高二化学选修3共价键

判断分子的稳定性 确定分子在空间的几何构型
CO分子和N2分子的某些性质
等电子原理： 原子总数相同、价电子总数相同的分子具有 相似的化学键特征，它们的许多性质是相近 的
▪ CO2、SCN-、具有相同的原子数3，并且价电子总数都为16，都为直线形结构。 ▪ SO2、O3、NO2-，具有相同的原子数3，总价电子数都为18，都为平面V形结构。 ▪ CO32-、NO3-、SO3具有相同的原子数4，并且价电子数都为24，都为平面三角形结构。 ▪ SO42-、PO43-、ClO4-具有相同的原子数5，总价电子数为32，都为正四面体结构。 ▪ CH4、NH4+具有相同的原子数5，总价电子数为8，都为正四面体结构。 ▪ PO33-、SO32-、ClO3-具有相同的原子数4，总价电子数为26，都为三角锥结构。 ▪ 核外电子总数为2个电子的微粒：He、H-、Li+ 、Be2+ ▪ 核外电子总数为10个电子的微粒：Ne、HF、H2O、NH3、CH4 （分子类） ▪ Na+ 、Mg2+ 、Al3+ 、NH4+ 、H3O+ （阳离子类） ▪ N3-、O2-、F-、OH-、NH2-（阴离子类） ▪ 10个电子的等电子体：N2和CO，HCN和C2H2；它们具有相似的结构，都有三键：氮氮三键、碳碳三键、
二、键参数 1、键能：
（1）是气态基态原子形成1mol化学键 释放的最低能量。
（2）破坏1mol化学键所需的最低能量
➢化学键的形成要释放能量
➢化学键态原子形成1mol化学键时放出的最低能量，通常取正值
➢键能越大，化学键越稳定，越不容易断裂
思考与交流P32
键长越长，键能越小，键越易断裂， 化学性质越活泼。
小结：

知识点 3 键参数
键参数
概念
作用
键能
气态基态原子形成1 mol 化学键_释__放__的_最__低__能__量__
键能越大，键越_稳__定__，越不易__断__裂__
键长 键角
形成共价键的两个原子之 间的_核__间__距_
键长越短，键能__越__大___，键越__稳__定__
两个共价键之间的夹角
表明共价键有_方__向__性___，决定分子的 立体结构
键的特征——具有饱和性和方向性。
征、σ键和π键、键参数和
2．能够从不同的角度对ຫໍສະໝຸດ 价键分类，会分析 等电子体。σ键和π键的形成及特点。
3．知道键能、键长、键角等键参数的概念， 【学习难点】σ键和π键的
能用键参数说明简单分子的某些性质。
比较、键参数的应用和等
4．知道等电子原理的含义，学会等电子体的 电子体的判断。
【跟踪训练】1.下列物质的分子中，既有σ键又有π键的是 ( )
①HCl ②H2O ③N2 ④H2O2 ⑤C2H4 ⑥C2H2
A．①②③
B．④⑤⑥
C．①③⑥
D．③⑤⑥
【答案】D
【解析】当两个原子间能形成多个共用电子对时，先形成一个σ键，
另外的原子轨道只能形成π键。其中HCl、H2O、H2O2三种分子中只存 在σ键；N2、C2H4、C2H2三种分子中既存在σ键，又存在π键。
1．σ键与π键的形成 (1)σ键的形成 形成 成键原子的 s 轨道或 p 轨道“头碰头”重叠而形成
①H—H 的 σ 键的形成
s－s ②氢分子中核间距离与分子能量的关系如图所示： 类型
σ键
i．若2个氢原子的核外电子自旋方向相反，当2个1s原子轨道达到 最大重叠时，体系能量降到最低，形成稳定氢分子，当2个氢原 子继续靠近，体系能量迅速增大，原子间的斥力又将氢原子推到 类 s－s 平衡位置(体系能量最低状态)，氢分子的形成过程中，能量随核 型 σ键 间距的变化如图中的曲线a所示； ii.若2个氢原子的核外电子自旋方向相同，当它们相互接近时， 原子间总是排斥作用占主导地位(如图中的曲线b所示)，所以两个 带有自旋方向相同的核外电子的氢原子不可能形成氢分子

2. 共价键的实质
.
.
..
电子云在两个原子核间重叠，意味着电子在两个原子核间出现的概 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。
3.共价键的类型 (1)σ键的形成
Ⅰ. s-s σ键的形成
相互靠拢
Ⅱ. s-p σ键的形成
未成对电子的 电子云相互靠拢
价键理论的要点
1.电子配对原理
两原子各自提供1 个自旋方向相反 的电子彼此配对。
2.最大重叠原理
两个原子轨道重叠局部越大，两 核间电子的概率密度越大，形成 的共价键越结实，分子越稳定。
常见的等电子体：
N2 SO2 SO3 C6H6 NO2 CO2 NH3 CH4
CO O3 NO3-
C22NO2SiO32-
Ｃ.稀有气体一般很难发生化学反响
Ｄ.硝酸易挥发，硫酸难挥发
3.由下表的数据判断,以下分子的稳定性：
1〕. Cl2、 Br2、 I2 H2O
键 Cl-Cl Br-Br
I-I O－H
键能 242.7 193.7 152.7 462.8
2〕. NH3 、
键 N＝O O－O O＝O N－H
键能 607 142 497.3 390.8
分子中相邻原子之间是靠什么作用而结合在一起？ 什么是离子键、共价键？ 通常哪些元素之间可以形成共价键？ 你能用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程吗？
为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？
一、共价键
1. 共价键具有饱和性 根据共价键的共用电子对理论： 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〞。

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σ键：
特点：头碰头、电子云为轴对称，键强度大，不易 断裂。
s—s px—s
X
X
轴对称 形成σ键的电子 称为σ电子。
X
px—px
用电子云来描述共价键的形成过程
p-p π键 “肩并肩”
π 键特点:两个原子轨道以 “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 镜面对称
特点：肩并肩、两块组成、镜像对称、容易断裂。
小结：共价键按电子云重叠方式分为：
σ键 —— 头碰头
π键 —— 肩并肩
σ键比π键重叠程度更大 σ 共价单键都是___键
[科学探究] 课本29~30页
1、已知氮分子的共价键是三键(N三N)，你能模仿 图2—1、图2—2、图2—3，通过画图来描述吗？ N N
H2O 105°
NH3 107°
CO2 180°
CH4 109°28’
据上表及共价键的本质，思考共价键的键角是 由什么决定的？ 成键时电子云（原子轨道）的最大重叠原理决定的， 这就是共价键的方向性
思考与交流
课本32页
试利用表2—1的数据进行计算，1 mo1 H2分别 跟1molCl 2 、1molBr 2 (蒸气)反 应，分别形成 2molHCl分子和2molHBr分子，哪一个反应释放 的能量更多?如何用计算的结果说明氯化氢分子 和溴化氢分子哪个更容易发生热分解生成相应 的单质？
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