共价键模型

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1. 根据氢原子和氟原子的核外电子排 布，你知道F2和HF分子中形成的共价键有 什么不同吗？
2. 根据元素电负性的强弱，你能判断 F2和HF分子中共用电子对是否发生便移吗？
2. 极性键和非极性键
(1)非极性键： 两个成键原子吸引电子的能力 相 同 (电 负性 相 同 )，共用电子对 不发生 偏移 的共价键 (2)极性键： 两个成键原子吸引电子的能力不 同 (电 负性不 同 )，共用电子对 发 生 偏移的 共价键
向从 来核 观间 察距 能和 量成 的键 变电 化子 情的 况自 。旋 方
1、形成共价键的要点
电子配对原理 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。
2、共价键的本质
• 当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 子概率密度增加,体系的能 量降低.
在水溶液中，NH3能与H+结合生成NH4＋ 请用电子式表示Ｎ和Ｈ形成NH３的过程 并讨论NH３和H＋是如何形成NH4+的
氨分子中，氮原子和氢原子通过什么键结合？ 极性共价键 写出氨分子的电子式和结构式。
H ﹕ H ﹕N H
﹕ ﹕
H
H﹣N
H
写出氨与盐酸反应的化学方程式和离子方程式。
NH3 + HCl = NH4Cl NH3 + H+ = NH4+ 氨分子中各原子均达稳定结构，为什么还 能与氢离子结合？
4、用电子式表示共价键的形成过程
例如用电子式表示共价键HCl、Cl2的形成 过程
Cl
Cl
+
H
H Cl
+
Cl
Cl Cl
又如 N2、H2O的形成过程
N2：
N
+
N
N N
பைடு நூலகம்H2O：2
H
+
O
HOH
请与离子化合物的形成过程的电子式进行比较
二、共价键的类型
氮气的化学性质不活泼，通常难以与 其他物质发生化学反应。请你写出氮分子 的电子式和结构式，分析氮分子中氮原子 的原子轨道是如何重叠形成共价键的，并 与同学交流讨论。
氮分子中原子轨道重叠方式示意图
z
z
π y
z
y
x
N π
y
σ
N
1. σ键和π键
S轨道和p轨道形成稳定共价键的几种重叠方式
（1）头碰头重叠——σ键
H·+ H·
相 互 靠 拢
H:H
s轨道—s轨道
（1）σ键： 原子轨道以“头碰头”方式
互相重叠导致电子在两核间出现的机会增大 而形成的共价键
s—s
+ + + ++ + ++ + +
示 例
价
极性键
共用电子对不 发生偏移
H2
HCl NH4+
键
配位键
共用电子对 偏向一方原子
共用电子对 由一方提供
练 习
已知水电离成为氢氧根离子和水合 氢离子，试写出阳离子的结构。 H
[H
O ]+
H
X
·· · H·+ · Cl · · ·
· · · H· Cl · ·· ·
px — s
原子轨道以“肩并肩”方式 （2）π键：
相互重叠导致电子在核间出现的概率增大 而形成的共价键 Z Z
p Z —p Z
+ +
+
+
+ +
+
+
X
| |
|
|
| |
|
|
σ键的类型
s—s(σ键)
s—px (σ键)
px—px (σ键)
氨根离子与水合氢离子等是通过配位键形成的。
﹕﹕
配位键用“→”表示，箭头指向接受 孤对电子的原子。 如： [H H N H H]+ 铵根离子中的四个氮 氢键完全一样(键长、 键能相同)
小结：
（1）按成键方式分
σ键：头碰头重叠 π键：肩并肩重叠
1.共价键 （2）按共用电子对有 无偏移分 的类型 （3）按两原子间的共用 电子对的数目分
氯氯键非极性键
氢氯键极性键
(3)一般情况下，同种元素的原子之间形 成 非极性 共价键，不同种元素的原子之 间形成 极 性 共价键。
(4)在极性共价键中，成键原子吸引电子能 的差别越大，共用电子对的偏移程度 越大， 共价键的极性 越 大 。
练
习
1. 下列分子中含有非极性键的共价化合物是 （ B.E.F ） A.F2 B. C2H2 C. Na2O2 D. NH3 E. C2H6 F. H2O2 G. CO2 2.关于乙醇分子的说法正确的是（ C ） 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σ键 D. 分子中含有1个π键
＋ ＋ H H H ﹕ ＋ H+ ﹕ H 或 H－N →H H ﹕N → H ﹕N H H H
﹕ ﹕
﹕ ﹕
氮原子有孤对电子，氢离子有空轨道。 共用电子对全部由氮原子提供。
配 位 键
由一个原子提供孤对电子，另一个原子提 供空轨道形成的共价键称配位键。 H ＋ H ﹕＋ H+ H﹕O ﹕ ﹕
﹕﹕
H O H
乙烯、乙炔分子中C-C σ键比较稳定不 容易断裂， π键比较容易断裂。
请指出乙烷、乙烯、乙炔分子中存在哪些类 型的共价键，分别有几个σ键，几个π键？
乙烷：7 个σ键；乙烯： 5 个σ键 个1 π键； 乙炔： 个σ 3键 个π2 键
1.σ键的常见类型有(1)s-s, (2)s-p, (3)p-p，请指出下列分子σ键所属类 型: s-p A. HF s-p B. NH3 p-p C. F2 D. H2 s-s
π键的类型
py—py (π键)
pz—pz (π键)
小结：
σ 键与π键的比较
σ键
重叠方式
―头碰头”重叠
π键
肩并肩重叠
单键不可能是π键， 双键中有一个、三键 中有两个是π键 重叠程度较小， 较易断裂
与单键、双键、 单键是σ键，双键、 三键的关系 三键中只有一个是 牢固程度
σ键 重叠程度较大， 比较牢固
• 教科书 P42
请写出乙烯、乙炔与溴发生加成反 应的反应方程式。并思考：在乙烯、乙 炔和溴发生的加成反应中，乙烯、乙炔 分子断裂什么类型的共价键？
乙烯分子中原子轨道重叠方式示意图
乙炔分子中轨道重叠方式示意图
有机物中的共价键
1. C – H 是σ键。 2. C—C 是σ键。 3. C=C 一个σ键，一个π键。 4. C ≡Ｃ 一个σ键，两个π键。
第一节共价键模型
矿建中学李龙
一、共价键的形成
通常哪些元素的原子之间能形成共价键?
元素的电负性相差小于1.7。非金属元 素原子之间形成的化学键就是共价键。某 些金属与非金属元素原子之间形成的化学 键也是共价键。
以氢分子的形成为例：
自旋方向相反的两个电子之间可以形成化学键。
氢气分子形成过程的能量变化
练
习
3.下列分子中不含有π键的是( A.C ) A. Na2O2 B. CaC2 C. F2 D. C6H6 E. 氯乙烯 （ C ） 4.下列物质分子中无π键的是
A. N2
B. O2
C. Cl2
D. C2H4
5. H2S分子中两个共价键的夹角接近90°，其原因是 （ CD ） A.共价键的饱和性 B.s原子电子排布 C.共价键的方向性 D.s原子中p轨道的形状
非极性键 极性键 单键 双键 三键
2．一种特殊的共价键 --配位键
（1）定义： （2）配位键的成键条件 （3）配位键的存在
非极性键、极性键与配位键的比较
键 型 特 点 形成条件
相同非金属元素原 子的电子配对成键 不同非金属元素原 子的电子配对成键
一方原子有孤电子对，另 一方原子有价层空轨道
共
非极性键
X
px—px
- - -+ + + - - - + + +
X
形成σ键的电子称为σ电子
· · · · · · Cl·+ · Cl · · · · · ·
· ·· · · · · Cl Cl · · · · ·· ·
+
px—px
px—s
例： H2 + Cl2 = 2HCl
- - -+ + +
+ + +
3、共价键的特点
• （1）、饱和性：原子有几个未成对电子 就形成几个共价键。 • （2）、方向性：
问题： 是不是所有的共价键都具有方向性？
因为S轨道是球形对称的，所以S轨道 与S轨道形成的共价键没有方向性。
理解共价键方向性
以HCl、H2S为例说明。
Z
Z
X
X
成键原子轨道只有采用最大重叠才能形成 稳定的共价键，由于p ,d,f轨道在空间有 不同的伸展方向，即有方向性，因此共价 键有方向性。