2.1共价键 课件(共22张PPT) 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

(共22张PPT)
s的原子轨道是________形的，能层序数越大，原子轨道的________。
球
半径越大
电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。
原子轨道：
知识回顾
p能级的原子轨道是________形的，每个p能级有_______个轨道，它们互相垂直，分别以_____、______、_______为符号。p原子轨道的平均半径也随能层序数增大而_____。
哑铃
3
px
py
pz
增大
知识回顾
一、共价键
H
H
H
H
用原子轨道描述氢原子形成氢分子的过程
1s1
1s1
相互靠拢
原子轨道相互重叠
形成氢分子的共价键（H-H）
① σ键
特征
s-s σ键
以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云的图形不变，这种特征称为轴对称
1.定义：
原子间通共用电子对所形成的相互作用叫做共价键。
2.本质：原子间通过共用电子对 （即原子轨道重叠）产生的强烈作用
3 分类
H
Cl
H－Cl
H―Cl的s-p σ键形成
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl―Cl的p-p σ键形成
s-p σ键
p-p σ键
一、共价键
② π键
σ键是有两个原子的p轨道“头碰头”
π键是有两个原子的p轨道“肩并肩”
每个π键的电子云有两块组成，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称
特征
一、共价键
N2中p-pσ键和p-pπ键的形成过程
z
z
y
y
x
一、共价键
特别提醒
两个自旋方向相反的s电子或s电子与p电子只能形成σ键不能形成π键，而两个自旋方向相反的p电子既可形成σ键，又可形成π键，但是首先要形成σ键。因为形成σ键时原子轨道重叠的程度比形成π键时原子轨道重叠的程度大，电子在核间出现的概率大，共价键强，形成的分子更稳定。
关于如何判断是 σ键 或是 π键
规律：
共价单键是 σ键；
双键中一个σ键，另一个是 π键；
三键中一个是 σ键，另两个是π键
σ键可以单独存在；π键不能单独存在！
一、共价键
2.共价键的特征
（1）饱和性
按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个 ，便可和几个 电子配对成键，这就是共价键的饱和性
未成对电子
自旋状态相反的
例如只能有H2、HCl、Cl2等，不可能H3、H2Cl和Cl3等
共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。
（2）方向性
原子轨道重叠的越多
电子出现的概率越大
共价键越牢固
一、共价键
头碰头；
轴对称；
形成σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强的稳定性
肩并肩；
镜面对称；
π键不如σ键牢固
比较容易断裂；
2.共价键的特征
一、共价键
乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别有几个 σ键和几个π键组成？
乙炔分子中由
3个σ键和
2个π键组成。
乙烷分子中由7个σ键组成；
乙烯分子中由
5个σ键和
1个π键组成；
探究～～共价键
乙烷分子中由7个σ键组成；
2.共价键的特征
一、共价键
【思考】CO2、CO 、HCN（氢氰酸） 、苯分子中的共价键有几个σ键和几个π键组成？
注意：苯分子中含有12 个σ键和1个大π键！
CO2:含有______个σ键；______个π键；
CO:含有______个σ键；______个π键;
HCN:含有______个σ键；______个π键;
苯:含有______个σ键；______个π键;
C≡O
1
2
2
O=C=O
2
H-C≡N
2
2
12
1
对点练习
归纳：共价键的分类方法
单键、双键、三键
极性键、非极性键
σ键、π键
二、键参数
1.键能
键能指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量
298.15K、101kPa条件下的标准值
共价键的强弱可用键能来衡量，键能越大，化学键越牢固，分子越稳定。
2.应用：
（1）判断分子的稳定性；
稳定性：
HF ﹥ HCl ﹥ HBr﹥HI
应用：（2）计算化学反应的反应热。
根据表中数据，计算1molH2跟1molCl2反应的反应热
Q吸=(436+242.7)kJ/mol=678.7kJ/mol
H2 + Cl2 = 2HCl
Q放= 2×428.0kJ/mol=856kJ/mol
H= （678.7- 856) kJ/mol= - 177.3kJ/mol
二、键参数
衡量共价键的强弱的另一个参数
定义：是构成化学键的两个原子的核间距
2 键长
只是振动着的原子处于平衡位置时的核间距
一般情况下，键长越短，键能越大，共价键越牢固
特殊情况
如F-F键
二、键参数
从以下数据中可以得到什么结论：
③ 相同的成键原子：单键键长 > 双键键长 >叁键键长
① 通常，键能越大，键长越短，共价键越稳定。
② 同种类型的键，成键原子半径越小，键长越短，
键能越大，键越牢固。
H-F H-Cl H-Br H-I
键长（pm） 92 128 141 161
键能（kJ/mol） 567 431 366 298
C-C C=C C C
键长（pm） 154 134 120
键能（kJ/mol） 347 598 820
二、键参数
3.键角
描述分子空间结构的重要参数
在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角为键角
CO2 的结构式为 O=C=O
H2 O 的结构式为 H-O-H
180°
直线形
105°
V形（或称角形）
CH4
109°28′
二、键参数
3.键角
多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性
键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得
4 总结
键参数对分子性质的影响
二、键参数
练习 1　下列事实不能用键能的大小来解释的是(　　)
A．氮元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定
B．稀有气体一般难发生反应
C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D．HF比H2O稳定
B
(1)由原子半径和共用电子对数判断：成键原子的原子半径越小，共用电子对数越多，则共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。
(2)由键能判断：共价键的键能越大，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越多。
(3)由键长判断：共价键的键长越短，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越多。
(4)由电负性判断：元素的电负性越大，该元素的原子对共用电子对的吸引力越大，形成的共价键越稳定。
三 共价键强弱的判断方法
[例1]从实验测得不同物质中氧—氧之间的键长和键能数据(如下表)：其中X、Y的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导键能的大小顺序为W＞Z＞Y＞X。该规律性是(　　)
成键时电子数越多，键能越大
键长越长，键能越小
C．成键所用的电子数越少，键能越大
D．成键的电子对越偏移，键能越大
氧氧键数据 O22- O2- O2 O2＋
键长/10-12m 149 128 121 112
键能(kJ·mol-1) X Y Z＝494 W＝628
B
当堂练习
练习 2　下列说法中正确的是(　　)
A．在分子中，两个原子间的距离叫键长
B．非极性键的键能大于极性键的键能
C．键能越大，表示该分子越容易受热分解
D．H—Cl的键能为431.8 kJ·mol－1，H—I的键能为298.7 kJ·mol－1，这可说明HCl分子比HI分子稳定
D
当堂练习