第二章 分子的结构与性质第一节 共价键3 3、共价键分类、共价键分类 按共用电子对的偏移按共用电子对的偏移 极性共价键极性共价键 非极性共非极性共价键价键 不同原子不同原子 成键成键同种原子同种原子 成键成键按成键方式按成键方式 键键键键按电子云按电子云重叠方式重叠方式价键理论的要点1.电子配对原理2.最大重叠原理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，形成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。的共价键越牢固，分子越稳定。电子云在两个原子核间重叠，意味着电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，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，把带正电的间架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核两个原子核“黏结黏结”在一起了。在一起了。4、共价键的形成、共价键的形成相互靠拢相互靠拢(a). s-s 键的形成键的形成(1). 键的形成键的形成(b). s-p 键的形成键的形成 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(c)、p-p 键的形成键的形成类型类型 特点特点 s-s 键键s-p 键键p-p 键键例：例：H2例：例：HCl例：例：Cl2可绕键轴旋转可绕键轴旋转重叠程度大，稳定性高重叠程度大，稳定性高头碰头头碰头 轴对称轴对称 形成形成 键的电子键的电子称为称为 电子。电子。5 5、键键两个原子轨道以平行两个原子轨道以平行即即“肩并肩肩并肩”方式重叠方式重叠 定义：定义： 键键特点特点: :两个原子轨道以平行或两个原子轨道以平行或“肩并肩肩并肩” 方式重叠；原子重叠的部分分别位于两方式重叠；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，称含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，称为为镜像对称镜像对称 例、例、探究分析探究分析N2分子中共价键的分子中共价键的成分。成分。(基态基态N原子电子排布式原子电子排布式1S22S22Px12Py12Pz1)zzyyxN2分子中含分子中含1个个键和键和2个个键键 键型键型项目项目 键键 键键成键方向成键方向电子云形状电子云形状牢固程度牢固程度成键判断规成键判断规律律沿轴方向沿轴方向“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，不易断强度大，不易断强度较小，易断强度较小，易断单键是单键是键，双键中一个键，双键中一个 键，另键，另一个是一个是键，共价三键中一个是键，共价三键中一个是键，键，另两个为另两个为键。键。二、键参数二、键参数键能、键长与键角键能、键长与键角 1 1、键能、键能 失去电子失去电子吸引电子吸引电子 断键断键 成键成键 吸收能量吸收能量 释放能量释放能量 气态基态气态基态原子原子形成形成1mol 化学键化学键释放的释放的最低最低能量能量 定义：定义： 单位：单位： kJmol-1 释放能量，取正值释放能量，取正值 键能越大，键越牢固，分子越稳定键能越大，键越牢固，分子越稳定 意义：意义： 观察表观察表2-1 某些共价键的键能某些共价键的键能 结论结论： 同种元素形成的共价键的键能：同种元素形成的共价键的键能： 单键单键双键双键 键键能键键能 2 2、键长、键长 形成共价键的两个原子间的核间距形成共价键的两个原子间的核间距 定义：定义： 共价半径：共价半径： 同种原子的共价键键长的一半同种原子的共价键键长的一半 稀有气体为单原子分子，无共价半径稀有气体为单原子分子，无共价半径 意义：意义： 往往键长越短往往键长越短，键能越大键能越大分子越稳定分子越稳定 结论结论： 同种元素间形成的共价键的键长：同种元素间形成的共价键的键长： 单键单键双键双键叁键叁键 3 3、键角、键角 定义：定义： 两个共价键之间的夹角两个共价键之间的夹角 CH4 CCl4 10928 NH310718 H2O 105 CO2 180 常见键角：常见键角： 共价键的方向性共价键的方向性 键能键能 键长键长 键角键角 衡量共价键的稳定性衡量共价键的稳定性 描述分子的立体结构描述分子的立体结构三、等电子原理三、等电子原理 1 1、定义：、定义： 注意：有时将注意：有时将原子总数、价电子总数相同的原子总数、价电子总数相同的 离子也认为是等电子体离子也认为是等电子体 原子总数原子总数相同、相同、价电子价电子总数相同的总数相同的分子分子 2 2、特点：、特点： 具有相似的化学键特征具有相似的化学键特征许多性质是相近的许多性质是相近的 3 3、常见等电子体、常见等电子体 如：两原子如：两原子10电子等电子体（电子等电子体（N2 CO) 三原子三原子16电子等电子体电子等电子体 (CO2 CS2)注意：等电子体的价电子总数相同，而组成注意：等电子体的价电子总数相同，而组成 原子核外电子总数不一定相同原子核外电子总数不一定相同4、等电子体的应用、等电子体的应用判断一些简单离子或分子的立体构型。判断一些简单离子或分子的立体构型。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。利用等电子原理针对某物质找等电子体。