第二章第一节共价键
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键的分子越稳定 D.原子间通过共用电子对所形成的化学键
叫共价键
练习、能用键能大小解释的是
(A) A、N 2的化学性质比O2稳定。 B、硝酸易挥发,硫酸难挥发。 C、惰性气体一般难发生化学反应。 D、通常情况下,Br2呈液态,I2呈固态。
❖ 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/℃ 沸点/℃
水中溶解度 (室温)
分子解离能 (kJ/mol)
分子的 价电子
总数
CO -205.05 -190.49 2.3 mL
1075
10
N2 -210.00 -195.81 1.6 mL
946
10
三、等电子原理
等电子体:
原子总数相同、价电子总数相同的分子。
共价键特征
电子所在的原子轨道都具有一定的形状, 成键原子的Baidu Nhomakorabea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。
饱和性 (原子形成分子时相互
共价键特征
结合的数量关系)
方向性 (决定分子的空间构型)
思考与交流
1、根据课本2—l的数据进行计算,1 mo1 H2分 别跟l molCl2、lmolBr2(蒸气)反应,分别形成2 mo1HCl分子和2molHBr分子,哪一个反应释放的能 量更多?如何用计算的结果说明氯化氢分子和溴化 氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质?
HCl释放能量比HBr释放能量多,因而生成的HCl 更稳定,即HBr更容易发生热分解生成相应的单质.
2、键能大小是:F-H>O-H>N-H 3、键长越长,键能越小,键越易断裂,化学性 质越活泼。
练习下列说法正确的是( ) D A、分子中键能越大,键越长,则分子越稳定。
B、只有非金属原子之间才能形成共价键。
理 论 认 为
两个原子核“黏结”在一起了。
电共
用电子云来描述共价键的形成过程 (c). s-p σ键的形成
H
H Cl
Cl
用电子云来描述共价键的形成过程
(b)、p-p σ键的形成
Cl
Cl
Cl
Cl
σ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。
用电子云来描述共价键的形成过程 (2).π键的形成 “肩并肩”
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
键类型
σ键
π键
原子轨道重叠方式 沿键轴方向 头碰头
电子云形状 原子轨道重叠程度
轴对称 较大
沿键轴方向平行肩并肩 镜像对称 较小
牢固程度 成键判断规律
C、水分子可以表示为H-O-H,分子中键角 180°。
D、H-O键键能463 KJ/ mol ,故破坏18克水分 子中的H-O键时需要吸收的能量为2X463 KJ。
练习
下列说法中,错误的是( A ).
A.键长越长,化学键越牢固 B.成键原子间原子轨道重叠越多,共价键
越牢固 C.对双原子分子来讲,键能越大,含有该
3键、角键一角定,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1键)角概有念关:。 多原子分子中,两共价键之间的夹角叫做键角
(2)常见分子的键角 CO2 __1_8_0_°_ H2O __1_0_5_°_ NH3 _1_0_7_._3_° CH4 _1_0_9_°__28’ P4 6_0_°____ ( 3 )键角,键长决定了分子的空间构形
三、键参数------键能、键长、键角
1、键能
(1)概念: 气态基态原子形成1 mol化学 键释放的最低能量。
(2)单位:
KJ/ mol
(3)意义:表示共价键的强弱, 键能越大键越牢固,化学键越稳定。
2、键长
(1)概念: 两个成键原子之间的核间距叫键长。
(2)意义:
键长越短,键能越大,化学键越强, 共价键越稳定。
第一节 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、共价键的特征
1、共价键具有饱和性
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”。
练习分别写出下列非金属元素的原子电子配对成 键数目 H 1 、ⅤA 3 、ⅥA 2 、ⅦA 1 。
σ键强度大,
π键强度较小,
不易断裂,不活泼。 容易断裂,活泼。
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
探究分析N2分子中共价键的成分。
(基态N原子电子排布式 1S22S22Px12Py12Pz1)
z
z
y
y N2分子中含1
个σ键和2个
x π键
练习.在氟气分子中,形成共价键的原子
2、共价键具有方向性
二、共价键的形成。
1、 σ键的形成 (1).(s-s σ键)
子价
云 的
键 的
现 代
H
H
H
重形 物
H
叠
成 是 由
质 结 构
电子云在两个原子核间重叠,意味着电 子出现在核间的概率增大,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
于 成 键 原 子
轨道是
( C)
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
练习. 试分析
乙烷(CH3-CH3)、乙烯(CH2=CH2)、乙 炔(CH≡CH)分子中化学键的成分。
乙烷(CH3-CH3)分子中7个σ键;乙烯 (CH2=CH2)分子中5个σ键、1个π键 乙炔(CH≡CH)分子中3个σ键、2个π键
2.N2、02、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?
3.通过上述例子,你认为键长、键能对分子的 化学性质有什么影响?
汇报
1 、 形 成 2 mo1HCl 释 放 能 量 : 2×431.8 kJ - (436.0kJ+242.7kJ)= 184.9 kJ
形 成 2 mo1HBr 释 放 能 量 : 2×366kJ - (436.0kJ+193.7kJ)= 102.97kJ
叫共价键
练习、能用键能大小解释的是
(A) A、N 2的化学性质比O2稳定。 B、硝酸易挥发,硫酸难挥发。 C、惰性气体一般难发生化学反应。 D、通常情况下,Br2呈液态,I2呈固态。
❖ 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/℃ 沸点/℃
水中溶解度 (室温)
分子解离能 (kJ/mol)
分子的 价电子
总数
CO -205.05 -190.49 2.3 mL
1075
10
N2 -210.00 -195.81 1.6 mL
946
10
三、等电子原理
等电子体:
原子总数相同、价电子总数相同的分子。
共价键特征
电子所在的原子轨道都具有一定的形状, 成键原子的Baidu Nhomakorabea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。
饱和性 (原子形成分子时相互
共价键特征
结合的数量关系)
方向性 (决定分子的空间构型)
思考与交流
1、根据课本2—l的数据进行计算,1 mo1 H2分 别跟l molCl2、lmolBr2(蒸气)反应,分别形成2 mo1HCl分子和2molHBr分子,哪一个反应释放的能 量更多?如何用计算的结果说明氯化氢分子和溴化 氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质?
HCl释放能量比HBr释放能量多,因而生成的HCl 更稳定,即HBr更容易发生热分解生成相应的单质.
2、键能大小是:F-H>O-H>N-H 3、键长越长,键能越小,键越易断裂,化学性 质越活泼。
练习下列说法正确的是( ) D A、分子中键能越大,键越长,则分子越稳定。
B、只有非金属原子之间才能形成共价键。
理 论 认 为
两个原子核“黏结”在一起了。
电共
用电子云来描述共价键的形成过程 (c). s-p σ键的形成
H
H Cl
Cl
用电子云来描述共价键的形成过程
(b)、p-p σ键的形成
Cl
Cl
Cl
Cl
σ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。
用电子云来描述共价键的形成过程 (2).π键的形成 “肩并肩”
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
键类型
σ键
π键
原子轨道重叠方式 沿键轴方向 头碰头
电子云形状 原子轨道重叠程度
轴对称 较大
沿键轴方向平行肩并肩 镜像对称 较小
牢固程度 成键判断规律
C、水分子可以表示为H-O-H,分子中键角 180°。
D、H-O键键能463 KJ/ mol ,故破坏18克水分 子中的H-O键时需要吸收的能量为2X463 KJ。
练习
下列说法中,错误的是( A ).
A.键长越长,化学键越牢固 B.成键原子间原子轨道重叠越多,共价键
越牢固 C.对双原子分子来讲,键能越大,含有该
3键、角键一角定,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1键)角概有念关:。 多原子分子中,两共价键之间的夹角叫做键角
(2)常见分子的键角 CO2 __1_8_0_°_ H2O __1_0_5_°_ NH3 _1_0_7_._3_° CH4 _1_0_9_°__28’ P4 6_0_°____ ( 3 )键角,键长决定了分子的空间构形
三、键参数------键能、键长、键角
1、键能
(1)概念: 气态基态原子形成1 mol化学 键释放的最低能量。
(2)单位:
KJ/ mol
(3)意义:表示共价键的强弱, 键能越大键越牢固,化学键越稳定。
2、键长
(1)概念: 两个成键原子之间的核间距叫键长。
(2)意义:
键长越短,键能越大,化学键越强, 共价键越稳定。
第一节 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、共价键的特征
1、共价键具有饱和性
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”。
练习分别写出下列非金属元素的原子电子配对成 键数目 H 1 、ⅤA 3 、ⅥA 2 、ⅦA 1 。
σ键强度大,
π键强度较小,
不易断裂,不活泼。 容易断裂,活泼。
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
探究分析N2分子中共价键的成分。
(基态N原子电子排布式 1S22S22Px12Py12Pz1)
z
z
y
y N2分子中含1
个σ键和2个
x π键
练习.在氟气分子中,形成共价键的原子
2、共价键具有方向性
二、共价键的形成。
1、 σ键的形成 (1).(s-s σ键)
子价
云 的
键 的
现 代
H
H
H
重形 物
H
叠
成 是 由
质 结 构
电子云在两个原子核间重叠,意味着电 子出现在核间的概率增大,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
于 成 键 原 子
轨道是
( C)
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
练习. 试分析
乙烷(CH3-CH3)、乙烯(CH2=CH2)、乙 炔(CH≡CH)分子中化学键的成分。
乙烷(CH3-CH3)分子中7个σ键;乙烯 (CH2=CH2)分子中5个σ键、1个π键 乙炔(CH≡CH)分子中3个σ键、2个π键
2.N2、02、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?
3.通过上述例子,你认为键长、键能对分子的 化学性质有什么影响?
汇报
1 、 形 成 2 mo1HCl 释 放 能 量 : 2×431.8 kJ - (436.0kJ+242.7kJ)= 184.9 kJ
形 成 2 mo1HBr 释 放 能 量 : 2×366kJ - (436.0kJ+193.7kJ)= 102.97kJ