《2.1 共价键模型》参考学案 (1).docVIP

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2.1共价键模型

考点1共价键的形成及特征

1.共价键的形成

概念

原子间通过共用电子形成的化学键

本质

高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用

形成元素

通常电负性相同或差值小的非金属元素原子形成共价键

表示方法

①用一条短线表示一对共用电子所形成的共价键，如H—H

②用“===”表示原子间共用两对电子所形成的共价键，如C===C

③用“≡”表示原子间共用三对电子所形成的共价键，如C≡C

2.共价键的特征

特征

概念

作用

饱和性

每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的

共价键的饱和性决定着原子形成分子时互相结合的数量关系

考点2共价键的类型

1．σ键与π键(按原子轨道重叠方式分类)

σ键

原子轨道以“头碰头”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键

π键

原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键

σ键与π键的判断方法

(1)s轨道与s轨道(或p轨道)只能形成σ键，不能形成π键。

(2)两个原子间可以只形成σ键，但不可以只形成π键。

(3)在同一个分子中，σ键一般比π键强度大。

共价键的类型

分类标准

类型

共用电子对数

单键、双键、三键

共用电子对是否偏移

极性键、非极性键

原子轨道重叠方式

σ键、π键

2.极性键和非极性键(按共用电子对是否偏移分类)

类型

形成元素

共用电子对偏移

原子电性

非极性键

同种元素

两原子电负性相同，共用电子对不偏移

两原子都不显电性

极性键

不同种元素

共用电子对偏向电负性较大的原子

电负性较大的原子显负电性，电负性较小的原子显正电性

注意：所有的共价键都有饱和性，但不是所有的共价键都有方向性，如两个1s轨道(H原子与H原子)重叠形成的s-sσ键没有方向性。

并不是所有的单质中都有共价键，稀有气体中不存在化学键，金属单质中不存在共价键。

共价键的存在范围

(1)非金属单质分子中(稀有气体除外)。如O2、F2、H2、C60等。

(2)非金属元素形成的化合物中。如H2SO4、CO2、H2O2、有机物分子等。

(3)某些金属与非金属元素形成的共价化合物中。如BeCl2、HgCl2、AlCl3等。

(4)某些离子化合物中。如Na2O2、NH4Cl等。

考点3键参数

一、

1．键能

(1)概念：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原子所吸收的能量叫A—B键的键能。

(2)表示方法：EA—B(A和B分别表示成键的两个原子，可以相同，也可以不同)。

(3)单位：kJ·mol－1。

2．键长

概念：两个成键原子的原子核间的距离叫做该化学键的键长。

3．键角

(1)概念：在多原子分子中，两个化学键之间的夹角叫做键角。

(2)常见分子的键角及分子空间构型：

分子

键角

空间构型

CO2

(C===O)180°

直线形

H2O

(H—O)104.5°

V形

NH3

(N—H)107.3°

三角锥形

CH4

(C—H)109.5°

正四面体形

二、键能、键长和键角的应用

1．键能的应用

(1)表示共价键的强弱

键能的大小可以定量地表示化学键的强弱程度。键能愈大，断开时需要的能量就愈多，化学键就愈牢固。

(2)判断分子的稳定性

结构相似的分子中，共价键的键能越大，分子越稳定。

(3)判断物质在化学反应过程中的能量变化

在化学反应中，旧化学键的断裂吸收能量，新化学键的形成放出能量，因此反应焓变与键能的关系为ΔH＝∑E反应物－∑E生成物。

2．键长的应用

(1)键长与键的稳定性有关。一般来说，键长愈短，化学键愈强，键愈牢固。

(2)键长与分子空间构型有关。

(3)键长的判断方法

①根据原子半径判断：在其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。

②根据共用电子对数判断：相同的两原子形成共价键时，单键键长＞双键键长＞叁键键长。

3．键角的应用

键角常用于描述多原子分子的空间构型。

注意：1.F—F的键能为157kJ/mol，Cl—Cl的键能为242.7kJ/mol，说明，半径越小，键能不一定越大。

非金属性越强，单质的键能不一定越大，例如：F2、Cl2、Br2、I2的键能依次为157kJ/mol、242.7kJ/mol、193.7kJ/mol、152.7kJ/mol。

共价键强弱的判断

(1)由原子半径和共用电子对数判断：成键原子的原子半径越小，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。

(2)由键能判断：共价键的键能越大，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越多。

(3)由键长判断：共价键的键长越短，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越多。

(4)由电负性判断