共价键模型 课件

第1节共价键模型自然界中美丽的雪花雪花的外部结构水分子间的整齐排列水分子模型分子之间通过分子间作用力结合氢氧原子间通过共价键结合分子之间通过什么作用结合？氢氧原子间通过什么作用结合？温故知新共价键

什么是共价键？请举例说明。

相邻原子间通过共用电子形成的化学键。

如：H2HClH2O等联想··

质疑1.为什么原子间可以通过共用电子对形成稳定的分子？2.共价键究竟是怎样形成的？其本质及特征又如何呢？1.

共价键的形成过程(以氢气分子形成为例)1.氢原子的价电子构型如何？氢原子在形成氢分子的过程中的能量是怎样变化的？

2.氢分子中的共价键是如何形成的？

一.共价键1.共价键的形成原子轨道重叠理论2.共价键的本质两个氢原子结合成氢分子时电子云的变化2.共价键的本质:

高概率地出现在两个原子核间的电子与两个原子核之间的电性作用是共价键的本质.

如:H2是H原子间1s电子

HCl是H的1s电子与Cl的3p电子

Cl2是两个Cl原子3p轨道上的一个电子。以HCl、H2O、CO2为例描述共价键的形成过程并完成下列问题元素的电负性差别价电子排布是否有未成对电子HClHClH2OHOCO2CO1S11S13S3P252S2P240.91.41.0重叠重叠重叠原子轨道是否重叠有有有1.是不是所有的价电子都参与了成键？2S2P242S2P22(电负性：H2.1O3.5Cl3.0C2.5)①通常，电负性相同或相差很小的非金属元素原子之间形成共价键。②一般成键原子有未成对电子(自旋相反)。③成键原子的原子轨道在空间重叠。3.共价键的形成条件问题探索共价键的形成条件是什么？

共价键形成理论二——电子配对理论如：H+O+HHOH实质：未成对电子通过配对形成共用电子对，使每个原子都达到稀有气体原子的稳定结构4.共价键的表示方法电子式：在元素符号周围用小黑点·或×来描述分子中原子共用电子以及未成键的价电子的式子,叫电子式结构式：用一根短线表示一对共用电子所形成的共价键。写出下列原子和分子的电子式和结构式：

原子：ClONaN

分子：NH3H2OCH4

学一学练一练HH2HClHHHHCl电子式结构式H

H—HCl—ClClCO2N2非金属单质H2、O2、Cl2、C…共价化合物HCl、CO2…含有原子团的离子化合物中复杂离子内部的非金属原子之间

如：NaOH中的O-H；NH4Cl中的N-H；

Na2O2中的O-O特例：一些电负性相差不大的金属原子和非金属原子间也可以形成共价键如：AlCl3、CuCl2、(CH3COO)2Pb

5、共价键的存在1.σ键：“头碰头”X++s—sX++-px—s+--+Xpx—px形成σ键的电子称为σ电子。原子轨道沿核间连线重叠(即头碰头方式)形成的共价键,叫σ键.二、共价键的类型HHHH氢原子形成氢分子的电子云描述σ键HHs-sσ键HClH－ClCl－Cl的p-pσ键的形成H－Cl的s-pσ键的形成ClClClClσ键的类型2.π键：“肩并肩”+I+IXZZpZ—pZ形成π键的电子称为π电子。原子轨道在核间连线两侧进行重叠(即采用肩并肩)方式形成的共价键,叫π键.由于键重叠程度要比键小,所以键的强度要比键小。p-pπ键的形成π键的类型N2中p-pσ键和p-pπ键的形成过程N2N≡N分子结构3、σ键与π键的判断一般来说：共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键，另一个是π键。如：CH2=CH2

；共价三键由一个σ键和两个π键组成。乙烷、乙烯、乙炔分子中的共价键分别是由几个σ键和几个π键组成。σ键与π键的对比σ键π键重叠方式重叠方向重叠形状重叠程度电子能量

“头碰头”“肩碰肩”沿键轴的方向与轨道对称轴相互平行的方向轴对称镜面对称大小较低，较稳定较高，较活泼4、共价键的特征为什么不能形成H3、H3O、H2Cl和Cl3分子？成键原子电子云的重叠程度与共价键的稳定性有关系吗？如：HCl共价键的方向性共价键的饱和性

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，这就是共价键的饱和性；成键电子的原子“轨道”重叠越大，核间电子云密度越大，所形成的共价键越牢（最大重叠原理），故成键原子的“轨道”必须在各自密度最大的方向上重叠，这就是方向性。共价键的方向性决定着分子的空间构型。因为S轨道是球形对称的，所以S轨道与S轨道形成的共价键没有方向性。（2）方向性：是不是所有的共价键都具有方向性？问题：非极性键——共用电子对不偏向任何原子的共价键，同种非金属元素的原子形成的共价键。极性键——共用电子对发生偏向的共价键，不同种非金属元素的原子形成的共价键。成键原子的电负性相差越大，键的极性越强。4.极性键和非极性键共价键的极性强弱形成共价键的两原子电负性差值大的键的极性强，电负性差值小的极性弱。3、极性键和非极性键三、键参数1、键能：在101.3kpa,298K条件下，断开1molAB(g)分子中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A-B的键能键能的大小可以定量地表示化学键的强弱程度。键能越大，化学键就越牢固。某些共价键键能/kJ·mol-1键键能键键能F-F157N－O176Cl-Cl242.7N＝O607Br-Br193.7O－O142I-I152.7O＝O497.3C-C347.7C－H413.4C=C615O－H462.8C≡C812N－H390.8C－O351H-F568C＝O745H-Cl431.8N－N193H-Br366N＝N418H-I298.7N≡N946H-H436三、键参数2、键长：两个成键原子的原子核间的距离叫做该化学键的键长。一般而言，化学键的键长越短，化学键越强，化学键就越牢固。某些共价键键能（kJ/mol)

键长/pm(1pm=10-12m)键键能键长键键能键长H-H43674C≡C812120F-F157141C－H413.4109Cl-Cl242.7198O－H462.896Br-Br193.7228N－H390.8101I-I152.7267N≡N946110C-C347.7154Si-Si

235C=C615133Si-O

162思考与交流试利用键能数据进行计算，1

molH2分别跟1molCl2、1

molBr2(g)反应，分别生成2

molHCl分子和2

molHBr分子，哪一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反应生成相应的单质？N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强，从键能的角度应如何理解这一化学事实？通过上例子，你认为键长、键能对分子的化学性质有什么影响？生成2mo1HCl释放能量：2×431.8kJ－(436.0kJ+242.7kJ)=184.9kJ生成2mo1HBr释放能量：2×366kJ－(436.0kJ+193.7kJ)=102.97kJHCl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.键能大小是：F-H>O-H>N-H3.键长越长，键能越小，键越易断裂，化学性质越活泼。小结3.键角：两个共价键之间的夹角称为键角。分子的形状有共价键之间的夹角决定如：三原子分子CO2的结构式为O＝C＝O，它的键角为180°，是一种直线形分子；如，三原子分子H20的H—O—H键角为105°，是一种V形分子。多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。键角是描述分子立体结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。课堂练习

根据H＋H→H2每生成1molH2同时放出436kJ热量，判断下列说法正确的是（）

A.氢分子比氢原子稳定

B.氢分子跟氢原子一样稳定

C.氢原子比氢分子能量高

D.氢原子比氢分子稳定

A、C课堂练习

分析下列化学式中划有横线的元素，选出符合①②③要求的物质编号，填写在横线上。

A.NH3B.H2OC.HClD.CH4E.N2①所有的价电子都参与形成共价键的是

；②只有一个价电子参与形成共价键的是

；③最外层有未参与成键电子对的是

；