2012高中化学_第2章第一节共价键同步导学_新人教版选修3.ppt

第一节　共价键 为了揭示共价分子的结构，美国化学家路易斯于1916年提出了共价键的概念，指出两个原子可以通过共用电子对使每个原子都达到稀有气体元素原子的稳定结构而形成分子。这一概念未能揭示共价键的本质和特性。 为了解决路易斯概念的不足， 出现了由德国化学家海特勒和伦敦等人提出后由鲍林等人发展的现代价键理论，指出原子中的一个未成对电子只能与另一个原子中的一个自旋方向与其相反的未成对电子形成共价键，两个原子形成共价键是有关的原子轨道要发生有效重叠。1932年，美国化学家慕里肯和德国化学家洪特又提出了分子轨道理论，在形成共价键时各原子的原子轨道要共同组成新的分子轨道。 那么，如何用共价键的现代理论来认识共价键的形成与实质？又如何用这些理论来解释常见共价分子的结构呢？ 1．知道共价键的主要类型中σ键和π键的形成过程。能够判断共价键中的σ键和π键。借助各原子轨道特征，理解σ键和π键的特征和性质。 2．了解共价键键参数的意义，能用键能、键长、键角等键参数说明简单分子的某些性质。 3．能结合实例说明“等电子原理”的意义和应用。 1．概念：原子间通过 形成的化学键。 3．类型 (1)σ键 (2)π键 共价键的特征和类型 (1)共价键的特征 ①饱和性 因为每个原子所能提供的未成对电子的数目是一定的，因此在共价键的形成过程中，一个原子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个未成对电子配对成键后，一般来说就不能再与其他原子的未成对电子配对成键了，即每个原子所能形成共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的，所以共价键具有饱和性。 ②方向性 除s轨道是球形对称的外，其他的原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的愈多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性。 (3)σ键与π键 ①s轨道与s轨道重叠形成σ键时，电子不是只在两核间运动，而是电子在两核间出现的概率增大。 ②因s轨道是球形的，故s轨道和s轨道形成σ键时，无方向性。两个s轨道只能形成σ键，不能形成π键。 ③两个原子间可以只形成σ键，但不能只形成π键。 1. 下列关于共价键的说法不正确的是(　　) A．H2S分子中两个共价键的键角接近90°的原因是共价键有方向性 B．N2分子中有1个σ键，两个π键 C．两个原子形成共价键时至少有1个σ键 D．在双键中，σ键的键能小于π键的键能 解析：　A项S原子的价电子构型是3s23p4，有2个未成对电子，并且分布在相互垂直的3px和3py轨道中，当与两个H原子配对成键时，形成的两个共价键间夹角接近90°，这体现了共价键的方向性，是由轨道的伸展方向决定的。B项N2分子中有三个化学键，其中有一个σ键两个π键。C项，两个原子形成的共价键，首先有一个σ键，其余为π键。D项，σ键的重叠程度比π键大，故键能σ键大于π键。 答案：　D 键参数的特点及其应用 (1)共价键的键能和键长反映了共价键的强弱程度，键长和键角常被用来描述分子的空间构型。 (2)一般来讲，形成共价键的两原子半径之和越小，共用电子对数越多，则共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。如 HF、HCl、HBr、HI中，分子的共用电子对数相同(1对)，因 F、Cl、Br、I的原子半径依次增大，故共价键牢固程度H—FH—ClH—BrH—I，因此，稳定性HFHClHBrHI，氧族元素气态氢化物的稳定性递变规律可用类似的方法加以解释。同理，可用共价键牢固程度解释酸性HFHClHBrHI及H2SH2SeH2Te。 (3)当两个原子形成共价键时，原子轨道发生重叠，重叠程度越大，键长越短，键能越大。 (4)有机物中碳原子与碳原子形成的共价键的键长规律如下： C—CC===CC≡C。 (5)键能与化学反应过程中的能量关系 化学反应的实质是反应物分子内旧化学键的断裂和生成物分子内新化学键的形成。 ①化学反应过程中，旧键断裂所吸收的总能量大于新键形成所放出的总能量，反应为吸热反应，否则，反应为放热反应。反应热(ΔH)＝反应物总键能－生成物总键能。 ②反应物和生成物的化学键的强弱决定着化学反应过程中的能量变化。 2．参考下表中化学键的键能数据，分析下列分子中受热时最稳定的是(　　) A.H2　　　　　　 B．HF C．HI D．HCl 解析：　共价键的键长越短、键能越大，则共价键越牢固，含有该键的分子越稳定。 答案：　B 1．等电子原理及等电子体 等电子原理： 、 的分子具有相似的 ，它们的许多性质是相近的。 满足等电子原理的分子称为等电子体。 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：