内容正文:
第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
知识回顾
原子间通过共用电子对形成的相互作用,叫~。
化学键:
离子键:
共价键:
带相反电荷离子间的相互作用叫~。
相邻原子之间强烈的相互作用。
1、形成共价键的元素?
一般为同种或不同种非金属元素原子
(即电负性相同或相差不大)
3、共价键的分类?
2、共价键的本质?
原子间形成共用电子对
4、存在:
单质或化合物
知识回顾
极性键
非极性键
是否偏移
单键
双键
数目
三键
共价键按共用电子对
电子式
5、表示方法
结构式 “—” 共用电子对
6、用电子式表示共价键的形成过程:H2、HCl
知识回顾
H · + ·H → H : H
··
· Cl
··
:
H ·
+
→
··
··
Cl
H
··
··
【思考与讨论】
H2、HCl、Cl2均通过共用电子对相结合,为什么难以形成H3、H2Cl、Cl3等分子?
各原子核外电子达到饱和。不能再形成H3、H2Cl、Cl3等分子。
H
↑
1s1
Cl
↑↓
↑↓
↑
↑↓
3s2
3p5
共价键具有饱和性
共价键数目 = 达到稳定结构所需的电子数 = 未成对电子数
决定了共价化合物的分子组成
一个原子有几个未成对电子,便可和几个自旋相反的电子配对成键,这就共价键的饱和性。
方向性
共价键的方向性决定了共价化合物的空间结构。
CH4
CO2
正四面体形
直线形
共价键形成的过程中,两个参与成键的原子轨道沿着轨道伸展的方向进行重叠,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。因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成,所以共价键有方向性。
如何用原子轨道的概念来进一步理解共价键的形成?
σ键的形成过程
用原子轨道描述H2的形成过程
H
H
1s1
1s1
H
H
H
H
原子轨道相互重叠
形成氢分子中的共价键
(H-H)
s
s
s-s σ键
未
成
对
电
子
的
原
子
轨
道
相
互
靠
拢
头碰头
无方向性
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,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。
1s1
3p5
H
Cl
原子轨道相互重叠
形成氯化氢分子中的共价键
(H-Cl)
HCl分子中共价键的形成
s-p σ键
未
成
对
电
子
的
原
子
轨
道
相
互
靠
拢
头碰头
有方向性
σ键特点:以形成化学键的两原子核的连线为轴旋
转,共价键电子云的图形不变,这种特
征称为轴对称。
3p5
3p5
Cl
Cl
原子轨道相互重叠
形成氯分子中的共价键
(Cl-Cl)
Cl2分子中共价键的形成
p-p σ键
未
成
对
电
子
的
原
子
轨
道
相
互
靠
拢
头碰头
有方向性
(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,旋转时并不破坏σ键的结构。
【归纳总结】σ键的特征
原子轨道相互重叠
未
成
对
电
子
的
原
子
轨
道
相
互
靠
拢
p-p π键的形成
p-p π键
肩并肩
有方向性
键特点:两个原子p轨道 “肩并肩” 方式重叠; 每个键的电
子云由两块组成,它们互为镜像,称为镜面对称。
(1)镜面对称: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)强度小: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。
(3)不能旋转:以形成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,若单独旋转则会破坏π键。
【归纳总结】π键的特征
小结:共价键的类型
A、按原子轨道重叠方式分为_____键和_____键。
B、按电子对在两原子核间是否偏离分为_______键
和_________键。
π
σ
极性
非极性
C、按成键时原子间共用电子对数分为________键、
_________键和_________键。
单
双
三
【思考与讨论】
1、所有的共价键都有方向性吗?
不是,如s-s σ键就没有方向性。
3、通过氮气中氮氮三键形成过程的分析,如何判断共价键是σ键或是π键?
2、σ键和π键,哪个更牢固?
σ键更牢固,π键较易断裂。
σ键和π键强度不同。
(基态N原子电子排式:1s22s22p3)
N2中共价三键的形成过程
氮原子中三个p轨道分别与另一个氮原子形成一个σ键和两个π键
规