(共41张PPT)
共价键（第二课时）
共价键
类型
特征
σ键
“头碰头”
π键
“肩并肩”
方向性
饱和性
回顾
卤化氢
HCl
HBr
HI
在1
000
℃分解的百分数/%
0.001
4
0.5
33
如何解释HCl、HBr和HI的稳定性的差异
HCl、HBr和HI的稳定性的差异
李同学
王同学
张同学
王同学：
Cl、Br和I的原子半径依次增大
张同学：
H2与Cl2、Br2和I2反应放出的热量变化
李同学：
H-Cl、H-Br和H-I的强度不同
原子半径如何影响共价键的强度？
如何衡量共价键的强度？
键参数
——
键能
定义：气态分子中1
mol化学键解离成气态原子所
吸收的能量。
通常是298.15
K、101
KPa条件下的标准值
单位：kJ·mol-1
键能越大,共价键越牢固,
由此形成的分子越稳定
键
键能
（kJ·mol-1
）
键
键能
（kJ·mol-1
）
Cl-Cl
242.7
N-O
176
Br-Br
193.7
N=O
607
I-I
152.7
O-O
142
H-F
568
O=O
497.3
H-Cl
431.8
C-C
347.7
H-Br
366
C=C
615
H-I
298.7
C≡C
812
某些共价键的键能
任务一
请找出键能数据中的规律。
某些共价键的键能
键
键能
（kJ·mol-1
）
N-O
176
N=O
607
O-O
142
O=O
497.3
C-C
347.7
C=C
615
C≡C
812
任务一
某些共价键的键能
键
键能
（kJ·mol-1
）
H-F
568
H-Cl
431.8
H-Br
366
H-I
298.7
任务一
规律：
成键原子相同的共价键的键能:
单键的键能
＜
双键的键能
＜
三键的键能
形成共价键的原子的原子半径越大，键能越小。
小结
定义：构成化学键的两个原子之间的核间距。
单位：pm（1
pm＝10-12
m）
键参数
——
键长
Cl2中Cl-Cl键长
键
键能
（kJ·mol-1）
键长
pm
键
键能
（kJ·mol-1）
键长
pm
F-F
157
141
H-F
568
92
Cl-Cl
242.7
198
H-Cl
431.8
127
Br-Br
193.7
228
H-Br
366
142
I-I
152.7
267
H-I
298.7
161
C-C
347.7
154
C≡C
812
120
C=C
615
133
某些共价键的键能和键长
任务二
请找出数据中的规律。
某些共价键的键长
键
键长
pm
键
键长
pm
F-F
141
H-F
92
Cl-Cl
198
H-Cl
127
Br-Br
228
H-Br
142
I-I
267
H-I
161
任务二
某些共价键的键长
键
键长
pm
C-C
154
C=C
133
C≡C
120
任务二
某些共价键的键能和键长
键
键能
（kJ·mol-1）
键长
pm
键
键能
（kJ·mol-1）
键长
pm
Cl-Cl
242.7
198
H-F
568
92
Br-Br
193.7
228
H-Cl
431.8
127
I-I
152.7
267
H-Br
366
142
H-I
298.7
161
任务二
键
键能
（kJ·mol-1）
键长
pm
F-F
157
141
Cl-Cl
242.7
198
Br-Br
193.7
228
某些共价键的键能和键长
任务二
同种类型的共价键，成键原子的原子半径越小，键长
越小。
成键原子相同的共价键的键长:
单键键长
＞
双键键长
＞
三键键长
一般地，键长越短,
键能越大，共价键越牢固,由此形成的分子越稳定。
规律：
小结
F-F不符合“键长越短，键能越大”的规律，为什么？
想一想
键
键能
（kJ·mol-1）
键长
pm
F-F
157
141
Cl-Cl
242.7
198
Br-Br
193.7
228
某些共价键的键能和键长
19
F原子半径很小，因此F-F的键长短，而由于键长短，两个F原子形成共价键时，原子核之间的距离小，排斥力大，因此键能小。
键
键能
（kJ·mol-1）
键长
pm
原子半径
pm
F-F
157
141
64
Cl-Cl
242.7
198
99
Br-Br
193.7
228
114
HCl、HBr和HI的稳定性的差异
李同学：
H-Cl、H-Br和H-I的强度依次减弱
王同学：
Cl、Br和I的原子半径依次增大
张同学：
H2与Cl2、Br2和I2反应放出的热量依次减少
键
能
键长
原子半径：
Cl
＜
Br
＜
I
键长：H-Cl
＜
H-Br
＜
H-I
键能：H-Cl
＞
H-Br＞
H-I
所以，在相同的温度下，HCl最稳定，分解的百分数最小，HI最不稳定，分解的百分数最大。
如何解释HCl、HBr和HI的稳定性的差异
卤化氢
HCl
HBr
HI
在1
000
℃分解的百分数/%
0.001
4
0.5
33%
氢卤键的键能（kJ·mol-1）
431.8
366
298.7
氢卤键的键长pm
127
142
161
键长：H-Cl
＜
H-Br
＜
H-I，键能：H-Cl
＞
H-Br＞
H-I，所以，在相同的温度下，HCl最稳定，分解的百分数最小，HI最不稳定，分解的百分数最大。
HCl、HBr和HI的稳定性的差异
李同学：
H-Cl、H-Br和H-I的强度依次减弱
王同学：
Cl、Br和I的原子半径依次增大
张同学：
H2与Cl2、Br2和I2反应放出的热量依次减少
键
能
键长
化学反应的热量变化
依据键能的数据，计算1
molH2与1
molCl2反应生成2
molHCl释放的能量。
键
键能
（kJ·mol-1
）
Cl-Cl
242.7
H-H
436.0
H-Cl
431.8
436.0
kJ·mol-1
242.7
kJ·mol-1
能量
能量
键
断裂
键
断裂
+
+
键形成
键形成
能量
431.8
kJ·mol-1
431.8
kJ·mol-1
能量
H
H
H
H
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
H
H
放出热量184.9
kJ
任务三
计算1
molH2分别与1
molBr2（蒸气）和1
molI2
（蒸气）反应，分别生成2
molHBr和2
molHI，反应放出的热量。
键
键能
（kJ·mol-1
）
Br-Br
193.7
I-I
152.7
H-H
436.0
H-Br
366
H-I
298.7
生成1
mol
HX放出的热量:
HCl
＞
HBr
＞
HI
同种类型的化学反应，相同物质的量的反应物放出的热量越多，产物越稳定，所以HCl最稳定，分解的百分数最小，HI最不稳定，更容易发生热分解生成相应的单质。
一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定。
通过上述例子，你认为键能、键长对分子的化学性质有什么影响？
小结
键能
键长
衡量共价键的稳定性
小结
利用下表数据说明乙烷、乙烯和乙炔的反应活性。
键
键能
（kJ·mol-1
）
C-C
347.7
C=C
615
C≡C
812
任务四
H
C
：
：
：
C
：
：
：
：
H
H
H
H
H
H
C
：
：
C
：
：
：
H
H
H
：
H
C
：
C
：
：
H
：
：
乙烯
乙烷
乙炔
请写出乙烷、乙烯和乙炔的电子式。
CH3-CH3
CH2=CH2
CH≡CH
σ键
1个σ键、1个π键
1个σ键、2个π键
乙烷、乙烯和乙炔中碳碳键的键能大小之比不是1∶2∶3。
键
键能
（kJ·mol-1
）
C-C
347.7
C=C
615
C≡C
812
乙烯、乙炔中π键不如σ键牢固，容易发生加成反应。
键
键能
（kJ·mol-1
）
C-C
347.7
C=C
615
C≡C
812
同为三原子分子，为什么CO2的空间结构是直线形，
而H2O的空间结构是V形（角形）？
H2O
CO2
直线形
V形（角形）
想一想
NH3
H2O
CO2
常见分子的空间结构
三角锥形
V形（角形）
直线形
二氧化碳分子、水分子、氨分子中的键角
键角：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角
称为键角。
键参数
——
键角
键角是描述分子空间结构的重要参数。
键参数
键能
键长
键角
描述分子的空间结构的重要参数
衡量共价
键的稳定性
决定分子的性质
小结
水分子中H-O-H的键角为104.5°，这个键角是怎么形成的呢？
想一想(共51张PPT)
共价键（第一课时）
NaCl和HCl的性质差异大，请用电子式描述NaCl和HCl的形成过程，从微粒间相互作用的角度解释NaCl和HCl性质差异大的原因。
活动
NaCl晶体
HCl气体
H
H
：
：
：
：
Cl
·
：
：
：
Cl
·
+
Na
Na+
：
：
：
：
Cl
·
：
：
：
Cl
·
+
[
]-
用电子式描述NaCl和HCl的形成过程：
NaCl和HCl中微粒间的相互作用：
H
：
：
：
：
Cl
Na+
：
：
：
：
Cl
[
]-
共价键
离子键
电负性的差值
0
非极性键
极性键
离子键
化学键的类型与电负性的差值的关系
Na和Cl的电负性的差值
H和Cl的电负性的差值
0.9
2.1
化学键：相邻原子之间强烈的相互作用
化学键
共价键
离子键
极性共价键
非极性共价键
小结
如何通过原子轨道进一步理解共价键的形成？
想一想
氢原子形成氢分子的过程示意
共价键的深入认识一
H
↑
1s
H
↓
1s
氢原子形成氢分子的过程
资料
共价键的深入认识一
重叠
成键
请用橡皮泥制作H-H电子云模型
韩同学
靠
拢
现代价键理论的基本要点：
a.电子配对原理：
两个原子各自提供1个自旋方向相反的电子彼此配对
b.最大重叠原理：
两个原子轨道重叠越大，两核间电子的概率密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定
共价键的深入认识一
饱和性
方向性
任务一
除了s轨道和s轨道重叠形成共价键外，还能找到其他轨道重叠形成共价键的例子吗？
请用橡皮泥制作这些共价键的电子云模型。
通过制作电子云模型，你发现这些共价键有什么特征？
田同学
HCl
共价键的饱和性
田同学
HCl
靠
拢
重叠
成键
靠
拢
重叠
成键
共价键的方向性
共价键的深入认识一
H-Cl的形成
资料
刘同学
Cl2
靠
拢
重叠
成键
Cl-Cl的形成
资料
共价键的深入认识一
资料
共价键的深入认识一
H-Cl
H-H
Cl-Cl
请归纳H-H、H-Cl和Cl-Cl的特点。
小结
σ键
“头碰头”
原子轨道的重叠方式：
H-Cl
H-H
Cl-Cl
小结
σ键
s
s
σ键，如：H-H
-
s
p
σ键，如：H-Cl
-
p
p
σ键，如：Cl-Cl
-
“头碰头”
原子轨道的重叠方式：
种类
轴对称
电子云的对称方式：
原子轨道除了以“头碰头”的方式重叠以外，还有没有可能以其他的方式重叠成键？
共价键的深入认识二
“肩并肩”
p
p
π键的形成
-
未成对电子的原子轨道相互靠拢
原子轨道相互重叠
形成的π键
共价键的深入认识二
π键的特征：
电子云为镜面对称：每个π键的电子云由两块组成，互为镜像
形成的π键
共价键的深入认识二
请用橡皮泥制作π键的电子云模型。
张同学
肩并肩
重叠
成键
靠拢
p-p
π键
如果将π键沿着键轴旋转，会发生什么情况呢？
用电子式表示N2的形成过程，并用原子轨道重叠来解释其共价键的形成过程。
任务二
↑
↑
↑
↑↓
2s
2p
N
：
：
：
：
N
：
N
N
·
·
·
：
＋
N
·
·
·
：
x
y
z
N的2p轨道示意图
x
y
z
x
y
z
N2中共价三键的形成过程
“头碰头”
x
y
z
x
y
z
N2中共价三键的形成过程
x
y
z
z
y
“肩并肩”
N2中共价三键的形成过程
“头碰头”
“肩并肩”
“肩并肩”
y
z
z
y
x
N2中共价三键的形成过程
σ键
π键
π键
y
z
z
y
x
N2中共价三键的形成过程
p
p
σ键
p
p
π键
p
p
π键
y
z
z
y
x
N2中共价三键的形成过程
-
-
-
N2中共价三键的形成过程
资料
通过氮气中氮氮三键形成过程的分析，如何判断共价键是σ键或是π键？
单键
σ键
小结
单键
双键
σ键
1个σ键、1个π键
小结
单键
双键
三键
σ键
1个σ键、1个π键
1个σ键、2个π键
小结
观察乙烷、乙烯和乙炔的分子结构，它们的分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成？
乙烷
乙烯
乙炔
任务三
乙烷分子中的共价键由7个σ键构成
乙烷
乙烯
乙烯分子中的共价键由5个σ键和1个π键构成
乙炔分子中的共价键由3个σ键和2个π键构成
乙炔
乙烷
乙烯
乙炔
乙烯分子中σ键和π键的形成过程
资料
乙炔分子中σ键和π键的形成过程
资料
为什么不可能有H3、H2Cl和Cl3？
任务四
原子形成的共价键数＝未成对电子数
H
↑
1s
↑↓
↑↓
↑
↑↓
3s
3p
Cl
并不是所有的共价键都有方向性，如s-s
σ键就没有方向性。
所有的共价键都有方向性吗？
种类
小结
σ键
s
s
σ键，如：H-H
-
s
p
σ键，如：H-Cl
-
p
p
σ键，如：Cl-Cl
“头碰头”
原子轨道的重叠方式：
种类
轴对称
电子云的对称方式：
π键
p
p
π键
-
“肩并肩”
原子轨道的重叠方式：
镜面对称
电子云的对称方式：
种类
特征
饱和性
方向性
共价键
-
学习了共价键之后，我们怎样去认识物质的化学性质呢？
想一想
