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1、第二章 分子结构与性质,第一节 共价键,知识回顾,1、什么叫共价键？2、你能用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程吗？3、电子云、原子轨道的概念。电子云是电子在原子核外空间概率密度分布的形象描述。原子轨道是电子在原子核外的一个空间运动状态。,如何用电子云描述氢原子形成氢分子？,思考：,（1）键：,原子轨道以 方式相互,导致电子在两核间出现的概率,体系的能量，形成的共价键。,1、共价键的形成,一、共价键,“头碰头”,重叠,探究 H2分子中的共价键,是由两个氢原子各提供一个未成对电子1S的原子轨道重叠形成的，称为S-S 键。,降低,增大,s-p 键的形成,电子云相互重叠,自主分析1 HCl
2、分子中的共价键,电子云相互重叠,p-p 键的形成,自主分析2 Cl2分子中的共价键,键的特点,以 方式形成化学键，以两原子核的 为轴，作 操作，共价键电子云的图形，这种特征称为。,连线,旋转,不变,轴对称,“头碰头”,电子云相互重叠,电子云重叠,由两个原子的p电子以 方式重叠形成,导致电子在两核间出现的概率,体系的能量，形成的共价键。,“肩并肩”,（2）键：,设问是不是分子中的共价键都是键？请分析下图电子云的成键方式。,增大,降低,以 方式形成化学键，电子云是由 组成的，分别位于由两原子核构成平面的，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为，这种特征称为。,键特点,“肩并肩”,两块,两侧
3、,镜像,镜像对称,设疑氢原子与氯原子结合成氯化氢分子的原子个数比为1:1，而氢原子与氧原子结合成水分子的原子个数比却为2:1，这是为什么呢？,因为每个氢原子能提供 个未成对电子，氯原子内存在 个未成对电子，而氧原子内存在 个未成对电子，所以在共价键的形成过程中，一个氯原子的未成对电子与 个氢原子中自旋相反的未成对电子配对成键，而一个氧原子的未成对电子需要与 个氢原子中自旋相反的未成对电子配对成键。,1,1,1,2,2,思考与交流,按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个，便可和几个 配对成键，这就共价键的“饱和性”。,2、共价键的特征（1）具有饱和性,未成对电子,自旋相反的电子,决定分子的组
4、成,X,Y,除s轨道外，其它原子轨道都具有一定的空间分布。在形成共价键时，原子轨道 愈多，电子 愈大，所形成的共价键愈，因此共价键尽可能沿着 的方向形成，所以共价键具有方向性。,重叠,在核间出现的概率,牢固,电子出现概率最大,（2）具有方向性,p,决定分子的立体构型,科学探究,1、已知氮分子的共价键是三键(N三N)，你能模仿图21、图22、图23，通过画图来描述吗？,比较键和键,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。,3、价键轨道：由原子轨道相互重叠形成的键和
5、键总称价键轨道。,科学探究2.钠和氯通过得失电子同样也是形成电子对,为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用形成共价键而形成离子键呢?你能从原子的电负性差别来理解吗?讨论后请填写表2-2：,0.9,2.1,2.5,2.1,0.9,1.0,离子,共价,3.0,3.0,3.5,乙烷：个键 乙烯：个键 个键 乙炔：个键 个键,7,3.乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别有几个键和几个键组成？,小结,一、共价键,1、共价键的形成,以“头碰头”成键，呈轴对称，类型：ss、sp、pp等。,以“肩并肩”成键，呈镜像对称。,2、共价键的特征,3、价键轨道,判断共价键类型规律,（1）键：,（2）键：,(1)饱和性,(
6、2)方向性,决定分子的组成,决定分子的立体构型,1、氮分子中的化学键是（）A、3个键 B、1个键，2个键 C、个键 D、个键，1个键,B,反馈练习,7,3,2、,3、下列说法中正确的是（）A、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,二、键参数键能、键长和键角,1
7、.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-1。,说明 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。,说明：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形(4)来历：共价键的方向性,（1）概念：,小结：键能、键长、
8、键角是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。,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 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,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
9、是相同的。所以可以利用等电子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,（2）等电子体实例CO和N2具有相同的原子总数和相同的价电子总数，属于等电子体，其性质对比如下：,（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。利用等电子体可以：判断一些简单分子或离子的立体构型；利用等电
10、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。,(4)一些常见的等电子体二原子10电子的等电子体：N2、CO、CN、C22二原子11电子的等电子体：NO、O2三原子16电子的等电子体：CO2、CS2、N2O、CNO、N3三原子18电子的等电子体：NO2、O3、SO2四原子24电子的等电子体：NO3、CO32、BF3、SO3(g),11919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()ASO2与O3BCO2
11、与NO2CCS2与NO2 DPCl3与BF3,A,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,A.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、O3,1、键与键的形成方式有何不同？2、键与键在对称上有何不同?3、键的类型?4、哪些共价键是键，哪些共价键是键?5、共价键参数有哪些？有何意义?6、怎样判断等电子体？,课后小结：,
