选修三—21《共价键》课件

1、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。,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),【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)

2、不一定，如NH4Cl全由非金属元素组成，但它是离子化合物。,（4）表示方法 用电子式表示离子化合物,基础知识梳理,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,(5) 【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

3、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,HH共价键,氢原子形成氢分子的电子云描述,新课：,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

4、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,

5、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,ss,X,pxs,X,pxpx,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,pZpZ,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：

6、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.

7、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(CHCH)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(CHCH)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

8、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

9、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463 KJ/ mol ，故破坏

10、18克水分子中的H-O键时需要吸收的能量为2X463 KJ。,D,2、能用键能大小解释的是 （ ） A、N 2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,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

11、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、N

12、3 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),11919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( ) ASO2与O3 BCO2与NO2 CCS2与NO2 DPCl3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WZYX。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