化学选修三共价键经典课件

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一二
二、共价键的特征及其存在
1.共价键的特征 共价键具有饱和性和方向性。 (1)共价键的饱和性。 a.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,便可与 几个自旋方向相反的电子配对成键,这就是共价键的“饱和性”。氢原子、氯 原子都只有一个未成对电子,因而只能形成 H2、HCl、Cl2 分子,不能形成 H3、H2Cl、Cl3 等分子。 b.共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。
知,元素的电负性值相差越大越易形成离子键,相差越小越易形成共价键。
答案:B
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2 下列说法正确的是( ) A.π 键是由两个 p 轨道“头碰头”重叠形成的 B.σ 键是镜面对称,而 π 键是轴对称 C.乙烷分子中的键全为 σ 键,而乙烯分子中含有 σ 键和 π 键 D.H2 分子中含 σ 键,而 Cl2 分子中除 σ 键外还含有 π 键 解析:原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为 σ 键,以“肩并肩” 方式相互重叠形成的共价键为 π 键;σ 键是轴对称,而 π 键是镜面对称;分子 中所有的单键都是 σ 键,双键及三键中均含 σ 键和 π 键。 答案:C
较大
较小
化学活泼性 不活泼
活泼
成键规律判 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
断
键中一个是 σ 键,另两个是 π 键
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一二
(1)s 轨道与 s 轨道形成 σ 键时,电子并不是只在两核间运动,只是电子在 两核间出现的概率大。
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一二
二、共价键的类型
1.σ 键 (1)形成:两个原子的某能级上的电子以头碰头的形式重叠时形成。 (2)特征:是轴对称,即 σ 键以形成化学键的两原子核连线的轴作旋转操 作,共价键的图形不变。 (3)分类:根据形成 σ 键的不同能级,我们把 σ 键分成三类,分别为 s sσ 键,s pσ 键,p pσ 键。 (4)特点:σ 键强度大。 2.π 键 (1)形成:两个原子的 p 能级上的电子以肩并肩的形式重叠时所形成。 (2)特征:是镜像对称,π 键以它们之间包含原子核的平面为镜面,互为镜 像。 (3)特点:π 键不能(填“能”或“不能”)旋转,强度小。
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2.共价键的本质 共价键的本质是在原子之间形成共用电子对。 3.共价键的形成 共价键的形成实际上是原子轨道的重叠,重叠的程度越大形成的共价 键越稳定。由于 s 能级的原子轨道都是球形的,p 能级的原子轨道是哑铃形 的。因此,当 s 与 p,p 与 p 原子轨道之间重叠时,共价键具有一定的方向性。
价三键,其中一个为 σ 键,两个为 π 键,另外有两个 C—H σ 键。
答案:D
点拨:判断分子中是否含有 π 键,可从分子所含单键、双键和三键角度分析。
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知识点1 知识点2 知识点3
知识点 3 共价键的存在
【例题 3】 下列各组物质中,所有化学键都是共价键的是( )
C.①③⑥
D.③⑤⑥
解析:当两个原子间能形成多个共用电子对时,先形成一个 σ 键,另外的原子
轨道只能形成 π 键。HCl 中只有一个 H—Cl σ 键;H2O 含有两个 H—O σ 键;H2O2 含有两个 H—O σ 键和一个 O—O σ 键;N2 中含有共价三键:其中一 个为 σ 键,两个为 π 键;C2H4 中碳原子与碳原子之间有共价双键,其中一个为 σ 键,一个为 π 键,另外有四个 C—H σ 键;C2H2 中碳原子与碳原子之间有共
一二
一、σ 键与 π 键
1.σ 键与 π 键的形成 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。具有轴对称的共价键叫作 σ 键。可分为 s s σ 键、p p σ 键、s p σ 键。如:
s sσ键
p pσ键
s pσ键
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一二
一般的“单键”都属于 σ 键,如 C—H、O—H、N—H、C—C、C—Cl 等。 每个 π 键的电子云由两块组成,分别位于由两个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,这种特征称为 镜面对称。具有镜面对称的共价键叫作 π 键。
双键、三键中都有这种键(当然也有 σ 键),如 等。
第二章 分子结构与性质
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第一节 共价键
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第一课时 共价键
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1.了解共价键的分类——σ 键和 π 键。 2.了解 σ 键和 π 键的特征。
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一二
一、共价键的本质和特点
1.写出下列分子的电子式
·· ··
(1)H2O2
H∶O ∶ O ∶H;
·· ··
H
··
(2)NH3
H∶N ∶H;
··
(3)H2 H∶H;
··
(4)HCl H∶Cl ∶;
··
(5)N2 ∶N︙︙N∶;
HH ·· ··
(6)C2H4 H∶C ∶∶C ∶H;
····Βιβλιοθήκη (7)CO2 ∶O ∶∶C∶∶O ∶。
A.H2S 和 Na2O2 B.H2O2 和 CaF2
C.NH3 和 N2
D.HNO3 和 NaCl
解析:A 项,Na2O2 中既有离子键又有 O—O 共价键,不正确;B 项,CaF2 中只有
离子键,不正确;D 项,NaCl 属于离子化合物,没有共价键。
答案:C
点拨:一般活泼金属与活泼非金属电负性相差较大,故易形成离子键,而非金 属元素之间电负性相差较小,易形成共价键;离子化合物一定含有离子键,也 可能含有共价键;共价化合物及绝大部分非金属单质只含共价键,常见的有 气体单质(稀有气体除外)、卤素单质、有机物等。
(2)形成共价键的两种元素电负性差别较小,一般电负性差值小于 1.7。 如 H(2.1)与 Cl(3.0),电负性差值为 0.9,形成共价键。
(3)形成共价键时,成键的两个原子核都吸引共用电子对,使之处于平衡 状态,体系总能量降低。
(4)π 键电子云重叠程度比 σ 键小,因此 π 键没有 σ 键牢固,反应中比较 活泼。
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3.二者的判断 共价单键是 σ 键,共价双键中有一个 σ 键和一个 π 键,共价三键由一个 σ 键和两个 π 键组成。
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知识点1 知识点2 知识点3
知识点 2 σ 键和 π 键的判断
【例题 2】 下列物质的分子中既有 σ 键又有 π 键的是( )
①HCl ②H2O ③N2 ④H2O2 ⑤C2H4 ⑥C2H2
A.①②③
B.③④⑤⑥
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知识点1 知识点2 知识点3
知识点 1 σ 键与 π 键的比较 【例题 1】 关于 σ 键和 π 键的比较,下列说法不正确的是( ) A.σ 键是轴对称的,π 键是镜面对称的 B.σ 键是“头碰头”式重叠,π 键是“肩并肩” 式重叠 C.σ 键不能断裂,π 键容易断裂 D.氢原子只能形成 σ 键,氧原子可以形成 σ 键和 π 键 解析:σ 键较稳定,不易断裂,而不是不能断裂。化学反应的实质是旧键的断 裂和新键的形成。 答案:C 点拨:对于原子能否形成 π 键可依据原子的价电子数确定,若达到稳定结构 只差一个电子,如 H、Cl,则只能形成 σ 键;若达到稳定结构差两个及两个以 上电子,如 O、N 等,则既能形成 σ 键,又能形成 π 键,H2O 中氧原子只形成 σ 键,而 O2 中既有 σ 键,又有 π 键。
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一二
(2)共价键的方向性。 a.共价键形成时,两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现 概率最大的方向重叠,而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。电子所在的原子轨道都有一定的形状,所以要取 得最大重叠,共价键必然有方向性。 b.相似分子(如 HX)中成键原子电子云(原子轨道)重叠程度越大,形成 的共价键越牢固,分子结构越稳定。如 HX 的稳定性:HF>HCl>HBr>HI。 c.共价键的方向性决定了分子的空间结构。
、
、
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一二
2.σ 键和 π 键的比较
键类型
σ键
π键
原子轨道重 沿键轴方向相对
沿键轴方向平行
叠方式
重叠(“头碰头”)
重叠(“肩并肩”)
原子轨道重 两原子核之间,
叠部位