共價鍵的性質和結構

1、共價鍵的性質和結構復習回憶什么是化學鍵？什么是離子鍵？什么是共價鍵？化學鍵：分子中相鄰原子之間強烈的相互作用。陰、陽離子之間通過靜電作用形成的化學鍵。共價鍵：原子間通過共用電子對形成的化學鍵。1、離子鍵（1）成鍵微粒： 。（2）成鍵實質： 。（3）形成條件：通常， 元素 與 元素的原子相結合。陰、陽離子靜電作用活潑金屬(A、A族)活潑非金屬(A、A族)【思考】.(1)活潑金屬元素和活潑非金屬元素一定形成離子鍵嗎？(2)僅由非金屬元素組成的物質中一定不含離子鍵嗎？ (1)不一定，如AlCl3中鋁元素和氯元素形成的是共價鍵。(2)不一定，如NH4Cl全由非金屬元素組成，但它是離子化合物。（4）表示

2、方法用電子式表示離子化合物基礎知識梳理用電子式表示離子化合物的形成過程基礎知識梳理2、共價鍵（1）成鍵微粒： 。（2）成鍵實質： 。（3）形成條件： 的原子相結合。原子共用電子對非金屬元素（4）分類(5) 【思考】共價鍵僅存在于共價化合物中嗎？不是，共價鍵也可以存在于離子化合物中，如NaOH，NH4Cl中都含有共價鍵。學與問 我們能用電子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成 為什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？一、 價鍵理論的要點2.最大重疊原理兩原子各自提供1個自旋方向相反的電子彼此配對。兩個原子軌道重疊部分越大，兩核間電子的概率密度越大，形成的共價鍵越牢固，分子越穩(wěn)定。1、共價

3、鍵具有飽和性 按照價鍵理論的電子配對原理，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“飽和性”。跟蹤練習. 1 . 分別寫出下列非金屬元素的原子電子配對成鍵數(shù)目 H 、A 、A 、A 。2 . 為什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？1231二、共價鍵的特征共價鍵具有飽和性決定了原子形成分子時相互結合的數(shù)量關系電子所在的原子軌道都具有一定的形狀，成鍵原子的電子云盡可能達到最大重疊必須沿一定方向交蓋，所以共價鍵有方向性。它決定了分子的空間構型。小結：共價鍵特征方向性飽和性2.共價鍵的方向性(原子形成分子時相互結合的數(shù)量關系)(決定分子的空間構型)HHHH氫原

4、子形成氫分子的電子云描述鍵HHs-s鍵1、鍵三、共價鍵1、共價鍵的形成“頭碰頭”式相互靠攏(1). s-s 鍵的形成H2分子的鍵為s-s 鍵，1. 鍵的形成鍵的特征是以形成化學鍵的兩原子核的連線為軸旋轉，共價鍵電子云的圖形不變，這種特征為軸對稱。(2). s-p 鍵的形成 未成對電子的電子云相互靠攏電子云相互重疊 未成對電子的電子云相互靠攏電子云相互重疊(3)、p-p 鍵的形成鍵的成鍵過程：“頭頂頭”XssXpxsXpxpx鍵的特征是：以形成化學鍵的兩原子核的連線為軸旋轉，共價鍵電子云的圖形不變，這種特征成為軸對稱。形成鍵的電子稱為電子。HClHClClCl的p-p鍵的形成HCl的s-p鍵的形

5、成ClClClCl2、鍵互相靠攏電子云重疊鍵的電子云PP鍵的種類：根據(jù)形成鍵的軌道不同可分為PP鍵、Pd鍵、dd鍵等等。鍵的特征：(1)電子云為鏡像，即是每個鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由兩個原子核構成的平面的兩側。(2)不穩(wěn)定,容易斷裂。p-p鍵的形成“肩并肩”式 鍵的成鍵過程：“肩并肩”XZZpZpZ形成鍵的電子稱為電子。鍵特點:兩個原子軌道以平行或“肩并肩” 方式重疊；原子重疊的部分分別位于兩原子核構成平面的兩側，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為鏡像，稱為鏡像對稱鍵不能旋轉；由于鍵重疊程度要比鍵小,所以鍵的強度要比鍵大。穩(wěn)定性： 鍵 鍵zzyyxNNzy氮分子中原子軌道重

6、疊方式如何？科學探究N2中p-p鍵和p-p鍵的形成過程 小結：鍵和鍵的成鍵規(guī)律s電子和s電子、s電子和p電子只能形成鍵；p電子和p電子既可形成鍵，又可能形成鍵；且 p電子和p電子先形成鍵，后形成鍵。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。沿鍵軸方向 頭碰頭沿鍵軸方向平行肩并肩軸對稱，可旋轉鏡像對稱，不可旋轉鍵強度大,不易斷裂，不活潑。鍵強度較小,容易斷裂，活潑。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,另兩個為鍵較大較小歸納：鍵和鍵的比較練習1.在氟氣分子中，形成共價鍵的原子軌道是 ( )A、氟原子的2p軌道和氟原子的1s軌道 B、

7、氟原子的3p軌道和氟原子的1s軌道 C、氟原子的2p軌道和氟原子的2p軌道D、氟原子的3p軌道和氟原子的3p軌道 C練習2. 試分析乙烷（CH3-CH3）、乙烯(CH2=CH2)、乙炔(CHCH)分子中化學鍵的成分。 乙烷（CH3-CH3）分子中7個鍵； 乙烯分子與溴發(fā)生加成反應時，斷裂哪種類型的鍵？為什么？乙烯(CH2=CH2）分子中5個鍵、1個鍵乙炔(CHCH)分子中3個鍵、2個鍵練習3.關于乙醇分子的說法正確的是（ ）A.分子中共含有8個極性鍵B.分子中不含非極性鍵C.分子中只含鍵D.分子中含有1個鍵C73總結:共價鍵：原子之間通過共用電子對所形成的相互作用。1.共價鍵的性質: 飽和性,

8、方向性2.共價鍵的常見類型: 鍵 “頭碰頭”（s-s、s-p、p-p ）鍵 “肩并肩”（p-p）四、鍵參數(shù)鍵能、鍵長和鍵角鍵能：氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學鍵釋放的最低能量。鍵能越大，化學鍵越穩(wěn)定。破壞1mol化學鍵形成氣態(tài)基態(tài)原子所需的最低能量。應用：計算化學反應的反應熱。H=反應物鍵能總和-生成物鍵能總和某些共價鍵鍵能/kJmol-1表2-1問題 規(guī)律: 鍵能越大,化學鍵越牢固,由該鍵形成的分子越穩(wěn)定。某些共價鍵鍵能(kJ/mol)鍵長/pm (1pm=10-12m)表2-22、鍵長：形成共價鍵的兩個原子之間的核間距。鍵長是衡量共價穩(wěn)定性的另一個參數(shù)。討論：對比表2-1和表2-2找出鍵長與

9、鍵能及穩(wěn)定性的關系。規(guī)律:鍵長越短,一般鍵能越大，化學鍵越牢固,由該鍵形成的分子越穩(wěn)定。練習:由下表的數(shù)據(jù)判斷,下列分子的穩(wěn)定性 2 , Cl2 B.HCl, HBr ,HI思考與交流 N2、O2、F2跟H2的反應能力依次增強，從鍵能的角度應如何理解這一化學事實？ 通過上例子，你認為鍵長、鍵能對分子的化學性質有什么影響？ 一般地，形成的共價鍵的鍵能越大，鍵長越短，共價鍵越穩(wěn)定，含有該鍵的分子越穩(wěn)定，化學性質越穩(wěn)定。3、鍵角：兩個共價鍵之間的夾角稱為鍵角。 鍵角一定，表明共價鍵具有方向性。鍵角是描述分子立體結構的重要參數(shù)，分子的許多性質與鍵角有關。鍵角決定分子的空間構型。H2O 105NH3 1

10、07CO2 180CH4 10928觀察P32頁中表2-3的數(shù)據(jù)從表中可以看出，CO分子與N2分子在許多性質上十分相似，這些相似性，可以歸結為它們具有相等的價電子數(shù)，導致它們具有相似的化學結構。表2-3 CO分子和N2分子的某些性質分子熔點/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/-210.00-190.49-195.811.6 mL107594610等電子體：原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的分子。等電子體原理：原子總數(shù)、價電子總數(shù)相同的分子具有相似的化學鍵特征，它們的許多性質是相近的。五、等電子原理(物理性質)例舉一些常見的等電子

11、體：SO2O3NO2-SO3NO3-SiO32-C6H6B3N3H6NO2-NO2N2COC22-CO2N2OCS2NH3H3O+CH4NH4+CNAlO2-練習 原子數(shù)相同，最外層電子總數(shù)相同的分子，互稱為等電子體。等電子體的結構相似，物理性質相似。（1）根據(jù)上述原理，僅由第二周期元素組成的共價分子中，互為等電子體的是： 和 。（2）等電子原理又有發(fā)展，例如：由短周期元素組成的物質中，與NO2-互為等電子體的分子有 、 。 N2OCO2N2COSO2O31、下列說法中，錯誤的是( ).鍵長越長，化學鍵越牢固.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

12、越穩(wěn)定.原子間通過共用電子對所形成的化學鍵叫共價鍵練習A2、能夠用鍵能解釋的是( ).氮氣的化學性質比氧氣穩(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)生化學反應.硝酸易揮發(fā)，硫酸難揮發(fā)A練習課 堂 小 結四、鍵參數(shù)鍵能、鍵長和鍵角鍵能：氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學鍵釋放的最低能量。鍵能越大，化學鍵越穩(wěn)定。鍵長：形成共價鍵的兩個原子之間的核間距。鍵長越短，鍵能越大，化學鍵越穩(wěn)定。鍵角：兩個共價鍵之間的夾角。破壞1mol化學鍵形成氣態(tài)基態(tài)原子所需的最低能量。應用：計算化學反應的反應熱。H=反應物鍵能總和-生成物鍵能總和課 堂 小 結等電子體： 原子總數(shù)、價電子總數(shù)相同的分子。等電子體原理： 原子總數(shù)、價電子總數(shù)相同的分子具有相似的化學鍵特征，它們的許多性質相近。五、等電子原理科學視野：用質譜儀測定分子結構 現(xiàn)代化學常利用質譜儀測定分子的結構。它的基本原理是在質譜儀中使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子等粒子。由于生成的分子離子、碎片離子具有不同的相對質量，它們在高壓電場加速后，通過狹縫進入