分子结构与性质
第二章
第一节 共价键
2021-03-W
学习目标
共价键
01
1.了解共价键的成因,知道共价键的主要类型????键和????键的形成过程
2.理解????键和????键的性质和特征,学会判断????键和????键,并能总结规律
重难点
重点:????键和????键的形成过程、性质、特征。
难点:????键和????键的形成过程、性质、特征。
?
元素相互化合,相邻的原子之间的强烈相互作用力。
化学键:
离子键
共价键
概念
成键微粒
成键条件
存在
(举例)
分类
类型
比较
阴、阳离子间通过静电
作用所形成的化学键
阴、阳离子
得失电子
离子化合物
如NaCl、铵盐
原子间通过共用电子对所形成的化学键。
原子
电子对共用
非金属单质:H2
共价化合物:HCl
某些离子化合物:NaOH
极性键和非极性键
思考1:(1)活泼金属元素和活泼非金属元素一定形成离子键吗?
(2)仅由非金属元素组成的物质中一定不含离子键吗?
知识回顾
原子间通过共用电子对形成的化学键。
一、共价键
1.共价键的定义
原子间形成
共用电子对
从电子云
角度理解
思考2:用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程
H? + ?H → H:H
H? + ?Cl: → H:Cl:
:Cl ? + ?Cl: → :Cl :Cl:
..
..
..
..
..
..
..
..
..
..
..
..
2.共价键的实质
H
H
H
H
氢原子形成氢分子的电子云描述
原子间通过共用电子对形成的化学键。
1.共价键的定义
原子间形成
共用电子对
从电子云
角度理解
2.共价键的实质
成键原子相互接近时,
原子轨道发生重叠,
自旋相反的未成对电子
形成共用电子对 。
非金属元素的原子之间形成_______,大多数电负性之差_____1.7的金属元素与非金属元素的原子之间形成共价键。
3.共价键的形成条件
共价键
小于
一、共价键
思考3: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?
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,这就是共价键的“饱和性”。
思考与交流
4.共价键的特征
共价键具有饱和性:
一个原子有几个未成对电子,便可和几个自旋方向相反的电子配对成键。
共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。
一、共价键
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 。
1
2
3
1
课堂练习
X
Y
X
Y
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。
4.共价键的特征
共价键具有饱和性:
一个原子有几个未成对电子,便可和几个自旋方向相反的电子配对成键。
共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。
一、共价键
共价键具有方向性:
共价键将沿着电子出现概率最大的方向形成
共价键的方向性决定着分子的立体构型。
5.共价键的类型
一、共价键
按照不同的分类方法,可将共价键分为不同的类型:
5.共价键的类型
一、共价键
(1)σ键:
H
H
H
H
H―H的s-s σ键形成
H
Cl
H-Cl
H―Cl的s-p σ键形成
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl―Cl的p-p σ键形成
两个H原子的一对共用电子对是不是只存在于两核间?
观察学习
↑
1s
↑
1s
↑
1s
↑↓
↑↓
↑↓
↑
3p
3s
s—s
X
px—s
X
px—px
σ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,这种特征称为轴对称。
形成σ键的电子
称为σ电子。
σ键的成键过程:“头碰头”
5.共价键的类型
一、共价键
(1)σ键:
成键原子轨道沿键轴方向以“头碰头”的方式发生轨道的重叠。
σ键类型:
s-s σ键
s-p σ键
p-p σ键
σ键的特征:
①轴对称;可以旋转;
②形成σ键的原子轨道重叠程度较大,故σ键有较强的稳定性。
共价单键为σ键。
注意:所有共价键都有饱和性,但不是所有共价键都有方向性,比如s-s σ键。
5.共价键的类型
一、共价键
(2) π键:
垂直于键轴方向,相互平行的“肩并肩”的方式发生原子轨道的重叠
?键特点:①两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,称为镜面对称.
· ·
由于?键重叠程度要比?键小,所以?键的强度要比?键大。
Cl Cl
· ·
p-p σ键与p-p ?键的比较
5.共价键的类型
一、共价键
(2) π键:
垂直于键轴方向,相互平行的“肩并肩”的方式发生原子轨道的重叠
?键特点:①两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,称为镜面对称.
· ·
②?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
π键特征:
肩并肩、两块组成、镜面对称、不能旋转、容易断裂。
1.已知氮分子的共价键是三键,你能模仿图2-1、图2-2、图2-3,通过画图来描述吗?(提示:氮原子各自用三个p轨道分别跟另一个氮原子形成一个σ键和两个?键)
z
z
y
y
x
科学探究(教材P29)
N2中p-p σ键与p-p ?键的形成
σ键和π键的成键规律
①s电子和s电子、s电子和p电子只能形成σ键;p电子和
p电子既可形成σ键,又可能形成π键;且 p电子和p电子先形成σ键,后形成π键。
②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。
知识小结
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:
科学探究(教材P29)
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。
0.9 3.0
2.1 3.0
2.5 3.5
2.1
0.9
1.0
离子
共价
1.7
3.乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别有几个σ键和几个π键组成?
科学探究(教材P29)
乙炔分子中由
3个σ键和
2个π键组成。
乙烷分子中由
7个σ键组成;
乙烯分子中由
5个σ键和
1个π键组成;
成键判断规律
牢固程度
电子云形状
成键方向
π键
σ键
项目
键型
沿轴方向 “头碰头”
平行或 “肩并肩”
轴对称
镜面对称
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
σ键与π键的对比
由原子轨道相互重叠形成的σ键和π键总称价键轨道。
知识小结
3、下列物质的分子中既有σ键,又有π键的是( )
①HCl ②H2O ③N2 ④H2O2 ⑤C2H4 ⑥C2H2
A.①②③ B.③④⑤⑥
C.①③⑥ D.③⑤⑥
2、下列关于σ键和π键的说法错误的是( )
含有π键的分子在反应时,π键是化学反应的积极参与者
B. 当原子形成分子时,首先形成σ键,可能形成π键
C. 有些原子在与其它原子形成分子时只能形成σ键,
不能形成π键
D. 在分子中,化学键可能只有π键而没有σ键
D
D
课堂练习
4、某有机物的结构简式如下:
CH2=CH―C≡CH
则分子中有___________个σ键,_______个π键
7
3
课堂练习
5、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
B
6、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σ键
D.分子中含有1个π键
C
课堂练习
7.如下图所示,写出下列共价键的名称,并各举一例说明含有这些共价键类型的物质。
当堂检测
s-s σ键
px-s σ键
px-px σ键
pz-pz π键
py-py π键
课堂练习
返回
课堂小结
7、在下列分子中①HF ②Br2 ③H2O ④N2 ⑤CO2 ⑥H2⑦H2O2 ⑧HCN
(1)分子中只有σ 键的是:
(2)分子中含有π键的是:
(3)分子中所有原子均满足最外层8电子结构的是:
(4)分子中含有2个原子的s轨道重叠形成的σ键的是:
(5)分子中含有由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道重叠形成的σ 键的是:
(6)分子中含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是:
课堂练习
①②③⑥⑦
④⑤⑧
②④⑤
⑥⑧
①③⑤⑦⑧
②④⑤⑦⑧
感谢聆听
2021-03-W