内容正文:
第
章
二
分子结构与性质
第一节 共价键
第1课时 共价键
你知道吗——第二章彩页
分子由原子构成,在常温常压下,只有极少数物质的分子是由单个原子构成的,如稀有气体和汞蒸气等,属于单原子分子。绝大多数物质的分子是由多个原子相互结合构成的,如氧气、水、氨、甲烷等。在这些分子内,原子间如何结合成分子呢?
诺贝尔物理学奖得主理查德·费曼曾说过,假如发生了大灾难,人类全部的科学知识只能概括为一句话传诸后世,那么这句话应该是“万物皆由原子构成”。
知识回顾
元素 Na Cl H Cl C O
电负性
电负性差值
P36【问题与讨论】钠、氯通过得失电子同样是形成电子对,为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用形成共价键而形成离子键?你能从元素的电负性差别来理解吗?填写下表。
0.9 3.0
2.1 3.0
2.5 3.5
2.1
0.9
1
元素的电负性差值很大(>1.7),化学反应形成的电子对不会被共用,形成离子键,而共价键是电负性差值不大(<1.7)的原子间形成的共价键。
共价键
1、定义:原子间通过共用电子对所形成的强烈相互作用。
2、本质:共价键的本质是原子之间形成共用电子对(或原子轨道的重叠)。
(1)成键粒子:原子。
(2)成键实质:共用电子对。
(3)形成条件:一般非金属元素构成+AlCl3、BeCl2(NH4Cl等铵盐还含有离子键)
3、共价键的特征之一饱和性:按照共价键的共用电子对理论,一个原子有几个未成对电子,便可和几个自旋状态相反的电子配对成键。例如只能有H2、HCl、Cl2等,不可能有H3、H2Cl和Cl3等。
共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。
C、N、O、F可形成几个键?
共价键
4.共价键的分类
H
H
H
H
用原子轨道描述氢原子形成氢分子的过程
1s1
1s1
相互靠拢
原子轨道相互重叠
形成氢分子的共价键(H-H)
(1)σ键
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。
特征
s-s σ键
原子轨道在两个原子核间重叠,意味着电子出现在核间的概率增大,因此可以说,核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁,把带正电的两个原子核“黏结”在一起了。
σ键的重叠方式 “头碰头”
H
Cl
H-Cl
H―Cl的s-p σ键形成
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl―Cl的p-p σ键形成
s-p σ键
p-p σ键
共价键
↑
1s
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑
1s
2s
2p
3s
3p
下列物质的σ键属于哪一种?
H2、NH3、F2、H2O
共价键
4.共价键的分类
(2)π键
π键是有两个原子的p轨道“肩并肩”
每个π键的电子云有两块组成,它们互为镜像,这种特征称为镜面对称。
特征
共价键的特征之一共价键具有方向性:原子之间形成共价键时,参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠,而且原子轨道重叠越多,电子在两核间出现的概率越大,形成的共价键越牢固。电子所在的原子轨道存在方向,原子轨道要取得最大重叠决定了共价键必然具有方向性。s-s σ键无方向性。
注意:没有s-sπ键和s-pπ键。因为s能级只有一个轨道。
N2中N≡N里的p-pσ键和p-pπ键的形成过程
z
z
y
y
x
↑ ↑ ↑
2P3轨道
O2 中O=O的 p-p σ键和 p-p π键的形成过程
p-p σ键
p-p π键
两对孤对
电子对电子云
↑↓ ↑ ↑
2P4轨道
头碰头;
轴对称;
形成σ键的原子轨道重叠程度较大,故σ键有较强的稳定性。
σ键
敲黑板划重点
肩并肩;
镜面对称;
π键不如σ键牢固
比较容易断裂;
π键
敲黑板划重点
②共价单键是σ键
共价双键中有1个σ键,1个π键
共价三键中有1个σ键,2个π键
敲黑板划重点
①s-s电子、s-p电子只形成σ键;p-p电子既形成σ键,又形成π键;且 p-p电子先形成σ键,后形成π键。
思考与讨论
观察乙烷、乙烯和乙炔的分子结构,它们的分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成?
乙烷
乙烯
乙炔
①乙烷中含有1个C-C键和6个C-H键,所以乙烷中含有7个σ键;
②乙烯中含有1个C=C键和4个C-H键,即含有5个σ键和1个π键;
③乙炔中含有1个三键和2个C-H键,即含有3个σ键和2个π键;
小结提升
共价键
本质:原子之间通过共用电子对(或原子轨道重叠)形成共价键
特征:具有方向性和饱和性
成键方式
σ键
原子轨道“头碰头”重叠,电子云呈轴对称
特征
π键
原子轨道“肩并肩”重叠,电