高二化學選擇性必修第二冊：第二章第一節(jié)教學課件

第二章第一節(jié)第1課時《共價鍵》人教版選擇性必修2假如發(fā)生了大災(zāi)難，人類全部的科學知識只能概括為一句話傳諸后世，那么這句話應(yīng)該是“萬物皆原子構(gòu)成”?！?965年諾貝爾獎得主，理查德·費曼

理查德·費曼23氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)氯化鈉晶體HCl氣體HCl分子結(jié)構(gòu)模型H2分子結(jié)構(gòu)模型思考討論

NaCl和HCl的性質(zhì)差異大，請用電子式描述NaCl和HCl的形成過程，從微粒間相互作用的角度解釋NaCl和HCl性質(zhì)差異大的原因。NaCl晶體HCl氣體4分享交流HH··：：：Cl·：：：Cl·+NaNa+··：：：Cl·：：：Cl·+

[

]-NaCl和HCl的形成過程微粒間的相互作用共價鍵離子鍵5思考討論為什么Na原子和Cl原子間形成離子鍵，而H原子和Cl原子間形成共價鍵呢？你能從元素電負性的差別來理解么？完成下列表格。元素NaClHClCO電負性電負性之差（絕對值）6分享交流【結(jié)論】元素NaClHClCO電負性0.93.02.13.02.53.5電負性之差（絕對值）2.10.91.0當元素的電負性相差很大，化學反應(yīng)形成的電子對不會被共用，形成的是離子鍵；而共價鍵是元素的電負性相差不大的原子之間形成的化學鍵?；瘜W鍵的類型與電負性的差值的關(guān)系7小結(jié)化學鍵：相鄰原子之間強烈的相互作用化學鍵共價鍵離子鍵極性共價鍵非極性共價鍵電負性的差值0非極性鍵極性鍵離子鍵Na和ClH和Cl0.92.11.7C和O81.0思考討論如何通過原子軌道進一步理解共價鍵的形成？9資料卡片10分享交流共價鍵離子鍵氫原子形成氫分子的原子軌道描述HHHH

（兩個s軌道重疊）

H－H的形成↑1s1↓1s111視頻資料12氫原子形成氫分子的過程思考討論13請同學們畫出氫原子形成氫分子的過程示意圖分享交流氫原子形成氫分子的過程示意H↑1s1H↓1s1思考討論14s軌道和p軌道，p軌道和p軌道重疊是否也能形成共價鍵呢？我們看一看HCl和Cl2中的共價鍵。分享交流HClH－Cl↑1s1

（s軌道和p軌道重疊）H-Cl的形成氫原子和氯原子形成氯化氫分子的原子軌道描述15↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑1s22s22p63s23p5“頭碰頭”視頻資料16

H－Cl的形成視頻資料思考討論17（1）請同學們畫出氫原子和氯原子形成氯化氫分子的過程示意圖。（2）通過研究共價鍵的形成過程，你發(fā)現(xiàn)該共價鍵有什么特征？H－Cl

的形成H↑1s1Cl未成對電子的原子軌道相互靠攏原子軌道相互重疊形成共價單鍵共價鍵的飽和性共價鍵的方向性↑↓↑↓↑↑↓3s23p5分享交流ClClClCl氯原子形成氯氣分子的原子軌道描述18（兩個p軌道重疊）Cl－Cl的形成↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑1s22s22p63s23p5↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑1s22s22p63s23p5視頻資料19Cl－Cl的形成資料思考討論20請同學們畫出氯原子形成氯氣分子的過程示意圖。Cl－Cl

鍵的形成未成對電子的原子軌道相互靠攏原子軌道相互重疊形成共價單鍵Cl↑↓↑↓↑↑↓3s23p5Cl↑↓↑↓↑↑↓3s23p5思考討論21H－ClH－HCl－Cl請歸納H－H、H－Cl和Cl－Cl的特點。σ鍵“頭碰頭”原子軌道的重疊方式：分享交流22軸對稱電子云的對稱方式：如果將σ鍵沿著鍵軸旋轉(zhuǎn)，會發(fā)生什么情況呢？思考討論23

p軌道和p軌道除了以“頭碰頭”的方式重疊以外，還有沒有可能以其他的方式重疊成鍵？24“肩并肩”p-p

π鍵的形成分享交流思考討論25請同學們畫出p-p

π鍵的形成的過程示意圖。p-p

π鍵的形成未成對電子的原子軌道相互靠攏原子軌道相互重疊形成的π鍵（1）π鍵的電子云形狀有何特征？（2）如果將π鍵沿著鍵軸旋轉(zhuǎn)，會發(fā)生什么情況呢？觀察思考形成的π鍵π鍵的特征

電子云為鏡面對稱：每個π鍵的電子云由兩塊組成，互為鏡像26

用電子式表示N2的形成過程，并用原子軌道重疊來解釋其共價鍵的形成過程?！?s22p3N：NN＋N···：思考討論：···N：：：：2728p-pσ鍵p-pπ鍵p-pπ鍵N的2p軌道示意圖N2中共價三鍵的形成過程分享交流N2中共價三鍵的形成過程資料視頻資料29

通過氮氣中氮氮三鍵形成過程的分析，如何判斷共價鍵是σ鍵或是π鍵？思考討論30小結(jié)單鍵雙鍵三鍵σ鍵1個σ鍵、1個π鍵1個σ鍵、2個π鍵成鍵規(guī)律判斷31

1.觀察乙烷、乙烯和乙炔的分子結(jié)構(gòu)，它們的分子中的共價鍵分別由幾個σ鍵和幾個π鍵構(gòu)成？乙烷乙烯乙炔課堂練習32分享交流物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)共價鍵的類型和數(shù)量乙烷乙烯乙炔7個σ鍵5個σ鍵+1個π鍵3個σ鍵+2個π鍵33乙烯分子中σ鍵和π鍵的形成過程資料視頻資料34乙炔分子中σ鍵和π鍵的形成過程資料視頻資料352.為什么不可能有H3、H2Cl和Cl3？原子形成的共價鍵數(shù)＝未成對電子數(shù)課堂練習答：

H↑1s1Cl↑↓↑↓↑↑↓3s23p536

答：并不是所有的共價鍵都有方向性，如s-sσ鍵就沒有方向性。3.所有的共價鍵都有方向性嗎？課堂練習3738課堂練習4.你能從分子結(jié)構(gòu)的角度談一談為何N2非常穩(wěn)定么？人工固氮是將氮氣轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程。從分子結(jié)構(gòu)的角度談一談，在這一過程中，為什么往往需要用高溫、高壓、催化劑這樣劇烈的條件？答：N2分子中是共價三鍵，兩氮原子相互作用非常強烈，故N2非常穩(wěn)定。人工固氮的主要途徑之一讓N2與H2反應(yīng)生成NH3，在這一反應(yīng)過程中，N2分子中的共價三鍵需要全部斷開，故需要很強烈的條件。小結(jié)39鍵類型σ鍵π鍵常見類型s-s、s-p、p-pp-p原子軌道重疊方式“頭碰頭”重疊“肩并肩”重疊鍵的特征軸對稱，可旋轉(zhuǎn)鏡面對稱，不可旋轉(zhuǎn)原子軌道重疊程度大小成鍵規(guī)律判斷單鍵：σ鍵；雙鍵：1個σ鍵、1個π鍵;三鍵：1個σ鍵、2個π鍵σ鍵與π鍵的比較第二章第一節(jié)第2課時鍵參數(shù)—鍵能、鍵長與鍵角人教版選擇性必修2觀察思考鹵化氫在1000℃分解的百分數(shù)/%HCl0.0014HBr

0.5HI33得出：在1000℃時，鹵化氫分解率大小比較為HCl＜HBr＜HI說明：鹵化氫的穩(wěn)定性大小比較為HCl＞HBr＞HI如何解釋HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性的差異呢？思考討論123Cl、Br和I的原子半徑依次增大H2與Cl2、Br2和I2反應(yīng)放出的熱量變化HCl、HBr、HI穩(wěn)定性差異的猜想H-Cl、H-Br和H-I的強度不同思考討論如何衡量共價鍵的強度呢？原子半徑是如何影響共價鍵的強度呢？化學反應(yīng)中熱量變化與共價鍵的強度的關(guān)系是什么？一、鍵參數(shù)之鍵能1、定義：氣態(tài)分子中1mol化學鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量。

2、單位：kJ·mol-1通常是298.15K，101kPa條件下的標準值思考討論鍵能的大小與共價鍵的強弱有什么關(guān)系呢？鍵能越大氣態(tài)分子中1mol化學鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量越多共價鍵越牢固分子越穩(wěn)定鍵能是共價鍵強弱的一種標度。鍵能：氣態(tài)分子中1mol化學鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量。資料卡片鍵能通常是一個平均值。共價鍵鍵能（kJ·mol-1）H-CH3

→·CH3

＋H·439.3H-CH2

→CH2＋H·442.0H-CH→CH＋H·442.0·H-C→·C·＋H·338.6···C-H

鍵鍵能平均值：

斷開CH4中的4個C-H

，所需能量并不相等，因此，CH4中C-H鍵的鍵能是平均值。

·········資料卡片鍵鍵能（kJ·mol-1）N-O176.0N=O607.0O-O142.0O=O497.3C-C347.7C=C615.0C≡C812.0某些共價鍵的鍵能鍵鹵素原子半徑（pm）鍵能（kJ·mol-1）H-F71568.0H-Cl99431.8H-Br

114366.0H-I133298.7你能發(fā)現(xiàn)哪些規(guī)律呢？共價鍵鍵能規(guī)律：（1）成鍵原子相同時，鍵能強弱比較：單鍵鍵能＜雙鍵鍵能＜三鍵鍵能。（2）形成共價鍵的原子的半徑越大，鍵能越小。二、鍵參數(shù)之鍵長1、定義：構(gòu)成化學鍵的兩個原子的核間距。2、單位：pm（1pm=10-12m）由于分子中的原子始終處于不斷振動之中，因此，鍵長只能是振動著的原子處于平衡位置時的核間距。資料卡片資料卡片鍵鍵長（pm）H-F92H-Cl127H-Br142H-I161鍵鍵長（pm）F-F141Cl-Cl198Br-Br228I-I267你能發(fā)現(xiàn)哪些規(guī)律呢？鍵鍵長（pm）C-C154C=C133C≡C120某些共價鍵的鍵長鹵素原子半徑（pm）F71Cl99Br114I133共價鍵鍵長規(guī)律：（1）對于同種類型的共價鍵，成鍵原子的原子半徑越大，鍵長越大。（2）成鍵原子相同的共價鍵的鍵長：單鍵鍵長＞雙鍵鍵長＞三鍵鍵長資料卡片鍵鍵長（pm）鍵能（kJ·mol-1）H-F92568H-Cl127431.8H-Br142366H-I161298.7鍵鍵長（pm）鍵能（kJ·mol-1）Cl-Cl198242.7Br-Br228193.7I-I267152.7鍵鍵長（pm）鍵能（kJ·mol-1）C-C154347.7C=C133615C≡C120812通過觀察共價鍵的鍵長和鍵能的數(shù)據(jù)，你能發(fā)現(xiàn)鍵長和鍵能之間的關(guān)系嗎？F-F不符合“鍵長越短，鍵能越大”的規(guī)律，為什么？F-F141157.0關(guān)系：鍵長越短，鍵能越大特殊性F-F不符合“鍵長越短，鍵能越大”的規(guī)律為什么？氟原子的原子半徑很小，因此F-F的鍵長短，而由于鍵長短，兩個F原子形成共價鍵時，原子核之間的距離小，排斥力大，因此鍵能小。鍵鍵長（pm）鍵能（kJ·mol-1）F-F141157.0Cl-Cl198242.7Br-Br228193.7I-I267152.7F-F141157.0思考討論1HCl、HBr、HI穩(wěn)定性差異的分析H-Cl、H-Br和H-I的強度不同鍵能鍵鍵能（kJ·mol-1）H-Cl431.8H-Br366.0H-I298.7鍵能越大，共價鍵越牢固，由此構(gòu)成的分子越穩(wěn)定。思考討論12Cl、Br和I的原子半徑依次增大HCl、HBr、HI穩(wěn)定性差異的猜想H-Cl、H-Br和H-I的強度不同鍵能鍵長鹵素原子半徑（pm）Cl99Br114I133一般地，原子半徑越大，形成的共價鍵鍵長越長，鍵能越小，共價鍵越不牢固，形成的分子越不穩(wěn)定。鍵鍵長（pm）鍵能（kJ·mol-1）H-Cl127431.8H-Br142366H-I161298.7思考討論12Cl、Br和I的原子半徑依次增大HCl、HBr、HI穩(wěn)定性差異的分析H-Cl、H-Br和H-I的強度不同鍵能鍵長3H2與Cl2、Br2和I2反應(yīng)放出的熱量變化化學反應(yīng)的熱量變化思考討論

新化學鍵的形成化學反應(yīng)實質(zhì)舊化學鍵的斷裂化學鍵斷裂吸收能量化學鍵形成釋放能量鍵能與化學反應(yīng)的能量變化存在一定的關(guān)系如何用鍵能計算H2與Cl2、Br2和I2反應(yīng)放出的熱量呢？動手計算HHClCl鍵斷裂鍵斷裂HHClCl＋＋鍵形成鍵形成HClHCl鍵鍵能（kJ·mol-1）H-H436.0Cl-Cl242.7H-Cl431.8吸收436.0kJ·mol-1能量吸收242.7kJ·mol-1能量各釋放431.8kJ·mol-1能量依據(jù)鍵能的數(shù)據(jù)，計算1molH2和1molCl2反應(yīng)生成2molHCl釋放的能量。動手計算HHClCl鍵斷裂鍵斷裂HHClCl＋＋鍵形成鍵形成HClHCl吸收436.0kJ·mol-1能量吸收242.7kJ·mol-1能量各釋放431.8kJ·mol-1能量436.0＋242.7－431.8×2=-184.9kJ放出184.9kJ的熱量動手計算鍵鍵能（kJ·mol-1）H-H436.0Br-Br193.7H-Br366.0I-I152.7H-I298.7計算1molH2分別與1molBr2（蒸氣）和1molI2（蒸氣）反應(yīng)，生成2molHBr和2molHI,反應(yīng)的熱量變化。H2+Br22HBr放出熱量102.3kJH2+I22HI放出熱量8.7kJ得出結(jié)論生成1molHX放出的熱量：HCl＞HBr＞HI同類型的化學反應(yīng)，相同物質(zhì)的量的反應(yīng)物放出的熱量越多，產(chǎn)物越穩(wěn)定，故HCl最穩(wěn)定，分解的百分數(shù)最小，HI最不穩(wěn)定，更易發(fā)生熱分解反應(yīng)。鹵化氫在1000℃分解的百分數(shù)/%HCl0.0014HBr

0.5HI33生成物放出的熱量（kJ）HCl184.9HBr102.3HI8.7鍵能的應(yīng)用：計算化學反應(yīng)的反應(yīng)