1、第二章分子结构与性质第二章分子结构与性质 第一节第一节 共价键共价键 第第 1 课时课时 共价键共价键 目标导航 预习导引 1.了解共价键的形成、本质和特征。 2.知道 键和 键,并能判断物质中含有的 键和 键的数目 1.共价键的成因及主要类型。 2. 键和 键的特征和性质 目标导航 预习导引 一 二 一、共价键的基本知识一、共价键的基本知识 1.定义:原子间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键。 2.成键粒子:原子,一般为非金属元素原子(相同或不相同)或金属元 素原子与非金属元素原子。 3.成键本质:在原子之间形成共用电子对。 4.共价键的形成条件:非金属元素的原子之间形成共价键,大多
2、数电 负性之差小于1.7的金属元素与非金属元素的原子之间形成共价键。 5.共价键的特征:饱和性和方向性。 目标导航 预习导引 一 二 试分析AlF3和AlCl3这两种化合物的化学键类型。 答案:查表知Al、F、Cl元素的电负性分别为1.5、4.0、3.0,Al和F 的电负性差值为2.51.7,Al和Cl的电负性差值为1.51.7,故AlF3中 含有的是离子键,AlCl3中含有的是共价键。 目标导航 预习导引 一 二 二、共价键的类型二、共价键的类型 1.键 形成 成键原子的 s轨道或 p 轨道“头碰头”重叠而形成 s-s 型 HH的 s-s 键的形成 s-p 型 HCl 的 s-p 键的形成
3、p-p 型 ClCl 的 p-p 键的形成 特征 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; 键的强度较大 目标导航 预习导引 一 二 2.键 形成 由两个原子的 p 轨道“肩并肩”重叠形成 p-p 键 p-p 键的形成 特征 键的电子云具有镜像对称性,即每个 键的电子云由两块 组成,分别位于由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; 键不能旋转; 不如 键牢固,较易断裂 目标导航 预习导引 一 二 观察下图乙烷、乙烯和乙炔分子的结构回答:乙烷、乙烯和乙炔 分子中的共价键分别由几个键和几个键组成? 答案:乙烷
4、分子中的共价键由7个键组成;乙烯分子中的共价键 由5个键和1个键组成;乙炔分子中的共价键由3个键和2个键组 成。 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 一、共价键形成的本质一、共价键形成的本质 当成键原子相互接近时,原子轨道发生重叠,自旋状态相反的未 成对电子形成共用电子对,两原子核间的电子云密度增加,体系的 能量降低。 共价键的形成一定伴随着能量变化,表现为放出能量(热量)如: 形成1 mol HH键释放的最低能量为436.0 kJ。 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 为什么2个氢原子合成1个氢分子,2个氯原子合成1个氯分子,而 不是3或4个呢?为什么1个氢原子和1个
5、氯原子结合成1个氯化氢分 子,而不是以其他的个数比相结合呢?由此说明共价键具有什么特 征? 答案:由氢原子和氯原子的电子排布图,可知两个原子都有一个 未成对的电子,从分子的形成过程来看,未成对的电子能形成共用 电子对,在H2、HCl、Cl2分子中,由两个原子各提供一个未成对电 子形成一对共用电子对,因此H2、HCl、Cl2只能由两个原子形成, 而不是3或4个。这说明原子间形成的共价键有一定的饱和性。 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 【例1】 下列不属于共价键成键因素的是( ) A.共用电子对在两原子核之间出现的概率大 B.共用的电子必须配对 C.成键后体系能量降低,趋于稳定 D
6、.两原子核体积大小要适中 解析:当成键原子相互靠近时,原子轨道发生重叠,自旋状态相反 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 系的能量降低。 答案:D 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 下列说法正确的是( ) (导学号52700022) A.Cl2是双原子分子,H2S是三原子分子,这是由共价键的方向性决 定的 B.H2O与H2S的立体结构一样是由共价键的饱和性决定的 C.并非所有的共价键都有方向性 D.两原子轨道发生重叠后,电子在两核间出现的概率减小 解析:s轨道是球形对称,所以s-s 键无方向性,其他所有的共价键 都有方向性。共价键的饱和性决定了各种原子形成
7、分子时相互结 合的数量关系,共价键的方向性决定了分子的立体结构。 答案:C 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 二、二、键和键和键的比较键的比较 键 键 定义 未成对电子的原子轨道采取“头 碰头”重叠形成的共价键 未成对电子的原子轨道 采取“肩并肩”重叠形成 的共价键 类型 s-s 键、s-p 键、p-p 键 p-p 键 电子云 的重叠 及分布 情况 键重叠程度大,有对称轴,呈圆 柱形对称分布,电子云密集在两 个原子核之间,对称轴上电子云 最密集 键重叠程度较小,分布 呈块状,通过键轴有一个 对称面,电子云较扩散, 对称面上电子云密度最 小 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 键 键 键的
8、性 质 键键能较大,难断裂,可沿键轴 自由旋转 键键能较小,发生反应 时易断裂,不能旋转 存在的 情况 可以单独存在,并存在于任何含 共价键的分子中 键不能单独存在,必须 与 键共存,可存在于双 键和三键中 实例 CH4中只含有 键 中既含有 键,又含有 键 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 【例2】 下列有关化学键类型的判断正确的是( ) A.全部由非金属元素组成的化合物中肯定不存在离子键 B.所有物质中都存在化学键 C.已知乙炔的结构式为HCCH,则乙炔分子中存在2个键 (CH)和3个键(CC) D.乙烷分子中只存在键,即6个CH键和1个CC键都为键,不 存在键 一 二 知识精要 典题
9、例解 迁移应用 解析:NH4Cl全部是由非金属元素组成的,却存在离子键,A项错; 稀有气体元素原子本身达到稳定结构,稀有气体分子中不存在化学 键,B项错;单键都为键,乙烷分子的结构式为 , 分子中的6个CH键和1个CC键都为键,D项正确;共价双键 中有一个为键,另一个为键,共价三键中有一个为键,另外两个为 键,故乙炔(HCCH)分子中有2个CH 键,CC键中有1个 键、2个键,C项错。 答案:D 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 下列分子中的键是由两个原子的s轨道以“头碰头”方式重叠构 建而成的是( ) A.H2 B.HCl C.Cl2 D.F2 解析:A项,H2中的键是由两个1 s轨道重叠形成的;B项,HCl中的 键是由氢原子的1s轨道与氯原子的3p轨道重叠形成的;C项,Cl2中的 键是由两个3p轨道重叠形成的;D项,F2中的键是由两个2p轨道重 叠形成的。 答案:A
