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第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
定义:
成键元素:
类型:
本质:
表示方法:
原子之间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键。
原子间的静电作用
共价键
极性共价键
非极性共价键
非金属与非金属
用电子式表示
知识回顾
存在:
不仅存在于非金属单质和共价化合物中,也存在于有些离子化合物中
一、共价键
一、共价键的形成(以氢分子为例)
按共价键的共用电子对理论,有没有可能存在 H3 、Cl3 、H2Cl分子?为什么?
用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程
共价键具有饱和性
问题与讨论
H2 N2 HCl H2O HF 等均以共价键形成分子
H-H N三N H-Cl H-O-H H-F
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 、ⅤA 、ⅥA 、ⅦA 。
——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.共价键的特征
2.在氟气分子中,形成共价键的原子轨道是 ( )
A、氟原子的2p轨道和氟原子的1s轨道
B、氟原子的3p轨道和氟原子的1s轨道
C、氟原子的2p轨道和氟原子的2p轨道
D、氟原子的3p轨道和氟原子的3p轨道
C
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)
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。
现代物质结构理论认为: 共价键的形成是由于成键原子电子云的重叠.
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。——方向性
1、H2分子的形成过程
用电子云来描述共价键的形成过程
H
H
σ键的特征:以形成化学键的两原子核的连线做为轴旋转操作,共价键电子云的图形不变,称为轴对称。
(s-sσ键)
3.Cl-Cl的p-p σ键的形成
2.H-Cl的s-p σ键的形成
小结: σ键成键方式 “头碰头”
用电子云来描述共价键的形成过程
4、p-pπ键形成过程
?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,它们互为镜像,称为镜像对称
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
“肩并肩”
形成π键的电子称为π电子。
N2中p-pσ键和p-pπ键的形成过程
科学探究
(基态N原子电子排布1S22S22Px12Py12Pz1)
N2分子中含1个σ键和2个π键
项目
键型
σ键与π键的对比
沿轴方向 “头碰头”
平行或 “肩并肩”
轴对称
镜像对称
σ键强度大,
不容易断裂
π键强度较小,
容易断裂
共价单键是σ键,共价双键中一个是σ键,另一个是π键,共价三键中一个是σ键,另两个为π键
以上原子轨道相互重叠形成的σ键和π键 ,
总称价键轨道
σ键 π键
成键方向
电子云形状
牢固程度
成键判断规律
练习1. 试分析乙烷(CH3-CH3)、乙烯(CH2=CH2)、乙炔(CH≡CH)分子中化学键的成分。
乙烷(CH3-CH3)分子中7个σ键;
乙烯分子与溴发生加成反应时,断裂哪种类型的键?为什么?
乙烯(CH2=CH2)分子中5个σ键、1个π键
乙炔(CH≡CH)分子中3个σ键、2个π键
7
3
分子中最多几个原子共面,几个共线?最少呢?
2、键的类型与成键原子电负性的关系:
科学探究
0.9 3.0
2.1
2.1 3.0
0.9
2.5 3.5
1.0
离子
共价
原子 Na Cl H Cl C O
电负性
电负性之差(绝对值)
结论:当原子的电负性相差很大,化学反应形成的电子对不会被共用,形成的将是 键; 而 键是电负性相差不大的原子之间形成的化学键。
课堂反馈
1、σ键与π键的形成方式有何不同?
2、 σ键与π键在对称上有何不同?
3、 σ键与π键谁更牢固?
4、什么是价键轨道?
5、形成共价键的电子云指成对电子还是未成对电子?
6、电子云的重叠是怎样将两个原子核“黏结”在一起的?
7、哪些共价键是σ键,哪些共价键是π键?