选修3《物质结构和性质》第二单元第一节《共价键》课件.ppt

1、自然界中美丽的雪花自然界中美丽的雪花雪花的外部结构雪花的外部结构水分子间的整齐排列水分子间的整齐排列水分子模型水分子模型分子之间通过分子分子之间通过分子间作用力结合间作用力结合氢氧原子间通过氢氧原子间通过共价键结合共价键结合分子之间通过什么分子之间通过什么作用结合？作用结合？氢氧原子间通过氢氧原子间通过什么作用结合？什么作用结合？思考：为什么不可能有为什么不可能有H3、H2Cl和和Cl3分子？分子？n两个原子自旋相反的单电子配对，原子轨道重两个原子自旋相反的单电子配对，原子轨道重叠，核间电子云密集，系统能量降低，形成稳叠，核间电子云密集，系统能量降低，形成稳定的共价键。定的共价键。n原子中单电

2、子才能配对。所以每个原子形成共原子中单电子才能配对。所以每个原子形成共价键的数目等于单电子数目。这就是共价键的价键的数目等于单电子数目。这就是共价键的饱和性。饱和性。n原子轨道重叠愈多，核间电子云愈密集，共价原子轨道重叠愈多，核间电子云愈密集，共价键愈牢固，称为原子轨道最大重叠原理。因此键愈牢固，称为原子轨道最大重叠原理。因此原子轨道将沿最大程度方向重叠，决定了共价原子轨道将沿最大程度方向重叠，决定了共价键的方向性。键的方向性。1、共价键理论简介、共价键理论简介2 2、共价键的类型、共价键的类型 键键按成键重叠方式：按成键重叠方式：键键 正常共价键正常共价键按电子对来源按电子对来源：配位共价键

3、配位共价键 （1）键和键轴轴对对称称键：原子轨道沿键轴（成键核间连线，设为x轴）以“头碰头”方式进行重叠，重叠部分沿键轴呈圆柱形对称分布，形成共价键。如s-s、s-px 和px-px 轨道重叠。A、概念：、概念：键：互相平行的py或pz轨道则以“肩并肩”方式进行重叠，重叠部分垂直于键轴并呈镜面反对称。镜面对称镜面对称键特点：键的轨道重叠程度比键的轨道重叠程度大，因而键比键牢固。键可单独存在于两原子间，是构成分子的骨架，两原子间只可能有1个键。一般地，p-p重叠形成键（记为p-p）比s-s重叠形成键（记为s-s）牢固。B、特点：、特点：键特点：键较易断开，化学活泼性强。一般它是与键共存于具有双键

4、或叁键的分子中。由于键的存在，原子不可绕键转动。C、判断方法：、判断方法：0.93.02.13.02.53.5（2）共价键和配位键 如果共价键是由成键两原子各提供1个电子配对成键的，称为正常共价键，如果共价键的形成是由成键两原子中的一个原子单独提供电子对进入另一个原子的空轨道共用而成键，这种共价键称为配位共价键，简称 配位键配位键用“”表示，箭头从提供电子对的原子指向接受电子对的原子。二、键参数 表征化学键性质的物理量称为键参数。共价键的键参数主要有键能、键长、键角及键的极性。1、键能、键能从能量因素来衡量共价键强度的物理量 同一种共价键在不同的多原子分子中的键能虽有差别，但差别不大。我们可用

5、不同分子中同一种键能的平均值即平均键能作为该键的键能。一般键能愈大，键愈牢固。一些双原子分子的键能和某些键的平均键能 2、键长、键长分子中两成键原子的核间平衡距离。键长愈短,键愈牢固；相同两原子形成的键长：单键键长双键键长叁键键长。例：CC键长为154 pm；CC键长为134 pm；CC键长为120 pm 3、键角分子中两个共价键之间的夹角 一般而言，根据分子中的键角可确定分子的空间构型，证明了共价键具有方向性。4、键的极性键的极性由成键原子的电负性不同引起当成键原子的电负性相同，原子核正电荷形成的正电荷重心和核间电子云的负电荷重心重合，形成非极性共价键。当成键原子的电负性不同，核间电子云偏向

6、电负性较大原子的一端，使之带部分负电荷，而电负性较小原子的一端带部分正电荷，正电荷重心与负电荷重心不重合，形成极性共价键。键型与成键原子电负性差值的关系 物 质NaClHFHClHBrHICl2电负性差值2.11.90.90.70.40型键离子键极 性 共 价 键非极性共价键课堂练习课堂练习 根据根据H HH HH H2 2每生成每生成1mol H1mol H2 2同时放出同时放出436kJ436kJ热量，判断下列说法正确的是（热量，判断下列说法正确的是（）A.A.氢分子比氢原子稳定氢分子比氢原子稳定 B.B.氢分子跟氢原子一样稳定氢分子跟氢原子一样稳定 C.C.氢原子比氢分子能量高氢原子比氢

7、分子能量高 D.D.氢原子比氢分子稳定氢原子比氢分子稳定 A、C课堂练习课堂练习 分析下列化学式中划有横线的元素，选出符合分析下列化学式中划有横线的元素，选出符合 要求的物质编号，填写在横线上。要求的物质编号，填写在横线上。A.A.N NH H3 3 B.H B.H2 2O O C.H C.HClCl D.D.C CH H4 4 E.E.N N2 2 所有的价电子都参与形成共价键的是所有的价电子都参与形成共价键的是 ；只有一个价电子参与形成共价键的是只有一个价电子参与形成共价键的是 ；最外层有未参与成键电子对的是最外层有未参与成键电子对的是 ；D DC CA A、B B、C C、E E课堂测试

8、课堂测试 1.A1.A原子的价电子排布式为：原子的价电子排布式为：2s2s2 22p2p3 3,则：则：A A原子未成对电子数为原子未成对电子数为 ；与；与氢原子结合形成的分子式为氢原子结合形成的分子式为 ；电子式为电子式为 。形成的单质分子形成的单质分子A A2 2中共用电子对数中共用电子对数有有 ；其结构式；其结构式 。2.2.稀有气体为什么不能形成双原子分子？水分稀有气体为什么不能形成双原子分子？水分 子的组成为什么是子的组成为什么是H H2 2O O而不是而不是H H3 3O O？三、等电子原理三、等电子原理 原子总数相同、价电子总数相同的分原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子，互

9、称为等电子体。等电子体的结子或离子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质不一定相近。构相似、物理性质不一定相近。CO2和和 N2OSO2和和O3例如：例如：(04年江苏年江苏)1919年，年，Langmuir提出等电子原理：提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。(1)根据上述原理，仅由第根据上述原理，仅由第2周期元素组成的共周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：价分子中，互为等电子体的是：和和 ；和和 。CO N2Li Be B C N O

10、 F NeCO2 N2O (2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的 物 质 中，与的 物 质 中，与 N O2互 为 等 电 子 体 的 分 子互 为 等 电 子 体 的 分 子有：有：、。3个原子个原子H HeLi Be B C N O F NeNa Mg Al Si P S Cl ArO3 各原子最外层电各原子最外层电子数之和为子数之和为18SO2