高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 共价键课文配套课件ppt

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 共价键课文配套课件ppt，共48页。PPT课件主要包含了共价键，成键方式，电子云呈轴对称，电子云呈镜面对称，共用电子对，饱和性，决定分子的组成，方向性，决定分子的立体构型，基础知识填充等内容，欢迎下载使用。
本质：原子间通过共用电子对所形成的相互作用
特征：具有方向性和饱和性
一、共价键1．共价键的概念和特征原子间通过 所形成的相互作用。
微点拨：共价键的方向性决定了分子的立体构型，并不是所有共价键都具有方向性，如两个s电子形成共价键时就没有方向性。
2．共价键的类型(按成键原子的原子轨道重叠方式分类)(1)σ键
(3)判断σ键、π键的一般规律共价单键为 键；共价双键中有一个 键，另一个是 键；共价三键由一个 键和两个 键构成。
二、键参数——键能、键长与键角1．键能(1)键能是指 中1 ml化学键解离成 所吸收的能量。键能的单位是 。键能通常是_____________________条件下的标准值。例如，H—H的键能为436.0 kJ·ml—1。
298.15 K、101 kPa
(2)下表中是H—X的键能数据
吸收863.6 kJ的能量
①若使2 ml H—Cl断裂为气态原子，则发生的能量变化是 。
②表中共价键最难断裂的是 ，最易断裂的是 。③由表中键能数据大小说明键能与分子稳定性的关系：HF、HCl、HBr、HI的键能依次 ，说明四种分子的稳定性依次 ，即HF分子最稳定，最 分解，HI分子最不稳定，最 分解。
2．键长(1)键长是构成化学键的两个原子的 ，因此 决定化学键的键长， 越小，共价键的键长越短。(2)键长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 。(3)下列三种分子中：①H2、②Cl2、③Br2，共价键的键长最长的是 ，键能最大的是 。
3．键角(1)键角是指 。在多原子分子中的键角是一定的，这表明共价键具有 性。键角是描述分子 的重要参数。
在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角
(2)根据空间结构填写下列分子的键角：
1．判断正误(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。)(1)只有非金属原子之间才能形成共价键 ( )(2)两个原子之间形成共价键时，至少有一个σ键( )(3)σ键和π键都只能存在于共价化合物中 ( )(4)双原子分子中，键长越短，分子越牢固 ( )
2．原子间形成分子时，决定各原子相互结合的数量关系的是( )A．共价键的方向性B．共价键的饱和性C．形成共价键原子的大小D．共价键的稳定性
【解析】 [共价键的饱和性决定各原子相互结合的数量关系。]
3．有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。(1)只有σ键的是________________(填序号，下同)；既有σ键又有π键的是________。
(2)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是___________。(3)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是______________。(4)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σ键的是_______________。
[解析] (1)单键只有σ键，双键或三键才含有π键，故只有σ键的是①②③⑥⑦⑧；既有σ键又有π键的是④⑤⑨。(2)H原子只有s轨道，题给物质中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的只有H2。(3)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的有①③⑤⑥⑧⑨。(4)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σ键，说明构成这种σ键的原子中一定没有H原子，故正确答案为②④⑤⑥⑧⑨。
观察下图乙烷、乙烯和乙炔分子的结构回答：
重难点1 σ键与π键的比较
(1)乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键组成？
提示：乙烷分子由7个σ键组成；乙烯分子由5个σ键和1个π键组成；乙炔分子由3个σ键和2个π键组成。
(2)乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼呢？
提示：乙烯的碳碳双键和乙炔的碳碳三键中分别含有1个和2个π键，π键原子轨道重叠程度小，不稳定，容易断裂。而乙烷中没有π键，σ键稳定，不易断裂。
(3) H原子和H原子、H原子和Cl原子、Cl原子和Cl原子分别均以σ键结合成H2、HCl和Cl2分子，共价键轨道完全相同吗？
提示：不相同。H原子的未成对电子位于1s轨道，Cl原子的未成对电子位于3p轨道，即H原子和H原子成键以1s和1s轨道“头碰头”重叠，H原子和Cl原子以1s和3p轨道“头碰头”重叠，Cl原子和Cl原子以3p和3p轨道“头碰头”重叠。
2.对于σ键和π键应特别注意的问题(1)s轨道与s轨道形成σ键时，电子并不是只在两核间运动，只是电子在两核间出现的概率大。(2)因s轨道是球形的，故s轨道与s轨道形成σ键时，无方向性。两个s轨道只能形成σ键，不能形成π键。(3)两个原子间可以只形成σ键，但不能只形成π键。
1．有关CH2===CH—C≡N分子中所含化学键数目的说法正确的是( )A．3个σ键，3个π键 B．4个σ键，3个π键C．6个σ键，2个π键 D．6个σ键，3个π键
[解析] [共价单键为σ键，双键中含1个σ键和1个π键，三键中含1个σ键和2个π键，故CH2===CH—C≡N分子中含6个σ键和3个π键。]
2．关于σ键和π键的比较，下列说法不正确的是( )A．σ键是轴对称的，π键是镜面对称的B．σ键是“头碰头”式重叠，π键是“肩并肩”式重叠C．σ键不能断裂，π键容易断裂D．氢原子只能形成σ键，氧原子可以形成σ键和π键
[解析] [σ键较稳定，不易断裂，而不是不能断裂。]
分子中σ键与π键的判断方法根据成键原子的价电子数来判断能形成几个共用电子对。如果只有一个共用电子对，则该共价键一定是σ键；如果形成多个共用电子对时，则先形成1个σ键，另外的原子轨道形成π键。
重难点2 键参数的应用
键能与键长是衡量共价键稳定性的参数，键长和键角是描述分子空间结构的参数。一般来说，如果知道分子中的键长和键角，这个分子的空间结构就确定了。如NH3分子的H—N—H键角是107°，N—H的键长是101 pm，就可以断定NH3分子是三角锥形分子，如图
(1)根据元素周期律可知NH3的稳定性强于PH3，你能利用键参数加以解释吗？
提示：键长：N—H＜P—H，键能：N—H＞P—H，因此NH3更稳定。
(2)一般来说，键长越短，键能越大。但F—F键长短，键能小，请思考其原因。
提示：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，F2的稳定性差，很容易与其他物质反应。
1．共价键参数的应用(1)键能的应用①表示共价键的强弱键能越大，断开化学键时需要的能量越多，化学键越稳定。②判断分子的稳定性结构相似的分子中，共价键的键能越大，分子越稳定。
③判断化学反应的能量变化在化学反应中，旧化学键的断裂吸收能量，新化学键的形成释放能量，因此反应焓变与键能的关系为ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和；ΔH＜0时，为放热反应；ΔH＞0时，为吸热反应。
(2)键长的应用①一般键长越短，键能越大，共价键越稳定，分子越稳定。②键长的比较方法a．根据原子半径比较，同类型的共价键，成键原子的原子半径越小，键长越短。b．根据共用电子对数比较，相同的两个原子间形成共价键时，单键键长＞双键键长＞三键键长。
(3)键角的应用①键长和键角决定分子的空间结构②常见分子的键角与分子空间结构
2.共价键强弱的判断(1)由原子半径和共用电子对数判断：成键原子的原子半径越小，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)由键能判断：共价键的键能越大，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越大。(3)由键长判断：共价键的键长越短，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越大。(4)由电负性判断：元素的电负性越大，该元素的原子对共用电子对的吸引力越大，形成的共价键越稳定。
3．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，由该键形成的分子越稳定C．CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X(X＝F、Cl、Br、I)的键长、键角均相等D．H2O分子中两个O—H的键角为180°
[解析] [分子的结构是由键角、键长共同决定的，A项错误；由于F、Cl、Br、I的原子半径不同，故C—X(X＝F、Cl、Br、I)键的键长不相等，C项错误；H2O分子中两个O—H的键角为105°，D项错误。]
4．下列事实不能用键能的大小来解释的是( )A．氮元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定B．稀有气体一般难发生反应C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱D．HF比H2O稳定
[解析] [由于N2分子中存在三键，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，所以N2的化学性质很稳定；稀有气体都为单原子分子，没有化学键；卤族元素从F到I，原子半径逐渐增大，其氢化物中化学键的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI；由于H—F的键能大于H—O，所以稳定性：HF＞H2O。]
由分子构成的物质，其熔、沸点与共价键的键能和键长无关。而分子的稳定性，由键长和键能决定。
1．下列不属于共价键成键因素的是( )A．共用电子对在两原子核之间高概率出现B．共用的电子必须配对C．成键后体系能量降低，趋于稳定D．两原子核体积大小要适中
[解析] [共价键的成因和本质是，当成键原子相互靠近时，原子轨道发生重叠，自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的电子云密度增加，体系的能量降低。]
2．下列分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是( )A．H2 B．HCl C．Cl2 D．N2
[解析][H2中的σ键是s-­s σ键，Cl2、N2中的σ键都是p-­p σ键。]
3．下列说法正确的是( )A．若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性B．基态C原子有两个未成对电子，所以只能形成两个共价键C．所有共价键都有方向性D．两个原子轨道发生重叠后，两核间的电子不仅仅在两核之间，而是绕两个原子核运动
[解析] [如在形成CH4分子的过程中，碳原子2s轨道中的1个电子被激发到2p轨道中，此时碳原子有4个未成对电子，形成4个共价键，B错误；H2分子中的s轨道成键时，因s轨道为球形，故H2分子中的H—H共价键无方向性，C错误；两个原子轨道重叠后，电子在核间出现的概率增大，但不是绕两个原子核运动，D错误。]
4．下列说法中正确的是( )A．双原子分子中化学键键能越大，分子越稳定B．双原子分子中化学键键长越长，分子越稳定C．双原子分子中化学键键角越大，分子越稳定D．在双键中，σ键的键能要小于π键
[解析] [共价键键能越大、键长越短，分子越稳定，A正确，B错误；在双原子分子中没有键角，且分子稳定性与键角无关，C错误；一般σ键的重叠程度大于π键，σ键的键能大于π键，D错误。]
(2)硅碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因与是______________________________________________________________ ____________________________________________________________________。(3)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
5．碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
回答下列问题：(1)通常条件下，比较CH4和SiH4的稳定性强弱：______________。
C—C和C—H的键能较强，不易断裂，所以形成的烷烃比较稳定，而硅烷中Si—Si和Si—H的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以形成
C—H比C—O稳定，而Si—H的键能却远小于Si—O，所以Si—H不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O
C—H的键能大于C—O