内容正文:
第二章 分子结构与性质
2.1 共 价 键
知识回顾
1.书写以下物质的电子式
HCl BF3 NH3
NH4Cl NaOH Na2O2
2.书写以下物质的形成过程
HCl
MgCl2
1.共价键定义是什么?组成元素?
2.形成共价键一定满足8e-稳定吗?
3.共价键一定由非金属与非金属元素构成吗?
4. 共价键只存在于共价化合物中吗?
思考
价键理论的要点
1.电子配对原理
2.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。
两原子各提供1个自旋方向相反的电子配对。
1.定义:
原子之间通过共用电子对所形成的相互作用
一、共价键
2. 特征:
饱和性
方向性
:决定分子组成
:决定分子立体构型
3. 分类:
(1)按原子种类
极性共价键 如:H-Cl
非极性共价键 如:H-H
思考:为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成?
最大重叠
s-s σ键
H· + H· H:H
1s1
1s1
H
H
H
H
σ键
s-s
电子云相互重叠
形成氢分子的共价键
1S1
1S1
轴对称
相互靠拢
(2)按电子云重叠方式
① σ键
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,这种特征为轴对称。
Cl
• •
:
H
•
+
• •
•
Cl
• •
:
H
•
• •
•
“头碰头”
H
Cl
1s1
3p5
σ键
s-p
s-p σ键
① σ键
Cl
• •
:
+
• •
•
•
Cl
• •
• •
:
Cl
• •
:
•
• •
•
Cl
• •
:
• •
Cl
Cl
Cl
Cl
3p5
3p5
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
σ键
p-p
“头碰头”
p-p σ键
① σ键
7/17
s-s σ键
4.特点:电子云重叠部分较大,较稳定, 优先形成σ键。
①σ键小结:
p-p σ键
s-p σ键
1. 电子云重叠方式:头碰头重叠
2. 对称性:轴对称
3. 类型:s-s σ键、 s-p σ键 、p-p σ键
② π键:p-p π键
π键
“肩并肩”
镜面对称
π键的重叠程度小于σ键,
所以π键不如σ键稳定。
z
z
y
y
x
以O2的形成为例分析
12/17
4. 特点:电子云重叠部分较小,易断裂, 不稳定,不可旋转。
②π键小结:
1. 电子云重叠方式:肩并肩重叠
2. 对称性:镜面对称
3. 类型:p-p π键
1.已知氮分子的共价键是三键,你能模仿通过画图来描述吗?(提示:氮原子各自 用三个p轨道分别跟另一个氮原子形成一个σ键和两个π键。
【科学探究】
N2中1个p-pσ键和2个p-pπ键的形成过程
p-pσ键
p-pπ键
p-pπ键
N
N
分子的形成过程模拟
重叠方式
特征
牢固程度
成键判断 规律
“头碰头”可旋转
“肩并肩”不可旋转
轴对称
镜像对称
较稳定,不易断裂
不稳定,易断裂
共价单键,必为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。
【归纳总结】
σ键
π键
键
型
项
目
2.钠和氯通过得失电子同样也是形成电子对,为什么形成离子键了呢? 能从原子的电负性差别来理解吗?
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。
0.9 3.0
2.1 3.0
2.5 3.5
2.1
0.9
1.0
离子
共价
科学探究P30
【科学探究】
乙烷:7个σ键
3.乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键组成的?
乙烷:5个σ键和1个π键
乙烷:3个σ键和2个π键
练习1.在氟气分子中,形成共价键的原子轨道是 ( )
A、氟原子的2p轨道和氟原子的1s轨道
B、氟原子的3p轨道和氟原子的1s轨道
C、氟原子的2p轨道和氟原子的2p轨道
D、氟原子的3p轨道和氟原子的3p轨道
C
练习2.关于乙醇分子的说法正确的是( )
A.分子中共含有8个极性键
B.分子中不含非极性键
C.分子中只含σ键
D.分子中含有1个π键
C
19
3、下列说法正确的是( )
A.π键是由两个p电子“头碰头”重叠形成的
B.σ键是镜面对称,而π键是轴对称
C.水分子中的共价键全是σ键
D.H2分子中含σ键,而Cl2分子中还含有π键
练习
C
二、键参数
1.键能
①单位是 kJ·mol-1
②键能:正值
③键能越大,键越稳定
(1)定义:气态基态原子形成1mol共价键释放的最低能量
2.键长:成键2原子之间的核间距
键长越短,键能越大,键越稳定
键长:可由半径分析
3、键角
多原子分子中,两共价键之间的夹角
(2)常见分子的键角
(1)定义:
键能、键长:决定分子稳定性
键长、键角:决定分子立体构型
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