高中化學(xué)人教版 (2019)選擇性必修2第一節(jié) 共價鍵課文配套課件ppt

這是一份高中化學(xué)人教版 (2019)選擇性必修2第一節(jié) 共價鍵課文配套課件ppt，共48頁。PPT課件主要包含了共價鍵，成鍵方式，電子云呈軸對稱，電子云呈鏡面對稱，共用電子對，飽和性，決定分子的組成，方向性，決定分子的立體構(gòu)型，基礎(chǔ)知識填充等內(nèi)容，歡迎下載使用。
本質(zhì)：原子間通過共用電子對所形成的相互作用
特征：具有方向性和飽和性
一、共價鍵1．共價鍵的概念和特征原子間通過 所形成的相互作用。
微點撥：共價鍵的方向性決定了分子的立體構(gòu)型，并不是所有共價鍵都具有方向性，如兩個s電子形成共價鍵時就沒有方向性。
2．共價鍵的類型(按成鍵原子的原子軌道重疊方式分類)(1)σ鍵
(3)判斷σ鍵、π鍵的一般規(guī)律共價單鍵為 鍵；共價雙鍵中有一個 鍵，另一個是 鍵；共價三鍵由一個 鍵和兩個 鍵構(gòu)成。
二、鍵參數(shù)——鍵能、鍵長與鍵角1．鍵能(1)鍵能是指 中1 ml化學(xué)鍵解離成 所吸收的能量。鍵能的單位是 。鍵能通常是_____________________條件下的標(biāo)準(zhǔn)值。例如，H—H的鍵能為436.0 kJ·ml—1。
298.15 K、101 kPa
(2)下表中是H—X的鍵能數(shù)據(jù)
吸收863.6 kJ的能量
①若使2 ml H—Cl斷裂為氣態(tài)原子，則發(fā)生的能量變化是 。
②表中共價鍵最難斷裂的是 ，最易斷裂的是 。③由表中鍵能數(shù)據(jù)大小說明鍵能與分子穩(wěn)定性的關(guān)系：HF、HCl、HBr、HI的鍵能依次 ，說明四種分子的穩(wěn)定性依次 ，即HF分子最穩(wěn)定，最 分解，HI分子最不穩(wěn)定，最 分解。
2．鍵長(1)鍵長是構(gòu)成化學(xué)鍵的兩個原子的 ，因此 決定化學(xué)鍵的鍵長， 越小，共價鍵的鍵長越短。(2)鍵長與共價鍵的穩(wěn)定性之間的關(guān)系：共價鍵的鍵長越短，往往鍵能越 ，表明共價鍵越 。(3)下列三種分子中：①H2、②Cl2、③Br2，共價鍵的鍵長最長的是 ，鍵能最大的是 。
3．鍵角(1)鍵角是指 。在多原子分子中的鍵角是一定的，這表明共價鍵具有 性。鍵角是描述分子 的重要參數(shù)。
在多原子分子中，兩個相鄰共價鍵之間的夾角
(2)根據(jù)空間結(jié)構(gòu)填寫下列分子的鍵角：
1．判斷正誤(對的在括號內(nèi)打“√”，錯的在括號內(nèi)打“×”。)(1)只有非金屬原子之間才能形成共價鍵 ( )(2)兩個原子之間形成共價鍵時，至少有一個σ鍵( )(3)σ鍵和π鍵都只能存在于共價化合物中 ( )(4)雙原子分子中，鍵長越短，分子越牢固 ( )
2．原子間形成分子時，決定各原子相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系的是( )A．共價鍵的方向性B．共價鍵的飽和性C．形成共價鍵原子的大小D．共價鍵的穩(wěn)定性
【解析】 [共價鍵的飽和性決定各原子相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系。]
3．有以下物質(zhì)：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。(1)只有σ鍵的是________________(填序號，下同)；既有σ鍵又有π鍵的是________。
(2)含有由兩個原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是___________。(3)含有由一個原子的s軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是______________。(4)含有由一個原子的p軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是_______________。
[解析] (1)單鍵只有σ鍵，雙鍵或三鍵才含有π鍵，故只有σ鍵的是①②③⑥⑦⑧；既有σ鍵又有π鍵的是④⑤⑨。(2)H原子只有s軌道，題給物質(zhì)中含有由兩個原子的s軌道重疊形成的σ鍵的只有H2。(3)含有由一個原子的s軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的有①③⑤⑥⑧⑨。(4)含有由一個原子的p軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵，說明構(gòu)成這種σ鍵的原子中一定沒有H原子，故正確答案為②④⑤⑥⑧⑨。
觀察下圖乙烷、乙烯和乙炔分子的結(jié)構(gòu)回答：
重難點1 σ鍵與π鍵的比較
(1)乙烷、乙烯和乙炔分子中的共價鍵分別由幾個σ鍵和幾個π鍵組成？
提示：乙烷分子由7個σ鍵組成；乙烯分子由5個σ鍵和1個π鍵組成；乙炔分子由3個σ鍵和2個π鍵組成。
(2)乙烯和乙炔的化學(xué)性質(zhì)為什么比乙烷活潑呢？
提示：乙烯的碳碳雙鍵和乙炔的碳碳三鍵中分別含有1個和2個π鍵，π鍵原子軌道重疊程度小，不穩(wěn)定，容易斷裂。而乙烷中沒有π鍵，σ鍵穩(wěn)定，不易斷裂。
(3) H原子和H原子、H原子和Cl原子、Cl原子和Cl原子分別均以σ鍵結(jié)合成H2、HCl和Cl2分子，共價鍵軌道完全相同嗎？
提示：不相同。H原子的未成對電子位于1s軌道，Cl原子的未成對電子位于3p軌道，即H原子和H原子成鍵以1s和1s軌道“頭碰頭”重疊，H原子和Cl原子以1s和3p軌道“頭碰頭”重疊，Cl原子和Cl原子以3p和3p軌道“頭碰頭”重疊。
2.對于σ鍵和π鍵應(yīng)特別注意的問題(1)s軌道與s軌道形成σ鍵時，電子并不是只在兩核間運動，只是電子在兩核間出現(xiàn)的概率大。(2)因s軌道是球形的，故s軌道與s軌道形成σ鍵時，無方向性。兩個s軌道只能形成σ鍵，不能形成π鍵。(3)兩個原子間可以只形成σ鍵，但不能只形成π鍵。
1．有關(guān)CH2===CH—C≡N分子中所含化學(xué)鍵數(shù)目的說法正確的是( )A．3個σ鍵，3個π鍵 B．4個σ鍵，3個π鍵C．6個σ鍵，2個π鍵 D．6個σ鍵，3個π鍵
[解析] [共價單鍵為σ鍵，雙鍵中含1個σ鍵和1個π鍵，三鍵中含1個σ鍵和2個π鍵，故CH2===CH—C≡N分子中含6個σ鍵和3個π鍵。]
2．關(guān)于σ鍵和π鍵的比較，下列說法不正確的是( )A．σ鍵是軸對稱的，π鍵是鏡面對稱的B．σ鍵是“頭碰頭”式重疊，π鍵是“肩并肩”式重疊C．σ鍵不能斷裂，π鍵容易斷裂D．氫原子只能形成σ鍵，氧原子可以形成σ鍵和π鍵
[解析] [σ鍵較穩(wěn)定，不易斷裂，而不是不能斷裂。]
分子中σ鍵與π鍵的判斷方法根據(jù)成鍵原子的價電子數(shù)來判斷能形成幾個共用電子對。如果只有一個共用電子對，則該共價鍵一定是σ鍵；如果形成多個共用電子對時，則先形成1個σ鍵，另外的原子軌道形成π鍵。
重難點2 鍵參數(shù)的應(yīng)用
鍵能與鍵長是衡量共價鍵穩(wěn)定性的參數(shù)，鍵長和鍵角是描述分子空間結(jié)構(gòu)的參數(shù)。一般來說，如果知道分子中的鍵長和鍵角，這個分子的空間結(jié)構(gòu)就確定了。如NH3分子的H—N—H鍵角是107°，N—H的鍵長是101 pm，就可以斷定NH3分子是三角錐形分子，如圖
(1)根據(jù)元素周期律可知NH3的穩(wěn)定性強于PH3，你能利用鍵參數(shù)加以解釋嗎？
提示：鍵長：N—H＜P—H，鍵能：N—H＞P—H，因此NH3更穩(wěn)定。
(2)一般來說，鍵長越短，鍵能越大。但F—F鍵長短，鍵能小，請思考其原因。
提示：氟原子的半徑很小，因此其鍵長短，而由于鍵長短，兩個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，F(xiàn)2的穩(wěn)定性差，很容易與其他物質(zhì)反應(yīng)。
1．共價鍵參數(shù)的應(yīng)用(1)鍵能的應(yīng)用①表示共價鍵的強弱鍵能越大，斷開化學(xué)鍵時需要的能量越多，化學(xué)鍵越穩(wěn)定。②判斷分子的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)相似的分子中，共價鍵的鍵能越大，分子越穩(wěn)定。
③判斷化學(xué)反應(yīng)的能量變化在化學(xué)反應(yīng)中，舊化學(xué)鍵的斷裂吸收能量，新化學(xué)鍵的形成釋放能量，因此反應(yīng)焓變與鍵能的關(guān)系為ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和；ΔH＜0時，為放熱反應(yīng)；ΔH＞0時，為吸熱反應(yīng)。
(2)鍵長的應(yīng)用①一般鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定，分子越穩(wěn)定。②鍵長的比較方法a．根據(jù)原子半徑比較，同類型的共價鍵，成鍵原子的原子半徑越小，鍵長越短。b．根據(jù)共用電子對數(shù)比較，相同的兩個原子間形成共價鍵時，單鍵鍵長＞雙鍵鍵長＞三鍵鍵長。
(3)鍵角的應(yīng)用①鍵長和鍵角決定分子的空間結(jié)構(gòu)②常見分子的鍵角與分子空間結(jié)構(gòu)
2.共價鍵強弱的判斷(1)由原子半徑和共用電子對數(shù)判斷：成鍵原子的原子半徑越小，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。(2)由鍵能判斷：共價鍵的鍵能越大，共價鍵越牢固，破壞共價鍵消耗的能量越大。(3)由鍵長判斷：共價鍵的鍵長越短，共價鍵越牢固，破壞共價鍵消耗的能量越大。(4)由電負(fù)性判斷：元素的電負(fù)性越大，該元素的原子對共用電子對的吸引力越大，形成的共價鍵越穩(wěn)定。
3．下列說法正確的是( )A．分子的結(jié)構(gòu)是由鍵角決定的B．共價鍵的鍵能越大，共價鍵越牢固，由該鍵形成的分子越穩(wěn)定C．CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X(X＝F、Cl、Br、I)的鍵長、鍵角均相等D．H2O分子中兩個O—H的鍵角為180°
[解析] [分子的結(jié)構(gòu)是由鍵角、鍵長共同決定的，A項錯誤；由于F、Cl、Br、I的原子半徑不同，故C—X(X＝F、Cl、Br、I)鍵的鍵長不相等，C項錯誤；H2O分子中兩個O—H的鍵角為105°，D項錯誤。]
4．下列事實不能用鍵能的大小來解釋的是( )A．氮元素的電負(fù)性較大，但N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定B．稀有氣體一般難發(fā)生反應(yīng)C．HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性逐漸減弱D．HF比H2O穩(wěn)定
[解析] [由于N2分子中存在三鍵，鍵能很大，破壞共價鍵需要很大的能量，所以N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定；稀有氣體都為單原子分子，沒有化學(xué)鍵；鹵族元素從F到I，原子半徑逐漸增大，其氫化物中化學(xué)鍵的鍵長逐漸變長，鍵能逐漸變小，所以穩(wěn)定性：HF＞HCl＞HBr＞HI；由于H—F的鍵能大于H—O，所以穩(wěn)定性：HF＞H2O。]
由分子構(gòu)成的物質(zhì)，其熔、沸點與共價鍵的鍵能和鍵長無關(guān)。而分子的穩(wěn)定性，由鍵長和鍵能決定。
1．下列不屬于共價鍵成鍵因素的是( )A．共用電子對在兩原子核之間高概率出現(xiàn)B．共用的電子必須配對C．成鍵后體系能量降低，趨于穩(wěn)定D．兩原子核體積大小要適中
[解析] [共價鍵的成因和本質(zhì)是，當(dāng)成鍵原子相互靠近時，原子軌道發(fā)生重疊，自旋方向相反的未成對電子形成共用電子對，兩原子核間的電子云密度增加，體系的能量降低。]
2．下列分子中的σ鍵是由一個原子的s軌道和另一個原子的p軌道以“頭碰頭”方式重疊構(gòu)建而成的是( )A．H2 B．HCl C．Cl2 D．N2
[解析][H2中的σ鍵是s--s σ鍵，Cl2、N2中的σ鍵都是p--p σ鍵。]
3．下列說法正確的是( )A．若把H2S分子寫成H3S分子，違背了共價鍵的飽和性B．基態(tài)C原子有兩個未成對電子，所以只能形成兩個共價鍵C．所有共價鍵都有方向性D．兩個原子軌道發(fā)生重疊后，兩核間的電子不僅僅在兩核之間，而是繞兩個原子核運動
[解析] [如在形成CH4分子的過程中，碳原子2s軌道中的1個電子被激發(fā)到2p軌道中，此時碳原子有4個未成對電子，形成4個共價鍵，B錯誤；H2分子中的s軌道成鍵時，因s軌道為球形，故H2分子中的H—H共價鍵無方向性，C錯誤；兩個原子軌道重疊后，電子在核間出現(xiàn)的概率增大，但不是繞兩個原子核運動，D錯誤。]
4．下列說法中正確的是( )A．雙原子分子中化學(xué)鍵鍵能越大，分子越穩(wěn)定B．雙原子分子中化學(xué)鍵鍵長越長，分子越穩(wěn)定C．雙原子分子中化學(xué)鍵鍵角越大，分子越穩(wěn)定D．在雙鍵中，σ鍵的鍵能要小于π鍵
[解析] [共價鍵鍵能越大、鍵長越短，分子越穩(wěn)定，A正確，B錯誤；在雙原子分子中沒有鍵角，且分子穩(wěn)定性與鍵角無關(guān)，C錯誤；一般σ鍵的重疊程度大于π鍵，σ鍵的鍵能大于π鍵，D錯誤。]
(2)硅碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多，原因與是______________________________________________________________ ____________________________________________________________________。(3)SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
5．碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示，簡要分析和解釋下列有關(guān)事實：
回答下列問題：(1)通常條件下，比較CH4和SiH4的穩(wěn)定性強弱：______________。
C—C和C—H的鍵能較強，不易斷裂，所以形成的烷烴比較穩(wěn)定，而硅烷中Si—Si和Si—H的鍵能較低，易斷裂，導(dǎo)致長鏈硅烷難以形成
C—H比C—O穩(wěn)定，而Si—H的鍵能卻遠(yuǎn)小于Si—O，所以Si—H不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強的Si—O
C—H的鍵能大于C—O