共价键的性质和结构

1、共价键的性质和结构复习回忆什么是化学键？什么是离子键？什么是共价键？化学键：分子中相邻原子之间强烈的相互作用。阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。共价键：原子间通过共用电子对形成的化学键。1、离子键（1）成键微粒： 。（2）成键实质： 。（3）形成条件：通常， 元素 与 元素的原子相结合。阴、阳离子静电作用活泼金属(A、A族)活泼非金属(A、A族)【思考】.(1)活泼金属元素和活泼非金属元素一定形成离子键吗？(2)仅由非金属元素组成的物质中一定不含离子键吗？ (1)不一定，如AlCl3中铝元素和氯元素形成的是共价键。(2)不一定，如NH4Cl全由非金属元素组成，但它是离子化合物。（4）表示

2、方法用电子式表示离子化合物基础知识梳理用电子式表示离子化合物的形成过程基础知识梳理2、共价键（1）成键微粒： 。（2）成键实质： 。（3）形成条件： 的原子相结合。原子共用电子对非金属元素（4）分类(5) 【思考】共价键仅存在于共价化合物中吗？不是，共价键也可以存在于离子化合物中，如NaOH，NH4Cl中都含有共价键。学与问 我们能用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成 为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？一、 价键理论的要点2.最大重叠原理两原子各自提供1个自旋方向相反的电子彼此配对。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。1、共价

3、键具有饱和性 按照价键理论的电子配对原理，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”。跟踪练习. 1 . 分别写出下列非金属元素的原子电子配对成键数目 H 、A 、A 、A 。2 . 为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？1231二、共价键的特征共价键具有饱和性决定了原子形成分子时相互结合的数量关系电子所在的原子轨道都具有一定的形状，成键原子的电子云尽可能达到最大重叠必须沿一定方向交盖，所以共价键有方向性。它决定了分子的空间构型。小结：共价键特征方向性饱和性2.共价键的方向性(原子形成分子时相互结合的数量关系)(决定分子的空间构型)HHHH氢原

4、子形成氢分子的电子云描述键HHs-s键1、键三、共价键1、共价键的形成“头碰头”式相互靠拢(1). s-s 键的形成H2分子的键为s-s 键，1. 键的形成键的特征是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。(2). s-p 键的形成 未成对电子的电子云相互靠拢电子云相互重叠 未成对电子的电子云相互靠拢电子云相互重叠(3)、p-p 键的形成键的成键过程：“头顶头”XssXpxsXpxpx键的特征是：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，这种特征成为轴对称。形成键的电子称为电子。HClHClClCl的p-p键的形成HCl的s-p键的形

5、成ClClClCl2、键互相靠拢电子云重叠键的电子云PP键的种类：根据形成键的轨道不同可分为PP键、Pd键、dd键等等。键的特征：(1)电子云为镜像，即是每个键的电子云由两块组成，分别位于由两个原子核构成的平面的两侧。(2)不稳定,容易断裂。p-p键的形成“肩并肩”式 键的成键过程：“肩并肩”XZZpZpZ形成键的电子称为电子。键特点:两个原子轨道以平行或“肩并肩” 方式重叠；原子重叠的部分分别位于两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，称为镜像对称键不能旋转；由于键重叠程度要比键小,所以键的强度要比键大。稳定性： 键 键zzyyxNNzy氮分子中原子轨道重

6、叠方式如何？科学探究N2中p-p键和p-p键的形成过程 小结：键和键的成键规律s电子和s电子、s电子和p电子只能形成键；p电子和p电子既可形成键，又可能形成键；且 p电子和p电子先形成键，后形成键。共价单键是键；共价双键中一个是键,另一个是键；共价三键中一个是键,另两个为键。沿键轴方向 头碰头沿键轴方向平行肩并肩轴对称，可旋转镜像对称，不可旋转键强度大,不易断裂，不活泼。键强度较小,容易断裂，活泼。共价单键是键；共价双键中一个是键,另一个是键；共价三键中一个是键,另两个为键较大较小归纳：键和键的比较练习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、

7、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. 试分析乙烷（CH3-CH3）、乙烯(CH2=CH2)、乙炔(CHCH)分子中化学键的成分。 乙烷（CH3-CH3）分子中7个键； 乙烯分子与溴发生加成反应时，断裂哪种类型的键？为什么？乙烯(CH2=CH2）分子中5个键、1个键乙炔(CHCH)分子中3个键、2个键练习3.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.分子中只含键D.分子中含有1个键C73总结:共价键：原子之间通过共用电子对所形成的相互作用。1.共价键的性质: 饱和性,

8、方向性2.共价键的常见类型: 键 “头碰头”（s-s、s-p、p-p ）键 “肩并肩”（p-p）四、键参数键能、键长和键角键能：气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。键能越大，化学键越稳定。破坏1mol化学键形成气态基态原子所需的最低能量。应用：计算化学反应的反应热。H=反应物键能总和-生成物键能总和某些共价键键能/kJmol-1表2-1问题 规律: 键能越大,化学键越牢固,由该键形成的分子越稳定。某些共价键键能(kJ/mol)键长/pm (1pm=10-12m)表2-22、键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。键长是衡量共价稳定性的另一个参数。讨论：对比表2-1和表2-2找出键长与

9、键能及稳定性的关系。规律:键长越短,一般键能越大，化学键越牢固,由该键形成的分子越稳定。练习:由下表的数据判断,下列分子的稳定性 2 , Cl2 B.HCl, HBr ,HI思考与交流 N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强，从键能的角度应如何理解这一化学事实？ 通过上例子，你认为键长、键能对分子的化学性质有什么影响？ 一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定。3、键角：两个共价键之间的夹角称为键角。 键角一定，表明共价键具有方向性。键角是描述分子立体结构的重要参数，分子的许多性质与键角有关。键角决定分子的空间构型。H2O 105NH3 1

10、07CO2 180CH4 10928观察P32页中表2-3的数据从表中可以看出，CO分子与N2分子在许多性质上十分相似，这些相似性，可以归结为它们具有相等的价电子数，导致它们具有相似的化学结构。表2-3 CO分子和N2分子的某些性质分子熔点/水中溶解度(室温)分子解离能(kJ/mol)分子的价电子总数CO-205.052.3 mL10N2沸点/-210.00-190.49-195.811.6 mL107594610等电子体：原子总数相同、价电子总数相同的分子。等电子体原理：原子总数、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的。五、等电子原理(物理性质)例举一些常见的等电子

11、体：SO2O3NO2-SO3NO3-SiO32-C6H6B3N3H6NO2-NO2N2COC22-CO2N2OCS2NH3H3O+CH4NH4+CNAlO2-练习 原子数相同，最外层电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似，物理性质相似。（1）根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是： 和 。（2）等电子原理又有发展，例如：由短周期元素组成的物质中，与NO2-互为等电子体的分子有 、 。 N2OCO2N2COSO2O31、下列说法中，错误的是( ).键长越长，化学键越牢固.成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固.对双原子分子来讲，键能越大，含有该键的分子

12、越稳定.原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键练习A2、能够用键能解释的是( ).氮气的化学性质比氧气稳定.常温常压下，溴呈液体，碘为固体.稀有气体一般很难发生化学反应.硝酸易挥发，硫酸难挥发A练习课 堂 小 结四、键参数键能、键长和键角键能：气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。键能越大，化学键越稳定。键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。键长越短，键能越大，化学键越稳定。键角：两个共价键之间的夹角。破坏1mol化学键形成气态基态原子所需的最低能量。应用：计算化学反应的反应热。H=反应物键能总和-生成物键能总和课 堂 小 结等电子体： 原子总数、价电子总数相同的分子。等电子体原理： 原子总数、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近。五、等电子原理科学视野：用质谱仪测定分子结构 现代化学常利用质谱仪测定分子的结构。它的基本原理是在质谱仪中使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子等粒子。由于生成的分子离子、碎片离子具有不同的相对质量，它们在高压电场加速后，通过狭缝进入