选修三--第二章分子结构与性质第一节--共价键--tgx.ppt

第二章分子结构与性质 第一节共价键 化学是在分子层次上研究物质的科学 分子由原子构成 绝大多数物质分子是由原子相互结合构成的 只有极少数物质的分子是由单个原子构成 稀有气体 20世纪初 在原子结构理论的基础上 建立了化学键的电子理论 共价键是现代化学键的理论核心 1 什么是共价键 2 通常哪些元素之间可以形成共价键 3 共价键是如何形成的 电负性相差不大 一 共价键 学与问 你能用电子式表示H2 HCl Cl2分子的形成过程吗 为什么不可能有H3 H2Cl Cl3分子的形成 4共价键具有饱和性 按照共价键的共用电子对理论 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 H原子 Cl原子都只有一个未成对电子 因而只能形成H2 HCl Cl2分子 不能形成H3 H2Cl Cl3分子 1 H2分子的形成过程 二 用电子云来描述共价键的形成过程 H H 2 HCl分子的形成过程 H 用电子云来描述共价键的形成过程 3 Cl2分子的形成过程 用电子云来描述共价键的形成过程 二 共价键的形成 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 2 类型 a s s 键的形成 1 键的形成 1 定义 形成共价键的未成对电子的原子轨道 按照头碰头的方式重叠成键 b s p 键的形成 电子云相互重叠 c p p 键的形成 电子云相互重叠 3 键的特征 轴对称 以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作 得到的电子云图形不变 叫轴对称 稳定性 形成的 键的原子轨道重叠程度大 键越稳定 用电子云来描述共价键的形成过程 4 P P的另一种重叠方式 2 键的形成 电子云重叠 键的电子云 1 定义 形成共价键的未成对电子的原子轨道 按照肩并肩的方式重叠成键 2 P P 键的形成 3 键的特征 电子云重叠 键的电子云 镜像对称 键的电子云由两块组成 分别位于由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 这种特征为镜像对称 键的重叠程度小于 键 的稳定性小于 键 键较易断裂 Pz Pz 键 N2分子形成 1个 键 2个 键 乙烷 乙烯 乙炔分子中的共价键分别是由几个 键和几个 键组成 沿轴方向 头碰头 平行方向 肩并肩 轴对称 镜像对称 强度大 不易断裂 强度较小 易断裂 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 构成分子的原子个数 数量关系 决定分子空间构型 饱和性 方向性 共价键 形成H2 HCl Cl2分子 为什么不能形成H3 H2Cl Cl3分子 1 下列说法正确的是 A 非金属元素之间只能形成共价键 而不能形成离子键B 共价键的方向性决定了原子形成分子时相互结合的数量关系C 烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中只含 键 而烯烃中含有 键D 乙醇分子中不存在 键 CD 2 在下列分子中 HF Br2 H2O N2 CO2 H2 H2O2 HCN分子中只有 键的是 分子中含有 键的是 分子中所有原子都满足最外层为8个电子结构的是 分子中含有由两个原子的s轨道重叠形成的 键的是 分子中含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的 键的是 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 键的是 三 键参数 键能 键长 键角 一 键能 气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量 KJ mol 例如 形成1molH H键释放的最低能量为436 0kJ 形成1molN2键释放的最低能量为946kJ 这些能量就是相应化学键的键能 通常取正值 某些共价键的键能 三 键参数 一 键能 气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量 KJ mol a 键能越大 形成化学键时放出的能量越多 其共价键越稳定 越不容易被打断 b 键能 三键 双键 单键 注 键能不成倍数关系 c 元素非金属性越强 H R键键能越大 键越稳定 1根据表2 1数据 计算1molH2分别跟1molCl2 1molBr2 蒸气 反应 分别生成2molHCl和2molHBr分子 哪个反应放出的能量多 H2 Cl2 2HCl436 0kJ mol 1 242 7kJ mol 1 2 431 8kJ mol 1 184 9kJ H2 Br2 2HBr436 0kJ mol 1 193 7kJ mol 1 2 366kJ mol 1 102 7kJ HCl释放能量比HBr释放能量多 因而生成的HCl更稳定 即HBr更容易发生热分解生成相应的单质 2 键长 形成共价键的两个原子之间的核间距 键长越短 键能越大 共价键越稳定 二 键长定义 形成共价键的两个原子核之间距离 键长越短 键能越大 共价键越稳定 共价半径 教材P32 相同原子的共价键键长的一半称为共价半径 三 键角 在原子数超过2的分子中 两个共价键之间的夹角 决定分子的空间构型 由于共价键具有方向性 因此多原子分子的键角一定 CO分子和N2分子的某些性质 四 等电子原理 原子总数相同 价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征 它们的许多性质是相近的 1 能够用键能的大小作为主要依据来解释的是 A 稀有气体一般难以发生化学反应B 氮气的化学性质比氧气稳定C 二氧化碳是一种直线型分子D 硝酸是挥发性酸 而硫酸是不挥发性酸 B 2 能说明BF3分子中的4个原子处于同一平面的理由是 A 3个B F键的键能相同B 3个B F键的键长相同C 3个B F键的键角均为120 D 3个B F键均为 键 C 3 下列说法中正确的是 A 双原子分子中化学键键能越大 分子越牢固B 双原子分子中化学键键长越长 分子越牢固C 双原子分子中化学键键角越大 分子越牢固D 在同一分子中 键和 键的分子轨道重叠程度一样多 只是重叠的方向不同 A 4 下列说法中不正确的是 A 双键 三键都有 键B 成键原子间原子轨道重叠越多 共价键越牢固C 因每个原子未成对电子数是一定的 故配对原子个数也一定D 所有原子轨道在空间都有自己的方向性 D 5 下列共价键的键能按由小到大排列的是 A N ClN BrN FB H ClH SH PC Se HS HO HD C HN HO H CD 7 某些化学键的键能如下表所示 kJ mol 1 1 把1molCl2分解为气态原子时 需要 填 吸收 或 放出 KJ能量 2 1molH2在2molCl2中燃烧 放出的热量KJ 3 由表中所列化学键形成的单质分子中 最稳定的是 最不稳定的是 形成的