人教版高中化学选修三 2_1 共价键（课件1）

人教版高中化学选修三 2_1 共价键（课件1）

考向一 第 一节 共价键 晨背关键语句 考向二 随堂基础巩固 课时跟踪训练 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 第 二章 分子结构与性质 知识点二 知识点一 知识点三 1 ． σ 键的特征是轴对称 ; 键的强度较大， π 键的特征为镜像对称，不如 σ 键牢固，比较容易断裂。 2 ．键长越短，键能越大，共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定，键角决定分子的空间构型，共价键具有方向性。 3 ．原子总数相同，价电子总数相同的等电子体，具有相似的化学键特征和相近的化学性质。 [ 自学教材 · 填要点 ] 1 ．本质 在原子之间形成 。 2 ．类型 按照电子云 的方式， 共价键分为 σ 键和 π 键。 (1)σ 键： ① 形成：成键原子的原子轨道 “ ” 重叠而形成。 共用电子对 重叠 头碰头 ② 分类： a ． ss σ 键 : 由两个 轨道重叠形成的 σ 键，如 H—H 。 b ． sp σ 键 : 由一个 轨道和一个 轨道重叠形成的 σ 键，如 H—Cl 。 s s p c ． pp σ 键 : 由两个 轨道重叠形成的 σ 键，如 Cl—Cl 。 ③ 特征：以形成化学键的两原子核的 为轴作旋转操作，共价键电子云的图形 ，这种特征称为 对称。 p 连线 不变 轴 (2)π 键： ① 形成：由两个原子的 p 轨道 “ ” 重叠形成。 ② 特征： a ． π 键的电子云具有 对称性，即每个 π 键的电子云由两块组成，分别位于由 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 。 b ． π 键 旋转，不如 σ 键 ，较易 。 肩并肩 镜像 原子核 镜像 不能 牢固 断裂 (3)σ 键和 π 键的判断：一般规律是：共价单键是 ；而共价双键中有一个 ，另一个是 ；共价三键由一个 和两个 组成。 3 ．特征 (1) 性决定分子的组成。 (2) 性决定分子的立体结构。 σ 键 σ 键 π 键 σ 键 π 键 饱和 方向 [ 师生互动 · 解疑难 ] 1 ． σ 键与 π 键的比较 键类型 σ 键 π 键 电子云重叠方式 沿键轴方向相对重叠 沿键轴方向平行重叠 电子云重叠部位 两原子核之间，在键轴处 键轴上方和下方，键轴处为零 电子云重叠程度 大 小 键的强度 较大 较小 化学活泼性 不活泼 活泼 成键规律 共价单键是 σ 键 ; 双键中一个是 σ 键，一个是 π 键 ; 三键中一个是 σ 键，两个是 π 键 2 ． N 2 分子中的共价键 N 2 分子中的共价键是三键 (N≡N) ，形成过程如下： 因此 N 2 分子中含有一个 (2p y — 2p y )σ 键和 2 个 (2p x － 2p x 和 2p z － 2p z )π 键。 1 ．下列说法中不正确的是 ( 　　 ) A ． σ 键比 π 键重叠程度大，形成的共价键强 B ．两个原子之间形成共价键时，最多有 1 个 σ 键 C ．气体单质中，一定有 σ 键，可能有 π 键 D ． N 2 分子中有 1 个 σ 键， 2 个 π 键 解析： 气体单质分子中，可能有 σ 键，如 Cl 2 ；可能有 π 键，如 N 2 ；也可能没有化学键，如稀有气体。 答案： C . [ 自学教材 · 填要点 ] 1 ．键能 (1) 概念：气态 原子形成 化学键释放的 能量。 (2) 键能与共价键的稳定性之间的关系：化学键的键能越大，化学键越 ，越 ( 填 “ 容易 ” 或 “ 不容易 ” ) 被打断。 基态 1 mol 最低 稳定 不容易 2 ．键长 (1) 概念：形成共价键的两个原子之间的 。 (2) 与共价键的稳定性之间的关系：共价键的键长越短，往往键能越 ，表明共价键越 ，反之亦然。 (3) 与原子半径的关系：原子半径决定化学键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。 3 ．键角 (1) 概念：是指 之间的夹角。 (2) 在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有 性。键角决定着共价分子的 。 核间距 大 稳定 两个共价键 立体结构 方向 键参数与分子的性质 (1) 一般来讲，形成共价键的共用电子对数越多，则共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。 (2) 形成共价键的原子半径越小，键长越短，共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。 如 HF 、 HCl 、 HBr 、 HI 中，分子的共用电子对数相同 (1 对 ) ，因 F 、 Cl 、 Br 、 I 的原子半径依次增大，故共价键牢固程度 H—F>H—Cl>H—Br>H—I ，因此，稳定性 HF>HCl>HBr>HI 。 [ 师生互动 · 解疑难 ] (3) 键能与键长是衡量共价键稳定性的参数，键角是描述分子立体构型的参数。一般来说，如果知道分子中的键长和键角，这个分子的立体构型就确定了。如氨分子的 H—N—H 键角是 107° ， N—H 键的键长是 101 pm ，就可以断定氨分子是三角锥形分子，如图： (4) 关于 F—F 键键长短，但键能小的解释 : 氟原子的半径很小，因此其键长短，而由于键长短，两个氟原子形成共价键时，原子核之间的距离很近，排斥力很大，因此键能不大， F 2 的稳定性差，很容易与其他物质反应。 2 ．下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．分子的结构是由键角决定的 B ．共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越 稳定 C ． CF 4 、 CCl 4 、 CBr 4 、 CI 4 中 C—X 键的键长、键角均相等 D ．键长越大，键能越大 解析： 分子结构由键长和键角决定， CX 4 中 C—X 键键长从 F ―→I 逐渐增大，一般情况下，键长越大，键能越小。 答案： B 1. 概念 等电子原理是指 总数相同， 总数相同的分子具有 的化学键特征，它们的许多性质是 的。 2 ．等电子体 (1) 概念：原子总数相同，价电子总数相同的分子或离子。 原子 价电子 相似 相近 (2) 常见的等电子体： 3 ．下列各微粒属于等电子体的是 ( 　　 ) A ． N 2 O 4 和 NO 2 　　　　 B ． N 2 和 CO C ． CO 2 和 NO 2 D ． C 2 H 6 和 N 2 H 6 解析： 等电子体是指价电子总数相等、原子总数相同的分子或离子。 A 项中 N 2 O 4 为 6 原子而 NO 2 为 3 原子； B 项中均为 2 原子分子且价电子总数均为 10 ； C 项中均为 3 原子，但 CO 2 中的价电子数为： 4 ＋ 6×2 ＝ 16 ， NO 2 中价电子数为： 5 ＋ 6×2 ＝ 17 ，故价电子数不同； D 项中均为 8 原子， C 2 H 6 中价电子数为： 4×2 ＋ 6 ＝ 14 ， N 2 H 6 中价电子数为： 5×2 ＋ 6 ＝ 16 。 答案： B [ 例 1] 　 下列有关 σ 键和 π 键的说法错误的是 ( 　　 ) A ．含有 π 键的分子在反应时， π 键易断裂 B ．当原子形成分子时，首先形成 σ 键，可能形成 π 键 C ．有些原子在与其他原子形成分子时，只能形成 σ 键，不能形成 π 键 D ．在分子中，化学键可能只有 π 键而没有 σ 键 [ 解析 ] 　 由于 π 键的键能小于 σ 键的键能，所以反应时易断裂， A 项正确。在分子形成时为了使其能量最低，必然首先形成 σ 键，根据形成分子的原子的核外电子排布来判断是否形成 π 键，所以 B 项正确， D 错误。像 H 原子跟其他原子只能形成 σ 键，故 C 项正确。 [ 答案 ] 　 D 乙烯 ( ) 分子中含有几个 σ 键和几个 π 键？ 提示： 乙烯分子中含有 5 个 σ(4 个 s—p σ 键和 1 个 p—p σ 键 ) 键和 1 个 π 键 (p—pπ 键 ) 共价键的类型 分类标准 类型 共用电子对数 单键、双键、三键 共用电子对的偏移程度 极性键、非极性键 电子云重叠方式 σ 键、 π 键 [ 例 2] 　关于键长、键能和键角，下列说法中不正确的是 ( 　　 ) A ．键角是描述分子立体结构的重要参数 B ．键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关 C ．键能越大，键长越长，共价化合物越稳定 D ．键角的大小与键长、键能的大小无关 . [ 解析 ] 　 键角是描述分子立体结构的重要参数，如 CO 2 中的 2 个 C === O 键的键角为 180° ，故分子为直线形分子， A 正确；键长的大小与成键原子的半径有关，如 Cl 的原子半径小于 I 的原子半径， Cl—Cl 键的键长小于 I—I 键的键长，此外，键长还和成键数目有关，成键数目越多，键长越短， B 正确；键能越大，键长越短，共价键越强，共价化合物越稳定，故 C 错误；键角的大小取决于成键原子轨道的夹角， D 正确。 [ 答案 ] 　 C 从实验测得不同物质中氧 — 氧之间的键长和键能的数据： 其中 x 、 y 的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导键能的大小顺序为 w ＞ z ＞ y ＞ x 。该规律性是 ( 　　 ) 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 答案： B 点击下图片进入“随堂基础巩固” 点击下图片进入“课时跟踪训练”