共价键
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某些共价键的键能
键能越大,化学键越稳定。 键能越大,即形成化学键时放出的能量越多, 意味着这个化学键越稳定,越不容易被打断.
2、键长 键长是衡量共价键稳定性的另一个参数, 是形成共价键的两个原子之间的核间距。 某些共价键键长(1pm=10-12m)
键长与键能的关系? 键长越短,键能越大,共价键越稳定。 3、键角 在原子数超过2的分子中,两个共价键 之间的夹角称为键角。 注:(1)多原子分子的键角一定 ,表明 共价键具有方向性。 (2)键角是描述分子立体结构的重要参 数,分子的许多性质都与键角有关。
非极性共价键
2、共价键是如何形成的? 3、本质: 共用电子对 4、用电子式表示共价键的形成过程:HCl、Cl2
设疑:为什么稀有气体元素的分子都
是单原子分子,而氢分子、氯分子是双
原子分子?氢原子为什么会与氧原子按 照2:1的原子个数比结合成稳定的水分 子而不是其他比例呢?有没有可能存在 H3 、Cl3 、H2Cl分子?为什么?
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-p
H
H
σ键)
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-p
Cl Cl Cl Cl
σ键)
小结: σ键成键方式 “头碰头”
有方向
S-S重叠
无方向
S-P重叠
P-P重叠
科学探究 1.N2分子形成
原因
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 旋相反的电子配对成键,这就是共价 键的“饱和性”。H 原子、Cl原子都 只有一个未成对电子,因而只能形成 H 、 HCl 、 Cl 分子,不能形成 H 、 H Cl 2 2 3 2 共价键具有饱和性 、Cl3分子 如何用电子云和原子轨道的概念来进一步理 解共价键呢?
由于π键重叠程度要比σ键小,所以σ 键的强度要比π键大。
σ键与π键的对比
项目 键型
σ键
π键
成键方向
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
电子云形状 牢固程度 成键判断 规律
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
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.
ΔH=436.0kJ· mol-1 + 193.7kJ· mol-1 —2×366kJ· mol-1 = —102.7kJ
2、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?
以上原子轨道相互重叠形成的 σ键和π键 ,总称价键轨道
共价键的本质
共价键的本质:成键原子相互接近时,原 子轨道发生重叠,自旋方向相反的未成对 电子形成共用电子对,两原子核间的电子 云密度增加,体系能量降低
共价键的特征
(1)共价键 的饱和性 分子,不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。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,便可和几个自旋方向相 反的电子配对成键,这就是共价键的饱和 性。H原子、Cl原子都只有一个未成对电子, 因而只能形成H2、HCl、Cl2 共价键的饱和性决定了共价化合物的分子 组成
4、共价半径:
相同原子的共价键键长的一半称为共价半径
思考与交流P31
1 根据表2-1数据,计算1molH2分别跟1molCl2、 1molBr2(蒸气)反应,分别生成2molHCl和 2molHBr分子,哪个反应放出的能量多? H2 + Cl2 = 2HCl
H2 + Br2 = 2HBr
ΔH=436.0kJ· mol-1 + 242.7kJ· mol-1 —2×431.8kJ· mol-1 = —184.9kJ
什么是化学键? 什么是离子键? 什么是共价键? 分子中相邻原子之间强烈的相 化学键: 互作用。 离子键: 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。
共价键
1、通常哪些元素之间可以形成共价键? 1、成键元素:一般为非金属与非金属
极性共价键
类型: 共价键
别是由几个σ键和几个π键组成。
课堂练习
7
3
二、键参数--键能、键长与键角 1、键能(阅读P30) 键能是气态基态原子形成1mol化学键 释放的最低能量。 例如:形成1molH-H键释放的最低能量为 436.0kJ,形成1molN N键释放的最低能 量为946kJ,这些能量就是相应化学键的 键能,通常取正值.
z y z y z z
x
x
πz
N πy
σ N
πz
x πy
Pz-Pzπ 键
用电子云来描述共价键的形成过程
4、p-p π键形成过程
“肩并肩”
注:s轨道 不能成π键
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
键特点:两个原子轨道以平行或“肩并肩”
(2)方向性
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 概率越多,形成的共价键越牢固。电子所在 的原子轨道都是有一定的形 状,所以要取 得最大重叠,共价键必然有方向性。
方向性决定分子的空间构型
科学探究
2、键的类型与成键原子电负性的关系:
用电子云来描述共价键的形成过程 1、H2分子的形成过程 (s-s
H
H H
σ键)
H
σ键的特征:以形成化学键的两原子 两个H原子共用一对共用的电子 核的连线做为轴旋转操作,共价键电 对是不是只存在于 子云的图形不变,称为轴对称。
两核间?
原成 共够 通为 子稳 价现 过什 电定 键代 子的 的物 共么 云分 形质 用原 的成结 子 子电 重是构 之 ? 子 叠由理 间 对 于论 形能 成认 键为
原子
电负性
Na
Cl
H
Cl
C
O
0.9
3.0
2.1
3.0
2.5 3.5
电负性之差 2.1 0.9 1.0 (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 离子 键;而 键是 共价 电负性相差不大的原子之间形成的化学键。
科学探究
3、乙烷、乙烯、乙炔分子中的共价键分
某些共价键的键能
键能越大,化学键越稳定。 键能越大,即形成化学键时放出的能量越多, 意味着这个化学键越稳定,越不容易被打断.
2、键长 键长是衡量共价键稳定性的另一个参数, 是形成共价键的两个原子之间的核间距。 某些共价键键长(1pm=10-12m)
键长与键能的关系? 键长越短,键能越大,共价键越稳定。 3、键角 在原子数超过2的分子中,两个共价键 之间的夹角称为键角。 注:(1)多原子分子的键角一定 ,表明 共价键具有方向性。 (2)键角是描述分子立体结构的重要参 数,分子的许多性质都与键角有关。
非极性共价键
2、共价键是如何形成的? 3、本质: 共用电子对 4、用电子式表示共价键的形成过程:HCl、Cl2
设疑:为什么稀有气体元素的分子都
是单原子分子,而氢分子、氯分子是双
原子分子?氢原子为什么会与氧原子按 照2:1的原子个数比结合成稳定的水分 子而不是其他比例呢?有没有可能存在 H3 、Cl3 、H2Cl分子?为什么?
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-p
H
H
σ键)
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-p
Cl Cl Cl Cl
σ键)
小结: σ键成键方式 “头碰头”
有方向
S-S重叠
无方向
S-P重叠
P-P重叠
科学探究 1.N2分子形成
原因
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 旋相反的电子配对成键,这就是共价 键的“饱和性”。H 原子、Cl原子都 只有一个未成对电子,因而只能形成 H 、 HCl 、 Cl 分子,不能形成 H 、 H Cl 2 2 3 2 共价键具有饱和性 、Cl3分子 如何用电子云和原子轨道的概念来进一步理 解共价键呢?
由于π键重叠程度要比σ键小,所以σ 键的强度要比π键大。
σ键与π键的对比
项目 键型
σ键
π键
成键方向
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
电子云形状 牢固程度 成键判断 规律
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
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.
ΔH=436.0kJ· mol-1 + 193.7kJ· mol-1 —2×366kJ· mol-1 = —102.7kJ
2、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?
以上原子轨道相互重叠形成的 σ键和π键 ,总称价键轨道
共价键的本质
共价键的本质:成键原子相互接近时,原 子轨道发生重叠,自旋方向相反的未成对 电子形成共用电子对,两原子核间的电子 云密度增加,体系能量降低
共价键的特征
(1)共价键 的饱和性 分子,不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。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,便可和几个自旋方向相 反的电子配对成键,这就是共价键的饱和 性。H原子、Cl原子都只有一个未成对电子, 因而只能形成H2、HCl、Cl2 共价键的饱和性决定了共价化合物的分子 组成
4、共价半径:
相同原子的共价键键长的一半称为共价半径
思考与交流P31
1 根据表2-1数据,计算1molH2分别跟1molCl2、 1molBr2(蒸气)反应,分别生成2molHCl和 2molHBr分子,哪个反应放出的能量多? H2 + Cl2 = 2HCl
H2 + Br2 = 2HBr
ΔH=436.0kJ· mol-1 + 242.7kJ· mol-1 —2×431.8kJ· mol-1 = —184.9kJ
什么是化学键? 什么是离子键? 什么是共价键? 分子中相邻原子之间强烈的相 化学键: 互作用。 离子键: 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。
共价键
1、通常哪些元素之间可以形成共价键? 1、成键元素:一般为非金属与非金属
极性共价键
类型: 共价键
别是由几个σ键和几个π键组成。
课堂练习
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二、键参数--键能、键长与键角 1、键能(阅读P30) 键能是气态基态原子形成1mol化学键 释放的最低能量。 例如:形成1molH-H键释放的最低能量为 436.0kJ,形成1molN N键释放的最低能 量为946kJ,这些能量就是相应化学键的 键能,通常取正值.
z y z y z z
x
x
πz
N πy
σ N
πz
x πy
Pz-Pzπ 键
用电子云来描述共价键的形成过程
4、p-p π键形成过程
“肩并肩”
注:s轨道 不能成π键
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
键特点:两个原子轨道以平行或“肩并肩”
(2)方向性
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 概率越多,形成的共价键越牢固。电子所在 的原子轨道都是有一定的形 状,所以要取 得最大重叠,共价键必然有方向性。
方向性决定分子的空间构型
科学探究
2、键的类型与成键原子电负性的关系:
用电子云来描述共价键的形成过程 1、H2分子的形成过程 (s-s
H
H H
σ键)
H
σ键的特征:以形成化学键的两原子 两个H原子共用一对共用的电子 核的连线做为轴旋转操作,共价键电 对是不是只存在于 子云的图形不变,称为轴对称。
两核间?
原成 共够 通为 子稳 价现 过什 电定 键代 子的 的物 共么 云分 形质 用原 的成结 子 子电 重是构 之 ? 子 叠由理 间 对 于论 形能 成认 键为
原子
电负性
Na
Cl
H
Cl
C
O
0.9
3.0
2.1
3.0
2.5 3.5
电负性之差 2.1 0.9 1.0 (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 离子 键;而 键是 共价 电负性相差不大的原子之间形成的化学键。
科学探究
3、乙烷、乙烯、乙炔分子中的共价键分