山東省臨清三中高中化學(xué) 第2章第1節(jié) 共價鍵課件 新人教版選修3

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1、第一節(jié)共價鍵第一節(jié)共價鍵學(xué)習(xí)目標學(xué)習(xí)目標1.知道共價鍵的主要類型知道共價鍵的主要類型鍵和鍵和鍵。鍵。2.能用鍵能、鍵長、鍵角等說明簡單分子的某些能用鍵能、鍵長、鍵角等說明簡單分子的某些性質(zhì)。性質(zhì)。3.結(jié)合實例說明結(jié)合實例說明“等電子原理等電子原理”的應(yīng)用。的應(yīng)用。課堂互動講練課堂互動講練課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案知能優(yōu)化訓(xùn)練知能優(yōu)化訓(xùn)練第第一一節(jié)節(jié)共共價價鍵鍵課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案一、共價鍵一、共價鍵1概念概念原子間通過原子間通過_形成的化學(xué)鍵。形成的化學(xué)鍵。共用電子對共用電子對3類型類型(1)鍵鍵形成形成成鍵原子的成鍵原子的s軌道或軌道或p軌道軌道“_”重疊而形成重疊而形成類類型型ss型型s

2、p型型pp型型頭碰頭頭碰頭特特征征以形成化學(xué)鍵的兩原子核的以形成化學(xué)鍵的兩原子核的_為軸為軸作旋轉(zhuǎn)操作，共價鍵電子云的圖形作旋轉(zhuǎn)操作，共價鍵電子云的圖形_，這種特征稱為，這種特征稱為_；鍵的強度鍵的強度_連線連線不變不變軸對稱軸對稱較大較大(2)鍵鍵形成形成由兩個原子的由兩個原子的p軌道軌道“_”重重疊形成疊形成pp 鍵鍵特征特征鍵的電子云具有鍵的電子云具有_性，即性，即每個每個鍵的電子云由兩塊組成，分別位于鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由由_構(gòu)成平面的兩側(cè)，如果構(gòu)成平面的兩側(cè)，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為們互為_；鍵鍵_旋旋轉(zhuǎn)；不如轉(zhuǎn)；不

3、如鍵牢固，較易鍵牢固，較易_肩并肩肩并肩鏡像對稱鏡像對稱兩原子核兩原子核鏡像鏡像不能不能斷裂斷裂思考感悟思考感悟1.所有的共價鍵都有方向性嗎？所有的共價鍵都有方向性嗎？【提示提示】并不是所有的共價鍵都有方向性，并不是所有的共價鍵都有方向性，如如ss 鍵就沒有方向性。鍵就沒有方向性。二、鍵參數(shù)二、鍵參數(shù)鍵能、鍵長與鍵角鍵能、鍵長與鍵角概念概念作用作用鍵鍵能能_原子形成原子形成1 mol化學(xué)鍵化學(xué)鍵_的的最低能量最低能量鍵能越大，鍵越鍵能越大，鍵越_，越不易，越不易_鍵鍵長長形成共價鍵的兩個原子形成共價鍵的兩個原子之間的之間的_鍵長越短，鍵能鍵長越短，鍵能_，鍵越，鍵越_鍵鍵角角兩個兩個_之間的之

4、間的夾角夾角表明共價鍵有表明共價鍵有_，決定，決定分子的分子的_氣態(tài)基態(tài)氣態(tài)基態(tài)釋放釋放穩(wěn)定穩(wěn)定被打斷被打斷核間距核間距共價鍵共價鍵越大越大穩(wěn)定穩(wěn)定方向性方向性立體構(gòu)型立體構(gòu)型思考感悟思考感悟2試從鍵長和鍵能的角度分析鹵素氫化物穩(wěn)定性試從鍵長和鍵能的角度分析鹵素氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱的原因。逐漸減弱的原因?！咎崾咎崾尽葵u素原子從鹵素原子從F到到I原子半徑逐漸增大，原子半徑逐漸增大，分別與分別與H原子形成共價鍵時，按原子形成共價鍵時，按HF、HCl、HBr、HI，鍵長逐漸增長，鍵能逐漸減小，故，鍵長逐漸增長，鍵能逐漸減小，故分子的穩(wěn)定性逐漸減弱。分子的穩(wěn)定性逐漸減弱。三、等電子原理三、等電子原理1

5、等電子原理及等電子體等電子原理及等電子體等電子原理：等電子原理：_相同、相同、_相同的分子具有相似的相同的分子具有相似的_，它們，它們的許多性質(zhì)是相近的。的許多性質(zhì)是相近的。滿足等電子原理的分子稱為等電子體。滿足等電子原理的分子稱為等電子體。原子總數(shù)原子總數(shù)價電子總數(shù)價電子總數(shù)化學(xué)鍵特征化學(xué)鍵特征2等電子體實例等電子體實例CO和和N2具有相同的原子總數(shù)和相同的價電子總具有相同的原子總數(shù)和相同的價電子總數(shù)，屬于等電子體，其性質(zhì)對比如下：數(shù)，屬于等電子體，其性質(zhì)對比如下：分子分子熔點熔點/沸點沸點/在水中的溶解在水中的溶解度度(室溫室溫)分子解離能分子解離能/kJmol1分子的價分子的價電子總數(shù)電

6、子總數(shù)CO205.05191.492.3 mL107510N2210.00195.811.6 mL94610思考感悟思考感悟3.根據(jù)所學(xué)知識和等電子原理，試舉出幾種等電根據(jù)所學(xué)知識和等電子原理，試舉出幾種等電子體。子體?！咎崾咎崾尽縃2O和和H2S，SO2和和O3，CO2和和CS2，鹵素的氫化物。鹵素的氫化物。課堂互動講練課堂互動講練共價鍵的特征和類型共價鍵的特征和類型1共價鍵的特征共價鍵的特征(1)飽和性飽和性因為每個原子所能提供的未成對電子的數(shù)目是一定因為每個原子所能提供的未成對電子的數(shù)目是一定的，因此在共價鍵的形成過程中，一個原子中的一的，因此在共價鍵的形成過程中，一個原子中的一個未成對

7、電子與另一個原子中的一個未成對電子配個未成對電子與另一個原子中的一個未成對電子配對成鍵后，一般來說就不能再與其他原子的未成對對成鍵后，一般來說就不能再與其他原子的未成對電子配對成鍵了，即每個原子所能形成共價鍵的總電子配對成鍵了，即每個原子所能形成共價鍵的總數(shù)或以單鍵連接的原子數(shù)目是一定的，所以共價鍵數(shù)或以單鍵連接的原子數(shù)目是一定的，所以共價鍵具有飽和性。具有飽和性。(2)方向性方向性除除s軌道是球形對稱的外，其他的原子軌道在空軌道是球形對稱的外，其他的原子軌道在空間都具有一定的分布特點。在形成共價鍵時，間都具有一定的分布特點。在形成共價鍵時，原子軌道重疊的愈多，電子在核間出現(xiàn)的概率原子軌道重疊

8、的愈多，電子在核間出現(xiàn)的概率越大，所形成的共價鍵就越牢固，因此共價鍵越大，所形成的共價鍵就越牢固，因此共價鍵將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成，將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成，所以共價鍵具有方向性。所以共價鍵具有方向性。2類型類型分類標準分類標準類型類型共用電子對數(shù)共用電子對數(shù)單鍵、雙鍵、三鍵單鍵、雙鍵、三鍵共用電子對的偏移程度共用電子對的偏移程度極性鍵、非極性鍵極性鍵、非極性鍵原子軌道重疊方式原子軌道重疊方式鍵、鍵、鍵鍵3.鍵與鍵與鍵鍵鍵類型鍵類型鍵鍵鍵鍵原子軌道重原子軌道重疊方式疊方式沿鍵軸方向沿鍵軸方向“頭碰頭頭碰頭”重重疊疊沿鍵軸方向沿鍵軸方向“肩肩并肩并肩”重疊重疊原子軌

9、道重原子軌道重疊部位疊部位兩原子核之間，兩原子核之間，在鍵軸處在鍵軸處鍵軸上方和下方，鍵軸上方和下方，鍵軸處為零鍵軸處為零原子軌道重原子軌道重疊程度疊程度大大小小鍵的強度鍵的強度較大較大較小較小特別提醒：特別提醒：(1)s軌道與軌道與s軌道重疊形成軌道重疊形成鍵時，電鍵時，電子不是只在兩核間運動，而是電子在兩核間出現(xiàn)子不是只在兩核間運動，而是電子在兩核間出現(xiàn)的概率增大。的概率增大。(2)因因s軌道是球形的，故軌道是球形的，故s軌道和軌道和s軌道形成軌道形成鍵時，鍵時，無方向性。兩個無方向性。兩個s軌道只能形成軌道只能形成鍵，不能形成鍵，不能形成鍵。鍵。(3)兩個原子間可以只形成兩個原子間可以只

10、形成鍵，但不能只形成鍵，但不能只形成鍵。鍵?！窘馕鼋馕觥緼項項S原子的價電子構(gòu)型是原子的價電子構(gòu)型是3s23p4，有，有2個未成對電子，并且分布在相互垂直的個未成對電子，并且分布在相互垂直的3px和和3py軌軌道中，當(dāng)與兩個道中，當(dāng)與兩個H原子配對成鍵時，形成的兩個共原子配對成鍵時，形成的兩個共價鍵間夾角接近價鍵間夾角接近90，這體現(xiàn)了共價鍵的方向性，這體現(xiàn)了共價鍵的方向性，是由軌道的伸展方向決定的。是由軌道的伸展方向決定的。B項項N2分子中有三個分子中有三個化學(xué)鍵，其中有一個化學(xué)鍵，其中有一個鍵、兩個鍵、兩個鍵。鍵。C項，兩個原項，兩個原子形成的共價鍵，首先有一個子形成的共價鍵，首先有一個鍵

11、，其余為鍵，其余為鍵。鍵。D項，項，鍵的重疊程度比鍵的重疊程度比鍵大，故鍵能鍵大，故鍵能鍵大于鍵大于鍵。鍵?！敬鸢复鸢浮緿【規(guī)律方法規(guī)律方法】、鍵存在的規(guī)律鍵存在的規(guī)律(1)共價單鍵全部是共價單鍵全部是鍵。鍵。(2)共價雙鍵中，一個是共價雙鍵中，一個是鍵，一個是鍵，一個是鍵。鍵。(3)共價三鍵中，一個是共價三鍵中，一個是鍵，兩個是鍵，兩個是鍵。鍵。變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1關(guān)于乙醇分子的說法正確的是關(guān)于乙醇分子的說法正確的是()A分子中共含有分子中共含有8個極性鍵個極性鍵 B分子中不含非極性鍵分子中不含非極性鍵C分子中只含分子中只含鍵鍵 D分子中含有分子中含有1個個鍵鍵解析：解析：選選C。乙醇的結(jié)構(gòu)式

12、為。乙醇的結(jié)構(gòu)式為 共含有共含有8個共價鍵，其中個共價鍵，其中CH、CO、OH鍵為極性鍵，共鍵為極性鍵，共7個，個，CC鍵為非極性鍵。由鍵為非極性鍵。由于全為單鍵，故無于全為單鍵，故無鍵。鍵。鍵參數(shù)與分子性質(zhì)鍵參數(shù)與分子性質(zhì)1一般來講，形成共價鍵的兩原子半徑之和越一般來講，形成共價鍵的兩原子半徑之和越小，共用電子對數(shù)越多，則共價鍵越牢固，含有小，共用電子對數(shù)越多，則共價鍵越牢固，含有該共價鍵的分子越穩(wěn)定。該共價鍵的分子越穩(wěn)定。如如HF、HCl、HBr、HI中，分子的共用電子對中，分子的共用電子對數(shù)相同數(shù)相同(1對對)，因，因F、Cl、Br、I的原子半徑依次的原子半徑依次增大，故共價鍵牢固程度增

13、大，故共價鍵牢固程度HFHClHBrHI，因此，穩(wěn)定性，因此，穩(wěn)定性HFHClHBrHI。2鍵長越短，往往鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定。鍵長越短，往往鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定。3鍵能與鍵長是衡量共價鍵穩(wěn)定性的參數(shù)，鍵鍵能與鍵長是衡量共價鍵穩(wěn)定性的參數(shù)，鍵角是描述分子立體構(gòu)型的參數(shù)。一般來說，如果角是描述分子立體構(gòu)型的參數(shù)。一般來說，如果知道分子中的鍵長和鍵角，這個分子的立體構(gòu)型知道分子中的鍵長和鍵角，這個分子的立體構(gòu)型就確定了。如氨分子的就確定了。如氨分子的HNH鍵角是鍵角是107，NH鍵的鍵長是鍵的鍵長是101 pm，就可以斷定氨分子是，就可以斷定氨分子是三角錐形分子，如圖：三角錐形分子，如圖：4F

14、F鍵鍵長短，鍵能小的解釋鍵鍵長短，鍵能小的解釋氟原子的半徑很小，因此其鍵長短，而由于鍵長氟原子的半徑很小，因此其鍵長短，而由于鍵長短，兩氟原子形成共價鍵時，原子核之間的距離短，兩氟原子形成共價鍵時，原子核之間的距離很近，排斥力很大，因此鍵能不大，很近，排斥力很大，因此鍵能不大，F(xiàn)2的穩(wěn)定性的穩(wěn)定性差，很容易與其他物質(zhì)反應(yīng)。差，很容易與其他物質(zhì)反應(yīng)。特別提醒：特別提醒：(1)通過鍵長、鍵角可以判斷分子的立通過鍵長、鍵角可以判斷分子的立體構(gòu)型。體構(gòu)型。(2)鍵長不是成鍵兩原子半徑的和，而是小于其半鍵長不是成鍵兩原子半徑的和，而是小于其半徑的和。徑的和。5鍵能與化學(xué)反應(yīng)的能量變化關(guān)系鍵能與化學(xué)反應(yīng)的

15、能量變化關(guān)系(1)化學(xué)反應(yīng)過程中，舊鍵斷裂吸收的總能量大于新化學(xué)反應(yīng)過程中，舊鍵斷裂吸收的總能量大于新鍵形成所放出的總能量，則反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，吸熱鍵形成所放出的總能量，則反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，吸熱反應(yīng)使反應(yīng)體系的能量增加，故規(guī)定反應(yīng)的熱量變反應(yīng)使反應(yīng)體系的能量增加，故規(guī)定反應(yīng)的熱量變化化H為為“”。化學(xué)反應(yīng)過程中，舊鍵斷裂所吸收的總能量小于新化學(xué)反應(yīng)過程中，舊鍵斷裂所吸收的總能量小于新鍵形成放出的總能量，則反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放熱反鍵形成放出的總能量，則反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)使反應(yīng)體系的能量降低，故規(guī)定反應(yīng)的熱量變化應(yīng)使反應(yīng)體系的能量降低，故規(guī)定反應(yīng)的熱量變化H為為“”。(2)利用鍵能計算反應(yīng)的熱量變

16、化利用鍵能計算反應(yīng)的熱量變化(H)H反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和。反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和。從實驗測得不同物質(zhì)中氧從實驗測得不同物質(zhì)中氧氧鍵之間的鍵氧鍵之間的鍵長和鍵能數(shù)據(jù)如下表，其中長和鍵能數(shù)據(jù)如下表，其中X、Y的鍵能數(shù)據(jù)尚的鍵能數(shù)據(jù)尚未測定，但可根據(jù)規(guī)律推導(dǎo)鍵能的大小順序為未測定，但可根據(jù)規(guī)律推導(dǎo)鍵能的大小順序為WZYX。該規(guī)律是。該規(guī)律是()A成鍵時電子數(shù)越多，鍵能越大成鍵時電子數(shù)越多，鍵能越大B鍵長越長，鍵能越小鍵長越長，鍵能越小C成鍵所用的電子數(shù)越少，鍵能越大成鍵所用的電子數(shù)越少，鍵能越大D成鍵時電子對越偏移，鍵能越大成鍵時電子對越偏移，鍵能越大【思路點撥思路點撥】解答本

17、題要注意以下兩點：解答本題要注意以下兩點：(1)鍵長越長鍵能越小。鍵長越長鍵能越小。(2)共價鍵的本質(zhì)：自旋方向相反的未成對電子形共價鍵的本質(zhì)：自旋方向相反的未成對電子形成共用電子對時，原子軌道發(fā)生重疊。成共用電子對時，原子軌道發(fā)生重疊?！敬鸢复鸢浮緽【誤區(qū)警示誤區(qū)警示】(1)鍵能與鍵長反映鍵的強弱程鍵能與鍵長反映鍵的強弱程度，鍵長與鍵角用來描述分子的立體構(gòu)型。度，鍵長與鍵角用來描述分子的立體構(gòu)型。(2)對鍵能的概念把握不準，容易忽略鍵能概念對鍵能的概念把握不準，容易忽略鍵能概念中的前提條件中的前提條件氣態(tài)基態(tài)原子。氣態(tài)基態(tài)原子。變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2(2011年黃岡高二檢測年黃岡高二檢測)能夠用

18、鍵能能夠用鍵能的大小作為主要依據(jù)來解釋的是的大小作為主要依據(jù)來解釋的是()A常溫常壓下氯氣呈氣態(tài)而溴單質(zhì)呈液態(tài)常溫常壓下氯氣呈氣態(tài)而溴單質(zhì)呈液態(tài)B硝酸是揮發(fā)性酸，而硫酸、磷酸是不揮發(fā)性硝酸是揮發(fā)性酸，而硫酸、磷酸是不揮發(fā)性酸酸C稀有氣體一般難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)稀有氣體一般難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D空氣中氮氣的化學(xué)性質(zhì)比氧氣穩(wěn)定空氣中氮氣的化學(xué)性質(zhì)比氧氣穩(wěn)定解析：解析：選選D。共價分子構(gòu)成物質(zhì)的狀態(tài)與分子內(nèi)共。共價分子構(gòu)成物質(zhì)的狀態(tài)與分子內(nèi)共價鍵的鍵能無關(guān)；物質(zhì)的揮發(fā)性與分子內(nèi)鍵能的大價鍵的鍵能無關(guān)；物質(zhì)的揮發(fā)性與分子內(nèi)鍵能的大小無關(guān)；稀有氣體是單原子分子，無化學(xué)鍵，難發(fā)小無關(guān)；稀有氣體是單原子分子，無化學(xué)鍵，難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的原因是它們的價電子已形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；生化學(xué)反應(yīng)的原因是它們的價電子已形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；氮氣比氧氣穩(wěn)定是由于氮氣比氧氣穩(wěn)定是由于N2分子中形成共價鍵的鍵能分子中形成共價鍵的鍵能(946 kJ/mol)比比O2分子中共價鍵鍵能分子中共價鍵鍵能(497.3 kJ/mol)大，在化學(xué)反應(yīng)中更難于斷裂。大，在化學(xué)反應(yīng)中更難于斷裂。