共价键模型.ppt

《共价键模型.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《共价键模型.ppt（44页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

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水分分子子间间的的整整齐齐排排列列水水分分子子模模型型分子之分子之间通通过分子分子间作用力、作用力、氢键结合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？温故知新温故知新共价键共价键什么是共价键？请举例说明什么是共价键？请举例说明相邻原子间通过共用电子形成的化学键。相邻原子间通过共用电子形成的化学键。如：如：H H2 2 HClHCl H H2 2O O 等等联想联想 质疑质疑1.1.为什么原子间可以通过共用电子对形成

2、稳定为什么原子间可以通过共用电子对形成稳定 的分子？的分子？2.2.共价键究竟是怎样形成的？其本质及特征又共价键究竟是怎样形成的？其本质及特征又如何呢？如何呢？一、共价键一、共价键1、共价键的形成及本质、共价键的形成及本质(以氢气分子形成为例)1.1.氢原子的价电子构型如何？氢原子的价电子构型如何？2.2.氢分子中的共价键是如何形成的？氢分子中的共价键是如何形成的？如何用电子云和原子轨道的概念进如何用电子云和原子轨道的概念进一步理解共价键的形成过程？一步理解共价键的形成过程？H2 中的化学键，可以认为中的化学键，可以认为是电子自旋相反成对，结果是电子自旋相反成对，结果使体系的能量降低使体系的能

3、量降低从电子云的观点考虑，可认为从电子云的观点考虑，可认为 H 的的 1s 轨道在两核间重叠，轨道在两核间重叠，使两电子在两核间出现的几率使两电子在两核间出现的几率大，形成负电区。两核吸引核大，形成负电区。两核吸引核间负电区，使间负电区，使 2 个个 H结合在结合在一起形成一起形成H2，使体系的能量使体系的能量降低。降低。从图中可以看出，从图中可以看出，R =r 0 时，时，E值最小，表明值最小，表明此时两个此时两个 H 原子之间形成了化学键。原子之间形成了化学键。H2形成过程形成过程2.共价键的本质共价键的本质两个氢原子结合成氢分子时电子云的变化两个氢原子结合成氢分子时电子云的变化共价键的本

4、质是：高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用说明：电性作用包括吸引和排斥，当吸引和排斥达到平衡时即形成了稳定的共价键以HCl、H2O、CO2为例描述共价键的形成过程并完成下列问题元素的电负性差别价电子排价电子排布布是否有单电子HClHClH2OHOCl2Cl1S11S13S 3P252S 2P240.91.40重叠重叠重叠重叠重叠重叠原子轨道是否重叠有有有有有有3S 3P251.是不是所有的价电子都参与了是不是所有的价电子都参与了成键？成键？2.氢原子与氯原子结合成氯化氢分子时氢原子与氯原子结合成氯化氢分子时原子个数比为什么为原子个数比为什么为3.1：1，而与氧原子结合成

5、水分子，而与氧原子结合成水分子时原子个数比却为时原子个数比却为2：1？电负性相同或相差很小的非金属元素原子之电负性相同或相差很小的非金属元素原子之间形成共价键。间形成共价键。一般成键原子有未成对电子一般成键原子有未成对电子(自旋相反自旋相反)。成键原子的原子轨道在空间重叠。成键原子的原子轨道在空间重叠。3.共价键的形成条件共价键的形成条件 问题探索问题探索共价键的形成条件是什么？共价键的形成条件是什么？4.共价键的表示方法共价键的表示方法电子式：在元素符号周围用小黑点电子式：在元素符号周围用小黑点或或来描来描述述 分子中原子共用电子以及未成键的价分子中原子共用电子以及未成键的价 电子的式子电子

6、的式子,叫电子式叫电子式结构式结构式：用一根短线表示一对共用电子所形用一根短线表示一对共用电子所形 成的共价键成的共价键。写出下列分子的电子式和结构式：写出下列分子的电子式和结构式：分子：分子：NH3 H2O N2 CH4 C2H4学一学学一学 练一练练一练HH2HClHHHH Cl电子式电子式 结构式结构式H HH ClClCl课堂练习课堂练习 根据根据H HH H H 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

7、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、CN原子的价电子排布式：原子的价电子排布式：利用所学知识分析一下利用所学知识分析一下N N2 2的结构，解释氮气的结构，解释氮气化学性质稳定的原因。化学性质稳定的原因。2S 2P23N原子的价电子轨道原子的价电子轨道表示式：表示式：N N2 2的结构式：的结构式：N三三N原子轨道的重叠方式？原子轨道的重叠方式？2S2P1.键键：“头碰头头碰头”X+ssX+-pxs+-+Xpxpx形成形成 键的电子键的电子称为称为 电子。电子。原子轨道沿核原子轨道沿核间连线重叠间连线重叠(即头

8、碰头方即头碰头方式式)形成的共形成的共价键价键,叫叫键键.三、共价键的类型 2.键键：“肩并肩肩并肩”+I+IXZZpZpZ形成形成键的电子键的电子称为称为电子。电子。原子轨道在核间连线两原子轨道在核间连线两侧进行重叠侧进行重叠(即采用肩并即采用肩并肩肩)方式形成的共价键方式形成的共价键,叫叫键键.键的类型键的类型键的类型键的类型键的成键特点：键的成键特点：1).沿键轴（两核的连线）方向沿键轴（两核的连线）方向 “头碰头头碰头”重叠成键重叠成键2).键可以键可以沿键轴沿键轴旋转；旋转；3).键较稳定，存在于一切共价键中。键较稳定，存在于一切共价键中。因而，只含有因而，只含有键的化合物性质是比较

9、稳定的（烷烃）。键的化合物性质是比较稳定的（烷烃）。2、键键 与与键键1).“肩并肩肩并肩”重叠成键；重叠成键；2).电子云重叠程度不及电子云重叠程度不及键，较活泼；键，较活泼；3).键必须与键必须与键共存；键共存；4).键不能自由旋转。键不能自由旋转。键的成键特点键的成键特点:一般说来，共价单键是一般说来，共价单键是键，键，共价双键一般是共价双键一般是+键，键，共价叁键则是共价叁键则是+2键，键，所以在分子中，所以在分子中，键是基础，且任何两个键是基础，且任何两个原子之间只能形成一个原子之间只能形成一个键。键。（a）结合力的大小决定于结合力的大小决定于（b）共用电子对在两核间出现的概率最大共

10、用电子对在两核间出现的概率最大（c）具有饱和性具有饱和性（d）具有方向性具有方向性（e）共价键具有不同的键型共价键具有不同的键型（3）共价键的特征）共价键的特征共用电子的数目和重叠方式共用电子的数目和重叠方式共价键的方向性和饱和性共价键的方向性和饱和性 共价键的数目由原子中单电子数决定，包括原有的和共价键的数目由原子中单电子数决定，包括原有的和激发而生成的。激发而生成的。例例如如氧氧有有两两个个单单电电子子，H 有有一一个个单单电电子子，所所以以结结合合成成水水分分子子时时，只只能能形形成成 2 个个共共价价键键。C 最最多多能能与与 4 个个 H 形形成成共共价价键键。原原子子中中单单电电子

11、子数数决决定定了了共共价价键键的的数数目目。即为共价键的饱和性。即为共价键的饱和性。各原子轨道在空间分布方向是固定的，为了满足轨道各原子轨道在空间分布方向是固定的，为了满足轨道的最大程度重叠，原子间成的共价键，当然要具有方的最大程度重叠，原子间成的共价键，当然要具有方向性。向性。H2分子与分子与HCl分子中的共价键是否相同？分子中的共价键是否相同？H2HCl特特征征组成组成原子吸引共用原子吸引共用电子对的能力电子对的能力共用电子对的共用电子对的位置位置成键原子的成键原子的电性电性 结结 论论同种元素原子同种元素原子 不同种元素原子不同种元素原子相同相同不相同不相同不偏向任何不偏向任何一个原子一

12、个原子偏向吸引电子偏向吸引电子能力强的能力强的原子原子HH 共用电子对无偏向共用电子对无偏向 共用电子对共用电子对偏向偏向Cl不显不显电性电性相对显相对显正电性正电性相对显相对显负电性负电性HCl a ba bH2HCl特特征征组成组成原子吸引共用原子吸引共用电子对的能力电子对的能力共用电子对的共用电子对的位置位置成键原子的成键原子的电性电性 结结 论论同种元素原子同种元素原子 不同种元素原子不同种元素原子相同相同不相同不相同不偏向任何不偏向任何一个原子一个原子偏向吸引电子偏向吸引电子能力强的能力强的原子原子不显电性不显电性显电性显电性键键无无极性极性键键有有极性极性4、非极性键和极性键非极性

13、键和极性键非极性键非极性键:共用电子对无偏向共用电子对无偏向（电荷分布均匀）（电荷分布均匀）如如:H2(H-H)Cl2(Cl-Cl)N2(N N)极性键极性键共用电子对有偏向共用电子对有偏向（电荷分布不均匀）（电荷分布不均匀）如如:HCl(H-Cl)H2O(H-O-H)2、共用电子对不偏向或有偏向是由什么、共用电子对不偏向或有偏向是由什么因素决定的呢因素决定的呢?这是由成键原子对共用电子对的吸引作用这是由成键原子对共用电子对的吸引作用大小决定的。大小决定的。1、键的极性的判断依据是什么？、键的极性的判断依据是什么？共用电子对是否有偏向共用电子对是否有偏向思思 考考 小结小结 判断方法判断方法同

14、种非金属元素原子间形成的共价键同种非金属元素原子间形成的共价键是非极性键是非极性键不同种非金属元素原子间形成的共价不同种非金属元素原子间形成的共价键是极性键键是极性键练习练习指出下列物质中的共价键类型指出下列物质中的共价键类型1、O22、CH43、CO24、H2O25、Na2O26、NaOH非极性键非极性键极性键极性键极性键极性键(H-O-O-H)极性键极性键 非极性键非极性键非极性键非极性键极性键极性键A、有的分子中只有非极性键有的分子中只有非极性键B、有的分子中只有极性键有的分子中只有极性键C、有的分子中既有非极性键，又有极性键有的分子中既有非极性键，又有极性键D、离子化合物中也可能存在共

15、价键离子化合物中也可能存在共价键小结：小结：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.C.H 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 ；DCA、B、C、E联想联想质疑质疑卤化氢卤化氢分子的稳定性有什么变化规

16、律？分子的稳定性有什么变化规律？分子的稳定性与什么有关？分子的稳定性与什么有关？共价键的键参数1.键能：表示键强弱的物理量。概念：在101.3kPa、298K条件下，断开1molAB(g)分子中的化学键使其生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为AB键的键能。单位：kmolP40表键能大小与键的强度的关系？键能大小与键的强度的关系？（键能越大，化学键越稳定，越不易断裂）键能越大，化学键越稳定，越不易断裂）（键键能能越越大大，形形成成化化学学键键放放出出的的能能量量越大越大，破坏，破坏化学化学键键吸收吸收的能量越大的能量越大）键能与化学反应中的能量变化的关系？键能与化学反应中的能量变化的关系？

17、1.键长：概念：形成共价概念：形成共价键键的两原子的两原子间间的核的核间间距距一一般般而而言言，键键长长越越短短，共共价价键键越越 ，形成的物形成的物质质越越 .牢固牢固稳稳定定3.键角：分子中键与键之间的夹角。4.4.7.37.39.9.键键能、能、键长键长、键键角是共价角是共价键键的三个参数的三个参数键能、键长键能、键长决定了共价键的稳定性；决定了共价键的稳定性；键长、键角键长、键角决定了分子的空间构型。决定了分子的空间构型。小小结结1 1下列下列说说法中，法中，错误错误的是（）的是（）键长键长越越长长，化学，化学键键越牢固越牢固成成键键原原子子间间原原子子轨轨道道重重叠叠越越多多，共共价

18、价键键越越牢固牢固对对双双原原子子分分子子来来讲讲，键键能能越越大大，含含有有该该键键的分子越的分子越稳稳定定原原子子间间通通过过共共用用电电子子对对所所形形成成的的化化学学键键叫叫共价共价键键 2 2下下列列分分子子中中，两两核核间间距距最最大大，键键能能最最小小的是（）的是（）r r l l 能能够够用用键键能解能解释释的是（）的是（）氮气的化学性氮气的化学性质质比氧气比氧气稳稳定定常温常常温常压压下，溴呈液体，碘下，溴呈液体，碘为为固体固体稀有气体一般很稀有气体一般很难发难发生化学反生化学反应应硝酸易硝酸易挥发挥发，硫酸，硫酸难挥发难挥发D 7 7根根据据课课本本中中有有关关键键能能的的数数据据，计计算算下下列列反反应应中中的能量的能量变变化：化：N N2 2（g g）+3H+3H2 2（g g）=2NH=2NH3 3（g g）H=H=-93 KJ/mol-93 KJ/mol