内容正文:
第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
知识回顾
元素相互化合,分子内相邻的原子之间的强烈相互作用力。
化学键:
离子键 共价键
概念
成键微粒
成键条件
存在
(举例)
分类
类型
比较
阴、阳离子间通过静电
作用所形成的化学键
阴、阳离子
得失电子
离子化合物
如NaCl、铵盐
原子间通过共用电子对所形成的化学键。
原子
电子对共用
非金属单质:H2
共价化合物:HCl
某些离子化合物
极性键和非极性键
2
2
探究~~共价键
从原子的电负性差别来理解成键类型
原子 Na Cl H Cl C O
电负性
电负性之差(绝对值)
结论:当原子的电负性相差很大,化学反应形成的电子对不会被共用,形成的将是_____键;而_____键是电负性相差不大的原子之间形成的化学键。
2.5 3.5
2.1
0.9
1.0
离子
共价
1.7
3
0.9 3.0
2.1 3.0
原子间通过共用电子对产生的强烈作用
2.共价键的本质
一、共价键
4
H
↑
1s
H
↓
1s
(即原子轨道重叠)
4
3.共价键的特征
(1)饱和性
按照共价键的共用电子对理论,一个原子有几个 ,便可和几个 电子配对成键,这就是共价键的饱和性
未成对电子
自旋状态相反的
例如只能有H2、HCl、Cl2等,不可能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。
一、共价键
5
5
原子轨道重叠的越多
电子出现的概率越大
共价键越牢固
形成
方向性
(2)方向性
思考交流
除了s轨道和s轨道重叠形成共价键外,还能找到其他轨道重叠形成共价键的例子吗?以H、Cl为例。
H-Cl
H-H
Cl-Cl
请归纳H-H、H-Cl和Cl-Cl的特点。
(1)σ键
s s σ键,如:H-H
-
s p σ键,如:H-Cl
-
p p σ键,如:Cl-Cl
-
“头碰头”
原子轨道的重叠方式:
种类
轴对称
电子云的对称方式:
4.共价键的分类
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。
一、共价键
(2)π键
4.共价键的分类
σ键是有两个原子的p轨道“头碰头”
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
9
形成π键的原子轨道重叠程度较小,故π键不如σ键牢固。
已知氮分子的共价键是三键,
你能通过原子轨道重叠来解释其共价键的形成过程吗?
10
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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?
【思考交流】
单键 双键 三键
σ键
1个σ键、1个π键
1个σ键、2个π键
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观察乙烷、乙烯的分子结构,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
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;
C-Cσ键
C-Hσ键
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二、键参数
1.键能
键能指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量
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2.键长
键长是构成化学键的两个原子的核间距
3.键角
在多原子分子中,两个相邻共价键之间的夹角为键角
键能越大,能量越低,物质越稳定。
△H=反应物键能之和-生成物键能之和
从以下数据中可以得到什么结论:
③ 相同的成键原子:单键键长 > 双键键长 >叁键键长
① 通常,键长越短,键能越大,共价键越稳定。
探究
H-F H-Cl H-Br H-I
键长(pm) 92 128 141 161
键能(kJ/mol) 567 431 366 298
C-C C=C C C
键长(pm) 154 134 120
键能(kJ/mol) 347 598 820
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②同种类型的共价键,成键原子的原子半径越大,键长越长。
正四面体
109°28′
107°18′
多原子分子的键角一定,表明共价键具有方向性
键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得
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NH3
H2O
CO2
常见分子的空间结构与键角
三角锥形
V形(角形)
104°45′
直线形
180°
CH4
一、共价键
键参数对分子性质的影响
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1.有关CH2=CH—C≡N分子中所含化学键数目
的说法正确的是( )
A.6个σ键,3个π键 B.4个σ键,3个π键
C.6个σ键,2个π键 D.3个σ键,3个π键