内容正文:
第二章 分子结构与性质
益阳市一中高二化学备课组
二O二二年下期
第一节 共价键(共2课时)
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化学键:
使离子相结合或原子相结合的强烈的作用力通称为化学键。
化学键的类型:
共价键、离子键、金属键、配位键。
化学键的存在范围:只存在于相邻的原子或离子之间。
分子间不存在化学键。
温故而知新
2
一.共价键
1、概念
原子间通过共用电子对所形成的强烈相互作用
2、本质
在原子之间形成共用电子对。共价键形成的过程是成键原子相互接近,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。
成键粒子:原子。
成键实质:共用电子对。
形成条件:一般由非金属元素的原子结合。
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H2
He
O2
Ne
H:H
O
O
N2
N
N
↑
1s
↓↑
↓↑
2s
2p
↓↑
2s
2p
↑
↑
↓↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑↓
1s
↓↑
↓↑
2s
2p
↓↑
↓↑
①饱和性
按照共用电子对理论, 一个原子有几个未成对电子,可和几个自旋相反的电子配对成键,这就是共价键的“饱和性”;如果原子没有未成对电子,则不能形成共价键。
3、特征
CH4
NH3
H2O
CO2
正四面体形
三角锥形
V形
直线形
电子所在的原子轨道都具有一定的形状,成键原子的电子云尽可能达到最大重叠必须沿一定方向交盖,所以共价键有方向性。它决定了分子的空间构型。
②方向性
H
H
H
H
氢原子形成氢分子的电子云描述
H
H
①s-s σ键
1、 σ键
电子云
4、类型
H
Cl
Cl2的形成的电子云描述
HCl的形成的电子云描述
Cl
Cl
Cl
Cl
H-Cl
② s-p σ键
③ p-p σ键
特点:头碰头、电子云为轴对称,键强度大,不易断裂。
概念:σ键是两原子在成键时,原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。
σ键成键方式 “头碰头”
S-S重叠,无方向:
X
轴对称
X
S-P重叠,沿P轨道的键轴方向重叠:
轴对称
P-P重叠,沿P轨道的键轴方向重叠:
X
轴对称
2、π键
概念:两原子在成键时,原子轨道以“肩并肩 ”的方式重叠形成的共价键
类型及形成过程:p-p π键等,不存在s-s π键、s-p π键等。
特征:镜面对称
旋转:形成π键的两个原子核的连线为轴,任意一个原子不能单独旋转
稳定性:形成π键时,原子轨道重叠程度比σ键的小,通常情况下,π键没有σ键牢固
存在:共价双键、共价三键中
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O2 的形成过程
p-pσ键
p-pπ键
两对孤对
电子对电子云
↑↓ ↑ ↑
2p4轨道
N2
N≡N分子结构
p-pσ键
p-pπ键
p-pπ键
↑ ↑ ↑
2p3轨道
N2(N N)用电子云画出形成过程
【科学探究1】
CH3-CH3分子结构
【科学探究2】
探究共价键的类别和个数?
σ键:1个C-C键,6个C-H键
CH2=CH2分子结构
σ键:1个C-C键,4个C-H键
π键:1个C-C π键
【科学探究3】
探究共价键的类别和个数?
乙烷分子中由7个σ键组成;乙烯分子中由5个σ键和1个π键组成;乙炔分子中由3个σ键和2个π键组成。
CH≡CH分子结构
σ键:1个C-C键,2个C-H键
π键:2个C-C π键
【科学探究4】
探究共价键的类别和个数?
σ键和π键的判断
共价单键是σ键,
共价双键含有1个σ键和1个π键
共价三键中有1个σ键和2个π键。
注意:分子中存在π键,则一定存在σ键,但若存在σ键,则不一定存在π键。
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P36问题与讨论
共价键的形成条件
原子 Na Cl H Cl C O
电负性 0.9 3.0 2.1 3.0 2.5 3.5
电负性之差
(绝对值) 2.1 0.9 1.0
当成键原子的电负性相差很大时,形成的电子对不会被共用,形成的将是离子键;而共价键是电负性相差不大的原子之间形成的化学键。
结 论:
17
练习. 某化合物含碳、氢、氮三种元素,已知其分子内的4个氮原子排列成内空的四面体结构,且每2个氮原子间都有1个碳原子,分子中无C—C、C=C和C≡C键,则此化合物的化学式是( )
A. C6H12N4 B. C6H8N4 C. C6H10N4 D. C6H8N4
A
练习. 某有机物的结构式如下所示,则分子中有 个σ键, 个π键。
3
7
【小