共价键课件.ppt

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1、 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。 1、 离 子 键（ 1） 成 键 微 粒 ： 。（ 2） 成 键 实 质 ： 。（ 3） 形 成 条 件 ： 通 常 ， 元 素 与 元 素 的 原 子 相 结 合 。阴 、 阳 离 子静 电 作 用活 泼 金 属 ( A、 A族 )活 泼 非 金 属 ( A、 A族 )【 思 考 】 .(1)活 泼 金 属 元 素 和 活 泼 非 金 属 元 素 一 定 形成

2、离 子 键 吗 ？(2)仅 由 非 金 属 元 素 组 成 的 物 质 中 一 定 不 含 离 子 键 吗 ？ (1)不一定，如AlCl 3中铝元素和氯元素形成的是共价键。(2)不一定，如NH 4Cl全由非金属元素组成，但它是离子化合物。 （ 4） 表 示 方 法用电子式表示离子化合物 基 础 知 识 梳理用电子式表示离子化合物的形成过程NaBr:CaCl2:Na 2S: 基 础 知 识 梳理2、 共 价 键（ 1） 成 键 微 粒 ： 。（ 2） 成 键 实 质 ： 。（ 3） 形 成 条 件 ： 的 原 子 相 结 合 。原 子共 用 电 子 对非 金 属 元 素（ 4） 分 类(5) 【

3、思考】共价键仅存在于共价化合物中吗？不是，共价键也可以存在于离子化合物、非金属单质中，如NaOH、NH 4Cl、Cl2中都含有共价键。 用 电 子 式 表 示 H 2、 H Cl、 Cl2分 子 的 形 成为 什 么 稀 有 气 体 元 素 的 分 子 都 是 单 原 子 分 子 ， 而 氢 分子 、 氯 分 子 是 双 原 子 分 子 ？ 氢 原 子 为 什 么 会 与 氧 原 子按 照 2： 1的 原 子 个 数 比 结 合 成 稳 定 的 水 分 子 而 不 是 其他 比 例 呢 ？ 有 没 有 可 能 存 在 H3 、 Cl3 、 H2Cl分 子 ？为 什 么 ？ 共 价 键 具 有

4、饱 和 性 (一 )、 价 键 理 论1.电 子 配 对 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 。一、共价键 1S 1S互相靠拢电子云重叠HH共价键氢 原 子 形 成 氢 分 子 的 电 子 云 描 述 1 、 共 价 键 具 有 饱 和 性 按 照 价 键 理 论 的 电 子 配 对 原 理 ， 一 个 原 子 有几 个 未 成 对 电 子 ， 便 可 和 几 个 自 旋 相 反 的

5、电 子 配 对成 键 ， 这 就 共 价 键 的 “ 饱 和 性 ” 。跟踪练习. 1 . 分 别 写 出 下 列 非 金 属 元 素 的 原 子 电 子 配 对 成 键数 目 H 、 N 、 S 、 Cl 。1 23 1（ 二 ） 、 共 价 键 的 特 征 共 价 键 具 有 饱 和 性决 定 了 原 子 形 成 分 子 时相 互 结 合 的 数 量 关 系2 . 为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？ 电 子 所 在 的 原 子 轨 道 都 具 有 一 定 的 形 状 ， 成键 原 子 的 电 子 云 尽 可 能 达 到 最 大 重 叠 必须 沿 一 定 方 向 交 盖 ， 所

6、 以 共 价 键 有 方 向 性 。它 决 定 了 分 子 的 空 间 构 型 。小 结 ：共 价 键 特 征 方 向 性饱 和 性2.共 价 键 的 方 向 性 (原 子 形 成 分 子 时 相 互结 合 的 数 量 关 系 )(决 定 分 子 的 空 间 构 型 ) 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 。(三

7、 )、 共 价 键 的 形 成 和 基 本 类 型 相 互 靠 拢(1). s-s 键的形成1. 键 的 形 成键的特征是以形成化学键的两原子核的连线为轴旋转，共价键电子云的图形不变，这种特征为轴对称。H 2分 子 的 键 为 s-s 键 (2). s-p 键 的 形 成 未 成 对 电 子 的电 子 云 相 互 靠 拢 电 子 云 相 互 重 叠H Cl分 子 的 键 为 s-p 键 未 成 对 电 子 的电 子 云 相 互 靠 拢 电 子 云 相 互 重 叠(3)、 p-p 键 的 形 成Cl2分 子 的 键 为 p-p 键 键 的 成 键 过 程 ： “ 头 碰 头 ”Xss Xp xs

8、 Xpxpx 键的特征是：以形成化学键的两原子核的连线为轴旋转，共价键电子云的图形不变，这种特征成为轴对称。形 成 键 的 电 子称 为 电 子 。 2.键 的 形 成 两 个 原 子相 互 接 近 电 子 云 重 叠 键 的 电 子 云 键 的 成 键 过 程 ： “ 肩 并肩 ” XZZpZpZ形 成 键 的 电 子称 为 电 子 。键 特 点 :两 个 原 子 轨 道 以 平 行 或 “ 肩 并 肩 ” 方 式 重 叠 ；原 子 重 叠 的 部 分 分 别 位 于 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

9、们 互 为 镜 像 ， 称 为 镜 面 对 称键不能旋转；由于键重叠程度要比键小,所以键的强度要比键大。稳定性： 键 键 探 究 分 析 ： N2分 子 中 共 价 键 的 类 型 。 (基态N原子电子排布1S22S22P3)zz yy x N2分 子 中 含 1个 键 和 2个键 小结：键和键的成键规律s电 子 和 s电 子 、 s电 子 和 p电 子 只 能 形成 键； p电 子 和 p电 子 既 可形成键，又可 能 形 成 键；且 p电子和p电子先形成键，后形成键。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 ,

10、另 两 个 为 键 。 键 类 型 键 键原 子 轨 道 重 叠 方 式电 子 云 形 状原 子 轨 道 重 叠 程 度牢 固 程 度成 键 判 断 规 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 面 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 小归 纳 ： 键 和 键 的 比 较 练 习 1

11、.在 氟 气 分 子 中 ， 形 成 共 价 键 的 原 子轨 道 是 ( )A、氟原 子 的 2 p轨 道 和 氟 原 子 的 1 s轨 道 B、 氟 原 子 的 3 p轨 道 和 氟 原 子 的 1 s轨 道 C、 氟 原 子 的 2 p轨 道 和 氟 原 子 的 2 p轨 道D、 氟 原 子 的 3 p轨 道 和 氟 原 子 的 3 p轨 道 C 练 习 2. 试 分 析乙 烷 （ CH3-CH3） 、 乙 烯 (CH2=CH2)、 乙炔 (CHCH)分 子 中 共 价 键 的 类 型 。 乙 烷 （ CH3-CH3） 分 子 中 7个 键 ； 乙 烯 分 子 与 溴 发 生 加 成 反

12、 应 时 ， 断 裂 哪种 类 型 的 键 ？ 为 什 么 ？乙烯(CH2=CH2）分子中5个键、1个键乙炔(CHCH)分子中3个键、2个键 练 习 3. 关 于 乙 醇 分 子 的 说 法 正 确 的 是（ ）A.分 子 中 共 含 有 8个 极 性 键B.分 子 中 不 含 非 极 性 键C.分 子 中 只 含 键D.分 子 中 含 有 1个 键C 7 3练 习 4. 总 结 :共 价 键 ： 原 子 之 间 通 过 共 用 电 子 对 所 形成 的 相 互 作 用 。1.共 价 键 的 特 征 : 饱 和 性 ,方 向 性2.共 价 键 的 常 见 类 型 : 键 “ 头 碰 头 ”（

13、s-s、 s-p、 p-p ） 键 “ 肩 并 肩 ” （ p-p） 二 、 键 参 数 键 能 、 键 长 和 键 角1.键 能 气 态 基 态 原 子 形 成 1mol共 价 键 释 放 的 最 低能 量 (或 拆 开 1mol共 价 键 所 吸 收 的 能 量 )， 例 如 H-H键 的 键 能 为 436.0kJ.mol-1。注 意 键 能 的 单 位 是 kJmol-1 形 成 化 学 键 通 常 放 出 热 量 ， 键 能 为 通 常 取 正 值 键 能 越 大 ， 化 学 键 越 稳 定 2.键 长 形 成 共 价 键 的 两 个 原 子 之 间 的 核间 的 平 衡 距 离 。

14、注 意 ： 键 长 的 单 位 都 是 pm=10-12m 键 长 越 短 往 往 键 能 就 越 大 ， 共 价 键 越 稳 定 一 般 而 言 原 子 半 径 越 大 ， 键 长 越 大 3、 键 角多 原 子 分 子 中 ， 两 共 价 键 之 间 的 夹 角 叫 做键 角（ 2） 常 见 分 子 的 键 角CO2 _ H2O _ NH3 _ CH4 _ P4 _( 3 )意 义 ： 键 角 决 定 了 分 子 的 空 间 构 型( 4 )原 因 ： 共 价 键 的 方 向 性180 105 107.3109 28 60（ 1） 概 念 ： 小 结 ： 键 能 、 键 长 、 键 角 是

15、 共 价 键 的三 个 参 数键 能 、 键 长 决 定 了 共 价 键 的 稳 定 性 ； 键角 决 定 了 分 子 的 空 间 构 型 。 思考与交流：P32 练 习 ：1、 下 列 说 法 正 确 的 是 （ ）A、 分 子 中 键 能 越 大 ， 键 越 长 ， 则 分 子 越 稳 定 。B、 只 有 非 金 属 原 子 之 间 才 能 形 成 共 价 键 。C、 水 分 子 可 以 表 示 为 H-O-H， 分 子 中 键 角 180 。D、 H-O键 键 能 463 KJ/ mol ， 故 破 坏 18克 水 分 子 中的 H-O键 时 需 要 吸 收 的 能 量 为 2X463

16、KJ。D 2、 能 用 键 能 大 小 解 释 的 是 （ ） A、 N 2的 化 学 性 质 比 O2稳 定 。 B、 硝 酸 易 挥 发 ， 硫 酸 难 挥 发 。 C、 惰 性 气 体 一 般 难 发 生 化 学 反 应 。 D、 通 常 情 况 下 ， Br2呈 液 态 ， I2呈 固 态 。A 三 、 等 电 子 原 理1、 等 电 子 体 ： 是 指 且 的 粒 子 ， 具 有 相 同 的 化 学 键 特 征 。原 子 总 数 价 电 子 总 数 应 用 ： 等 电 子 体 的 许 多 性 质 是 相 近 的 ， 空 间构 型 是 相 同 的 。 所 以 可 以 利 用 等 电 子

17、 体 来 预 测分 子 的 空 间 构 型 和 性 质 。 思 考 探 究 ：在 N2、 CO2、 CO 、 N2O之 间 互 为 等 电 子体 的 是 谁 ?请 预 测 ： 1、 N2O的 几 何 构 型 ? 2、 CO 中 的 共 价 键 类 型 ？ 2、 等 电 子 原 理 （ 1） .原 子 总 数 相 同 、 价 电 子 总 数 相 同 的 分 子 或 离子 具 有 相 似 化 学 键 特 征 ， 许 多 性 质 是 相 似 的 。 此 原理 称 为 等 电 子 原 理 v（ 2） 等 电 子 体 实 例v CO和 N2具 有 相 同 的 原 子 总 数 和 相 同 的 价 电 子

18、总 数 ，属 于 等 电 子 体 ， 其 性 质 对 比 如 下 ：分 子 熔 点 / 沸 点 / 在 水 中的 溶 解度 (室温 ) 分 子 解离 能kJ mol 1 分 子 的价 电 子总 数CO 205.05 191.49 2.3 m L 1 075 10N 2 210.00 195.81 1.6 m L 946 10 v（ 3） 、 等 电 子 体 的 判 断 和 利 用(1)判 断 方 法 ： 原 子 总 数 相 同 ， 价 电 子 总 数 相同 的 分 子 。(2)应 用 ： 等 电 子 体 的 许 多 性 质 是 相 近 的 ， 空间 构 型 是 相 同 的 。利 用 等 电 子

19、 体 可 以 ： 判 断 一 些 简 单 分 子 或 离 子 的 立 体 构 型 ； 利 用 等 电 子 体 在 性 质 上 的 相 似 性 制 造 新 材 料 ； 利 用 等 电 子 原 理 针 对 某 物 质 找 等 电 子 体 。 v(4)一 些 常 见 的 等 电 子 体v二 原 子 10电 子 的 等 电 子 体 ： N2、 CO、 CN 、C22v二 原 子 11电 子 的 等 电 子 体 ： NO、 O2v三 原 子 16电 子 的 等 电 子 体 ： CO2、 CS2、 N2O、CNO 、 N3v三 原 子 18电 子 的 等 电 子 体 ： NO2 、 O3、 SO2v四 原

20、 子 24电 子 的 等 电 子 体 ： NO3 、 CO32 、BF3、 SO3(g) v1 1919年 ， Langmuir提 出 等 电 子 体 的 概 念 ，由 短 周 期 元 素 组 成 的 粒 子 ， 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 。 等 电 子 体 的 结 构 相 似 、 物 理 性 质 相 近 。根 据 上 述 原 理 ， 下 列 各 对 粒 子 中 ， 空 间 结 构 相似 的 是 ( )vA SO2与 O3 B CO2与 NO2vC CS2与 NO2 D PCl3与 BF3A练 习

21、 2、 从 实 验 测 得 不 同 物 质 中 氧 氧 键 之 间 的 键 长 和 键能 数 据 如 下 表 ， 其 中 X、 Y的 键 能 数 据 尚 未 测 定 ， 但可 根 据 规 律 推 导 键 能 的 大 小 顺 序 为 WZYX。 该 规律 是 氧氧 键数 据 O22 O2 O2 O2键 长 /10 12 m 149 128 121 112键 能 /kJmol 1 X Y Z 497.3 W 628A. 成 键 时 电 子 数 越 多 ， 键 能 越 大B 键 长 越 长 ， 键 能 越 小C 成 键 所 用 的 电 子 数 越 少 ， 键 能 越 大D 成 键 时 电 子 对 越

22、 偏 移 ， 键 能 越 大 B 3、 (1)根 据 等 电 子 原 理 ， 仅 由 第 二 周 期 元 素 组 成 的 共 价分 子 中 ， 互 为 等 电 子 体 的 是 ： _和_； _和 _。 (2)根 据 等 电 子 原 理 ， 由 短 周 期 元 素 组 成 的 粒 子 ， 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 等 电 子 体 ， 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 NO2 互 为 等 电 子 体的 分 子 有 ： _。答案：(1)N2COCO2N2O (2)SO2、O3 科学视野用质谱测定分子结构 P33质荷比：粒子的相对质量与其电荷数之比粒子的最大质荷比粒子的相对质量