選修三分子結構與性質共價鍵tgx學習教案

1、會計學1第一頁，共33頁。第1頁/共33頁第二頁，共33頁。第2頁/共33頁第三頁，共33頁。1 1、什么、什么(shn me)(shn me)是共是共價鍵？價鍵？2 2、通常、通常(tngchng)(tngchng)哪些元素之間可以形成哪些元素之間可以形成共價鍵？共價鍵？3 3、共價鍵是如何、共價鍵是如何(rh)(rh)形成的形成的？1 1、定、定義義: :原子之間通過原子之間通過共用電子對共用電子對所形成的相互作所形成的相互作用，叫做用，叫做共價鍵。共價鍵。2 2、成鍵元素、成鍵元素: :一般為非金屬與非金屬一般為非金屬與非金屬類型類型:共價鍵共價鍵極性共價鍵極性共價鍵非極性共價鍵非極性共

2、價鍵3、本質、本質:共用電子對對原子電性作用共用電子對對原子電性作用電負性相差不大電負性相差不大一、共價鍵一、共價鍵第3頁/共33頁第四頁，共33頁。 你能用電子式表示你能用電子式表示H2H2、HClHCl、Cl2Cl2分子的形成分子的形成(xngchng)(xngchng)過程嗎？過程嗎？ 為什么不可能有為什么不可能有H3H3、H2ClH2Cl、Cl3Cl3分子分子(fnz)(fnz)的形成？的形成？第4頁/共33頁第五頁，共33頁。 4 4 共價鍵具有共價鍵具有(jyu)(jyu)飽飽和性和性 按照共價鍵的共用按照共價鍵的共用(n yn)(n yn)電子對理論電子對理論，一個原子有幾個未成

3、對電子，便可和幾個，一個原子有幾個未成對電子，便可和幾個自旋相反的電子配對成鍵，這就共價鍵的自旋相反的電子配對成鍵，這就共價鍵的“飽和性飽和性”。H H 原子、原子、ClCl原子都只有一個未成原子都只有一個未成對電子，因而只能形成對電子，因而只能形成H2H2、HClHCl、Cl2Cl2分子分子，不能形成，不能形成H3H3、H2ClH2Cl、Cl3Cl3分子分子第5頁/共33頁第六頁，共33頁。1 1、H2H2分子分子(fnz)(fnz)的形成的形成過程過程二、用電子云來描述二、用電子云來描述(mio sh)共價鍵的形成過程共價鍵的形成過程HH第6頁/共33頁第七頁，共33頁。2 2、HClHC

4、l分子分子(fnz)(fnz)的形成的形成過程過程HCl用電子云來描述共價鍵的形成用電子云來描述共價鍵的形成(xngchng)過程過程 ClH 第7頁/共33頁第八頁，共33頁。3 3、Cl2Cl2分子的形成分子的形成(xngchng)(xngchng)過程過程ClClCl Cl用電子云來描述共價鍵的形成用電子云來描述共價鍵的形成(xngchng)過程過程第8頁/共33頁第九頁，共33頁。二、共價鍵的形成二、共價鍵的形成(xngchng)電子云在兩個原子核間重疊，意味著電子出現(xiàn)在核間的概電子云在兩個原子核間重疊，意味著電子出現(xiàn)在核間的概率增大，電子帶負電，因而可以形象的說，核間電子好比率增大，

5、電子帶負電，因而可以形象的說，核間電子好比在核間架起一座帶負電的橋梁在核間架起一座帶負電的橋梁(qioling)，把帶正電的兩個原子核，把帶正電的兩個原子核“黏結黏結”在一起了。在一起了。第9頁/共33頁第十頁，共33頁。相互靠攏相互靠攏(2)、類型、類型(lixng)(a)s-s 鍵的形成鍵的形成1、鍵的形成鍵的形成(xngchng)(1)(1)定義定義(dngy)(dngy)：形成共價鍵的未成對電：形成共價鍵的未成對電子的原子軌道，按照頭碰頭的方式重疊成子的原子軌道，按照頭碰頭的方式重疊成鍵。鍵。第10頁/共33頁第十一頁，共33頁。(b)s-p 鍵的形成鍵的形成(xngchng) 未成對

6、電子的未成對電子的電子云相互靠攏電子云相互靠攏電子云相互重疊電子云相互重疊(c)p-p 鍵的形成鍵的形成(xngchng) 未成對電子的未成對電子的電子云相互靠攏電子云相互靠攏電子云相互重疊電子云相互重疊第11頁/共33頁第十二頁，共33頁。(3)、鍵的特征鍵的特征軸對稱：以形成化學鍵的兩原子核的連軸對稱：以形成化學鍵的兩原子核的連線為軸作旋轉線為軸作旋轉(xunzhun)操作，得到的電操作，得到的電子云圖形不變，叫軸對稱。子云圖形不變，叫軸對稱。穩(wěn)定性：形成穩(wěn)定性：形成(xngchng)(xngchng)的的鍵的鍵的原子軌道重疊程度大，鍵越穩(wěn)定。原子軌道重疊程度大，鍵越穩(wěn)定。相互靠攏相互靠攏

7、第12頁/共33頁第十三頁，共33頁。用電子云來描述共價鍵的形成用電子云來描述共價鍵的形成(xngchng)過程過程4 4、P-PP-P的另一種的另一種(y zhn)(y zhn)重疊方式重疊方式第13頁/共33頁第十四頁，共33頁。2、鍵的形成鍵的形成(xngchng)電子云重疊電子云重疊鍵的電子云鍵的電子云 未成對電子的未成對電子的電子云相互靠攏電子云相互靠攏(1)定義：形成共價鍵的未成對電子的原子軌道，定義：形成共價鍵的未成對電子的原子軌道，按照肩并肩的方式按照肩并肩的方式(fngsh)重疊成鍵。重疊成鍵。(2)P-P 鍵的形成鍵的形成(xngchng)第14頁/共33頁第十五頁，共33

8、頁。(3)鍵的特征鍵的特征(tzhng)電子云重疊電子云重疊鍵的電子云鍵的電子云鏡像對稱：鏡像對稱：鍵的電子云由兩塊組成，分別位于鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由兩原子核構成平面的兩側由兩原子核構成平面的兩側(lin c)，如果以它，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為鏡像們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為鏡像，這種特征為鏡像對稱。，這種特征為鏡像對稱。 未成對電子的未成對電子的電子云相互靠攏電子云相互靠攏鍵的重疊鍵的重疊(chngdi)程度小于程度小于鍵，的穩(wěn)定鍵，的穩(wěn)定性小于性小于鍵，鍵，鍵較易斷裂。鍵較易斷裂。第15頁/共33頁第十六頁，共33頁。PzPzPzPz鍵鍵yNN

9、zzyN2分子分子(fnz)形成形成zzyyxxzzx1個個鍵，鍵，2個個鍵鍵第16頁/共33頁第十七頁，共33頁。乙烷、乙烯、乙炔分子中的共價鍵分別乙烷、乙烯、乙炔分子中的共價鍵分別(fnbi)(fnbi)是由幾個是由幾個鍵和幾個鍵和幾個鍵組成。鍵組成。第17頁/共33頁第十八頁，共33頁。 鍵型鍵型 項目項目 鍵鍵 鍵鍵成鍵方向成鍵方向電子云形狀電子云形狀牢固程度牢固程度成鍵判斷成鍵判斷規(guī)律規(guī)律沿軸方向沿軸方向(fngxing)“頭碰頭頭碰頭”平行平行(pngxng)方方向向“肩并肩肩并肩”軸對稱軸對稱鏡像對稱鏡像對稱(duchn)強度大，強度大，不易斷裂不易斷裂強度較小，強度較小，易斷裂

10、易斷裂共價單鍵是共價單鍵是鍵，共價雙鍵中一個是鍵，共價雙鍵中一個是 鍵，另一個是鍵，另一個是鍵，共價三鍵中一個是鍵，共價三鍵中一個是鍵，另兩個為鍵，另兩個為鍵。鍵。第18頁/共33頁第十九頁，共33頁。構成分子的原子個數(shù)構成分子的原子個數(shù)(數(shù)量數(shù)量(shling)關系關系)決定決定(judng)分子空間構型分子空間構型飽和飽和(boh)性性方向性方向性共共價價鍵鍵形成形成H2、HCl、Cl2分子，為什么不能形成分子，為什么不能形成H3、H2Cl、Cl3分子？分子？第19頁/共33頁第二十頁，共33頁。1 1、下列說法正確的是（、下列說法正確的是（ ）A A、非金屬元素之間只能形成共價鍵，而不能

11、、非金屬元素之間只能形成共價鍵，而不能形成離子鍵形成離子鍵B B、共價鍵的方向性決定了原子、共價鍵的方向性決定了原子(yunz)(yunz)形形成分子時相互結合的數(shù)量關系成分子時相互結合的數(shù)量關系C C、烯烴比烷烴的化學性質活潑是由于烷烴中、烯烴比烷烴的化學性質活潑是由于烷烴中只含只含鍵，而烯烴中含有鍵，而烯烴中含有鍵鍵D D、乙醇分子中不存在、乙醇分子中不存在鍵鍵CD第20頁/共33頁第二十一頁，共33頁。2、在下列分子中，、在下列分子中，HF，Br2，H2O，N2，CO2，H2，H2O2，HCN分子中只有分子中只有鍵的是鍵的是 ，分子中含有，分子中含有鍵的鍵的是是 ，分子中所有原子都滿足最

12、外層，分子中所有原子都滿足最外層(wi cn)為為8個電子結構的是個電子結構的是 ，分子中含有由，分子中含有由兩個原子的兩個原子的s軌道重疊形成的軌道重疊形成的鍵的是鍵的是 ，分，分子中含有由一個原子的子中含有由一個原子的s軌道與另一個原子的軌道與另一個原子的p軌道軌道重疊形成的重疊形成的鍵的是鍵的是 ，分子中含有由一個原，分子中含有由一個原子的子的p軌道與另一個原子的軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的軌道重疊形成的鍵的是鍵的是 。 第21頁/共33頁第二十二頁，共33頁。三、鍵參數(shù)三、鍵參數(shù)(cnsh)(鍵能、鍵能、鍵長、鍵角鍵長、鍵角)(一一)鍵能：氣態(tài)基態(tài)原子形成鍵能：氣態(tài)基態(tài)原子形成1

13、mol化學鍵釋放化學鍵釋放(shfng) 的最低能量。的最低能量。(KJ/mol)。例如例如:形成形成1molH-H鍵釋放的最低能量鍵釋放的最低能量為為436.0kJ,形成形成1molN2鍵釋放的最低能鍵釋放的最低能量為量為946kJ,這些能量就是相應化學鍵的這些能量就是相應化學鍵的鍵能鍵能,通常通常(tngchng)取正值取正值.第22頁/共33頁第二十三頁，共33頁。 某些共價鍵的鍵能某些共價鍵的鍵能三、鍵參數(shù)三、鍵參數(shù)(cnsh)(一一)鍵能：氣態(tài)基態(tài)原子形成鍵能：氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學鍵釋放化學鍵釋放(shfng) 的最低能量。的最低能量。(KJ/mol)。a a、鍵能越大，形成

14、化學鍵時放出的能量、鍵能越大，形成化學鍵時放出的能量(nngling)(nngling)越多，其共價鍵越穩(wěn)定，越不容易越多，其共價鍵越穩(wěn)定，越不容易被打斷。被打斷。b、鍵能：三鍵雙鍵單鍵、鍵能：三鍵雙鍵單鍵（注：鍵能不成倍數(shù)關系注：鍵能不成倍數(shù)關系）c、元素非金屬性越強，、元素非金屬性越強，HR鍵鍵能越大，鍵越穩(wěn)定鍵鍵能越大，鍵越穩(wěn)定第23頁/共33頁第二十四頁，共33頁。1 1 根據(jù)表根據(jù)表2-12-1數(shù)據(jù)，計算數(shù)據(jù)，計算1molH21molH2分別跟分別跟1molCl21molCl2、1molBr21molBr2（蒸氣）反應，分別生成（蒸氣）反應，分別生成(shn (shn chn)2mo

15、lHClchn)2molHCl和和2molHBr2molHBr分子，哪個反應放出的分子，哪個反應放出的能量多？能量多？H2 + Cl2 = 2HCl 436.0kJmol-1 + 242.7kJmol-1 2431.8kJmol-1 = 184.9kJ H2 + Br2 = 2HBr 436.0kJmol-1 + 193.7kJmol-1 2366kJmol-1 = 102.7kJ HCl釋放能量比釋放能量比HBr釋放能量多釋放能量多,因而生成的因而生成的HCl更穩(wěn)定更穩(wěn)定,即即HBr更容易更容易(rngy)發(fā)發(fā)生熱分解生成相應的單質生熱分解生成相應的單質.第24頁/共33頁第二十五頁，共33

16、頁。(2)鍵長：形成鍵長：形成(xngchng)共價鍵的兩個原子之間的核共價鍵的兩個原子之間的核間距。間距。鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定(wndng)(wndng)( (二二) )、鍵長、鍵長 定義：定義： 形成共價鍵的兩個形成共價鍵的兩個(lin )(lin )原子核之原子核之間距離。間距離。鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定第25頁/共33頁第二十六頁，共33頁。共價半徑共價半徑(教材教材(jioci)P32)相同原子的共價鍵鍵長的一半相同原子的共價鍵鍵長的一半(ybn)(ybn)稱為共價半徑。稱為共價半徑。第26頁/共33

17、頁第二十七頁，共33頁。(三三)鍵角：在原子數(shù)超過鍵角：在原子數(shù)超過2的分子中，兩個的分子中，兩個(lin )共價鍵之間的夾角（決定分子的空共價鍵之間的夾角（決定分子的空間構型）間構型）由于共價鍵具有方向性，因此多原由于共價鍵具有方向性，因此多原子分子的鍵角子分子的鍵角(jin ji(jin jio)o)一定一定第27頁/共33頁第二十八頁，共33頁。 CO分子分子(fnz)和和N2分子分子(fnz)的某些性質的某些性質 四、等電子四、等電子(dinz)原原理：理： 原子總數(shù)相同原子總數(shù)相同(xin tn)(xin tn)、價電子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同(xin tn)(xin tn)的分子具

18、有相似的化學鍵特征，它們的許多的分子具有相似的化學鍵特征，它們的許多性質是相近的性質是相近的 類型類型實例實例空間構型空間構型雙原子雙原子1010電子電子N N2 2，CO,CCO,C2 22-2-,CN,CN- -直線直線三原子三原子1616電子電子COCO2 2，CSCS2 2，N N2 2O,BeClO,BeCl2 2直線直線三原子三原子1818電子電子O O3 3，SOSO2 2，NONO2 2- -V V型型四原子四原子2424電子電子NONO3 3- -,CO,CO3 32-2-，BFBF3 3，SOSO3 3平面三角形平面三角形五原子五原子3232電子電子CClCCl4 4，SO

19、SO4 42-2-，POPO4 43-3-正四面體正四面體第28頁/共33頁第二十九頁，共33頁。1 1、能夠、能夠(nnggu)(nnggu)用鍵能的大小作為主要依據(jù)來解釋的用鍵能的大小作為主要依據(jù)來解釋的是（是（ ）A A、稀有氣體一般難以發(fā)生化學反應、稀有氣體一般難以發(fā)生化學反應B B、氮氣的化學性質比氧氣穩(wěn)定、氮氣的化學性質比氧氣穩(wěn)定C C、二氧化碳是一種直線型分子、二氧化碳是一種直線型分子D D、硝酸是揮發(fā)性酸，而硫酸是不揮發(fā)性酸、硝酸是揮發(fā)性酸，而硫酸是不揮發(fā)性酸B B2 2、能說明、能說明(shumng)BF3(shumng)BF3分子中的分子中的4 4個原子處于同一平面的理由是

20、（個原子處于同一平面的理由是（ ）A A、3 3個個BFBF鍵的鍵能相同鍵的鍵能相同B B、3 3個個BFBF鍵的鍵長相同鍵的鍵長相同C C、3 3個個BFBF鍵的鍵角均為鍵的鍵角均為120120D D、3 3個個BFBF鍵均為鍵均為鍵鍵C C第29頁/共33頁第三十頁，共33頁。3 3、下列說法中正確的是、下列說法中正確的是 （ ）A A雙原子分子中化學鍵鍵能越大，分子越牢固雙原子分子中化學鍵鍵能越大，分子越牢固B B雙原子分子中化學鍵鍵長越長，分子越牢固雙原子分子中化學鍵鍵長越長，分子越牢固C C雙原子分子中化學鍵鍵角越大，分子越牢固雙原子分子中化學鍵鍵角越大，分子越牢固D D在同一分子中

21、，在同一分子中，鍵和鍵和鍵的分子軌道重疊程度鍵的分子軌道重疊程度(chngd)(chngd)一一樣多，只是重疊的方向不同樣多，只是重疊的方向不同A A第30頁/共33頁第三十一頁，共33頁。4 4、下列說法中不正確的是（、下列說法中不正確的是（ ）A A、雙鍵、三鍵都有、雙鍵、三鍵都有鍵鍵B B、成鍵原子間原子軌道重疊越多，共價鍵越牢固、成鍵原子間原子軌道重疊越多，共價鍵越牢固C C、因每個原子未成對電子數(shù)是一定、因每個原子未成對電子數(shù)是一定(ydng)(ydng)的，故配對原子個數(shù)也一的，故配對原子個數(shù)也一定定(ydng)(ydng)D D、所有原子軌道在空間都有自己的方向性、所有原子軌道在空間都有自己的方向性D D5 5、下列、下列(xili)(xili)共價鍵的鍵能按由小到大排列的是（共價鍵的鍵能按由小到大排列的是（ ）A ANCl NBr NFNCl NBr NFB BHCl HS HPHCl HS HPC CSeH SH OHSeH SH OHD DCH NH OH