内容正文:
第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
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一、
化学键
使离子相结合或原子相结合的强烈相互作用通称为化学键。
定义
只存在于相邻的原子或离子之间,分子间不存在化学键。
存在范围
化学键的类型
离子键:阴阳离子间的强烈静电作用
共价键:
相邻原子之间通过共用电子对形成的强烈作用力
金属键:
金属阳离子与自由电子之间的强烈静电作用
战
形成过程
原子
原子
离子
化合物
单质或化合物
得失电子
静电作用
共用电子
【思考】
HCl为何只有一对共用电子对?H2、O2、N2也是有一对吗?
电负性的差值
1.7
形成条件
非极性键
极性键
离子键
0
请用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程。
H +
Cl
·
·
·
·
·
·
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·
Cl
·
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·
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·
·
·
H
·
共用电子对--共价键
现代价键理论的基本要点:
a.电子配对原理 :
两原子各自提供1个自旋方向相反的电子彼此配对
b.最大重叠原理:
两个原子轨道重叠部分越大,两核间电子的概率密度越大,形成的共价键越牢固,分子越稳定。
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,便可和几个自旋方向相反的电子配对成键--电子配对理论。这也说明共价键具有“饱和性”。H 原子、Cl原子都只有一个未成对电子,因而只能形成H2、HCl、Cl2分子,不能形成H3、H2Cl、Cl3分子。
1、共价键的饱和性:决定分子的组成
思考:为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成?
如:1个O原子与2个H原子形成2个共用电子对,形成简单化合物为H2O;
1个N原子与3个H原子形成3个共用电子对,形成简单化合物为NH3。
二、共价键的特征
2、共价键的方向性--- 最大重叠原理 决定分子的立体构型
形成共价键时,两个原子轨道重叠部分越大,两核间电子的概率密度越大,形成的共价键越牢固,分子越稳定。要使两个原子轨道重叠部分最大,原子轨道必须按一定的方向进行重叠,这就是共价键的方向性。
注意:重叠也不能无限制的重叠,因核与核之间、电子与电子之间还存在排斥力。
2、按共用电子对的数目:
三、共价键的类型:
1、按共用电子对是否发生偏移:
极性共价键
非极性共价键
单键
双键
三键
3、按原子轨道的重叠方式:
战
σ键
成键时,原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。
s- s σ键,如:H-H:H原子 1s 有未成对电子
类型
阅读书P34-35
战
σ键
成键时,原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。
s- p σ键,如:H-Cl:H原子1s与Cl原子3p有未成对电子
类型
战
σ键
成键时,原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。
p- p σ键,如:Cl-Cl:两个Cl的3p轨道
类型
战
①轴对称,可绕轴旋转
②重叠程度大,键的强度大,不易断裂
特征
原子轨道除了以“头碰头”的方式重叠以外,还有没有可能以其他的方式重叠成键?
【思考】
常见的σ键有s-s σ键、s-p σ键、p-p σ键,其中s-s σ键无方向性
(1)σ键:
3、按原子轨道的重叠方式:
通过视频了解π键,总结π键的形成条件和特征
战
π键
由两个原子的p轨道“______________”重叠形成
肩并肩
①每个π键的电子云由两块组成,它们互为镜像,这种特征称为镜面对称;
②不可旋转。
③强度小
原子重叠的部分分别位于两原子核构成平面的两侧。
特征
类型
常见的有 p-p π键
注意:两个s轨道不能成π键,形成π键的电子称为π电子
3、按原子轨道的重叠方式:
请思考:N2结构式如何书写?N原子是哪个能级的电子参与形成共价键?两个氮原子形成共价键时能形成几个σ键?
分析N2 中 p-pσ键和 p-pπ键的形成过程
pz-pzπ键
σ
πy
N
N
πz
πz
πy
科学探究
1.N2分子形成
z
z
y
y
x
x
z
z
x
py-pyπ键
px-px σ键
σ键 π键
成键方向
电子云特征
牢固程度
成键判断
规律
项目
键型
σ键与π键的对比
沿轴方向“头碰头”
平行或“肩并肩”
轴对称
镜像对称
σ键强度大,
不容易断裂
π键强度较小,
容易断裂
共价单键是σ键,共价双键中一个是σ键,另一个是π键,共价三键中一个是σ键,另两个为π键
[注意]双键和三键中π键容易断裂,是化学反应的积极参与者。
典例、判断下列分子中,只含σ键的是 ,既含σ键又含有π键的是