2.1共价键.ppt
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分子中相邻原子之间是靠什么作用而结合在一起?
什么是化学键?
什么是离子键?
什么是共价键?
化学键:
分子中相邻原子之间强烈的相互作用。
离子键:
阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。
共价键:
原子间通过共用电子对形成的化学键。
你能用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程吗?
为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成?
2,1,2.1共价键,知道共价键的主要类型键和键,理解键能、键长、键角等与简单分子的某些性质的关系。
知识与能力,过程与方法,学习抽象概念的方法:
可以运用类比、归纳、判断、推理的方法,注意各概念的区别与联系,熟悉掌握各知识点的共性和差异性。
情感态度与价值观,使学生感受到:
在分子水平上进一步形成有关物质结构的基本观念,能从物质结构决定性质的视角解释分子的某些性质,并预测物质的有关性质,体验科学的魅力,进一步形成科学的价值观。
重点1.键和键的特征和性质。
2.用键能、键长、键角等说明简单风姿的某些性质。
难点1.键和键的特征。
2.键角。
共价键具有饱和性,按照共价键的共用电子对理论,一个原子有几个未成对电子,便可和几个自旋相反的电子配对成键,这就共价键的“饱和性”。
H原子、Cl原子都只有一个未成对电子,因而只能形成H2、HCl、Cl2分子,不能形成H3、H2Cl、Cl3分子。
2.1.1共价键,价键理论的要点,1.电子配对原理,2.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。
电子云在两个原子核间重叠,意味着电子出现在核间的概率增大,电子带负电,因而可以形象的说,核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁,把带正电的两个原子核“黏结”在一起了。
共价键的形成,
(1)键的形成,(a)s-s键的形成,电子云相互重叠,(b)s-p键的形成,电子云相互重叠,(c)p-p键的形成,X,ss,X,pxs,X,pxpx,轴对称,形成键的电子称为电子。
键:
“头顶头”,电子云重叠,键的电子云,
(2)键的形成,X,Z,Z,pZpZ,形成键的电子称为电子。
镜像对称,键:
“肩并肩”,2.1.2键参数键能、键长与键角,键能,键能是气态基态原子级形成1mol化学键释放的能量;键能越大,即形成化学键时放出的能量越多,意味着这个化学键越稳定,越不容易被打断。
通常键能的数据使用热化学方法由实验测定的。
某些共价键键能,键长,键长是衡量共价键稳定性的另一个参数,是形成共价键的两个原子之间的核间距。
键长越短,往往键能越大,表明共价键越稳定。
通常用光谱或衍射等实验方法来测定键长。
某些共价键键长,键角,在原子数超过2的分子中,两个共价键之间的夹角称为键角。
键角是表示分子立体结构的一个重要参数。
键角理论上可用量子力学算出但实际上是通过光谱、衍射等实验测定而算出。
O=C=O,10430(折线型),180(直线型),10928(正四面体),10718(三角锥形),三者的联系,键能和键长两个参数可定量的描述化学键的性质;键长和键角可用于确定分子的几何构型。
已知CO2的C=O键长是0.116nm,O-C-O键角等于180,就可知CO2是直线形的非极性分子。
2.1.3等电子原理,像一氧化碳和氮分子这样具有相同电子数(指分子或离子中全部电子总数或价电子总数)和相同原子数的两个或两个以上的分子或离子,它们的分子结构相似,性质相似。
这条规律就叫做等电子原理。
具有等电子的物质,如一氧化碳和氮分子就彼此叫做等电子体。
互为等电子体应该满足的条件:
在微粒的组成上,微粒所含原子数目相同。
在微粒的构成上,微粒所含电子数目相同。
在微粒的结构上,微粒中原子的空间排列方式相同。
应用:
应用等电子原理,可利用已知的分子的构型(几何构型、电子构型)和物理性质对相应等电子分子的构型和物理性质进行预测。
典型事例:
(BN)x与(C2)x,N2O与CO2等也是等电子体。
硅和锗是良好的半导体材料,他们的等电子体磷化铝(AlP)砷化镓(GaAs)也是很好的半导体材料。
白锡(Sn2)与锑化锢是等电子体,它们在低温下都可转变为超导体。
SiCl4、SiO44-、SO42-的原子数目和价电子总数都相等,它们互为等电子体,中心原子都是sp3杂化,都形成正四面体立体构型。
沿轴方向“头碰头”,平行方向“肩并肩”,轴对称,镜像对称,强度大,不易断裂,强度较小,易断裂,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。
共价键类型,电子云重叠方式:
键、键共用电子对数目:
单键、双键、三键按提供电子对方式:
一般共价键、配位键按电子对是否偏移:
极性共价键、非极性共价键,共价键键参数,键能,键长,键角,衡量化学键稳定性,描述分子的立体结构的重要因素,1.(07年广东)有关晶体的下列说法中正确的是()A.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定B.原子晶体中共价键越强,熔点越高C.冰熔化时水分子中共价键发生断裂D.氯化钠熔化时离子键未被破坏,B,C,2.(06上海卷)下列含有非极性键的共价化合物是()A.HClB.Na2O2C.C2H2D.CH4,B,3.(08全国I)下列叙述中正确的是()ANH3、CO、CO2都是极性分子BCH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子CHF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强DCS2、H2O、C2H2都是直线型分子,1.下列说法正确的是()A.含有共价键的化合物一定是共价化合物B.分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物C.由共价键形成的分子一定是共价化合物D.只有非金属原子间才能形成共价键2.氮分子中的化学键是()A.3个键B.1个键,2个键C.3个键D.1个键,1个键,B,B,3.下列说法中正确的是()p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成键B.p轨道之间以“头对头”重叠可形成键C.s和p轨道以“头对头”重叠可形成键D.共价键是两个原子轨道以“头对头”重叠形成的,C,4.在氯化氢分子中,形成共价键的原子轨道是()A.氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道B.氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道C.氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道D.氯原子的3p轨道和氢原子的3p轨道,C,5.下列不互不等电子体的是()AN2O和CO2BO3和NO2-CCH4和NH4+DOH-和NH2,D,1.(略)2.氧原子最外层有6个电子,还差两个电子达到8e稳定结构,氢原子只有一个电子,差一个电子达到2e稳定结构,所以一个氧原子只能与两个氢原子成键,氢气和氧气化合生成的分子为H2O。
3.2个2个4.键能和键长都是对共价键稳定性程度的描述,Cl2、Br2、I2的键能依次下降键长哦依次增大,表明Cl2、Br2、I2分子中的共价键的牢固程度依次减弱。
5.键能数据表明,NN键能大于NN键能的3倍,NN键能大于NN键能的两倍;而CC键能却小于CC键能的3倍,CC键能小于CC键能的两倍,说明乙烯和乙炔中的键不牢固,容易被试剂进攻,故易发生加成反应。
而氮分子中NN非常牢固,所以氮分子不易发生加成反应。
6.,上述数据表明:
共价键的键长越小,键能越大,该共价键越稳定。
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- 2.1 共价键