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第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
学习目标 核心素养
1.认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键,知道根据原子轨道的重叠方式,共价键可分为σ键和π键等类型。
2.了解共价键具有饱和性和方向性。
3.知道键能、键长和键角的概念,能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。 1.宏观辨识与微观探析:从微观角度认识共价键的形成过程并对共价键进行分类,结合物质的性质,形成“结构决定性质”的观念。
2.证据推理与模型认知:结合共价键模型的建立过程,能论证证据与模型建立及其发展之间的关系。
第一节 共价键
[对应学生用书第22页]
一、共价键的形成、特征及表示方法
1.共价键的概念及特征
第一节 共价键
2.共价键的表示方法
(1)用一条短线表示由 一对共用电子 所形成的共价键,如H—H、H—Cl。
(2)“ ”表示原子间共用两对电子所形成的共价键。
(3)“ ≡ ”表示原子间共用三对电子所形成的共价键。
一对共用电子
≡
第一节 共价键
1.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
答案 B
第一节 共价键
二、共价键的类型
1.σ键
形成 成键原子的s轨道或p轨道“ 头碰头 ”重叠而形成
类
型 s-s型
s-p型
p-p型
头碰头
第一节 共价键
特征 ①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 ,这种特征称为 轴对称 。
②σ键的强度 较大 。
连线
不变
轴对称
较大
第一节 共价键
形成 由两个原子的p轨道“ 肩并肩 ”重叠形成
p-p型
特征 ①每个π键的电子云由两块组成,它们互为 镜像 ,称为 镜面 对称。
②π键 不能 旋转;不如σ键牢固,较易 断裂 。
③判断规律:共价单键是 σ 键;共价双键中有一个 σ 键,另一个是 π 键;共价三键由一个 σ 键和两个 π 键构成。
肩并肩
镜像
镜面
不能
断裂
σ
σ
π
σ
π
2.π键
第一节 共价键
2.如图是p-p π键的形成过程示意图,下列相关叙述中不正确的是 ( )
A.原子核对核外电子的吸引力促使两个原子轨道相互靠拢
B.两个原子的p轨道以“肩并肩”的方式重叠形成π键
C.每个π键有两个重叠区域,它们互为镜像,称为镜面对称
D.每个π键有一个重叠区域,其电子云密度最大,将两个原子核“黏结”在一起
第一节 共价键
解析 从题图可知,原子核对核外电子的吸引力促使两个原子轨道相互靠拢,两个原子的p轨道以“肩并肩”的方式重叠形成π键,每个π键有两个重叠区域,它们互为镜像,称为镜面对称,A、B、C正确;每个π键有两个重叠区域,在平面上下呈镜面对称,即有两个密度较大的重叠区域,负电荷中心吸引两个原子核,使两个原子靠近到一定距离时,核与核的正电荷、核外电子与核外电子间排斥力与吸引力相等,形成了π键,D错误。
答案 D
第一节 共价键
三、键参数——键能、键长与键角
1.三个重要的键参数
键参数 概念 特点
键能 键能是指 气态分子 中1 mol化学键解离成 气态原子 所吸收的能量 键能越大,化学键越牢固,分子越稳定
气态分子
气态原子
稳定
第一节 共价键
续表
键参数 概念 特点
键长 键长是构成化学键的两个原子的
核间距 键长越短,键能 越大 ,共价键越
牢固
键角 多原子分子中,两个 相邻共价键 之间的夹角,称为键角 表明共价键有 方向性 ,是描述分子 空间结构 的重要参数
核间
距
越大
相邻共价键
方向性
空间结构
第一节 共价键
2.键参数的测定
(1)键能可通过实验测定,更多的却是 推算 获得的。
(2)键长和键角的数值可通过晶体的 X射线衍射 实验获得。
3.键参数与分子性质与结构的关系
推算
X射线衍射
第一节 共价键
3.(2022·楚雄高二检测)下列说法正确的是 ( )
A.键能越大,表示该分子越容易受热分解
B.共价键都具有方向性
C.在分子中,两个成键的原子间的距离叫键长
D.H—Cl的键能为431.8 kJ·mol-1,H—Br的键能为366 kJ·mol-1,这可以说明HCl比HBr分子稳定
答案 D
第一节 共价键
[对应学生用书第23页]
要点一 共价键
1.任何共价键中,一定含σ键吗?为什么?
提示 一定。共价单键全为σ键,共价双键中有一个σ键和一个π键,共价三键中有一个σ键和两