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1、第一节 共价键 2019人教版人教版 选择性必修选择性必修2 第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质【课程学习目标学科核心素养】1认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键，了解共价键具有饱和性和方向性，发展“宏观辨识与微观探析”核心素养。2知道根据原子轨道的重叠方式，共价键可分为键和键等类型。3知道共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构，发展“证据推理与模型认知”学科核心素养。知识导航旧知回顾共价键的形成1.概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。2.成键粒子：一般为非金属原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。3.本质：原子间通过共用电子对(即原子轨
2、道重叠)产生的强烈作用。4.类型：根据共用电子对是否偏移分为极性共价键和非极性共价键。课堂导入写出H2、Cl2、HCl的电子式，通过电子式分析为何它们是稳定的物质？你认为是否存在H3、H2Cl、Cl3这样的物质？说出你判断的理由。H达到2电子，Cl达到8电子稳定结构不存在，因为H和Cl都只差1个电子达到稳定结构，只需共用一次电子。一共价键的形成与特征1共价键的形成用原子轨道描述氢原子形成氢分子的过程：原子轨道在两个原子核间重叠，意味着电子出现在核间的概率增大，电子带负电，因而可以形象地说，核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核“黏结”在一起了。2共价键的特征(1)饱和性按
3、照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋状态相反的电子配对成键，这就是共价键的饱和性。(2)方向性除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，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。一共价键的形成与特征二共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类)1键形成由两个原子的s轨道或p轨道“头碰头”重叠形成类型s-s型s-p型p-p型特征以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。二共价键类型(
4、按成键原子的原子轨道的重叠方式分类)1键H2中的键是由两个s轨道重叠形成的，可称为s-s 键；HCl中的共价键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道重叠形成的，可称为s-p 键；Cl2中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成，可称为p-p 键。二共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类)2键形成由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成p-p 键特征键的电子云具有镜面对称性，即每个键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像；键不能旋转；不如键牢固，较易断裂，如乙烯、
5、乙炔中的键不如键牢固，较容易断裂。二共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类)3键和键对比判断键是由两个原子的p轨道“头碰头”重叠形成的；键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的。键的电子云形状与键的电子云形状有明显差别：键以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。键的电子云由两块组成，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称。键与键的强度不同。例如，乙烯、乙炔分子中的键不如键牢固，比较容易断裂。因而含有键的乙烯、乙炔与只有键的乙烷的化学性质不同。二共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类)3键和键对比判断判断键、键的一般规律：共价单键为键
6、；共价双键中有一个键、一个键；共价三键由一个键和两个键组成。三键参数键能、键长与键角1键能（1）概念：气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。它通常是298.15 K、100 kPa条件下的标准值，单位是kJmol1。（2）应用判断共价键的稳定性原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，释放能量越多，所形成的共价键键能越大，共价键越稳定。判断分子的稳定性一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。利用键能计算反应热H反应物总键能生成物总键能三键参数键能、键长与键角2键长(1)概念：构成化学键的两个原子的核间距，因此原子半径决定共价键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短
7、。(2)应用：共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定，反之亦然。3键角(1)概念：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。(2)应用：在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性，因此键角影响着共价分子的空间结构。三键参数键能、键长与键角分子的空间结构键角实例正四面体形10928CH4、CCl4平面形120苯、乙烯、BF3等三角锥形107NH3V形(角形)105H2O直线形180CO2、CS2、CHCH效果检测【典例1】（2021天津河北高二期末）下列说法正确的是A含有共价键的化合物一定是共价化合物B乙醇分子中只含有键C正四面体结构的分子中的键角一定是10928D所有的键的强
8、度都比键的大【答案】B【典例2】（2021重庆八中高二阶段练习）氰气的化学式为(CN)2，结构式为NCCN，性质与卤素相似，下列叙述正确的是A分子中只含极性键B分子中含有2个键和4个键C不和氢氧化钠溶液发生反应D分子中NC键的键长小于CC键的键长【答案】D【典例3】（2021辽宁实验中学高二阶段练习）下列说法正确的是A原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的B电子的运动状态可从能层、能级、轨道3个方面进行描述C气体单质中，一定有键，可能有键D1个乙烯分子中含有4个键，1个键【答案】A【典例4】下列说法中，错误的是A键能是衡量化学键稳定性的参数之一，键能越大，则化学键就越牢固B键长与共价键
9、的稳定性没有关系C键角是两个相邻共价键之间的夹角，说明共价键有方向性D共价键是通过原子轨道重叠并共用电子对而形成的，所以共价键有饱和性【答案】B【典例5】（2021辽宁辽河油田第二高级中学高二期中）下列有关卤化氢的说法正确的是A键长：HFHClHBrHIB键能：HFHClHBrHIC形成共价键的两个原子之间的核间距叫做键长DHF键是pp键【答案】C【典例6】键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是()A键角是描述分子空间结构的重要参数B因为HO的键能小于HF的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱CHF的键长是HX中最长的D碳碳三键和碳碳双键的键能分别是单键键能的3倍和2倍【答案】A