选3 第2章第一节 共价键
高中化学选修3第二章 第一节
第一节共价键[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析:能从微观角度分析形成共价键的微粒、类型,能辨识物质中含有的共价键的类型及成键方式,了解键能、键长及键角对物质性质的影响。
2.证据推理与模型认知:理解共价键中σ键和π键的区别,建立判断σ键和π键的思维模型,熟练判断分子中σ键和π键的存在及个数。
一、共价键的形成与特征1.共价键的形成(1)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)成键的粒子: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)本质:原子间通过共用电子对(即电子云重叠)产生的强烈作用。
(4)形成条件:非金属元素的原子之间形成共价键,大多数电负性之差小于1.7的金属与非金属原子之间形成共价键。
2.共价键的特征(1)饱和性按照共价键的共用电子对理论,一个原子有几个未成对电子,便可和几个自旋状态相反的电子配对成键,这就是共价键的“饱和性”。
(2)方向性除s轨道是球形对称外,其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。
在形成共价键时,原子轨道重叠的愈多,电子在核间出现的概率越大,所形成的共价键就越牢固,因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成,所以共价键具有方向性。
共价键的特征及应用(1)共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。
(2)共价键的方向性决定了分子的立体构型,并不是所有共价键都具有方向性,如两个s电子形成共价键时就没有方向性。
例1(2018·南昌高二月考)共价键具有饱和性和方向性。
下列有关叙述不正确的是()A.共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的B.共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的C.共价键的饱和性决定了分子内部原子的数量关系D.共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关答案 D解析一般地,原子的未成对电子一旦配对成键,就不再与其他原子的未成对电子配对成键了,故原子的未成对电子数目决定了该原子形成的共价键具有饱和性,这一饱和性也就决定了该原子成键时最多连接的原子数,故A、C正确;形成共价键时,为了达到原子轨道的最大重叠程度,成键的方向与原子轨道的伸展方向就存在着必然的联系,则共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的,故B正确;共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度无关,与原子的未成对电子数有关,故D错误。
选修3,第二章第一节,共价键
2. 共价键的实质
.
.
..
电子云在两个原子核间重叠,意味着电子在两个原子核间出现的概 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。
3.共价键的类型 (1)σ键的形成
Ⅰ. s-s σ键的形成
相互靠拢
Ⅱ. s-p σ键的形成
未成对电子的 电子云相互靠拢
价键理论的要点
1.电子配对原理
两原子各自提供1 个自旋方向相反 的电子彼此配对。
2.最大重叠原理
两个原子轨道重叠局部越大,两 核间电子的概率密度越大,形成 的共价键越结实,分子越稳定。
常见的等电子体:
N2 SO2 SO3 C6H6 NO2 CO2 NH3 CH4
CO O3 NO3-
C22NO2SiO32-
C.稀有气体一般很难发生化学反响
D.硝酸易挥发,硫酸难挥发
3.由下表的数据判断,以下分子的稳定性:
1〕. Cl2、 Br2、 I2 H2O
键 Cl-Cl Br-Br
I-I O-H
键能 242.7 193.7 152.7 462.8
2〕. NH3 、
键 N=O O-O O=O N-H
键能 607 142 497.3 390.8
分子中相邻原子之间是靠什么作用而结合在一起? 什么是离子键、共价键? 通常哪些元素之间可以形成共价键? 你能用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程吗?
为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成?
一、共价键
1. 共价键具有饱和性 根据共价键的共用电子对理论: 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〞。
高中化学第2章第1节共价键模型课件鲁科版选修3
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(3)σ 键的特征 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 键的存在:共价单键为 σ 键;共价双键和共价叁键中存在 σ 键(通 常含一个 σ 键)。
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2.π 键 (1)π 键:形成共价键的未成对电子的原子轨道,采取“肩并肩”的方 式重叠,这种共价键叫 π 键。 (2)如下图 pp π 键的形成
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键参数
1.键参数
概念
对分子的影响
在 101.3 kPa、298 K 条件下,断开 1 mol
AB(g)分子中的化学键,使其分别生成气 键能越大,键越牢固, 键能
态 A 原子和气态 B 原子所吸收的能量称为 含该键的分子越稳定 A—B 键的键能(单位:kJ·mol-1)
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键长 成键的两个原子核间的距离(单位:nm) 键角 分子中相邻键之间的夹角(单位:度)
形成元素
电子对偏移
原子电性
因两原子电负性相同,共用
非极性键 同种元素
两原子均不显电性
电子对 不偏移
极性键
电子对偏向电负性大的原 电负性较大的原子
不同 元素
子
显负电性
11
一、共价键 3.共价键的特征 (1)饱和性:一个原子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个未 成对电子配对成键后,一般来说就不能再与其他原子的未成对电子 配对成 键了,即每个原子所能形成共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定 的,这称为共价键的饱和性。原子能够形成共价键的数目是确定的,即共 价键的饱和性。
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休息时间到啦
同学们,下课休息十分钟。现在是休息时间,你们休息一 下眼睛,
高中化学第2章分子结构与性质第1节共价键第1课时共价键课件新人教版选修3
B.当原子形成分子时,首先形成σ键,可能形成π 键
C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ 键,不能形成π键
答案 D 解析 在分子中,化学键可能只有σ键而没有π键, 若有π键,则必有σ键。
【变式3】 下列说法中,正确的是( )
A.在N2分子中,有三个π键 B.N2分子中有一个σ键、两个π键 C.N2分子中有两个σ键、一个π键 D.N2分子中存在一个σ键、一个π键 答案 B
解析 (2)氢气分子中含有1个σ键,A项错误;共价键 的本质就是高概率地出现在原子间的电子与原子间的电 性作用,B项正确;④已经达到稳定状态,C项正确; 氢气分子中含有一个非极性键,D项错误。
答案 (1)①⑤②③④ (2)BC
【变式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 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 答案 D
2.方向性 除s轨道是球形对称,其他的原子轨道在空间都具 有一定的分布特点。在形成共价键时,原子轨道重叠得 愈多,电子在核间出现的概率越大,所形成的共价键就 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,所以共价键具有方向性。
【例题2】 下列说法正确的是( ) A.Cl2是双原子分子,H2S是三原子分子,这是由 共价键的方向性决定的
考点二 共价键的特征
1.饱和性 由于每个原子所能提供的未成对电子的数目是一定 的,因此在共价键的形成过程中,一个原子中的一个未 成对电子与另一个原子中的一个未成对电子配对成键 后,一般来说就不能再与其他原子的未成对电子配对成 键了。这就是共价键的饱和性。因此,不可能形成H3、 H2Cl、Cl3等分子。
人教版化学选修三第二章 第一节 共价键 课件 (共17张PPT)
π键
二、键参数——键能、键长与键角
1、键能
失去电子 断键 吸收能量
吸引电子
成键
释放能量
气态基态原子形成1mol ①定义: 化学键释放的最低能量
②单位: kJ· mol-1 释放能量,取正值 ③意义: 键能越大,键越牢固,分子越稳定
观察表2-1 某些共价键的键能
同种元素形成的共价键的键能: ④结论: 单键<双键<叁键 σ键键能> π键键能
3、共价键分类
按共用电子对的偏移 极性共价键 不同原子 成键 非极性共 同种原子 价键 成键
σ键 按成键方式
按电子云 重叠方式 π键
4、σ键
定义: 两个原子轨道沿键轴方向 以“头碰头”的方式重叠
H
H
H
H
H
H
H
Cl
H
Cl
①类型 s-s σ键 s-p σ键 p-p σ键 例:H2 例:HCl 例:Cl2
H H
Cl
H
H
H
②特点 头碰头 重叠程度大,稳定性高 轴对称 可绕键轴旋转
5、π键
定义: 两个原子轨道以平行 即“肩并肩”方式重叠
①类型
p-p π键 例:CH2=CH2
d-p π键 例:金属配合物 ②特点 肩并肩 重叠程度较小,稳定性较差 镜面对称 不能旋转
键型 项目 成键方向
σ键
π键
沿轴方向“头碰头” 电子云形状 轴对称
3、常见等电子微粒: 10e—、18e—
平行方向“肩并肩”
镜像对称 强度较小,易断
牢固程度
成键判断规 律
强度大,不易断
单键是σ键,双键中一个 σ键,另 一个是π键,共价三键中一个是σ键, 另两个为π键。
高二化学下学期选修3第二章第一节共价键
用电子云来描述共价键的形成过程 2、HCl分子的形成过程 (s-pσ键)
H
H
Cl
Cl
共价键的方向性
用电子云来描述共价键的形成过程 3、Cl2分子的形成过程 (p-pσ键)
Cl Cl Cl Cl
小结: σ键成键方式 “头碰头”
S-S重叠
S-P重叠
P-P重叠
用电子云来描述共价键的形成过程 4、p-pπ键形成过程
沿轴方向 “头碰头”平行或 “肩并肩” 轴对称 σ键强度大, 不容易断裂 镜像对称 π键强度较小, 容易断裂
σ键
π键
共价单键是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
• 以上原子轨道相互重叠形成的σ键和π键 , 总称价键轨道
科学探究
1.N2分子形成
z y z y z z
7、哪些共价键是σ键,哪些共价键是π键?
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轰然壹声巨响,满天の刀片被震碎飞出,如同朽木似の,顷刻间被白衣人手中の长戟撕破."就是现在,我们快走"见白衣人已经与敌军交起手来,东舌也否多想,急忙拉着甄宓率众人就往后门奔去.鲜血漫天扬起,在壹片肢离破碎与嚎叫声中,白衣人如同 壹台疯狂の绞肉机,势否可挡の撞入咯官兵群中.手中长戟否断左刺右开,转眼间整个人已被鲜血所染,身后留下层层叠叠の尸体,鲜血浸染泥地,形如壹长庞大の血色地毯.来护儿望着那漫天飞起の鲜血,眼神中溢出壹丝惊奇,那白衣人の武艺,竟然超 出咯他の意料."上/给我上,谁给我杀咯那个家伙,老子封他壹个棋牌官/"也顾否咯那么多,来护儿急忙催令以棋牌官の名号来激起战士の斗志.重赏之下必有勇夫.听到如此封赏,众人顿时斗志大作,数否清の官兵手执大刀,前赴后继の向着白衣人围 杀而来.白衣人の眼神慢慢杀得通红,只觉双臂越来越麻,狂喝壹声手中长戟再次泼洒而出,戟戟见血.那些无畏の士卒,尽管在白衣人の戟下,如同羔羊壹般否堪壹击,但那数否清の羔羊,却将白衣人那头绞肉机冲击の速度,壹点点の拖慢.戟本来就是 壹样重武器,对使用者の要求非常苛刻,尤其是臂力,时间用の越长,体力消耗得便会越多.此时已经斩杀咯四五十人,白衣人身上染尽鲜血,手臂亦是感到壹阵阵酸麻,呼吸越来越急促起来.见白衣人手中长戟招式使出越来越缓慢,来护儿冷笑壹声,手 中铁枪壹掷,大喝壹声,"去死吧/"正在乱军之中疯狂厮杀の白衣人,见到那壹把飞来の铁枪,眼神中没什么丝毫の畏惧,嘴角舔咯壹口干血."兄弟休惊,子龙前来助您壹臂之力/""检测到赵雨绝境龙胆潜能激活第壹重,武力+2,进入激昂状态,武力+1,基 础武力99,当前上升至102/"突然原路杀回の赵雨使开身法,数脚踏过一些士卒の铁盔,犹如蜻蜓点水壹般,直探白衣人而去.手中亮银枪同时出手,壹枪将飞来の铁枪击咯回去.来护儿猛地纵身壹跳,接回咯空中飞旋回来の铁枪,望着又是壹个白衣男子, 眼中否禁戏谑の说到:"怎么,今天是想玩白白组合吗?"赵雨懒得搭理他,从空中壹跃而下,枪出如龙,壹枪刺翻正欲偷袭白衣人の两个小卒,面对着四五百人,两人背贴背紧靠在壹起."还愣着干什么,快给我上/"来护儿手中长枪愣是往地上壹震,荡起 旋旋回音,否断の呼喊催战.暮然间,重重围兵,数否清の刀枪剑戟,无数の寒光扫向群围中の赵雨与白衣人."今日您我便杀个痛快/"白衣人大喝壹声,手中长戟再次充满力量,朝左携着力挽狂澜之力,疯狂推出."好/"赵雨答应壹声,手中长枪扫向右边, 瞬间化作咯壹道银色の扇形之面,扫向咯右边众人.砰/甲胄破碎声与骨肉撕裂声同时从两边传来,两人同时疯狂の杀入两边阵中."检测到赵雨激发第二重绝境龙胆,武力+2,当前武力上升至105/"此时正在后门杀出重围の东舌,收到咯操作界面の消息, 总算松咯壹口气,生怕那两人出点什么意外,否过凭着赵雨の武力,应该是没问题咯.此时の正在厮杀の赵雨瞬间神勇大振,手中长枪犹如壹条银色の蛟龙,否断在乱军之中游走,半空中否断横飞着鲜血.壹路左右摆开,银枪往左壹扫,即刻转向右边,瞬 间扫出壹道血路,拖出壹条长长の血痕留在身后.再看白衣人,手中青戟与壹身白衣,早已染尽壹身血红,虽否及赵雨壹般厮杀の惨烈,却也是横尸无数,尽数斩首,惊得众人无敢靠近壹步.(未完待续.)七十六部分否辞而别顷刻间,血河慢慢延伸开来, 流到数里之外の地方.赵雨左边开路,倒下尸体数否胜数,东方升右边闯人,横飞断肢漫天飞舞.来护儿否屑の笑容,却随着赵雨与东方升の冲击,壹点点の瓦解,很快,就为惊怖所取代."那怎么可能,我如此兵力居然只被眼前两人全歼,否/那绝对否可能 /""上,快给我上/挡住此贼,给我挡住此贼."来护儿歇厮底里の大叫.此时眼前の七八百官兵被杀得仅仅剩下四五十人,左右拥护着来护儿,早已被赵雨の威武吓得否敢颤动,更谈何动手?"大人,快走吧,只要他们出否咯那城,难道我们害怕没什么机会 杀掉他们吗?"身旁壹个副将忍否住双腿颤抖,向来护儿提议到.来护儿见势咯东方升,若此时只有东方升壹人,他有把握对付,如今眼前却又来咯壹个白衣男子,杀得他惊心动魄,丝毫没什么咯动手の**."好,大家快撤/君子报仇,十年否晚/"来护儿手 中铁枪壹提,急忙匆匆离去.见来护儿逃走,其余官兵亦是吓得魂否守舍,直接抛下手中の兵器,转身就跑."狗官哪里走/"来护儿壹逃,赵雨在身后假装追赶,大喝壹声.听到赵雨在身后追赶过来,来护儿愕然变色,惊得下脚否稳差点摔咯个狗吃屎,在旁 副将の搀扶下逃の更加狼狈."哼,料您那等狗官也就如此咯,我还是速速去寻找殿下."赵雨见来护儿已经逃远,回首欲走,却发现身后の东方升亦是否翼而飞."东方兄弟?"赵雨朝空旷の地方喊咯壹声,寥寥の屠杀场中只有随风飘荡の回音,却否见东 方升の身影.赵雨否禁感到壹丝纳闷,好端端壹个人,居然如此神迹壹般の凭空消失咯."罢咯罢咯,还是速速与众人会和吧,说否定东方兄弟有事先行离去咯."赵雨内心自己开导壹番,收起染尽鲜血の银枪,用白布抹咯壹抹,转身跑向后院.后院之中,东 舌与罗士信等人已经诛杀咯数十人,正在焦急等待着赵雨与东方升の到来.赵雨手提长枪,壹脚踹开后院大门,见众人早已在门外等候,却唯独否见东方升."咦,东方兄弟呢?"东舌久久否见东方升来,以为是和赵雨壹起来,此时赵雨只身壹人回来,倒是 让东舌有些意外."大哥,那东方兄弟,刚刚还在与我壹起厮杀,杀退咯那数百官兵,我冲出去追咯壹阵子,再回过头来,却否见咯东方兄弟也否知去咯哪里."赵雨将事情壹五壹十の说咯出来."如此说来,此人倒真奇怪,来得如此神秘,走咯却又是否告而 别."东舌此时心中涌起无数の疑问.若是此人是友,此时为何否告而别,若是此人是敌,那又为何在危急之时叁番两次救他,而且最重要の壹点是.否论演义还是历史,东舌从未见过东方升那个名字,此人究竟是谁?"大哥快走吧,我看那贼官兵又要回来 咯."正当东舌陷入无数疑问之时,程咬金见其沉默否语,开口说到."可是我等又能躲到哪里去呢?"尤俊达无奈叹息壹声,济南地方人生地否熟,壹个否小心就会落到官府手中.众人壹时间又犯起咯难."离那里叁里外有壹个城隍老庙,荒废咯很多年,官 兵应该否会搜查到,我们还是到那里先歇息壹晚,明早再作打算吧."甄宓在东舌の怀中见众人冥思苦想,否知何去何从,便开口提议到."也罢,那我等先带老夫人和甄姑娘壹起去那里歇息壹晚,明早再做打算."赵雨听到此言,开口赞同.东舌分析眼前局 势,想必此时到处通缉自己,自己也没什么地方可去,也就只有那个办法咯,亦是开口认同.东舌赞同,众人也否多说,纷纷背负着兵器壹起迅速步行到城隍庙中."独孤大哥,那个您可以放我下来咯吗?"壹路上东舌壹直用手挽着自己の细腰,甄宓俏脸壹 直彤红,此时已经到达咯城隍庙,甄宓开口便说到.东舌那也才意识到自己壹路上壹直半抱着甄宓,还总是壹否小心就逾越禁区,触碰到那壹对丰腴挺拔の雪峰,仅隔着壹件薄薄の衣裳,让两人顿时四目相对,相视脸红."否好意思甄姑娘,是我失礼咯,那 个您先去休息吧."东舌急忙松开左手,挠咯挠后脑勺,只觉血管内の血流加速."好,那我先去休息咯,公子您也早点休息."甄宓回眸壹笑,美眸中带着无限柔情,东舌只觉壹股热流突然从鼻中缓缓流出."通知宿主,宿主有新の信息,宿主是否需要查看? "正在东舌沉醉在甄宓离开那壹笑之间,脑江中突然传来咯操作界面の声音,猛地壹把擦掉咯鼻血."查看.""宿主血洗方家楼,完成人生第壹次亲身大规模厮杀,操作界面奖励宿主50君主点,4点经验,宿主当前拥有99点君主点,还差67点经验升至4级."" 宿主血洗方家楼,武力得到提升,武力+1,当前武力上升至72.""99点君
高中化学选修三第二章第一节共价键
12
3、乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别有几个 σ键和 几个π键组成?
σ键
π键
乙烷
7
0
乙烯
5
1
乙炔
3
2
2021/3/11
13
归纳:σ键和π键的比较
键类型
σ键
π键
原子轨道重叠 沿键轴方向头碰头 沿键轴方向平行肩并
方式
肩
电子云形状 轴对称,可旋转 镜像对称,不可旋转
原子轨道重叠 程度
较大
较小
牢固程度
1.6 mL
946
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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。
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1.等电子体:原子总数相同、价电子总数相同的分子。
2.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。
电子云重叠
H—H共价键 这就是σ键
2021/3/11
4
σ键
①形成
成键原子的原子轨道沿键轴方向以“头碰头” 方式发生轨道重叠而形成
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,这种特征叫 做轴对称。
②特征 2.形成σ键的原子轨道重叠程度大,故σ键具有 较强稳定性。
3. σ键的任何一个原子均可以旋转,并不破坏σ 键结构。
第一节 共价键
2021/3/11
1
【知识回顾】
离子键
共价键
概念 阴、阳离子间通过静电 原子间通过共用电子 作用所形成的化学键 对所形成的化学键
成键微粒
阴、阳离子
原子
成键条件
化学选修3第二章第一节共价键课件(人教版)
H2 + Br2 = 2HBr
ΔH=436.0kJ· mol-1 + 193.7kJ· mol-1 —2×366kJ· mol-1 = —102.7kJ
表2-2
某些共价键键能(kJ/mol)键长/pm (1pm=10-12m)
键 H-H F-F Cl-Cl Br-Br I-I C-C C=C
键能 436 157 242.7 193.7 152.7 347.7 615
142 497.3 413.4 462.8 390.8 568 431.8 366 298.7 436
[问题] (1)键能是共价键强度的一种标度,键能的 大小与键的强度有什么关系?
(2)键能与化学反应的能量变化有什么联系 ?怎样利用键能的数据计算反应的热效应?
规律: 键能越大,化学键越牢固,由 该键形成的分子越稳定。
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磁场分析器得到分离在记录仪上呈现一系列峰化学家对这些峰进行系统分析便可得知样品分子峰化学家对这些峰进行系统分析便可得知样品分子的结构
第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
分子中相邻原子之间是靠什么作用而结合在一起?
1、化学键的定义。 相邻的原子之间的强烈的相互作用叫做化学键。 2、化学键的种类。
键长 键 74 C≡C 141 C-H 198 O-H 228 N-H 267 N≡N 154 Si-Si 133 Si-O
键能 键长 812 120 413.4 109 462.8 96 390.8 101 946 110 235 162
2、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。
π键
平行方向 “肩并肩” 镜像对称 强度较小,易 断裂
选3第二章第一节共价键
显电性
结
论
键无极性
键有极性
5 、共价键的种类:
<1>.非极性键 如: H· H →H +·
H
由同种元素原子形成共价键,两个 原子吸引电子的能力相同,共用电子对 不偏向任何一个原子,成键原子不显电 性,这样的共价键叫做非极性共价键.简 称非极性键
· ·
<2>.极性键
· · → 如:H · Cl : H +· · ·
原子间通过共用电子对所形成的相互作用称为共价键
· · · ·
· ·
共用电子 对
Ⅱ、共价键:
<一>、定义: 原子之间通过共用电子对所形成的相互作用 <二>、要点: 1.成键微粒: 原子
2.成键本质: 原子间通过共用电子对形成的相互作用
3.形成条件: 一般是非金属元素之间 共价化合物 (一般由非金属元素组成)
成键判断规律
二、共价键 (二)、共价键的分类
1、按共用电子对是否发生偏移 极性共价键和非极性共价键 2、按原子轨道的重叠方式
方式 特性
σ键
π键
头碰头 轴对称 肩并肩 镜面对称
类 型 SS σ键 S-P σ键 P-P σ键 P-P π键
科学探究
2、乙烷、乙烯、乙炔分子中的共价键分别
是由几个σ键和几个π键组成。
4、存在:
离子化合物 (含有非金属元素组成的原子团) 非金属单质 (稀有气体除外)
【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。
小 结: 共价键与离子键的比较
项目
类型
共价键
非金属元素间
离子键
高二化学选修3课件:第2章 分子结构与性质
2.价层电子对的确定方法
思考感悟 2.如何确定 CO23-和 NH+ 4 的中心原子的孤电子对
数?
【提示】 阳离子:a 为中心原子的价电子数减 去离子的电荷数,NH+ 4 的中心原子为 N,a=5-1, b=1,x=4,所以中心原子孤电子对数=12(a-xb) =12×(4-4×1)=0。
阴离子:a 为中心原子的价电子数加上离子的电 荷数(绝对值),CO23-的中心原子为 C,a=4+2, b=2,x=3,所以中心原子孤电子对数=12(a-xb) =12×(6-3×2)=0。
3.键能与键长是衡量共价键稳定性的参数,键 角是描述分子立体构型的参数。一般来说,如果 知道分子中的键长和键角,这个分子的立体构型 就确定了。如氨分子的H—N—H键角是107°, N—H键的键长是101 pm,就可以断定氨分子是 三角锥形分子,如图:
4.F—F键键长短,键能小的解释 氟原子的半径很小,因此其键长短,而由于键长 短,两氟原子形成共价键时,原子核之间的距离 很近,排斥力很大,因此键能不大,F2的稳定性 差,很容易与其他物质反应。 特别提醒:(1)通过键长、键角可以判断分子的立 体构型。 (2)键长不是成键两原子半径的和,而是小于其半 径的和。
互为_不__如__σ_键__牢__固_;,π较键易断___裂ຫໍສະໝຸດ _____________旋_ 转;
思考感悟 1.所有的共价键都有方向性吗? 【提示】 并不是所有的共价键都有方向性, 如ss σ键就没有方向性。
二、键参数——键能、键长与键角
概念
作用
键 能
_气__态__基__态____原子形成1 mol化学键__释__放____的最
解析:选D。共价分子构成物质的状态与分子内共 价键的键能无关;物质的挥发性与分子内键能的大 小无关;稀有气体是单原子分子,无化学键,难发 生化学反应的原因是它们的价电子已形成稳定结构; 氮气比氧气稳定是由于N2分子中形成共价键的键能 (946 kJ/mol)比O2分子中共价键键能(497.3 kJ/mol) 大,在化学反应中更难于断裂。
高中化学第2章第1节共价键课件选修3高二选修3化学课件
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2.下列说法中错误的是( ) A.p 轨道之间以“肩并肩”重叠可形成 σ 键 B.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成 σ 键,不能形成 π 键 C.CO2 分子中 σ 键与 π 键的个数比为 1∶1 D.含有 π 键和 σ 键的分子在反应时,π 键总是先断裂,优先参与化 学反应 A [p 轨道“肩并肩”重叠形成 π键,不形成 σ键。]
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B [分子的结构是由键角、键长共同决定的,A 项错误;由于 F、Cl、 Br、I 的原子半径不同,故 C—X(X=F、Cl、Br、I)键的键长不相等,C 项错误;H2O 分子中两个 O—H 键的键角为 105°,D 项错误。]
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3.σ 键可由两个原子的 s 轨道、一个原子的 s 轨道和另一个原子的 p
轨道以及一个原子的 p 轨道和另一个原子的 p 轨道“头碰头”方式重叠
构建而成。则下列分子中的 σ 键是由两个原子的 s、p 轨道以“头碰头”
方式重叠构建而成的是( )
A.H2
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自主预习 探新知
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一、共价键及类型 1.共价键的含义与特征 (1)含义:原子间通过共用电子对形成的化学键。
饱和性
(2)
方向性
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2.共价键的类型 (1)σ 键 形成 成键原子的 s 轨道或 p 轨道“头碰头”重叠而形成
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N2
28
非极性
-210.00
-195.81
(2)相对分子质量 相同 或 相近 时,分子的极性 越 大 ,范德华力越 ①分子间作用力比化学键弱得多,它主要影 响物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质, 而化学键主要影响物质的化学性质。 ②分子间作用力只存在于由分子构成的物质 之间,离子化合物不存在范德华力。 ③分子间作用力范围很小,即分子充分接近 时才有相互间的作用力。 ④分子量的大小、分子的极性对范德华力有 显著影响。结构相似的分子,相对分子质 量越大范德华力越大;分子的极性越大, 范德华力也越大。
五原子
空间正四 非极性 面体
巩固练习:一、下列叙述正确的是( 2 ): 1. 2. 3. 4. 5. 6. 凡是含有极性键的分子一定是极性分子。 极性分子中一定含有极性键。 非极性分子中一定含有非极性键。 非极性分子一定不含有极性键。 极性分子一定不含有非极性键。 凡是含有极性键的一定是极性分子。
配合物的组成
1、中心原子:有空轨道,一般是金属离子, 特别是过度金属离子,也有中性原子。
[Ni(CO)4], [Fe(CO)5]
2. 配位体:有孤对电子的分子或离子 3.配位数 与中心离子直接以配位键结合的配位原子个数。 例:[AlF6]3- 配位数6 、 [Cu(NH3)4]SO4 配位数4 、
特点:杂化后轨道伸展方向,形状发生改变, 能量趋于平均化,更有利于成键。但杂化前后 原子“轨道”总数不变。杂化轨道只用于形成 σ键或用来容纳孤电子对。
CH4分子(sp3杂化)
2s
2p
激发
2s
2p
sp3
4个相同的 SP3杂化轨道
sp3杂化
SP2
sp杂化:杂化轨道之间的夹角为180度。
2p 2s
2p 2s
激发
杂化
SP2
配位化合物,简称配合物(又称络合物),通常 是由金属离子(或原子) 与某些分子或离子 (配体)以配位键的形式结合而成的化合物。
如果是离子称为配离子,配离子与带有异电荷 的离子组成中性化合物. 配合物都必含有中心原子 2+ [Cu(NH3)4] (包括离子)和一定数目的 [Cu(NH3)4]SO4 配体,这些中心原子和配体 构成配合物的内界,是配合 物的特征部分。写化学式时, 要用方括号括起来。
小组问题: 3、自旋方向相反的两个电子形成共用电子对, 自旋方向相同的为什么不可以? 一个原子有几个未成对电子,便可和几个自旋相 反的电子配对形成几个共价键--------共价键 的饱 和性 (共价键的饱和性决定分子组成。) 成键两原子的原子轨道在空间最大限度的重叠, 体系能量下降----共价键的方向性 (共价键的方向性决定分子的空间构型。)
成键方向 电子云形状
“头碰头”
“肩并肩”
价层电子对互斥理论基本要点
中心原子周围的价电子对之间由于相 互排斥,尽可能远离,使它们之间排斥 力最小,分子才能最稳定。
VSEPR模型:
电子对数目 与立体 结构
2
3
4
直线形
平面三角形
正四面体
VSEPR模型:
电子对数 目与立体 结构
5
6
三角双锥
八面体
一个分子或离子中的价层电子对在空间的分布(即含 孤对电子的VSEPR模型)
D. HF稳定性很强,是因为其分子间能形成氢键
四、溶解性 1. “相似相溶”规律: 非极性 物质一般易溶于非 极性 溶剂,极性溶质一般易溶于极性溶剂。 2. 若存在氢键,溶质和溶剂之间的氢键作用力越 大 ,溶解性越 好 。 3. 若溶质遇水能反应将增加其在水中的溶解度。
4. “相似相溶”还适用于分子结构的相似性。
五. 手性
1. 手性:镜像对称,在三维空间里不能重叠。
2. 手性异构体 具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同 左手与右手一样互为镜像,却在三维空间里不能重叠, 互称手性异构体。 3. 手性分子: 有手性异构体的分子叫做手性分子。
五、手性
乳酸分子CH3CH(OH)COOH有以下两种异 构体:
(1)不属于化学键,氢键是一种特殊的分子间作用 力,它是由已经与电负性很强的原子形成共 价键的氢原子与另一分子中电负性很强的原 子之间的作用力. (2)一般表示为: X—H----Y(其中X、Y为N 、O、 F) 表示式中的实线表示共价键,虚线表示氢键。 (3)形成的两个条件: ①与电负性大且 r 小的原子(F, O, N)相连的 H ; ② 在附近有电负性大, r 小的原子(F, O, N).
氢键强弱 氢键强弱与X和Y的电负性有关.它们的吸引 电子能力越强(即电负性越大),则氢键越强,如 F原子得电子能力最强,因而F-H…F是最强的氢 键。 F-H…F > O-H…O > N-H…N C原子吸引电子能力较弱,一般不形成氢键。
氢键对物质物理性质的影响:
(1)分子间氢键使物质熔沸点升高 (2)分子内氢键使物质熔沸点降低 (3)物质的溶解性
影响范德华力大小的因素
请分析下表中数据
分子 相对分子质量 范德华力(kJ/mol) 熔点/℃ 沸点/℃ HCl 36.5 21.14 -114.8 -84.9 HBr 81 23.11 -98.5 -67 HI 128 26.00 -50.8 -35.4
单质
F2 Cl2 Br2 I2
相对分子质量
38 71 160 254
极性分子和非极性分子 非极性分子--正负电荷分布均匀(对称), 中心重合的分子。 极性分子--正负电荷分布不均匀(不对称) 中心不重合的分子。
非极性键(全部)构成非极性分子 极性分子 极性键 非极性分子
键的极性 ▲极性分子和非极性分子的判断 分子的空间构型 原子数目 空间构型 分子有无极性 代表物 单原子分子 球型 双原子 三原子 四原子 单质 直线型 平面正 三角形 非极性 非极性 非极性 非极性 He、Ne Cl2、N2 CO2、 CS2 BF3、 BCl3 CH4、 CCl4
图片
具有手性的有机物,是因为含有手性碳原子造 成的。
手性碳原子 当碳原子结合的四个原子或原 子团各不相同时,该碳原子是手性 碳原子。
拓展体验
1. 下列说法不正确的是( A ) A. 互为手性异构的分子组成相同,官能 团不同 B. 手性异构体的性质不完全相同 C. 手性异构体是同分异构体的一种 D. 利用手性催化剂合成可得到或主要得 到一种手性分子
4、配离子的电荷
配离子的电荷等于中心离子电荷与配位体总电 荷的代数和。 如 K2[PtCl4]
1.含有非极性键的离子化合物是 ( B ) A. NaOH B .Na2O2 C.NaCl D .NH4Cl 2.下列元素间形成的共价键中,极性最强 的是 ( B ) A.F―F B.H―F C.H―Cl D.H―O
▲判断: 1、离子键就是指阴阳离子间的引力。( ) 2、有非金属元素构成的化合物不可能是离子 化合物。( ) 3、离子化合物中不可能含有共价键。( ) 4、共价化合物中不可能含有离子键。( ) 5、金属原子与非金属原子可以形成共价键。 ( ) 6、非极性分子中各原子间都以非极性键结合。 ( ) 7、极性分子中各原子都以极性键结合。( ) 8、两种元素构成的共价化合物分子中的化学 键都是极性键。( )
六、无机含氧酸分子的酸性
指出下列无机含氧酸的酸性 HClO4 H2SO4 HNO3 H3PO4 H2SO3 HCLO
把含氧酸的化学式写成(HO)m ROn, 就能根据n值判断常见含氧酸的强弱。 • n=0,极弱酸,如硼酸(H3BO3)。 • n=1,弱酸,如亚硫酸(H2SO3)。 • n=2,强酸,如硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3) • n=3,极强酸,如高氯酸(HClO4)。
思考:NH3为什么极易溶于水?NH3溶于水是形成NH…O还是形成O-H…N?用一个事实证明你的观点。
NH3溶于水形成氢 键示意图如右,正 是这样,NH3溶于 水溶液呈碱性
练习:
(04广东)下列关于氢键的说法中正确的是( C
A. 每个水分子内含有两个氢键 B. 在所有的水蒸气、水、冰中都含有氢键
)
C. 分子间能形成氢键,使物质的熔沸点升高
2
直线形
3
平面三角形
4
正四面体
5
三角双锥
6
正八面体
NH3 H2O
三角锥
V型
如果价层电子对中没有孤电子对,分子的 立体构型与VSEPR模型一样,如果有则 不一样,但能通过VSEPR模型推测出分 子的立体构型。
杂化理论: 1.原子轨道在成键时,并不是一成不变的,每 一原子中能量相近的某些轨道会重新组合成一 系列能量相等的新轨道而改变了原有轨道的状 态,这一过程称为杂化,所形成的新轨道叫 “杂化轨道”。
小组问题: 1、如何理解共价键的饱和性和方向性?S-S σ 键是不是没有方向性?
相互靠拢
z y
z y
π
z
x
N π
y
σ
N
比较σ键 π键
σ键 π键
轴对称 镜像对称 强度大, 强度较小 不易断裂 易断裂 牢固程度 共价单键是σ 键,共价双 σ 键中一个是 键,另一个 成键判断规律 是π 键,共价三键中一个 是σ 键,另两个为 π 键
熔点/℃
-219.6 -101.0 -7.2 113.5
沸点/℃
-188.1 -34.6 58.8 184.4 (1)结构 相似 的分子,相对分子质量越 大 ,范德 华力越 大 ,熔、沸越 高 。
请分析下表中数据
分子 CO 相对分 子质量 28 分子的 极性 极性 熔点/℃ -205.05 沸点/℃ -191.49