第一节共价键
第一节 共价键
单位：kJ/mol
【例如】形成l mol H—H键释放的最低能量为436.0 kJ， 则 H—H键能为436．0 kJ/mol 形成1 molN三N键释放的最低能量为946 kJ 则 N三N键能为946 kJ/mol
键
键能
键
键能
F-F
Cl-Cl Br-Br I-I C-C C=C C≡C
157
242.7 193.7 152.7 347.7 615 812
常见的等电子体：
⑴N2 ⑵O3
CO SO2
CN－ NO2N 2O
C22AlO2SiO32-
⑶CO2 CS2
⑷SO3 NO3⑸NH3 H3O+
CO32-
⑹CH4
NH4+
-NO2
（7） NO2
科学视野： 用质谱仪测定分子结构
现代化学常利用质谱仪测定分子的结构。它的基本 原理是在质谱仪中使分子失去电子变成带正电荷的分子 离子和碎片离子等粒子。由于生成的分子离子、碎片离 子具有不同的相对质量，它们在高压电场加速后，通过 狭缝进入磁场分析器得到分离，在记录仪上呈现一系列 峰，化学家对这些峰进行系统分析，便可得知样品分子 的结构。例如，图2—7的纵坐标是相对丰度(与粒子的 浓度成正比)，横坐标是粒子的质量与电荷之比(m／e) ，简称质荷比。化学家通过分析得知，m／e＝92的峰是 甲苯分子的正离子(C6H5CH3＋)，m／e＝91的峰是丢失一 个氢原子的的C6H5CH2＋ ，m／e＝65的峰是分子碎片…… 因此，化学家便可推测被测物是甲苯。
π键的电子云
键特点:两个原子轨道以平行或“肩并肩” 方式重
叠；原子重叠的部分分别位于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，称为镜像对称 由于键重叠程度要比键小,所以键的强度要 比键大。
第二章分子结构与性质第一节共价键
第二章分子结构与性质第一节共价键共价键是指两个原子通过共用电子对来结合在一起的化学键。
在分子化合物中，共价键是最常见的键类型，它对于分子的结构和性质起着决定性的作用。
一、共价键的形成共价键的形成是由于原子之间存在着相互吸引力，这种相互吸引力是由于原子之间互相排斥的静电力降低而产生的。
具体来说，当两个原子靠近到一定距离时，它们的外层电子会发生重叠，从而形成一个电子对。
这个电子对同时属于两个原子，使得两个原子之间形成了一个共享电子对的区域，即共价键。
共价键的形成是一种动态的过程。
在共价键形成的过程中，原子的电子云发生了重新排布，电子从原子的一个轨道转移到另一个轨道，从而形成了共价键。
在共价键形成后，原子成为了一个整体，形成了一个稳定的分子结构。
二、共价键的性质共价键具有一些特殊的性质，这些性质决定了共价键的稳定性和键能。
1.共价键的稳定性共价键的稳定性取决于原子之间的相互作用力的强弱。
一般来说，原子的价电子数越多，形成共价键的能力越强。
也就是说，原子的电负性越大，形成的共价键越稳定。
此外，共价键的稳定性还受到原子之间的距离的影响。
在共价键中，原子之间的距离越近，共价键越稳定。
2.共价键的键能共价键的强度可以用键能来表示。
键能是指在断裂共价键时需要输入的能量的大小。
键能的大小取决于共享电子对的稳定性。
一般来说，共价键的键能越大，其共享电子对越稳定，键越难被断裂。
共价键的键能可以通过一定的实验方法（如光合成实验）来测定。
三、共价键的类型根据共享电子对的数目和电子云的排布形式，共价键可以分为单键、双键和三键。
1.单键单键是由两个原子共享一个电子对形成的。
单键的键能较低，容易被断裂。
常见的单键有C—C键、C—H键等。
单键也是化学反应中最常见的键类型。
2.双键双键是由两个原子共享两个电子对形成的。
双键的键能比单键高，比较稳定。
常见的双键有C=C键、O=O键等。
3.三键三键是由两个原子共享三个电子对形成的。
三键的键能最高，非常稳定。
第二章第一节共价键第二课时-2024-2025学年高中化学选择性必修二课件
课堂练习2：下列说法正确的是（ C ） A.在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长 B.键长：N—H>P—H C.H—Cl的键能为431.8 kJ·mol－1，H—Br的键能为366 kJ·mol－1，这可以说明
HCl比HBr分子稳定 D.键能越大，表示该分子越容易受热分解
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称为键角。 （2）数据：键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得
旧化学键断裂时需要吸收一定的能量，键能是指气态分子中 1 mol化 学键解离成气态原子所吸收的能量。
二、键参数
1.键能 （1）概念：指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 （2）数据： ①通常是298.15 K(25 ℃)、101 kPa条件下的标准共价值键，单位kJ键·m能o（l-k1J。·mol-1） ②可通过实验测定，更多的却是推算获得的H(-如CH盖3 →斯·定CH律3 ＋)。H· 439.3 ③④C-键同H键能样键通的能常共不为价严一键格个在相不平等同均的值分。子中键能也略有HHH区---···CC·C·别HH·2，→→→···如·····CCC甲H·H2＋烷＋＋HHH中···的C-34H4344822键...600和乙烯中
（3）键能规律 ③同主族的卤原子与H之间的共价键键能 的变化规律如何？同周期的C、N、O、F 与H之间的共价键键能的变化规律如何？
卤化氢中X-H键键能自上而下逐渐减 小；同周期的C、N、O、F与H之间的共 价键键能自左向右呈逐渐增大（N-H略小 于C-H）
（3）键能规律 ④卤素单质的共价键键能的变化规律如何？
102.3 kJ/mol
生成物越稳定！
由计算结果可知：生成2 mol HCl比生成2 mol HBr释放的
第一节 共价键
第一节共价键1．了解共价键的主要类型σ键和π键，知道σ键和π键的明显差别和一般规律。
2.理解键能、键长、键角等键参数的概念，并能应用键参数说明简单分子的某些性质。
3.了解等电子原理，结合实例说明等电子原理的应用。
共价键1．本质和特征(1)本质：在原子之间形成共用电子对。
(2)特征：饱和性——决定分子的组成；方向性——决定分子的立体构型。
2．类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类)(1)σ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ss型H—H的s-s σ键的形成s-p型H—Cl的s-p σ键的形成p-p型Cl—Cl的p-p σ键的形成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；σ键的强度较大形成由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成pp π键pp π键的形成特征π键的电子云具有镜面对称性，即每个π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；π键不能旋转；不如σ键牢固，较易断裂(3)判断σ键、π键的一般规律共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键、一个π键；共价三键由一个σ键和两个π键组成。
1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例)。
语句描述正误阐释错因或列举反例(1)原子轨道在空间都具有方向性(2)一般来说，σ键比π键强度大，更稳定(3)N2分子中σ键与π键的个数之比是2∶1(4)σ键和π键都只存在于共价分子中(5)两个原子间可以只形成σ键，但不能只形成π键(2)√(3)×应为1∶2(4)×离子化合物中也存在，如CaC2(5)√2．(2020·铜川高二检测)下列说法中正确的是()A．乙烷分子中，既有σ键，又有π键B．Cl2和N2的共价键类型相同C．由分子构成的物质中一定含有σ键D．HCl分子中含一个s-p σ键解析：选D。
第一节共价键
用电子式表示离子键、共价键的形成过程要注意 两点： （1）要搞清楚成键原子间形成 的是离子键还是 共价键。 （2）不要混淆“用电子式表示结构”和“用电子 式表示分子的形成 过程 ”。 一个化学反应的过程 ，本质上就是旧化学键断裂 和新化学键形成的过程。
极性共价键、非极性共价键？
化学键 相邻的原子之间强烈的相互作用叫做化学键。 注： A、化学键是存在于分子内相邻的原子之间“强烈 的相互作用” B、不要把“强烈的相互作用”说成是结合力。
π键：电子云分布的界面图好象两个长圆 形的冬瓜，是对于通过键轴的一个平面对 称的。电子云采用“肩并肩”的方式重叠， 由两块组成，分别位于由两原子核构成平 面的两侧，互为镜象，不可以围绕成键的 两原子核的连线旋转。比σ键重叠程度小很 多，。所以π键的键能比σ键的键能要小些， π键电子的能量较高，易活动，是化学反应 的积极参与者。 一般规律：共价单键是σ键；而共价双键 中有一个σ键，另一个是π键；共价三键由 一个σ键和两个π键组成。
第二章分子结构与性质
第一节 共价键
学习重点： σ键和π键的特特征性质； 用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。 学习难点： σ键和π键的特征；键角。 第一节 共价键
一、共价键 [问]（1）两个H在形成H2时，电子云如何重叠？ （2）在HCl、Cl2中，电子云如何重叠？ 1、价键理论的基本要点： （1）自旋方向相反的成单电子相互接近时，核 间电子云密度较大，可形成稳定的化学键。 （2）共价键有饱和性。一个原子有几个未成对 电子，便可和几个自旋方向相反的电子配对成键。 按照价键理论，未成对电子的电子数，就是原子 的化合价，它应等于形成共价目键的数目。 （3）共价键有方向性。共价键尽可能沿着原子 轨道最大重叠的方向形成。
高二化学补课第2章第1节共价键
知识点 5 键参数——键能、键长、键角 【考前看】
(1)键能：气态基态原子形成 1 mol 化学键释放的最低能量。 ①单位：kJ·mol－1，用 EA—B 表示(鲁科版)。如 H—H 键的键能为 436.0kJ·mol－1，N≡N 键的键能为 946kJ·mol－1。 ②应为气态基态原子：保证释放能量最低。 ③键能为衡量共价键稳定性的参数：键能越大，即形成化学键时释放的能量越多，形成的化学 键越牢固。 ④结构相似的分子中，化学键键能越大，分子越稳定。组成相似的分子，半径越小键能越大 例如：HCl 键能 431 J·mol－1，HBr 键能 362 J·mol－1，Cl 的半径小于 Br，所以比 HBr 稳定性差
(5)配位键的表示方法：A→B(含义：表明共用电子对由 A 原子提供而形成配位键)。 (6)常见存在配位键的物质： ①配位化合物：金属离子或原子与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化 合物称为配位化合物，简称配合物。 ②存在配位键的物质：NH4＋、H3O＋、SO42－、P2O5、 Fe(SCN)3、[Cu(H2O)4]2＋、[Ag(NH3)2]OH、血红蛋白等。
2．配合物的组成和性质 (1)配合物的组成 配合物由中心原子(提供空轨道)和配位体(提供孤对电子)组成， 分为内界和外界。以[Co(NH3)6]Cl3 表示为：
[Cu(OH)4]2－的结构可用示意图表示为
①中心原子：配合物的中心原子一般都是带正电的阳离子，过渡金属离子最常见。
②配位体：配位体可以是阴离子，如 X－(卤素离子)、OH－、SCN－、CN－、RCOO－(羧 酸根离子)、C2O42－、PO43－等；也可以是中性分子，如 H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等。 配位体中直接同中心原子配合的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有孤对电子的原 子，如 NH3 中的 N 原子，H2O 分子中的 O 原子，配位原子常是ⅤA、ⅥA、ⅦA 主族的 元素的原子。
第一节 共价键
①s-s σ键的形成
H H
氢原子形成氢分子的电子云描述
②s-p σ键的形成
H H－Cl Cl
H－Cl的s-pσ键的形成
③p-p σ键的形成
Cl Cl
Cl
Cl
Cl－Cl的p-pσ键的形成
(2)π键的形成
π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，这种特 征为镜像对称。
4、共价半径：
相同原子的共价键键长的一半称为共价半径
思考与交流P32
1、形成2mo1HCl释放能量： 2×431.8 kJ -(436.0kJ+242.7kJ)= 184.9 kJ 形成2mo1HBr释放能量： 2×366kJ -(436.0kJ+193.7kJ)= 102.97kJ HCl释放能量比HBr释放能量多,因而生成 的HCl更稳定,即HBr更容易发生热分解生 成相应的单质.
p-pπ键的形成
小结 项目
键型 成键方向
σ键
沿轴方向 “头碰头” 轴对称 强度大， 不易断裂
π键
平行方向 “肩并肩” 镜像对称 强度较小， 易断裂
电子云形状 牢固程度
成键判断 规律
共价单键是σ键，共价双键中一个 是 σ键，另一个是π键，共价三键 中一个是σ键，另两个为π键。
1、氮气分子中原子轨道重叠方式如何？
z y
z y
x
2.钠和氯通过得失电子同样也是形成电子对, 为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用形 成共价键而形成离子键呢?你能从原子的电 负性差别来理解吗?讨论后请填写表2-2： Na Cl H Cl C O 原子 电负性 3.5 0.9 3.0 2.1 3.0 2.5
第二章第一节共价键(第一课时)
科学探究
键组成。 别是由几个σ键和几个π键组成。 3、乙烷、乙烯、乙炔分子中的共价键分 乙烷、乙烯、
乙烷： 键一个π 乙烷 ： 7 个 σ 键 乙烯 ： 5 个 σ 键一个 π 键 乙炔： 键两个π 乙炔：3个σ键两个π键
总结： 总结：共价键的类型
σ键：“头碰头” 键 头碰头”
形成σ 形成σ键的电子 电子云形状呈轴对称 称为σ电子。 称为σ电子。
电子重叠形成的σ键 ③ p—p σ键：由两个 电子重叠形成的 键，如Cl—Cl。 键 由两个p电子重叠形成的 。
Cl Cl Cl Cl
小结: 键成键方式 头碰头” 小结 σ键成键方式 “头碰头”
S-S重叠 S-S重叠
S-P重叠
P-P重叠 P-P重叠
注意： 键成键方式采用“头碰头” 注意： σ键成键方式采用“头碰头”式，以取得 原子轨道的最大重叠，从而使体系能量降至最低， 原子轨道的最大重叠，从而使体系能量降至最低， 达到稳定状态。 达到稳定状态。
用电子云来描述共价键的形成过程
π键形成过程 p-p π键形成过程
“肩并肩” 肩并肩”
2、π键 键 （1）定义：两个p轨道除了“头碰头”重叠 定义：两个p轨道除了“头碰头” 形成σ键外， 轨道还可以“肩并肩” 形成σ键外，p—p轨道还可以“肩并肩”的 方式发生轨道重叠，这种键称为π 方式发生轨道重叠，这种键称为π键。
（3）类型 ）
电子重叠形成的σ键 ① s—s σ键：由两个 电子重叠形成的 键，如H—H。 键 由两个s电子重叠形成的 。 H
H H
H
电子和一个p电子重叠形成的 ② s—p σ键：由一个 电子和一个 电子重叠形成的 键， 键 由一个s电子和一个 电子重叠形成的σ键 如H—Cl。 。
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第二章分子结构与性质
第一节共价键
第一课时
教学目标：
1、复习化学键的概念，能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程。
2、知道共价键的主要类型δ键和π键。
3、说出δ键和π键的明显差别和一般规律。
教学重点、难点：
δ键和∏键的概念
教学过程：
[复习引入]
NaCl、HCl的形成过程
[设问]
前面学习了电子云和轨道理论，那么，如何用电子云和轨道理论进一步理解共价键呢？
例：H
的形成
2
[讲解、小结]
[板书]
1、δ键：（以“头碰头”重叠形式）
a、特征：以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键的图形不变，轴对称图形。
b、种类：S-Sδ键 S-Pδ键 P-Pδ键
[过渡]
P电子和P电子除能形成δ键外，还能形成π键
[板书]
2、π键
[讲解]
a.特征：每个π键的电子云有两块组成，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，这种特征称为镜像对称。
3、δ键和π键比较
①重叠方式δ键：头碰头π键：肩并肩
②δ键比π键的强度较大
③成键电子：δ键 S-S S-P P-P π键 P-P
④δ键成单键π键成双键、叁键（双键中含有一个δ键和一个π键，叁键中含有一个δ键和两个π键）
４．共价键的特征
饱和性、方向性
[练习]
1．下列关于化学键的说法不正确的是
A．化学键是一种作用力
B．化学键可以是原子间作用力，也可以是离子间作用力C．化学键存在于分子内部
D．化学键存在于分子之间
2．对δ键的认识不正确的是
A．δ键不属于共价键，是另一种化学键
B．S-Sδ键与S-Pδ键的对称性相同
C．分子中含有共价键，则至少含有一个δ键
D．含有π键的化合物与只含δ键的化合物的化学性质不同3．下列物质中，属于共价化合物的是
A．I
2 B．BaCl
2
C．H
2
SO
4
D．NaOH
4．下列化合物中，属于离子化合物的是
A．KNO
3 B．BeCl
2
C．KO
2
D．H
2
O
2
5．写出下列物质的电子式。
H 2、N
2
、HCl、H
2
O
６．用电子式表示下列化合物的形成过程
HCl、NaBr、MgF
2、Na
2
S、CO
2
第二课时
教学目标：
1、认识键能、键长、键角等键参数的概念
2、能用键参数――键能、键长、键角说明简单分子的某些性质
3、知道等电子原理，结合实例说明“等电子原理的应用”
教学难点、重点：
键参数的概念，等电子原理
教学过程：创设问题情境
N 2与H
2
在常温下很难反应，必须在高温下才能发生反应，而F
2
与H
2
在冷暗处就
能发生化学反应，为什么？
学生讨论
小结：引入键能的定义
板书
二、键参数
１、键能
①概念：气态基态原子形成１mol化学键所释放出的最低能量。
②单位：kＪ／mol
［生阅读教材相关表格］
问：键能大小与键的强度有何关系？
（键能越大，化学键越稳定，越不易断裂）
问：键能大小与形成化学键时的能量变化的关系？
（键能越大，形成化学键放出的能量越大）
③键能越大，形成化学键放出的能量越大，化学键越稳定。
［过渡］
２、键长
①概念：形成共价键的两原子间的核间距
②单位：pm（１pm＝10-12m）
③键长越短，共价键越牢固，形成的物质越稳定
［设问］
多原子分子的形状如何？就必须要了解多原子分子中两共价键之间的夹角。
3、键角：多原子分子中的两个共价键之间的夹角。
例如：CO
2
结构为Ｏ＝Ｃ＝Ｏ，键角为１８０°，为直线形分子。
H
2
O 键角１０５°Ｖ形
CH
4
键角１０９°２８′正四面体
［小结］
键能、键长、键角是共价键的三个参数
键能、键长决定了共价键的稳定性；键长、键角决定了分子的空间构型。
［板书］
三、等电子原理
１、等电子体：原子数相同，价电子数也相同的微粒。
如：CO和N
2，CH
4
和NH
4
+
２、等电子体性质相似
［阅读课本相关表格］
［小结］
师与生共同总结本节课内容。
［练习］
1、下列说法中，错误的是
Ａ．键长越长，化学键越牢固
Ｂ．成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固
Ｃ．对双原子分子来讲，键能越大，含有该键的分子越稳定Ｄ．原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键
2、能够用键能解释的是
Ａ．氮气的化学性质比氧气稳定
Ｂ．常温常压下，溴呈液体，碘为固体
Ｃ．稀有气体一般很难发生化学反应
Ｄ．硝酸易挥发，硫酸难挥发
3、与NO
3
-互为等电子体的是
Ａ．SO
3Ｂ．BF
3
Ｃ．CH
4
Ｄ．NO
2
4、根据等电子原理，下列分子或离子与SO
4
2-有相似结构的是
A．PCl
5 B．CCl
4
C．NF
3
D．N
2
5、根据课本中有关键能的数据，计算下列反应中的能量变化：
N 2（g）+3H
2
（g）====2NH
3
（g）；△H=
2H
2（g）+O
2
（g）===2H
2
O（g）；△H=。