内容正文:
第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
1.了解共价键的概念与形成过程。
2.理解σ键和π键的形成及特点。
3.理解键能、键长、键角等键参数的概念。
知识点一 共价键。
知识点二 键参数。
知识点一 共价键
一、共价键的形成与特征
1.共价键的形成
(1)概念:原子间通过共用电子对(电子云重叠)所形成的相互作用,叫做共价键。
(2)成键的粒子:一般为非金属原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。
(3)键的本质:原子间通过共用电子对(即原子轨道重叠)产生的强烈相互作用。
(4)键的形成条件
①通常电负性相同或差值较小的非金属元素原子之间形成共价键
②大多数电负性之差小于1.7的金属与非金属原子之间形成共价键。
(5)含共价键的物质:非金属单质、共价化合物和某些离子化合物。
2.共价键的特征
(1)饱和性:决定分子的组成,即决定分子中各原子的数量关系,如水组成为H2O,不能为H3O。
(2)方向性:决定分子的空间结构。
二、共价键的类型
1.共价键分类
(1)按共用电子对的数目分为:单键、双键、三建
(2)按共用电子对是否偏移分为:极性键、非极性键
(3)按轨道重叠方式不同可分为:σ键和π键
2.σ键与π键
(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
ss型
sp型
pp型
特征
①以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作,共价键的电子云图形不变,这种特征为轴对称
②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
③以形成σ键的两原子核的连线为轴,任何一个原子均可以旋转,并不破坏σ键的结构
存在
共价单键全为σ键,共价双键和三键中都存在σ键,但只含有一个σ键
(2)π键
形成
由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成
ppπ键
特征
①镜面对称:每个π键的电子云由两块组成,分别位于由两原子核构成的平面的两侧,如果以它们之间包含的原子核的平面为镜面,它们互为镜像,这种特征称为镜像对称。
②强度小;形成π键时电子云重叠程度比σ键小, π键没有σ键牢固。
③不能旋转:形成π键的两个原子核的连线为轴,任意一个原子并不能单独旋转,单独旋转则会破坏π键。
存在
π键通常存在于双键或三键中
【归纳总结】
σ键和π键的比较
键类型
σ键
π键
原子轨道重叠方式
“头碰头”
“肩并肩”
原子轨道重叠部位
两原子核之间,在键轴处
两原子核构成平面的上方和下方
原子轨道重叠程度
大
小
键的强度
较大
较小
化学活泼性
不活泼
活泼
成键规律
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,另两个是π键。s轨道与s轨道形成σ键时,电子并不是只在两核间运动,只是电子在两核间出现的概率大。
【例1】有以下物质:①HF ②Cl2 ③H2O ④N2⑤C2H4 ⑥C2H6 ⑦H2 ⑧HCN(H—C≡N),试回答下列问题(用序号回答):
(1)只含有极性键的是_______;只含有非极性键的是_____;既含有极性键又含有非极性键的是________。
(2)只有σ键的是__________,既有σ键又有π键的是________。
(3)在上述双原子分子中,含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________,含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________,含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________。
【例2】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
【变式1】下列关于化学键的说法,认识错误的有几个
①s-s σ键与s-p σ键的电子云对称性不同
②π键不能单独存在,一定要和σ键共存
③含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同
④两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键
⑤分子中含有共价键,则一定只含有一个σ键
⑥成键的原子间原子轨道重叠越多,共价键越牢固
⑦1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子,是由共价键的饱和性决定的
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式2】下列关于σ 键和π键的说法不正确的是
A.σ 键能单独形成,π键不能单独形成
B.σ 键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转
C.双键中一定有一个σ 键,一个π键,三键中一定有一个σ 键,两个π键
D.CH3-CH3、CH2=CH2、CH≡CH中的σ 键都是C-C键,所以键能都相同
知识点二 键参数
一、键参数的概念、影响和特点
概念
影响
特点
键能
气态分子中1 m