高中化学 第二章 第1节《共价键》参考课件2 新人教版选修3.ppt

第二章 分子的结构与性质第一节共价键 复习回忆 什么是化学键 什么是离子键 什么是共价键 化学键 分子中相邻原子之间强烈的相互作用 离子键 阴 阳离子之间通过静电作用形成的化学键 共价键 原子间通过共用电子对形成的化学键 思考 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 1 不一定 如alcl3中铝元素和氯元素形成的是共价键 2 不一定 如nh4cl全由非金属元素组成 但它是离子化合物 1 离子键 1 成键微粒 2 成键实质 3 形成条件 通常 元素与元素的原子相结合 阴 阳离子 静电作用 活泼金属 a a族 活泼非金属 a a族 4 表示方法 用电子式表示离子化合物 用电子式表示离子化合物的形成过程 基础知识梳理 2 共价键 1 成键微粒 2 成键实质 3 形成条件 的原子相结合 原子 共用电子对 非金属元素 4 分类 思考 共价键仅存在于共价化合物中吗 不是 共价键也可以存在于离子化合物中 如naoh nh4cl中都含有共价键 学与问 我们能用电子式表示h2 hcl cl2分子的形成 为什么不可能有h3 h2cl cl3分子的形成 新课讲解 一 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 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 1s 1s 电子云重叠 h h共价键 氢原子形成氢分子的电子云描述 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 a a a 2 为什么不可能有h3 h2cl cl3分子的形成 二 共价键的特征 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 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 电子云在两个原子核间重叠 意味着电子出现在核间的概率增大 电子带负电 因而可以形象的说 核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁 把带正电的两个原子核 黏结 在一起了 三 共价键的形成 1 s s 键的形成h2分子的键为s s 键 1 键的形成 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 这种特征为轴对称 2 s p 键的形成 电子云相互重叠 电子云相互重叠 3 p p 键的形成 键的成键过程 头顶头 x s s x px s x px px 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 这种特征成为轴对称 形成 键的电子称为 电子 2 键的形成 电子云重叠 键的电子云 键的成键过程 肩并肩 x z z pz pz 形成 键的电子称为 电子 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 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 探究分析 n2分子中共价键的成分 基态n原子电子排布1s22s22px12py12pz1 n2分子中含1个 键和2个 键 小结 键和 键的成键规律 s电子和s电子 s电子和p电子只能形成 键 p电子和p电子既可形成 键 又可能形成 键 且p电子和p电子先形成 键 后形成 键 共价单键是 键 共价双键中一个是 键 另一个是 键 共价三键中一个是 键 另两个为 键 沿键轴方向头碰头 沿键轴方向平行肩并肩 轴对称 可旋转 镜像对称 不可旋转 键强度大 不易断裂 不活泼 键强度较小 容易断裂 活泼 共价单键是 键 共价双键中一个是 键 另一个是 键 共价三键中一个是 键 另两个为 键 较大 较小 归纳 键和 键的比较 练习1 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 练习2 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 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 键 1个 键 乙炔 ch ch 分子中3个 键 2个 键 练习3 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 键d 分子中含有1个 键 c 7 3 总结 共价键 原子之间通过共用电子对所形成的相互作用 1 共价键的性质 饱和性 方向性2 共价键的常见类型 键 头碰头 s s s p p p 键 肩并肩 p p 四 键参数 键能 键长和键角 1 键能气态基态原子形成1mol共价键释放的最低能量 或拆开1mol共价键所吸收的能量 例如h h键的键能为436 0kj mol 1 说明 键能的单位是kj mol 1 形成化学键通常放出热量键能为通常取正值 键能越大 化学键越稳定 2 键长形成共价键的两个原子之间的核间的平衡距离 说明 键长的单位都是pm 10 12m 键长越短往往键能就越大 共价键越稳定 一般而言原子半径越大 键长越大 3 键角 多原子分子中 两共价键之间的夹角叫做键角 2 常见分子的键角 co2 h2o nh3 ch4 p4 3 意义 键角决定了分子的空间构形 4 来历 共价键的方向性 1 概念 小结 键能 键长 键角是共价键的三个参数键能 键长决定了共价键的稳定性 键角决定了分子的空间构型 练习 1 下列说法正确的是 a 分子中键能越大 键越长 则分子越稳定b 只有非金属原子之间才能形成共价键c 水分子可以表示为h o h 分子中键角180 d h o键键能463kj mol 故破坏18克水分子中的h o键时需要吸收的能量为2x463kj d 2 能用键能大小解释的是 a n2的化学性质比o2稳定 b 硝酸易挥发 硫酸难挥发 c 惰性气体一般难发生化学反应 d 通常情况下 br2呈液态 i2呈固态 a 1 等电子体 是指且的粒子 具有相同的化学键特征 五 等电子原理 原子总数 价电子总数 应用 等电子体的许多性质是相近的 空间构型是相同的 所以可以利用等电子体来预测分子的空间构型和性质 思考探究 在n2 co2 co n2o之间互为等电子体的是谁 请预测 1 n2o的几何构型 2 co中的共价键类型 2 等电子原理 1 原子总数相同 价电子总数相同的分子或离子具有相似化学键特征 许多性质是相似的 此原理称为等电子原理 2 等电子体实例co和n2具有相同的原子总数和相同的价电子总数 属于等电子体 其性质对比如下 3 等电子体的判断和利用 1 判断方法 原子总数相同 价电子总数相同的分子 2 应用 等电子体的许多性质是相近的 空间构型是相同的 利用等电子体可以 判断一些简单分子或离子的立体构型 利用等电子体在性质上的相似性制造新材料 利用等电子原理针对某物质找等电子体 4 一些常见的等电子体二原子10电子的等电子体 n2 co cn c22 二原子11电子的等电子体 no o2 三原子16电子的等电子体 co2 cs2 n2o cno n3 三原子18电子的等电子体 no2 o3 so2四原子24电子的等电子体 no3 co32 bf3 so3 g 1 1919年 langmuir提出等电子体的概念 由短周期元素组成的粒子 只要其原子数相同 各原子最外层电子数之和相同 也可互称为等电子体 等电子体的结构相似 物理性质相近 根据上述原理 下列各对粒子中 空间结构相似的是 a so2与o3b co2与no2c cs2与no2d pcl3与bf3 a 2 从实验测得不同物质中氧 氧键之间的键长和键能数据如下表 其中x y的键能数据尚未测定 但可根据规律推导键能的大小顺序为w z y x 该规律是 a 成键时电子数越多 键能越大b 键长越长 键能越小c 成键所用的电子数越少 键能越大d 成键时电子对越偏移 键能越大 b 3 1 根据等电子原理 仅由第二周期元素组成的共价分子中 互为等电子体的是 和 和 2 根据等电子原理 由短周期元素组成的粒子 只要