内容正文:
第二章分子结构与性质
第一节
共价键
【学习目标】
1、熟知共价键的概念与形成,知道共价键的特征一具有饱和性和方向性
2、能够从不同的角度对共价键分类,会分析σ键和π键的形成及特点
3、知道键能、键长、键角等键参数的概念,能用键参数说明简单分子的某些性质
【主干知识梳理】
一、共价键
1、共价键的形成
()概念:原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键
(2)成键微粒: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)成键实质:原子间通过共用电子对(即电子云重叠)产生的强烈作用
(④)成键条件:非金属元素的原子最外层未达到饱和状态(即8电子稳定结构),相互间通过共用电子对形成共价键
①同种或不同种非金属元素的原子的结合
②部分金属元素的原子和非金属原子结合(如:A1Cl3、BCl)
(⑤存在范围
①非金属单质分子(稀有气体除外)如:H2、O2、N2、C2
②非金属形成的化合物中,如:CO2、H2O、H2SO4、NH、CH
③部分离子化合物中,如:NaOH、Na2SO4、NHNO3
④某些金属和非金属形成的化合物中,如:AlCl3、BC2
(O成健的原因:共价键成键的原因是原子通过共用电子对,各原子最外层电子一般都能达到饱和状态、两原子
核都吸引共用电子对,使之处于平衡状态,原子形成分子后,体系的总能量降低
(⑦)共价健表示方法
①用电子式表示:用小黑点(或×)表示最外层电子,如:H:H
②用结构式表示:用一根短线来表示一对共用电子对,如:H一H
(⑧共价健的形成过程
①用电子式表示H2的形成过程:H+H一H:H
②用电子云表示氢原子形成氢分子的过程
H2分子的形成过程
1s
相互靠拢
1s
电子云相形成H,分子的
互交叠共价键(但一田
两个氢原子的1$电子的自旋方向相反,当它们相互靠近时,两个原子核间的电子云密度变浓,两
个原子组成的体系总能量变低,低于两个原子能量之和。当两个氢原子核间达到某一距离。时,
体系总能量达到最低,表示两个氢原子间生成了稳定的共价键,形成了H2分子。当核间距离进一
步缩短时,由于两个带正电荷的氢原子核之间的强烈排斥,又使体系总能量迅速升高。电子云在两
个原子核间重叠,意味着电子出现在核间的概案增大,电子带负电,因而可以形象的说,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
2、共价键的分类:按照不同的分类方法,可将共价健分为不同的类型
(1)按共用电子对数目分美单键:如HH双键:如C==C三键:如NN
(2)按共用电子对是否偏移分美非极性键:如CC极性键:如HCD
(3)按电子云的重叠方式分美σ键π键)
【对点训练1】
1、下列不属于共价键成键因素的是()
A,共用电子对在两原子核之间高概率出现
B,共用的电子必须配对
1
C.成键后体系能量降低,趋于稳定
D.两原子体积大小要适中
2、下列说法正确的是()
A.含有共价键的化合物一定是共价化合物
B.由共价键形成的分子一定是共价化合物
C.分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物
D.只有非金属原子间才能形成共价键
3、下列各组物质中,所有化学键都是共价键的是(
)
A.H2S和NaO2
B.H2O2和CaF2
C.NH和N2
D.HNO3和NaC
4、已知:X、Y、Z、W四种元素原子的电负性数值。你认为上述四种元素中,最容易形成共价键的是()
元素
X
Y
Z W
电负性
2.5
3.5
1.22.4
A.X与Y
B.X与W
C.Y与Z
D.Y与W
二、c键与π键
1、o键
()σ健的形成:沿键轴(两原子核的连线)方向以“头碰头”的方式发生原子轨道重叠,轨道重叠部分呈圆柱形对
称沿着键轴分布,具有轴对称特征的共价键称为σ键
(2)c健的类型:根据成键电子原子轨道的不同,σ键可分为ssσ键、s-pσ键、P-po键
①ssō键:两个成键原子均提供s轨道形成的共价键。
⊙→@→⑧◆
H一H的s-sc键的形成
②s-pσ键:两个成键原子分别提供s轨道和卫轨道形成的共价键
H一CI的s-po键的形成
③p-po键:两个成键原子均提供p轨道形成的共价键
C
CI一CI的p-pσ键的形成
(3)ō健的特征
①以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作,共价键电子云的图形不变,这种特征称为轴对称
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
(④)σ健的存在:共价单键为σ键;共价双键和共价三键中存在一个σ键
2、π键
氮分子形成示意图
氮分子的2个x单电子沿着xx轴形成PpG键后,由于py、pz原子轨道垂直于x所在的平面,py、pz
的单电子不可能再沿着y,z轴的方向以“头碰头”形成。键,而只能是以“肩并肩”的方式重叠,我们
把这种以“肩并肩”的方式重叠的共价键叫π键
()π健的形成:两个原子的电子