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1、学习目标学习目标1.认识共价键的形成和本质，了解共价键的特征。2.了解键和键，会判断共价键的极性。3.能利用键长、键能、键角等说明分子的某些能利用键长、键能、键角等说明分子的某些性质。性质。第第1页/共共45页 课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练课前自主学案课前自主学案探究整合应用探究整合应用第第1节节第第2页/共共45页课前自主学案自主学习一、共价键1共价键的形成及本质共价键的形成及本质第第3页/共共45页概念概念原子间通原子间通过过_形形成的化学键成的化学键本质本质高概率地出现在两个原子核之间高概率地出现在两个原子核之间的的_与与两个原子核间两个原子核间的的_形成形成元素元素
2、通常是电负性相同或差值小通常是电负性相同或差值小的的_元元素原子素原子表示表示方法方法用一条短线表示由用一条短线表示由_所形成所形成的共价键，如的共价键，如HH、HCl。“_”表表示原子间共用两对电子所形成的共价键，示原子间共用两对电子所形成的共价键，“_”表示原子间共用三对电子所形成表示原子间共用三对电子所形成的共价键的共价键共用电子共用电子电子电子电性作用电性作用非金属非金属一对共用电子一对共用电子=第第4页/共共45页2.共价键的分类(1)键与键按电子云的重叠方式可将共价键分为键和键。键键原子轨道以原子轨道以“_”方式相互重叠方式相互重叠导致电子在核间出现的概导致电子在核间出现的概率率_
3、而而形形成的共价键成的共价键键键原子轨道以原子轨道以“_”方式相互重叠导方式相互重叠导致电子在核间出现的概致电子在核间出现的概率率_而而形成形成的共价键的共价键头碰头头碰头增大增大肩并肩肩并肩增大增大第第5页/共共45页思考感悟1.氢原子和氟原子、氯原子均可以键相结合，其成键轨道完全相同吗？【提示提示】不相同。氢原子的未成对电子位于不相同。氢原子的未成对电子位于1s轨道，氟原子、氯原子的未轨道，氟原子、氯原子的未成对电子分别位于成对电子分别位于2p、3p轨道，即氢原子和氟原子成键是轨道，即氢原子和氟原子成键是1s和和2p轨道轨道“头头碰头碰头”重叠，而氢原子和氯原子成键是重叠，而氢原子和氯原子
4、成键是1s和和3p轨道轨道“头碰头头碰头”重叠。重叠。第第6页/共共45页(2)极性键和非极性键按成键电子与两原子核的相对位置可将共价键分为极性键和非极性键。形成元形成元素素电子对偏移电子对偏移原子电性原子电性非极非极性键性键_元元素素因两原子电负性因两原子电负性相同，共用电子相同，共用电子对对_两原子均不显两原子均不显电性电性极性极性键键_元元素素电子对偏向电负电子对偏向电负性性_的的原子原子电负性较大的电负性较大的原子显负电性原子显负电性同种同种不偏移不偏移不同种不同种较大较大第第7页/共共45页3.共价键的特征总数原子数目重叠牢固电子出现概率越大空间构型第第8页/共共45页思考感悟2(1
5、)所有的共价键都有方向性吗？(2)氢原子和氯原子、氧原子分别结合成氯化氢分子和水分子时比例为何不同？【提示】(1)并不是所有的共价键都有方向性，如ss 键就没有方向性。(2)氢原子和氯原子都只有一个未成对电子，而氧原子有两个未成对电子，根据氢原子和氯原子都只有一个未成对电子，而氧原子有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，一个氢原子和一个氯原子的未成对电子配对成键，而一个氧共价键的饱和性，一个氢原子和一个氯原子的未成对电子配对成键，而一个氧原子的两个未成对电子要分别和两个氢原子的未成对电子配对成键。原子的两个未成对电子要分别和两个氢原子的未成对电子配对成键。第第9页/共共45页二、共价键三个键参
6、数1键能(1)定义：在101.3 kPa,298 K条件下，断开_分子中的化学键，使其分别生成_和_所吸收的能量。(2)表示方式：_。(3)含义：键能大小可定量地表示化学键的含义：键能大小可定量地表示化学键的_，键愈大，共，键愈大，共价键愈牢固，含有该键的分子愈稳定。价键愈牢固，含有该键的分子愈稳定。1molAB(g)气态A原子气态B原子EAB强弱程度强弱程度第第10页/共共45页思考感悟3HF的键能：565 kJ/mol，HCl的键能：431 kJ/mol，HI的键能：297 kJ/mol；从上述数据分析三种分子哪一种最稳定？【提示提示】HF最稳定，因使其分解需要能量最多。最稳定，因使其分解
7、需要能量最多。第第11页/共共45页2键长(1)概念：两成键原子之间的_。(2)含义：两原子间的键长越短，化学键愈_，键愈_。键长是影响分子空间构型的因素之一。3键角(1)概念：多原子分子中，两个化学键之间的夹角。概念：多原子分子中，两个化学键之间的夹角。核间距离强牢固第第12页/共共45页(2)常见物质的键角及分子构型CO2键角：180，分子构型：_。H2O键角：104.5，分子构型：_。NH3键角：107.3，分子构型：_。CH4键角：109.5，分子构型：_。(3)含义：键角是影响分子空间构型的重要因素。含义：键角是影响分子空间构型的重要因素。直线形V形三角锥形空间正四面体第第13页/共
8、共45页自主体验解解析析：选选A。HBr分分子子的的氢氢原原子子和和溴溴原原子子是是以以一一对对共共用用电电子子对对形形成成的的共共价价化化合合物物，没没有有电电子子的的转转移移，不不存存在在离离子子，所所以以B、C错错误误。而而D表表示示的的是是HBr的的结结构构式式，不不是是电电子子式式，所所以以正正确确答答案案为为A。第第14页/共共45页2H2S分子中两个共价键的夹角接近90，其原因是(双选)()A共价键的饱和性BS原子电子排布C共价键的方向性DS原子中p轨道的形状和空间伸展方向解析：解析：选选CD。S原子的价层电子排布为原子的价层电子排布为3s23p4，其最外层有两个未成对的，其最外
9、层有两个未成对的3p电子，当它和两个氢原子结合时，以电子，当它和两个氢原子结合时，以3p轨道和氢原子的轨道和氢原子的1s轨道轨道“头碰头头碰头”重叠形成重叠形成2个个键，由于键，由于p轨道互相垂直，所以，轨道互相垂直，所以，H2S分子中的两个分子中的两个HS键键的夹角接近的夹角接近90。第第15页/共共45页3有以下物质：HFCl2H2ON2C2H4C2H6H2H2O2HCN(HCN)，只含有极性键的是_；只含有非极性键的是_；既有极性键，又有非极性键的是_；只有键的是_；既有 键，又有键的是_；含有由两个原子的s轨道重叠形成的键的是_；第第16页/共共45页含 有 由 一 个 原 子 的 s
10、轨 道 与 另 一 个 原 子 的 p轨 道 重 叠 形 成 的 键 的 是_；含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的 键的是_。解析：根据极性键与非极性键的区别、键和键的产生条件和形成过程回答。答案：第第17页/共共45页课堂互动讲练要点一要点一共价键的特征和类型共价键的特征和类型1共价键的特征(1)饱和性因为每个原子所能提供的未成对电子的数目是因为每个原子所能提供的未成对电子的数目是一定的，因此在共价键的形成过程中，一个原一定的，因此在共价键的形成过程中，一个原子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个未成对电子配对成键后，一般来说就不能
11、再与未成对电子配对成键后，一般来说就不能再与其他原子的未成对电子配对成键了，即每个原其他原子的未成对电子配对成键了，即每个原子所能形成共价键的总数或以单键连接的原子子所能形成共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的，所以共价键具有饱和性。数目是一定的，所以共价键具有饱和性。第第18页/共共45页(2)方向性除s轨道是球形对称的外，其他的原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠得愈多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性。第第19页/共共45页2类型分类标准分类标准类型类型共用电子对数共
12、用电子对数单键、双键、叁单键、双键、叁键键共用电子对的偏移程共用电子对的偏移程度度极性键、非极性极性键、非极性键键原子轨道重叠方式原子轨道重叠方式键、键、键键第第20页/共共45页3.键与键键类型键类型键键键键原子轨道重原子轨道重叠方式叠方式沿键轴方向沿键轴方向“头碰头碰头头”重叠重叠沿键轴方向沿键轴方向“肩肩并肩并肩”重叠重叠原子轨道重原子轨道重叠部位叠部位两原子核之间，在两原子核之间，在键轴处键轴处键轴上方和下方，键轴上方和下方，键轴处为零键轴处为零原子轨道重原子轨道重叠程度叠程度大大小小键的强度键的强度较大较大较小较小分类分类ss，sp，pppp化学活泼性化学活泼性不活泼不活泼活泼活泼第
13、第21页/共共45页特别提醒：(1)s电子与s电子重叠形成键时，电子不是只在两核间运动，而是电子在两核间出现的概率增大。(2)因s电子是球形的，故s电子和s电子形成键时，无方向性。两个s电子只能形成键，不能形成键。(3)两个原子间可以只形成两个原子间可以只形成键，但不能只形成键，但不能只形成键。键。第第22页/共共45页下列关于共价键的说法不正确的是()AH2S分子中两个共价键的键角接近90的原因是共价键有方向性BN2分子中有一个键，两个键C两个原子形成共价键时至少有1个键D在双键中，在双键中，键的键能小于键的键能小于键的键能键的键能例例1 1第第23页/共共45页【解析】A项S原子的价电子构
14、型是3s23p4，有2个未成对电子，并且分布在相互垂直的3px和3py轨道中，当与两个H原子配对成键时，形成的两个共价键间夹角接近90，这体现了共价键的方向性，是由轨道的伸展方向决定的。B项N2分子中有三个化学键，其中有一个键两个键。C项，两个原子形成的共价键，首先有一个键，其余为键。D项，键的重叠程度比键大，故键能键大于键。【答案答案】D第第24页/共共45页【规律方法】、键存在的规律(1)共价单键全部是键。(2)共价双键中，一个是键，一个是键。(3)共价叁键中，一个是共价叁键中，一个是键，两个是键，两个是键。键。第第25页/共共45页变式训练变式训练1指明下列化学键类型的名称，并各举一例含
15、有这种化学键类指明下列化学键类型的名称，并各举一例含有这种化学键类型的物质。型的物质。第第26页/共共45页化学键类型 举例(1)_，_。(2)_，_。(3)_，_。(4)_，_。(5)_，_。第第27页/共共45页解析：共价键具有方向性，以“头碰头”形成键，“肩并肩”形成键，由此可知(1)(2)(3)形成的是键，(4)(5)形成的为键。答案：(1)ss 键H2(2)sp 键HCl(3)pp 键Cl2(4)pzpz 键N2(5)pypy 键键N2第第28页/共共45页要点二要点二共价键的键参数共价键的键参数1键能气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。(1)键能单位为kJmol1；(2
16、)形成化学键时通常放出能量，键能通常取正值；(3)键能越大，即形成化学键时放出的能量越多，键能越大，即形成化学键时放出的能量越多，意味着这个化学键越稳定，越不容易断开。意味着这个化学键越稳定，越不容易断开。第第29页/共共45页2键长形成共价键的两个原子之间的核间距。(1)键长单位常用nm表示：1 nm109 m；(2)键长越短，往往键能越大，共价键越稳定。3键角在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角称为键角，常用于描述多原子分子的空间构型。如三原子分子CO2的结构式为O=C=O，键角为180，为直线形分子；又如，三原子分子H2O中的键角为104.5，是一种角形(V形)分子。四原子分子N
17、H3中的键角是107.3，分子呈三角锥形。第第30页/共共45页4与分子性质的关系第第31页/共共45页特别提醒：特别提醒：键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于计算化学反应的键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于计算化学反应的反应热反应热(H)，化学反应的，化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。形成新化学键的键能之和的差。第第32页/共共45页(2011年年北北京京朝朝阳阳区区高高二二质质检检)从从实实验验测测得得不不同同物物质质中中氧氧氧氧键键之之间间的的键键长长和和键键能能数数据据如如下下表表，其其
18、中中X、Y的的键键能能数数据据尚尚未未测测定定，但但可可根根据据规规律律推推导导键键能能的的大大小小顺顺序序为为WZYX。该该规规律律是是例例2 2第第33页/共共45页第第34页/共共45页A成键时电子数越多，键能越大B键长越长，键能越小C成键所用的电子数越少，键能越大D成键时电子对越偏移，键能越大【思路点拨】解答本题要注意以下两点：(1)注意微粒间主要区别在于电子数不同。(2)明确各键参数的作用和影响因素。明确各键参数的作用和影响因素。第第35页/共共45页【答案】B【误区警示】(1)键能与键长反映键的强弱程度，键长与键角用来描述分子的立体结构。(2)对键能的概念把握不准，容易忽略键能概念
19、中的前提条件对键能的概念把握不准，容易忽略键能概念中的前提条件气态气态基态原子。基态原子。第第36页/共共45页变式训练2能说明BF3分子的4个原子在同一平面的理由是()A两个键之间的夹角为120BBF键为非极性共价键C3个BF键的键能相同D3个个BF键的键长相等键的键长相等第第37页/共共45页第第38页/共共45页探究整合应用A、B、C、D、E五五种种元元素素原原子子序序数数依依次次增增大大，A元元素素原原子子的的价价电电子子排排布布为为ns2np2，B元元素素的的最最外外层层电电子子数数是是其其电电子子层层数数的的3倍倍，E元元素素原原子子的的价价电电子子排排布布为为3d64s2。C、D
20、的的电电离离能能数数据据如如下下(kJmol1)：I1I2I3I4C7381451773310540D5771817274511578第第39页/共共45页(1)化合价是元素的一种性质。由C、D的电离能数据判断，C通常显_价，D显_价。(2)某气态单质甲与化合物AB分子中电子总数相等，则甲分子中包含1个_键，2个_键。(3)AB的总键能大于甲的总键能，但AB比甲容易参加化学反应。根据下表数据，说明AB比甲活泼的原因是_。第第40页/共共45页【解析解析】(1)由由“B元素的最外层电子数是其电子层数的元素的最外层电子数是其电子层数的3倍倍”可推知可推知B为氧；因原子序数为氧；因原子序数BA，可知
21、，可知A的价电子排布为的价电子排布为2s22p2，A为碳；为碳；C元素元素的的I3I2，故，故C最外层有最外层有2个电子；个电子；D元素的元素的I4I3，故，故D元素的最外层有元素的最外层有3个电子，由于原子序数依次增大，且个电子，由于原子序数依次增大，且E的价电子排布为的价电子排布为3d64s2为铁元素，为铁元素，故故C、D分别为镁和铝元素。分别为镁和铝元素。单键双键叁键AB 键能键能/kJmol1357.7798.91071.9甲甲键能键能/kJmol1154.8418.4941.7第第41页/共共45页(2)AB分子为CO，共14个电子，与之电子数相等的气态单质应为N2，含1个键和2个键。(3)CO与N2相对比，CO性质活泼，容易参加化学反应，应是其化学键易于断裂的原因。【答案】(1)23(2)(3)CO打开第一个键需要打开第一个键需要1071.9 kJmol1798.9 kJmol1273 kJmol1能量，而能量，而N2打开第一个键需要打开第一个键需要941.7 kJmol1418.4 kJmol1523.3 kJmol1能量能量第第42页/共共45页知能优化训练第第43页/共共45页本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢使用第第44页/共共45页谢谢大家大家观赏！第第45页/共共45页