分子的结构与性质市公开课一等奖课件名师大赛获奖课件.pptx

第二讲分子的构造与性质

一、共价键的类型与性质

二、分子构造与分子的性质;一、共价键的类型与性质

1.共价键的类型

(1)共价键的形成

我们来看两个氢原子是如何形成氢分子的。当两个氢原子相距很远时，每个氢原子中的电子在各自的原子轨道上运动。当两个氢原子相距较近时，这两个氢原子各自的运动区域——原子轨道就会重叠，形成新的运动区域，这两个电子就在新的区域中运动。在这个新的区域中，由于两个氢原子核的吸引作用，电子更多的处在两个氢原子核的之间，使两个氢原子互相结合形成了共价键,结合成氢分子。;两个氢原子形成氢分子，可用下图表达。;(2)?键和?键

氢分子中形成的共价键就是?键。这个?键是两个s原子轨道形成的,称为s-s?键。p原子轨道与s原子轨道也能形成?键,如HF中的共价键就是

这样的?键。;p原子轨道与p原子轨道、s原子轨道与d原子轨

道、p原子轨道与d原子轨道、d原子轨道与d原子轨

道等也能形成?键,见下图。;从上面多个类型的?键能够看出,?键能够认

为是原子轨道“头对头”形成的化学键。

原子轨道除“头对头”形成?键外,还能不能采

取其它方式形成其它形式的化学键呢？?键就是

另外一种类型的化学键。若p原子轨道与p原子轨

道“肩并肩”的重叠到一起，就形成了?键。;思考:

除p-p?键外,p原子轨道与d原子轨道、d原子

轨道与d原子轨道也能形成?键,讨论这些?键的图

象,并画出示意图。

由于氢原子只有1s价轨道,因此氢原子只能形

成一种?键;第二周期元素的价轨道有2s和3个2p

轨道,因此这些元素既能够形成?键,也能够形成

p-p?键,如氮原子的价电子组态为2s22p3,当两个

氮原子结合到一起时,就用三个2p轨道形成一种?

键和两个?键,因此氮分子普通写为:N?N。;分子中的共价键哪些是?键、哪些是?键?

普通来说,除几个别状况外,几乎全部的共价

单键都是?键;而共价双键中普通一种是?键另

一种是?键,如乙烯H2C=CH2中的碳碳双键一

个是?键另一种是?键;共价三键由一种?键和

两个?键形成,如N2。

但是,???分子B2中的共价单键是?键,不是

?键;碳分子C2中的共价双键是两个?键,没有?

键。这些只是特殊状况。;2.共价键的性质

(1)键的极性

对同核双原子分子来说,分子中两个原子

吸引电子的能力相似,两个原子都是电中性的,

因此同核双原子分子中的共价键是非极性共

价键。若不同原子形成共价键,它们吸引电子

的能力不同,吸引电子能力强的原子带部分负

电荷,而吸引电子能力弱的原子带部分正电荷,

从而使这样的共价键成为极性共价键。如HF、

CO2、SO2、H2O、NO、O3等分子中的共价

键都是极性共价键。;(2)共价键的键能

我们懂得化学键有强有弱，如何定量表达共

价键的强弱呢？化学上普通采用键能来表达共价

键的强弱。如果我们使1mol气态H2中的化学键

断开,生成气态氢原子,需要吸取436.0kJ的能量,

因此H－H键的键能为436.0kJ/mol。

可见,键能(Bondenergy)就是在101.3kPa压力

下、298K时,将1mol气态分子AB中的化学键断

开,生成气态A和B原子所需要吸取的能量。普通

来说,键能越大化学键越强,含该键的分子就越稳

定。例如N?N的键能为946kJ/mol,比常见的双原

子分子的键能都大,这阐明N2是最稳定的双原子

分子。下表列出了某些共价键的键能。;?

;(3)共价键的键长

两个形成共价键的原子,其原子核之间的距

离就是共价键的键长(Bondlength)。键长是衡量

共价键稳定性的另一种参数。普通来说,两个原

子之间形成的化学键越短,该化学键就越强。例

如,C－C的键长为0.154nm,键能为346kJ/mol;

C=C的键长为0.133nm,键能为613kJ/mol;C?C的

键长为0.120nm,键能为845kJ/mol。下表给出了

部分共价键的键长。;部分共价键的键长;同核共键双原子分子键长的

二分之一,就是该原子的共价半径。例

如F2、Cl2、Br2、I2的键长分别为

142、198、228、267pm,因此F、

Cl、Br、I原子的共价半径分别为

71、99、114和134pm。;(4)键角

多原子分子