化學(xué)選修3第二章第一節(jié)共價鍵

1、第二章第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)復(fù)習(xí)回憶分子中相鄰原子之間是靠什么作用而結(jié)合在一起？化學(xué)鍵分子中相鄰原子之間強(qiáng)烈的相互作用。化學(xué)鍵：a.離子鍵：陰、陽離子之間通過靜電作用形成的化學(xué)鍵。b.共價鍵：原子間通過共用電子對形成的化學(xué)鍵。(1)原子的電子式：SCl電子式鈉原子 鎂原子 碳原子NaMgC硫原子 氯原子復(fù)習(xí)回憶FO2-b：陰離子的電子式：(2) 離子的電子式：a：陽離子的電子式： 一般用離子符號表示一般用 表示 Rn-S2-鉀離子 鎂離子 鈣離子K+Mg2+Ca2+氟離子 氧離子 硫離子d：共價化合物： 共用電子對寫在成鍵原子中間，每個原子最外層電子都要標(biāo)出。FNaCl KNaO

2、2-NaCl Mg 2Clc：離子化合物： 由陽離子的電子式和陰離子的電子式組合而成。 Cl H (3) 用電子式形成過程Mg2BrBrSK KBrMgBrS2-2- K K Cl ：H Cl H 1、共價鍵的存在: 共價鍵存在于非金屬單質(zhì)、共價化合物以及部分離子化合物中，如H2、Cl2、CO2、H2O、NH4+、OH-等。只含有共價鍵的化合物。2、共價化合物：(含有共價鍵的化合物不一定是共價化合物) 用一根短線代表一對共用電子的式子，如HH 、HCl等。3、結(jié)構(gòu)式：一、共價鍵1.為什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？說明：共價鍵具有飽和性按照共價鍵的共用電子對理論，一個原子有幾個未

3、成對電子，便可和幾個自旋相反的電子配對成鍵，這就是共價鍵的“飽和性”。H 原子、Cl原子都只有一個未成對電子，因而只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3分子HHHH1S1S一一. 鍵的形成鍵的形成(1). s-s 鍵的形成鍵的形成H + H H:HHClHCl1S 1S2S2P3S3P(2). s-p 鍵的形成鍵的形成一一. 鍵的形成鍵的形成HClCl H+ClCl ClClClCl 1S2S2P3S3P 1S2S2P3S3P(3)、p-p 鍵的形成鍵的形成一一. 鍵的形成鍵的形成ClCl ClCl+ClClClCl 鍵的特點(diǎn):以 方式形成化學(xué)鍵，以兩原子核的 為軸，

4、作 操作，共價鍵電子云的圖形 ，這種特征稱為_ 。“頭碰頭”連線旋轉(zhuǎn)不變軸對稱(2) 鍵的形成兩個原子相互接近電子云重疊鍵的電子云成鍵原子軌道采取“肩并肩”式重疊。 鍵特點(diǎn)：以 方式形成化學(xué)鍵，電子云是由 組成的，分別位于由兩原子核構(gòu)成平面的 ，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為 ，這種特征稱為 。以形成鍵的兩原子核的連線為軸，任意一個原子_“肩并肩”兩塊兩側(cè)鏡像鏡像對稱 不能單獨(dú)旋轉(zhuǎn)，若旋轉(zhuǎn)則破壞鍵已知氮分子的共價鍵是三鍵，你能通過畫圖來描述嗎？提示：氮原子的三個2p軌道的伸展方向互相垂直。1S 2S2P 1S 2S2P 小 結(jié)項 鍵 目 型鍵鍵成鍵方向電子云形狀牢固程度成鍵判斷

5、規(guī)律沿軸方向“頭碰頭”平行方向“肩并肩”軸對稱鏡像對稱強(qiáng)度大，不易斷裂強(qiáng)度較小，易斷裂共價單鍵是鍵，共價雙鍵中一個是鍵，另一個是鍵，共價三鍵中一個是鍵，另兩個為鍵。例：乙烷、乙烯和乙炔分子中的碳碳鍵分別由幾個鍵和幾個鍵組成？乙烷分子中的碳碳鍵由鍵組成；乙烯分子中的碳碳鍵由1個鍵和1個鍵組成；乙炔分子中的碳碳鍵由1個鍵和2個鍵組成。第二章第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1. 鍵能：氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量。數(shù)值上也等于破壞1mol化學(xué)鍵形成氣態(tài)基態(tài)原子所需吸收的最低能量。應(yīng)用：判斷化學(xué)鍵的穩(wěn)定性 計算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱（焓變） H = E斷 - E成鍵參數(shù)-鍵能，鍵長，鍵角

6、說明 鍵能的單位是kJmol-1 形成化學(xué)鍵通常放出熱量，鍵能通常取正值 鍵能越大，化學(xué)鍵越穩(wěn)定某些共價鍵鍵能/kJmol-1F-F157CO351Cl-Cl242.7CO745Br-Br193.7OO142I-I152.7OO497.3C-C347.7NN193C=C615NN418CC812NN946表2-12、鍵長：形成共價鍵的兩個原子之間的核間距。鍵長是衡量共價鍵穩(wěn)定性的另一個參數(shù)。說明：鍵長的單位都是pm；1pm=10-12m鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定原子半徑越大，鍵長越大鍵鍵能鍵長鍵鍵能鍵長Cl-Cl 242.7198C-C347.7154Br-Br 193.7228C=C6

7、15133I-I152.7267CC812120某些共價鍵鍵能（kJmol-1）與鍵長（pm）表2-23、鍵角：兩個共價鍵之間的夾角稱為鍵角。（2）鍵角表明共價鍵具有方向性。鍵角是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，分子的許多性質(zhì)與鍵角有關(guān)。（1）鍵角決定分子的空間構(gòu)型。CO2 180H2O 105NH3 107CH4 10928【觀察】P32頁中表2-3的數(shù)據(jù)表2-3 CO分子和N2分子的某些性質(zhì)分子熔點(diǎn)/水中溶解度(室溫)分子解離能(kJ/mol)分子的價電子總數(shù)CO-205.052.3 mL10N2沸點(diǎn)/-210.00-191.49-195.811.6 mL107594610從表中可以看出，CO

8、分子與N2分子在許多性質(zhì)上十分相似，這些相似性，可以歸結(jié)為它們具有相等的價電子數(shù)，導(dǎo)致它們具有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)。等電子體：原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的粒子。等電子體原理：原子總數(shù)、價電子總數(shù)相同的粒子具有相似的化學(xué)鍵特征，它們的許多性質(zhì)是相近的，尤其是結(jié)構(gòu)上有很大相似性！(物理性質(zhì))等電子原理例舉一些常見的等電子體SO2O3NO2-SO3NO3-N2COC22-CO2N2OCS2NH3H3O+CH4NH4+CNV形例舉一些常見的等電子體已知SO3結(jié)構(gòu)為正三角形NO3 結(jié)構(gòu)也為正三角形已知CO2結(jié)構(gòu)為直線形N2O結(jié)構(gòu)也為直線形總結(jié)由已知推未知，是懶人學(xué)習(xí)化學(xué)最好的方法1：對角線規(guī)則已知鋁(Al)

9、的性質(zhì)，聯(lián)想鈹(Be)的性質(zhì)2：等電子體已知NH3的結(jié)構(gòu)，聯(lián)想_的結(jié)構(gòu)已知CH4的結(jié)構(gòu)，聯(lián)想_的結(jié)構(gòu)三角錐形H3O+NH4+正四面體1、下列說法中，錯誤的是( ). 鍵長越長，化學(xué)鍵越牢固. 成鍵原子間原子軌道重疊越多，共價鍵越牢固. 對雙原子分子來講，鍵能越大，含有該鍵的分子越穩(wěn)定. 原子間通過共用電子對所形成的化學(xué)鍵叫共價鍵【練習(xí)】A2、能夠用鍵能解釋的是( ). 氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)比氧氣穩(wěn)定. 常溫常壓下，溴呈液體，碘為固體. 稀有氣體一般很難發(fā)生化學(xué)反應(yīng). 硝酸易揮發(fā)，硫酸難揮發(fā)A3、 下列哪些說法可以作為判斷H2O與H2S穩(wěn)定性大小的依據(jù)？(1) 由元素周期律，O元素比S元素的非金屬性強(qiáng)

10、(2) 由原子半徑推導(dǎo)，HO鍵短，HS鍵長(3) 由鍵能推導(dǎo)，HO的鍵能464，HS的鍵能339(4) 由鍵角推導(dǎo)，HOH的鍵角105度，HSH的鍵角92度(5) 由沸點(diǎn)推導(dǎo)，H2O沸點(diǎn)100，H2S沸點(diǎn)-60.4【練習(xí)】1、2、3干擾項！干擾項！氫化物穩(wěn)定性判斷的解答思路：原子半徑鍵長鍵能穩(wěn)定性（化學(xué)性質(zhì)）越小越短越大越高鍵角決定了分子的空間構(gòu)型，與穩(wěn)定性無關(guān)沸點(diǎn)物理性質(zhì)，與穩(wěn)定性無關(guān)4、 N2、O2、F2與H2的反應(yīng)能力依次增強(qiáng)。從鍵能的角度應(yīng)如何理解這一化學(xué)事實？【練習(xí)】提示：從NH、OH、FH鍵的鍵能上考慮。正解：NH、OH、FH鍵的鍵長依次減小，鍵能依次增大，意味著形成這些鍵時放出的

11、能量依次增大，化學(xué)鍵越來越穩(wěn)定。也就是生成物NH3、H2O、HF的穩(wěn)定性依次增大。所以N2、O2、F2與H2的反應(yīng)能力依次增強(qiáng)。5、 N2與H2在常溫下很難發(fā)生反應(yīng)，必須在高溫下才能發(fā)生反應(yīng)。而F2與H2在冷暗處就能劇烈化合。為什么？【練習(xí)】正解：氮?dú)夥肿又写嬖贜N（氮氮三鍵），鍵能很大（946kJ/mol），而氟單質(zhì)中存在FF鍵，鍵能較?。?57kJ/mol），意味著斷開NN比斷開FF鍵困難得多，往往需要更為苛刻的反應(yīng)條件。N2發(fā)生的反應(yīng)，大多是較為苛刻的反應(yīng)條件：N2 + 3H2 = 2NH3 N2 + O2 = 2NO【拓展】高溫、高壓催化劑高溫或放電有N2生成的反應(yīng)，往往放出大量的熱。

12、因為形成氮氮三鍵釋放的能量很高。這正是某些含氮化合物應(yīng)用于火箭推進(jìn)劑的原因。NH4NO3、TNT、N3、N5+都屬于易爆物，原因也正在于此。質(zhì)譜儀：在70ev電子碰撞作用下，樣品分子被打掉一個電子形成分子離子。分子離子進(jìn)一步發(fā)生化學(xué)鍵斷裂形成碎片離子。由分子離子可以確定化合物分子量，由碎片離子可以得到化合物的結(jié)構(gòu)?！就卣埂?、 下面是某些化學(xué)鍵的鍵能（kJ/mol），你能算出碳碳雙鍵、碳碳三鍵中的鍵平均鍵能為多少嗎？氮氮雙鍵、氮氮三鍵中的鍵平均鍵能又為多少呢？【練習(xí)】C-C347.7C=C615CC812NN193NN418NN946C=C中鍵：615-347.7=267.3CC中鍵：（812-347.7）2=232.15N=N中鍵：418-193=225NN中鍵：（946-193）2=376.57、 已知NN、NN和NN鍵能之比為1.00：2.17：4.90，而C-C、C=C、CC鍵能