包含本章三节-共价键修改ppt课件

1、2019高一竞赛培训资料高一竞赛培训资料什么是化学键？什么是化学键？什么是离子键？什么是离子键？什么是共价键？什么是共价键？化学键：分子中相邻原子之间剧烈的相互作用。化学键：分子中相邻原子之间剧烈的相互作用。离子键：阴、阳离子之间经过静电作用构成的离子键：阴、阳离子之间经过静电作用构成的 化学键。化学键。共价键：原子间经过共用电子对构成的化学键。共价键：原子间经过共用电子对构成的化学键。复习回想：复习回想：极性键和非极性键 金属键金属键 pm， E min mol 氢分子的两种形状氢分子的两种形状 吸引态吸引态 排斥态排斥态两个氢原子结合成氢分子时能量的变化两个氢原子结合成氢分子时能量的变化

2、他能用电子式表示他能用电子式表示H2、HCl、H2S、NH3分子的构成过程吗？分子的构成过程吗？电子云在两个原子核间重叠，意味着电子出如今核间的概率增大。 高概率地出如今两个原子核之间的电子与高概率地出如今两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用是共价键的本质。两个原子核之间的电性作用是共价键的本质。共价键实际：电子配对原理共价键特性：饱和性决议了各种原子构成分子时相互结合的数量关系。一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋相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，这就共价键的反的电子配对成键，这就共价键的“饱和性。饱和性。(a)(a)、s-s s-s 键的构成键的构

3、成相互靠拢相互靠拢 原子轨道以“头碰头方式相互重叠导致电子在核间出现概率增大而构成的共价键称为键。轴对称 未成对电子的未成对电子的电子云相互靠拢电子云相互靠拢电子云相互重叠电子云相互重叠 未成对电子的未成对电子的电子云相互靠拢电子云相互靠拢电子云相互重叠电子云相互重叠键的特征：键的特征： 以构成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操以构成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形根本不变。作，共价键电子云的图形根本不变。 两个原子两个原子相互接近相互接近电子云重叠电子云重叠键的电子云键的电子云写出N2分子的电子式。 原子轨道以“肩并肩方式相互重叠导致电子在核间出现概率增大而构成的共价

4、键称为键。N2分子中有一个键，两个键。镜像对称决议了分子的立体构型。写出写出H2SH2S的电子式。的电子式。夹角接近夹角接近9090不能处理的问题：O2不存在未成对电子反磁性实验现实：氧分子有顺磁性N2分子非常稳定，C2H2易发生加成反响分子轨道实际两原子各自提供两原子各自提供1个自旋方向相反个自旋方向相反的电子彼此配对。的电子彼此配对。两个原子轨道重叠部分越大，两两个原子轨道重叠部分越大，两核间电子的概率密度越大，构成核间电子的概率密度越大，构成的共价键越结实，分子越稳定。的共价键越结实，分子越稳定。XssXpxsXpxpx轴对称轴对称构成构成键的电子键的电子称为称为电子。电子。 两个原子两

5、个原子相互接近相互接近电子云重叠电子云重叠键的电子云键的电子云XZZpZpZ构成键的电子称为电子。镜像对称镜像对称 由原子轨道相互重叠构成的键和键总称价键轨道小结5：价键轨道沿轴方向沿轴方向“头碰头头碰头平行方向平行方向“肩并肩肩并肩轴对称轴对称镜像对称镜像对称强度大，不易断裂强度大，不易断裂强度较小，易断裂强度较小，易断裂共价单键是共价单键是键，共价双键中一个是键，共价双键中一个是 键，另一个是键，另一个是键，共价三键中一键，共价三键中一个是个是键，另两个为键，另两个为键。键。1、知氮分子的共价键是三键，他能模拟图、知氮分子的共价键是三键，他能模拟图2-1、 图图2-2、图、图2-3，经过画

6、图来描画吗？提示：氮原，经过画图来描画吗？提示：氮原子各自用三个子各自用三个p轨道分别跟另一个氮原子构成一个轨道分别跟另一个氮原子构成一个键和两个键和两个键。键。问题探求问题探求2.钠和氯经过得失电子同样也是构成电子对，为什么钠和氯经过得失电子同样也是构成电子对，为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用构成共价键而构成这对电子不被钠原子和氯原子共用构成共价键而构成离子键呢？他能从原子的电负性差别来了解吗？讨论离子键呢？他能从原子的电负性差别来了解吗？讨论后请填写表后请填写表2-2：0.9 3.02.1 3.02.5 3.52.10.91.0离子离子共价共价1.73. 乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键

7、分别乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别有几个有几个键和几个键和几个键组成？键组成？ 乙烷分子中由乙烷分子中由7个个键组成；乙烯分子中由键组成；乙烯分子中由5个个键和键和1个个键组成；乙烯分子中由键组成；乙烯分子中由3个个键和键和2个个键组成。键组成。 复习：共价键一、共价键1、键：以构成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。如H-H键。类型：ss、sp、pp等。2、键：由两个原子的p电子“肩并肩重叠构成。特点：肩并肩、两块组成、镜像对称、容易断裂。3、由原子轨道相互重叠构成的键和键总称价键轨道。4、判别共价键类型规律：共价单键是键；而共价双键中有一个

8、键，另一个是键；共价三键由一个键和两个键组成。 某些共价键的键能某些共价键的键能察看分析察看分析键能大小与化学键稳定性的关系？键能大小与化学键稳定性的关系？键能越大，化学键越稳定键能越大，化学键越稳定某些共价键键长某些共价键键长2 2、键长：构成共价键的两个原子之间的核间距、键长：构成共价键的两个原子之间的核间距1pm=1012 m察看分析察看分析键长与键能的关系？键长与键能的关系？键长越短，键能越大，共价键越稳定。键长越短，键能越大，共价键越稳定。3、键角：两个共价键之间的夹角称为键角。分子的外形由共价键之间的夹角决议如：三原子分子CO2的构造式为OCO，它的键角为180，是一种直线形分子；

9、如，三原子分子H20的HOH键角为105，是一种 V形分子。 多原子分子的键角一定，阐明共价键具有方向性。键角是描画多原子分子的键角一定，阐明共价键具有方向性。键角是描画分子立体构造的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。分子立体构造的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。共价半径：共价半径：一样原子的共价键键长的一半称为共价半径。一样原子的共价键键长的一半称为共价半径。 1 1、试利用表、试利用表2l2l的数据进展计算，的数据进展计算，1 mo1 H21 mo1 H2分分别跟别跟l molCl2l molCl2、lmolBr2(lmolBr2(蒸气蒸气) )反响，分别构成反响，分别构成2 2

10、 mo1HClmo1HCl分子和分子和2molHBr2molHBr分子，哪一个反响释放的能分子，哪一个反响释放的能量更多量更多? ?如何用计算的结果阐明氯化氢分子和溴化如何用计算的结果阐明氯化氢分子和溴化氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质？氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质？ 2 2N2N2、0202、F2F2跟跟H2H2的反响才干依次加强，从键的反响才干依次加强，从键能的角度应如何了解这一化学现实能的角度应如何了解这一化学现实? ? 3 3经过上述例子，他以为键长、键能对分子的经过上述例子，他以为键长、键能对分子的化学性质有什么影响？化学性质有什么影响？思索与交流思索与交流 1

11、1、构成、构成2 mo1HCl2 mo1HCl释放能量：释放能量：2 2431.8 kJ 431.8 kJ (436.0kJ+242.7kJ)= 184.9 kJ(436.0kJ+242.7kJ)= 184.9 kJ构 成构 成 2 m o 1 H B r2 m o 1 H B r 释 放 能 量 ：释 放 能 量 ： 2 2 3 6 6 k J 3 6 6 k J (436.0kJ+193.7kJ)= 102.97kJ(436.0kJ+193.7kJ)= 102.97kJHClHCl释放能量比释放能量比HBrHBr释放能量多释放能量多, ,因此生成的因此生成的HClHCl更稳定更稳定, ,即

12、即HBrHBr更容易发生热分解生成相应的单质更容易发生热分解生成相应的单质. . 2 2、键能大小是：、键能大小是：F-HO-HN-HF-HO-HN-H 3 3、键长越长，键能越小，键越易断裂，化学性、键长越长，键能越小，键越易断裂，化学性质越活泼。质越活泼。 CO分子和分子和N2分子的某些性质分子的某些性质 等电子原理：等电子原理： 原子总数一样、价电子总数一样的分原子总数一样、价电子总数一样的分子具有类似的化学键特征，它们的许多子具有类似的化学键特征，它们的许多性质是相近的。性质是相近的。 2019培训资料宏观的次序和调和宏观的次序和调和微观的规那么和对称微观的规那么和对称O2HClH2O

13、CO2双原双原子分子分子直子直线形线形三原子三原子分子立分子立体构造体构造有直线有直线形和形和V V形形C2H2CH2OCOCl2NH3P4四原子分四原子分子大多数子大多数采取平面采取平面三角形和三角形和三角锥形三角锥形CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OHC60C20C40C70 分子世界是如此的形形色色，异彩分子世界是如此的形形色色，异彩纷呈，美不胜收。分子的立体构造与纷呈，美不胜收。分子的立体构造与分子的稳定性有关，也与物质的宏观分子的稳定性有关，也与物质的宏观形状有关形状有关问题：为什么二氧化碳与水同为三原子分子，问题：为什么二氧化碳与水同为三原子分子，分子的空

14、间构型不同？分子的空间构型不同？ 甲醛和氨气都是四原子分子，为什么甲甲醛和氨气都是四原子分子，为什么甲醛呈平面三角形而氨气呈三角锥形？醛呈平面三角形而氨气呈三角锥形？最外层电子主族最外层电子主族4 2 3 34 4 43 5 33 4 6最外层电子主族最外层电子主族直线形直线形平面三角形平面三角形四面体四面体三角双锥三角双锥八面体八面体要求掌握价电子对数要求掌握价电子对数5及及5以下的分以下的分子的空间外形子的空间外形1800120010902818009003、价层电子对数：4CH4三角锥形H2O角形正四面体NH3AB4AB3AB2分子类型分子类型成键电子对数孤对电子对数403122正四面体

15、NH3 的空间构型的空间构型的空间构型2H O4、价层电子对数：5PCl5SF4ClF3三角双锥变形四面体T形直线形三角双锥3I二、二、 Pauling杂化轨道实际杂化轨道实际写出甲烷的电子式？写出甲烷的电子式？ 根据价键实际，甲烷的碳氢键应为根据价键实际，甲烷的碳氢键应为 键，键，推测分子的空间构型？推测分子的空间构型？ 甲烷的空间构型：正四面体。四个碳甲烷的空间构型：正四面体。四个碳氢键是完全等同的氢键是完全等同的杂化轨道实际杂化轨道实际1、SP3杂化以甲烷的分子构造为例杂化以甲烷的分子构造为例激发激发Sp3杂化重叠 构成构成4个个(sp3-s) 键键CH4分子构成过程分子构成过程 CHH

16、HHv 杂化：在构成分子时，由于原子的相互影响，假设干不同类型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新的轨道，这种轨道重新组合的过程叫做杂化。v 杂化轨道：经过杂化所构成的新轨道就称为杂化轨道。vn个原子轨道杂化，构成n个杂化轨道。v 留意两点：留意两点：(1)原子轨道的杂化只需在构成分子的过程中才会发生；原子轨道的杂化只需在构成分子的过程中才会发生；(2)能量相近通常是指：能量相近通常是指：ns与与np、ns,np与与nd或或n-1)d。 以上是用杂化轨道实际来解释以上是用杂化轨道实际来解释CH4的构造，得的构造，得到了称心的结论。从这里我们也可以看出：到了称心的结论。从这里我们也可以看

17、出：CH4烷烃的构型：锯齿状环己烷： C6H12船式和椅式环己烷： C6H12船式和椅式判别H2O,NH3分子构型sp3杂化含有孤对电子的杂化轨道叫做不等性杂化轨道。NH3 的空间构型的空间构型的空间构型2H O角形三角锥形BFFFsp2杂化轨道表示图杂化轨道表示图BF3分子的构造表示图分子的构造表示图BeClClsp杂化轨道表示图杂化轨道表示图BeCl2分子构造表示图分子构造表示图进展进展sp杂化时，每个杂化轨道由杂化时，每个杂化轨道由 S 轨道和轨道和 P 轨道组合而成，两个杂化轨道之间的夹角为轨道组合而成，两个杂化轨道之间的夹角为180。因此由。因此由sp杂化轨道构成的分子具有直线杂化轨

18、道构成的分子具有直线形的构型。形的构型。s-p 型杂化轨道和分子的空间构型型杂化轨道和分子的空间构型三、配合物实际简介三、配合物实际简介NH3 NH4+电子对“给予接受键配位键。配位键用箭号配位键用箭号“ 表示，表示，箭头方向由提供电子对的原子指向接受电子对的原子。箭头方向由提供电子对的原子指向接受电子对的原子。请分析H3O+的键型配合物：把金属离子或原子与某些分配合物：把金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合构成的化合物称为子或离子以配位键结合构成的化合物称为配位化合物，简称配合物。配位化合物，简称配合物。中心离子或中心原子：中心离子或中心原子：位于配离子或分子的中心普通为过渡金属配位体

19、：配离子中同中心原子结合的离子或分子。配位体：配离子中同中心原子结合的离子或分子。同中心离子直接相连的原子叫配位原子同中心离子直接相连的原子叫配位原子N、O、S、C、卤素H2O、NH3、F-、Cl-、SCN-有孤对电子的原子或离子有孤对电子的原子或离子Cu(NH3)42+SO42-内界 （配离子）中心原子外界离子配位原子配位体配位数配合物复盐与配位化合物的区别：复盐与配位化合物的区别：两种或两种以上的盐组成的盐称为复盐，两种或两种以上的盐组成的盐称为复盐，在水溶液中完全电离成简单离子。在水溶液中完全电离成简单离子。配合物：在水溶液中有络离子存在。配合物：在水溶液中有络离子存在。KAl(SO4)

20、2=K+Al3+2SO42Na3AlF6=3Na+AlF63- Ag+ + NH3 H2O = AgOH + Ag+ + NH3 H2O = AgOH + NH4+ NH4+ AgOH + 2NH3 H2O =Ag (NH3)2+ + 2H2O + OH- AgOH + 2NH3 H2O =Ag (NH3)2+ + 2H2O + OH- 银氨络离银氨络离子子Cu2(OH)2SO4(浅蓝色沉淀Cu(NH3)4SO4(深蓝色晶体)Cu(NH3)4 2+(深蓝色溶液)NH3H2O过量乙醇CuSO4(蓝色溶液)NH3H2O溶液中存在稳定的配离子 Cu(NH3)42+Ag (NH3)2+银氨络离子银氨络

21、离子SP杂化杂化 直线型直线型 :NH3 氨提供孤对电子氨提供孤对电子Ag+ 提供两个空轨道提供两个空轨道Cu(NH3)42+ Cu(NH3)42+ Cu(H2O)42+ Cu(H2O)42+ 铜提供空轨道铜提供空轨道氨气、水提供孤对电子氨气、水提供孤对电子Cu2+OH2H2OH2OH2OCu2+NH3 NH3 NH3H3N课堂练习：分析课堂练习：分析CO分子的成键情况。分子的成键情况。一个一个键：键：2px-2px电子云重叠，键轴为电子云重叠，键轴为x轴；轴；一个一个键：键： 2py-2py电子云重叠电子云重叠 ；一个一个配键：配键：O原子的原子的2pZ2电子电子 进入进入C原子的原子的2p

22、Z0空轨道空轨道 C ON2NH4+BF3H2O2019高一竞赛培训资料-HHHCl+-+非极性键非极性键极性键极性键白磷白磷(P4)足球烯足球烯C60非极性分子非极性分子HH+-OH2O分子的构造分子的构造NH3BF3+-HHHNNH3分子的构造分子的构造F1+F2+F3=0非极性分子非极性分子120F1F2F3矢量求和法分析矢量求和法分析BF3的极性的极性分子的极性是分子中化学键的极分子的极性是分子中化学键的极性的向量和。性的向量和。 只含非极性键的分子一定是非只含非极性键的分子一定是非极性分子；极性分子； 含极性键的分子，当分子中各含极性键的分子，当分子中各个键的极性的向量和等于零时，个

23、键的极性的向量和等于零时，是非极性分子，否那么是极性分是非极性分子，否那么是极性分子。子。CCl4键的极性键的极性分子的空间构型分子的空间构型 非极性分子非极性分子范德华力很弱，不属于化学键范德华力很弱，不属于化学键相对分子质量越大，范德华力越大；相对分子质量越大，范德华力越大；分子的极性越大，范的华力也越大分子的极性越大，范的华力也越大分子间作用力主要影响物质的物理性质熔点、沸点、溶解度 卤素的熔点和沸点卤素的熔点和沸点 物质分子物质分子 F2 Cl2 Br2 I2 沸沸 点点 83.26 239.16 331.16 457.66 熔熔 点点 50.16 170.76 265.36 386.

24、76卤素单质的熔沸点与相对分子质量的关系-300-200-10001002003003871160252相对分子质量温度三、氢键一种特殊的分子间力三、氢键一种特殊的分子间力氢键的本质：氢键的本质： 当氢原子与电负性很大，半经很小的原当氢原子与电负性很大，半经很小的原子子X如如F、O、N构成共价键，核间电子云构成共价键，核间电子云剧烈地偏向剧烈地偏向X原子，于是氢原子好似原子，于是氢原子好似“裸露的裸露的原子核，它具较大的吸引力与另一个电负性大、原子核，它具较大的吸引力与另一个电负性大、半经小并带有孤对电子的原子半经小并带有孤对电子的原子Y如如F、O、N相互吸引。这种作用力称氢键。氢键是范德华相

25、互吸引。这种作用力称氢键。氢键是范德华力外的另一种分子间的作用力力外的另一种分子间的作用力 本质上也是一种电性作用构成条件：构成条件：与电负性大且与电负性大且 r 小的原子小的原子 ( F，O， N ) 相连的相连的 H ；在附近有电负性大，在附近有电负性大，r 小的原子小的原子 ( F，O，N ) 。水分子中的氢键水分子中的氢键OHHOHHA. 方向性方向性Y与与X-H构成氢键时使氢键的方向与构成氢键时使氢键的方向与X-H键轴在同一个方向，即键轴在同一个方向，即X-H Y在同不断线。在同不断线。B. 饱和性饱和性X-H只能与与一个只能与与一个Y原子构成氢键原子构成氢键C. 氢键强弱与元素电负性有关电负性越大，氢键越强氢键强弱与元素电负性有关电负性越大，氢键越强D. 本性有方向的分子间力本性有方向的分子间力氢键的表示：氢键的表示：X-Y H强度用键能表示强度用键能表示 键能：指键能：指X-Y H分解成分解成X-H和和Y-R所需的能量。所需的能量。键