化学选修三第二章第一节共价键.ppt
第二章 分子结构与性质 第一节 共价键【知知识回回顾】离子键离子键共价键共价键概念概念成键微粒成键微粒成键条件成键条件存在存在（举例）（举例）分类分类阴、阳离子阴、阳离子间通通过静静电作用作用所形成的化学所形成的化学键原子原子间通通过共用共用电子子对所形成的化学所形成的化学键阴、阳离子阴、阳离子原子原子得失得失电子子电子子对共用共用离子化合物离子化合物如如NaCl、铵盐非金属非金属单质：H2共价化合物：共价化合物：HCl某些离子化合物某些离子化合物极性极性键和非极性和非极性键一、共价键1.定定义按照共用按照共用电子子对理理论按照按照电子云理子云理论原子原子间通通过共用共用电子子对所形成的相互作用叫做所形成的相互作用叫做共价共价键成成键原子相互接近原子相互接近时，原，原子子间通通过电子云子云(原子原子轨道道)重叠所形成的化学重叠所形成的化学键极性共价极性共价键和非极性共和非极性共价价键键和和 键键氢原子形成氢分子的电子云描述1S互相靠拢1S电子云重叠HH共价键这就是就是键2.类型型 键形成形成特征特征成成键原子的原子原子的原子轨道道沿沿键轴方向方向以以“头碰碰头”方方式式发生生轨道重叠而形成道重叠而形成1.以形成化学以形成化学键的两原子核的的两原子核的连线为轴作旋作旋转操作，共价操作，共价键电子云的子云的图形不形不变，这种特征叫种特征叫做做轴对称称。2.形成形成键的原子的原子轨道重叠程度大，故道重叠程度大，故键具有具有较强稳定性定性。3.键的任何一个原子均可以旋的任何一个原子均可以旋转，并不破坏，并不破坏键结构。构。键分分类1.s-s 键 （例：（例：H2）2.s-p 键 （例：（例：HCl）3.p-p 键 （例：（例：Cl2）形成形成 键的的电子称子称为 电子。子。键的形成键的形成 两个原子两个原子相互接近相互接近电子云重叠电子云重叠键的电子云键的电子云这就是就是键 键形成形成特征特征类别两个成两个成键原子的原子的p轨道道以以“肩并肩肩并肩”方式方式发生生轨道重叠而形成道重叠而形成1.每个每个键的的电子云由两子云由两块组成，分成，分别位于由两位于由两原子核构成平面的两原子核构成平面的两侧，如果以它，如果以它们之之间包含包含原子核平面原子核平面为镜面，它面，它们互互为镜像，像，这种特征种特征称称为镜面面对称称。2.键电子云重叠程度小，不如子云重叠程度小，不如键牢固牢固，键比比较容易断裂容易断裂。例如：乙。例如：乙烯3.键的任何一个原子不能的任何一个原子不能单独旋独旋转，若，若单独旋独旋转会破坏会破坏键结构。构。键必必须有有p轨道肩并肩形成道肩并肩形成p-p 键3.键、键与与单键、双、双键、三、三键的关系的关系共价共价单键共价双共价双键共价三共价三键 键一个一个 键和一个和一个 键一个一个 键和两个和两个 键结论：两原子：两原子间的共价的共价键必定有且必定有且仅有一个有一个键，其余，其余都是都是键。因。因为键更更稳定，定，优先生成先生成键。4.共价共价键的特征的特征饱和性和性按照价按照价键理理论的的电子配子配对原理，一个原原理，一个原子有几个子有几个未成未成对电子子，便可和几个，便可和几个自旋自旋相反相反的的电子子配配对成成键，这就共价就共价键的的“饱和性和性”。例例:不可能有不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成分子的形成说明共价明共价键具有具有饱和性。和性。方向性方向性电子所在的原子子所在的原子轨道都具有一定的形状，道都具有一定的形状，成成键原子的原子的电子云尽可能达到最大重叠子云尽可能达到最大重叠必必须沿一定方向重叠，所以共价沿一定方向重叠，所以共价键有方有方向性。向性。s轨道是球形，没有方向性。道是球形，没有方向性。p轨道有三道有三个伸展方向，具有方向性。个伸展方向，具有方向性。N2中中p-p键和和p-p键的形成的形成过程程zzyyx探究分析探究分析：N2分子中共价分子中共价键的成分。的成分。(基基态N原子原子电子排布子排布1s22s22px12py12pz1)原子原子Na Cl H Cl C O电负性电负性电负性之差（绝对值）电负性之差（绝对值）结论：当原子的电负性相差很大，化学反应形成的电结论：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，形成的将是子对不会被共用，形成的将是_键；而键；而_键键是电负性相差不大的原子之间形成的化学键。是电负性相差不大的原子之间形成的化学键。0.9 3.02.1 3.02.5 3.52.10.91.0离子离子共价共价1.7两成两成键原子原子电负性之差大于性之差大于1.7时形成离子形成离子键，两成两成键原子原子电负性之差小于性之差小于1.7时形成共价形成共价键。3、乙、乙烷、乙、乙烯和乙炔分子中的共价和乙炔分子中的共价键分分别有几个有几个 键和和几个几个键组成？成？键键乙乙烷乙乙烯乙炔乙炔705132键类型型 键键 键键原子原子轨道重叠道重叠方式方式电子云形状子云形状原子原子轨道重叠道重叠程度程度牢固程度牢固程度成成键判断判断规律律沿键轴方向头碰头沿键轴方向平行肩并肩轴对称，可旋转镜像对称，不可旋转键强度大,不易断裂，不活泼。键强度较小,容易断裂，活泼。共价单键是键；共价双键中一个是键,另一个是键；共价三键中一个是键,另两个为键较大较大较小较小归纳：键和键的比较二、键参数键能、键长和键角1.1.键能：键能：气气态基基态原子形成原子形成1mol共价共价键释放的放的最最低低能量能量(或拆开或拆开1mol共价共价键所吸收的能量所吸收的能量)，单位位为kJ/mol，通常用，通常用 EA-B 来表示。来表示。键能越大，化学能越大，化学键越牢固，分子越越牢固，分子越稳定。定。结构相似的分子中构相似的分子中键能：能：EH-F EH-Cl EH-Br EH-I稳定性定性：HF HCl HBr HI计算化学反算化学反应的反的反应热H=反应物键能总和反应物键能总和生成物键能总和生成物键能总和键能可作能可作为衡量化学衡量化学键牢固程度牢固程度的的键参数；参数；2.2.键长：键长：是形成共价是形成共价键的两个原子之的两个原子之间的的核核间距距，是衡量共价是衡量共价键稳定性的定性的另一个参数另一个参数。一般一般键长越短，越短，键能越大，共价能越大，共价键越牢固越牢固共价共价键在成在成键时发生生轨道重叠，道重叠，键长小小于两原子半径之和。于两原子半径之和。一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定。越稳定，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定。3.3.键角：键角：在原子数超在原子数超过2的分子中，两个的分子中，两个共价共价键之之间的的夹角角称称为键角角。键角决定分子的立体构型。角决定分子的立体构型。多原子分子的多原子分子的键角一定，角一定，说明共价明共价键具具有方向性。有方向性。键参数对分子性质的影响键参数对分子性质的影响小小 结三、等电子体表表2-3 CO和和N2的某些性的某些性质分子分子熔点熔点/水中溶解度水中溶解度(室温室温)分子解离能分子解离能(kJ/mol)分子的价分子的价电子子总数数CO-205.052.3 mL10N2沸点沸点/-210.00-190.49-195.811.6 mL107594610 CO分子与分子与N2分子在许多性质上十分相似，这些相似性，可以归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。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。1.等电子体：等电子体：原子原子总数相同、价数相同、价电子子总数相同的分子。数相同的分子。2.等电子体原理：等电子体原理：原子原子总数、价数、价电子子总数相同的分子具有相似的化学数相同的分子具有相似的化学键特征，它特征，它们的的许多性多性质是相近的。是相近的。3.等电子体的运用等电子体的运用:预测分子空分子空间的构型和性的构型和性质利用等利用等电子体在性子体在性质上的相似制造新材料上的相似制造新材料常见的等电子体：常见的等电子体：SO2O3NO2-SO3NO3-SiO32-C6H6B3N3H6NO2-NO2N2COC22-CO2N2OCS2NH3H3O+CH4NH4+CNAlO2-
