分子结构与性质第一节共价键.ppt

第二章分子结构与性质,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。,分子中相邻原子之间是靠什么作用而结合在一起？,用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程？为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？,学与问,一、共价键类型,1、共价键的特性饱和性、方向性,由共用电子对理论，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，即共价键的“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,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。成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的电子密度增大，体系的能量降低。,2、共价键的形成,(a)s-s键的形成,(1)键的形成,(b)s-p键的形成,电子云相互重叠,电子云相互重叠,(c)p-p键的形成,(2)键的形成,电子云重叠,键的电子云,键的常见类型有(1)s-s,(2)s-p,(2)p-p,请指出下列分子键所属类型:A、HBrB、NH3C、F2D、H2,课堂练习,s-p,s-p,p-p,s-s,3、键和键的比较,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,氮气的化学性质很不活泼，通常很难与其他物质发生化学反应。请你写出氮分子的电子式和结构式，并分析氮分子中氮原子的轨道是如何重叠形成化学键的,问题探究一,乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别由几个键和几个键组成？,问题探究二,乙烷：个键乙烯：个键个键乙炔：个键个键,7,2、已知键可吸收紫外线，含键物质可做护肤品。请问下列物质中哪些是含有键的分子（）A.NH3B.CH4C.CO2D.C2H2,课堂练习,CD,问题探究三,请写出乙烯、乙炔与溴发生加成反应的反应方程式。并思考：在乙烯、乙炔和溴发生的加成反应中，乙烯、乙炔分子断裂什么类型的共价键？,问题探究四,根据氢原子和氟原子的核外电子排布，你知道F2和HF分子中形成的共价键有什么不同吗？,根据元素电负性的强弱，你能判断F2和HF分子中共用电子对是否发生偏移吗？,二、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kJmol-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,3.键角分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角。键角.,说明键角决定分子的立体结构和分子的极性常见的分子的键角有:CO2180。H2O104.5。NH3107.3。CH4109。28C2H4180。,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。,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，键能可作为衡量化学键牢固程度的键参数。,2.键长形成共价键的两个原子之间的核间的平衡距离。键能与键长的关系:一般来说,键长越短,键能越大,分子越稳定.,3.键角分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角。键角决定分子的立体结构和分子的极性.,1molH2与1molCl2反应生成2molHCl时，其理论分析数据与实验数据略有差异，下图表示上述反应能量变化的理论分析示意图：,化学键断裂需要（填“释放”或“吸收”）能量；图中共释放的能量kJ/mol；该反应的反应物的总能量（填“大于”、“等于”或“小于”）反应产物的能量，所以该反应是_反应,思考与交流,思考与交流,1.试利用表2-1的数据进行计算，1molH2分别跟1molCl2,1molBr2(蒸气）反应，分别形成2molHCl分子和2molHBr分子，哪个反应释放的能量更多？如何用计算结果说明HCl分子和HBr分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质？,2.N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强，从键能的角度如何理解这一化学事实？,3.通过上述的例子，你认为键长、键能对分子的化学性质有什么影响？,三、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.等电子体的判断和利用判断方法：原子总数相同，价电子总数相同的分子为等电子体.应用：利用等电子体性质相似，空间构型相同，可运用来预测分子空间的构型和性质.,1.写出10电子构型的分子：写5个10电子构型的离子：写6个18电子构型的分子：写4个18电子构型的离子：2.空间构型小结：正四面体型（10928）金刚石（硅）、CH4、CCl4、NH4+、SO42-、PO43-、P4（60）（注意）三角锥型氨（107.3）平面型（120）石墨C2H4BF3C6H6直线型(180）C2H2CO2CS2,1.经验规律：象一氧化碳和氮分子这样具有相同电子数(指分子或离子中全部电子总数或价电子总数)和相同原子数的两个或两个以上的分子或离子，它们的分子结构相似，性质相似。这条规律就叫做等电子原理。具有等电子的物质，如一氧化碳和氮分子就彼此叫做等电子体。2.互为等电子体应该满足的条件：在微粒的组成上，微粒所含原子数目相同在微粒的构成上，微粒所含电子数目相同在微粒的结构上，微粒中原子的空间排列方式相同,3.应用：应用等电子原理，可利用已知的分子的构型（几何构型、电子构型）和物理性质对相应等电子分子的构型和物理性质进行预测。4.典型事例：N2O与CO2是等电子体硅和