2.1 共价键模型-【学而思·PPT课件分层练习】2024-2025学年高二化学选择性必修第二册（鲁教版2019）

必备知识 清单破 知识点 1 共价键的形成与特征 第1节 共价键模型 1.氢分子中共价键(H—H)的形成 形成过程 能量变化 相距较远时   体系的能量等于两个氢原子 的能量之和 逐渐接近时   电子在核间区域出现的概率 增大,体系能量逐渐降低 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 形成共价键   当两个氢原子的核间距为0.0 74 nm时体系能量最低,两个 氢原子各提供一个电子以自 旋状态不同的方式相互配对, 即形成共价键 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 注意事项    形成共价键的氢原子不能无限靠近,因为靠得过近时,原子核以及电子之间的排 斥作用会导致体系能量上升,分子不稳定。 2.共价键 (1)概念:原子间通过共用电子形成的化学键。 (2)形成元素:通常,电负性相同或差值小的非金属元素原子之间形成共价键。 (3)表示方法:人们常常用一条短线表示由一对共用电子所形成的共价键。 单键:如H—H键、Cl—Cl键等。 双键:如O  O 键、 C  O键等。 三键:如 键等。 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 定义 每个原子所能形成共价键的总数或以共价 键连接的原子数目是一定的 原因 每个原子所能提供的未成对电子的数目是 一定的,因此在共价键形成的过程中,一个原 子中的一个未成对电子与另一个原子中的 一个未成对电子配对成键后,一般来说就不 能再与其他原子的未成对电子配对成键了 3.共价键的特征 (1)饱和性 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 应用 决定了各种原子形成分子时相互结合的数 量关系。如:两个氯原子之间可形成一个共 价键结合为氯分子,表示为Cl—Cl;氮分子可 表示为 ;氨分子可表示为   第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 (2)方向性 定义 共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的 方向形成 原因 除s轨道是球形对称外,其他原子轨道都具有 一定的空间取向。在形成共价键时,原子轨 道重叠得多,电子在核间出现的概率大,所形 成的共价键就牢固 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 1.σ键与π键:按原子轨道重叠方式将共价键分为σ键与π键。【具体内容见定点1】 2.极性键和非极性键:按两原子间的共用电子对是否偏移可将共价键分为极性键和非极性 键。 (1)非极性键 ①概念:共用电子对不偏向于其中任何一个原子,参与成键的原子都不显电性,这样形成的共 价键叫非极性共价键,简称非极性键。 ②成键元素:同种元素的两原子。 知识点 2 共价键的类型 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 (2)极性键 ①概念:共用电子对偏向于吸引电子能力大的原子一侧,这个原子因附近电子出现的概率较 大而带部分负电荷,而另一个原子则带部分正电荷,这样形成的共价键叫极性共价键,简称极 性键。 ②成键元素:不同元素的原子。 ③分类:强极性键和弱极性键。 ④应用:共价键的极性强弱可以解释和预测物质性质、判断反应活性部位和反应产物。 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 1.键参数 (1)键长:两个成键原子的原子核间的距离。 (2)键角:在多原子分子中,两个化学键的夹角。常用于描述多原子分子的空间结构,下表为常 见分子的键角及空间结构: 知识点 3 键参数 分子 键角 空间结构 CO2 180° 直线形 H2O 104.5° 角形(也称V形) NH3 107.3° 三角锥形 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 (3)键能:在1×105 Pa、298 K条件下,断开1 mol AB(g)分子中的化学键,使其分别生成气态A原 子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能,常用EA—B表示。 2.键参数的应用【具体内容见定点2】 3.分子光谱 (1)概念:分子从一种能级改变到另一种能级时吸收或发射的光谱。 (2)影响因素:键长、键角和电荷分布等。 (3)应用:测定和鉴别分子结构。 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 知识辨析 1.原子轨道在空间都具有方向性,这种说法正确吗? 2.若把H2S写成H3S,违背了共价键的饱和性,这种说法正确吗? 3.HCl分子中的H—Cl键的极性小于H2S分子中的H—S键的极性,这种说法正确吗? 4.在乙烷分子中,只含有极性共价键,不含非极性共价键,这种说法正确吗? 5.π键是由两个p轨道“头碰头”重叠形成的,这种说法正确吗? 6.H—Cl键的键能为431.8 kJ·mol-1,故HCl分解成1 mol H2和1 mol Cl2时,吸收的能量为863.6 kJ, 这种说法正确吗? 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 一语破的 1.不正确。s轨道是球形对称的,没有方向性。 2.正确。S原子有两个未成对电子,根据共价键的饱和性,形成的氢化物为H2S。 3.不正确。电负性:Cl>S,HCl分子中的H—Cl键的极性大于H2S分子中的H—S键的极性。 4.不正确。CH3CH3中既含有C—C非极性共价键,又含有C—H极性共价键。 5.不正确。原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键,以“肩并肩”方式相 互重叠形成的共价键为π键。 6.不正确。H—Cl键的键能为431.8 kJ·mol-1,2 mol HCl分解成2 mol H(g)和2 mol Cl(g)时,吸收 的能量为863.6 kJ,2 mol H(g)和2 mol Cl(g)分别结合成1 mol H2和1 mol Cl2时,还要释放能量。 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 　  1.σ键:原子轨道以“头碰头”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价 键。 (1)分类 ①s-s σ键:两个成键原子均提供s轨道形成的共价键,如H—H键的形成:   ②s-p σ键:一个原子提供s轨道,一个原子提供p轨道形成的共价键,如H—F键的形成: 关键能力 定点破 定点 1 深度理解σ键与π键 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念   ③p-p σ键:两个成键原子均提供p轨道形成的共价键,如F—F键的形成:   (2)特征 ①轴对称:以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作,共价键的电子云的图形不变。 ②强度大:形成σ键的原子轨道重叠程度较大,有较强的稳定性。 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 2.π键:原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价 键。 (1)p-p π键(以N2分子为例)   第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念   (2)特征 ①镜面对称:每个 π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。 ②强度小:形成π键时,原子轨道重叠程度小,一般π键没有σ键牢固。 ③不能旋转:以形成π键的两原子核的连线为轴,任意一个原子并不能单独旋转,若单独旋转则 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 会破坏π键,如以py-py π键为例,若旋转其中一个成键原子,则两个原子的py轨道不再平行,也就 破坏了形成的π键。 3.σ键与π键的判断方法   第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 σ键 π键 是否能单独形成 可以 不可以 特征 轴对称 镜面对称 原子轨道重叠方式 “头碰头” 重叠 “肩并肩” 重叠 原子轨道重叠程度 大 小 键的强度 一般较大 一般较小 4.σ键与π键的区别 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 典例 下列关于σ键与π键的说法正确的是　     (　    ) A.σ键是原子轨道以“头碰头”方式重叠形成的共价键,π键是原子轨道以“肩并肩”方式重 叠形成的共价键 B. 描述的 是π键的形成过程 C.原子轨道以“头碰头”方式相互重叠比以“肩并肩”方式相互重叠的程度小,所以σ键比π 键活泼 D. 可以表示N2分子中σ键和π键存在的情况 A 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 思路点拨    明确σ键和π键的含义是解答该题的关键,注意原子轨道以“头碰头”方式相互 重叠形成σ键,原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠形成π键。σ键与π键比较:σ键原子轨道重叠程度比π键原子轨道重叠程度大,所以一般σ键比π键牢固,在化学反应中π键易发生断 裂。另外,单键只含σ键,而双键和三键中均既含σ键又含π键。 解析    从电子云的相互重叠方式来看,如果两个原子的成键轨道以“头碰头”方式相互重 叠,形成的共价键为σ键,如果两个原子的成键轨道以“肩并肩”方式相互重叠,形成的共价 键为π键,A项正确;选项中描述的是“头碰头”方式的相互重叠,所以形成的是σ键,B项错误;σ键的原子轨道相互重叠程度大于π键,所以一般σ键更稳定,C项错误;中间位置形成的是σ 键,其他位置形成的是π键,D项错误。 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 深度分析　N2的形成过程 氮原子的2p轨道上有3个未成对电子,当两个氮原子结合成分子时,若两个氮原子的2px轨道 以“头碰头”的方式相互重叠,则相互平行的2pz轨道和2py轨道只能以“肩并肩”的方式重叠, 这样便形成了氮氮三键,如图所示:   第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 　  1.键长的应用 (1)判断分子的稳定性 一般来说,键长越短,化学键越强,键越牢固。 (2)键长是影响分子空间结构的因素之一。 定点 2 键参数的应用 拓展链接　键长的判断方法 ①根据原子半径判断:在其他条件相同时,成键原子的半径越小,键长越短。 ②根据共用电子对数判断:相同的两原子形成共价键时,单键键长>双键键长>三键键长。 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 2.键能的应用 (1)判断化学键的强弱 表示共价键的强弱,键能越大,断开时需要的能量就越多,化学键就越牢固。 (2)判断分子的稳定性 组成和结构相似的分子中,共价键的键能越大,分子越稳定。如C—H键的键能大于Si—H键 的键能,所以CH4比SiH4稳定。 (3)判断物质在化学反应过程中的能量变化 在化学反应中,旧化学键的断裂吸收能量,新化学键的形成放出能量,因此反应焓变与键能的 关系为ΔH=∑E反应物-∑E生成物。 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 3.键参数对物质性质的影响   第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 典例 下列说法不正确的是 (　    ) A.C—H键比Si—H键的键长短,故CH4分子比SiH4分子稳定 B.键角:NH3>H2O C.H—Cl键的键能比H—Br键大,HCl的热稳定性比HBr高 D.C C键的键能比C—C键大,碳碳双键比碳碳单键稳定 D 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 思路点拨    一般来说,键长越短,键能越大,共价键越稳定,分子越稳定。 解析    C、Si是同一主族元素,原子半径:C<Si,所以键长:C—H<Si—H,键长越短,断裂化学键 需吸收的能量就越高,含有该化学键的物质的稳定性就越强,所以CH4分子比SiH4分子稳定,故 A正确;H2O中两个H—O键的夹角为104.5°,NH3中每两个N—H键的夹角为107.3°,所以键角:H 2O<NH3,故B正确;Cl原子半径小于Br原子半径,H—Cl键的键长比H—Br键的键长短,H—Cl键 的键能比H—Br键大,HCl的热稳定性比HBr高,故C正确;C C键的键能比C—C键大,但C C 中一个是σ键,另一个是π键,π键不牢固,所以碳碳双键不如碳碳单键稳定,故D不正确。 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第1讲　描述运动的基本概念 $$