2-1-1共价键的实质特征和类型
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学案编号:06第1节共价键模型(第1课时)2011年3月2日班级__________ 姓名__________【学习目标】1、认识共价键的形成和实质。
2、了解共价键的主要类型—σ键和π键。
【学习重难点】重点:共价键的实质难点:σ键和π键【学案导学过程】【温故知新】一、共价键1、什么是共价键?2、查找有关数据,判断下列物质中的化学键类型:H2N2HCl H2O NH3 AlCl3写出以上各种物质电子式:根据电子式写出各种物质的结构式:3、从组成元素、元素的电负性角度回答共价键的形成条件:【自主学习】1、小组合作探究:以H2为例分析原子在形成共价键前后的能量变化。
氢分子形成示意图2、⑴写出H2N2HCl H2O NH3物质中各原子的价电子排布式和轨道表示式⑵分析形成共价键的原子在结构上的特点:3、阅读P32---P33,根据原子轨道重叠方式总结共价键可分为几类?分别是什么共价键,请讨论总结这几类共价键的原子轨道重叠方式?思考:在下列分子中存在的共价键是σ键还是π键?分别有几个σ键,有几个π键?H2N2HCl H2O O2NH34、阅读P35,根据共价键极性可分为几类?分别是什么共价键?5、总结共价键极性判断方法:(1)从共价键的组成元素来判断:___________________________________(2)从成键所属元素电负性差值来判断:_____________________________进一步分析如何区分共价键的极性的强弱?6、阅读P34,总结共价键的特征?【当堂检测】1.下列对σ键的认识不正确的是()A、σ键属于共价键的一种B、σ键与π键的对称性相同C、分子中含有共价键,则至少含有一个σ键D、含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同2、下列化合物分子中只有一个π键的是()A、H C≡CHB、H2O2C、CH2=CH2D、HCl3、下列有关σ键的说法错误的是()A、如果电子云图像是由两个s电子云重叠形成的,即形成s-sσ键B、s电子与p电子形成s-pσ键C、p电子与p电子不能形成σ键D、HCl分子里含一个s-pσ键4、分析下列化学式中划有横线的元素,选出符合要求的物质,填空A、NH3B、H2OC、HClD、N2(1)只有一个价电子参与形成共价键的是(2)最外层有未参与成键电子对的是(3)既有σ键又有π键的是5、有以下物质:①HF ②Cl2③H2O ④N2 ⑤C2H4⑥C2H6⑦H2⑧H2O2⑨HCN(H﹣C≡N)只含有极性键的是;只含有非极性键的是;只含有σ键的是;即含有σ键又含有π键的是;含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是;既含有极性键又含有非极性键的是。
1 共价键的“六大要点〞解读共价键是化学键的一种重要类型,是原子之间通过共用电子对形成的相互作用。
1.共价键的类型(1)根据共用电子对是否偏移,共价键分为极性键和非极性键。
(2)根据共用电子对数,共价键分为单键、双键、叁键。
(3)根据原子轨道的重叠方式不同,可分为σ键(头碰头)和π键(肩并肩)。
(4)配位键是一种特殊的共价键。
它是成键元素原子一方提供孤对电子,另一方提供空轨道。
【典例1】 M 、N 、X 、Y 四种主族元素在周期表里的相对位置如下表所示,它们的原子序数总和为46。
M N X Y(1)M 与Y 形成的化合物中含________键,属______分子。
(填“极性〞或“非极性〞)(2)N 元素形成的单质分子中的化学键类型及数目是______(填“σ键〞或“π键〞)。
在化学反响中________易断裂。
(3)由N 、Y 的氢化物相互作用所生成的物质的电子式为________。
其中的化学键有________。
(4)写出M 单质与X 元素最高价氧化物对应的水化物反响的化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)核电荷数比X 元素少8的元素可形成多种粒子,按要求填入空格中:质子数16 16 16 电子数16 17 18 化学式解析 设M 的质子数是x ,那么N 的质子数是x +1,X 的质子数是x +10,Y 的质子数是x +11,4x +22=46,x =6,四种元素分别是C 、N 、S 、Cl 。
M 与Y 形成的化合物为CCl 4,分子中化学键是极性键,是非极性分子。
N 2分子中有一个σ键、两个π键,其中π键不稳定易断裂。
碳与浓硫酸反响生成CO 2、SO 2和H 2O 。
第二章分子结构与性质第一节共价键1、共价键的特征和类型“头碰头”重叠“肩并肩”重叠2、键参数----键能、键长与键角相同类型的共价化合物分子,成键原子半径越小,键长越短,键能越大,分子越稳定。
第二节分子的空间结构一、价层电子对互斥模型(VSEPR模型)价层电子对互斥模型认为,分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”互相排斥的结果。
这种理论可用来预测分子的空间结构。
1. 价层电子对数计算方法VSEPR的“价层电子对”是指分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心原子上的孤电子对。
2.判断分子空间结构方法:步骤:①计算价层电子对数②判断VSEPR模型③判断空间结构二、杂化轨道理论1. 杂化轨道理论的要点(1)原子在成键时,同一原子中能量相近的原子轨道可重新组合成杂化轨道。
(2)参与杂化的原子轨道数目与组成的杂化轨道数目相等。
(3)杂化改变了原子轨道的形状、方向。
杂化使原子的成键能力增强。
2. 杂化轨道类型与分子或离子的空间结构杂化类型sp sp2sp3用于杂化的原子轨道及数目1个n s轨道1个n p轨道1个n s轨道2个n p轨道1个n s轨道3个n p轨道杂化轨道的数目 2 3 4杂化轨道间的夹角180°120°109°28′杂化轨道空间构型直线形平面三角形正四面体形中心原子无孤电子对分子或离子空间结构直线形平面三角形正四面体形典型例子CO2、C2H2BF3CH4、CCl4中心原子有孤电子对孤电子对数 1 1 2 分子或离子空间结构V形三角锥形V形典型例子SO2NH3H2O结合原子个数略去孤电子对直线形平面三角形四面体形直线形孤电子对数=0 平面三角形孤电子对数=1 V形孤电子对数=0 四面体形孤电子对数=1 三角锥形孤电子对数=2 V形价层电子对数= σ键电子对数+ 孤电子对数12(a−xb)a: 中心原子价电子数(主族元素等于最外层电子数)阳离子中:a为中心原子的价电子数-离子的电荷数阴离子中:a为中心原子的价电子数+离子的电荷数(绝对值)x: 中心原子结合的原子数b: 结合的原子最多接受的电子数(H为1;其他原子为8减去该原子的价电子数)3. 判断杂化轨道类型第三节 分子结构与物质的性质1. 共价键的极性共价键极性的判断方法:成键两原子不同(A -B 型)为极性键,成键两原子相同(A -A 型)为非极性键(特例:O 3分子中的共价键是极性键)。
第二章分子的结构与性质第一节共价键一、共价键1.共价键的概念和特征原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
【注】所有共价键都有饱和性,并不是所有共价键都具有方向性,如两个s电子形成共价键时就没有方向性。
2.形成条件同种非金属元素或者不同种非金属元素原子之间,某些金属原子与非金属原子之间形成共价键。
如AlCl3、BeCl2、FeCl3等所含化学键为共价键。
3.共价键的类型(按成键原子的原子轨道重叠方式分类)(1)σ键π键的电子云形状与σ键的电子云形状有明显差别:每个π键的电共价单键为σ键;共价双键中有一个σ键,另一个是π键;共价三键由一个σ键和两个π键构成。
【总结】σ键与π键的比较轴对称镜面对称【注】①s轨道与s轨道形成σ键时,电子并不是只在两核间运动,只是电子在两核间出现的概率大。
②因s轨道是球形的,故s轨道与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。
例1.有关CH2===CH—C≡N分子中所含化学键数目的说法正确的是() A.3个σ键,3个π键B.4个σ键,3个π键C.6个σ键,2个π键D.6个σ键,3个π键【答案】D[共价单键为σ键,双键中含1个σ键和1个π键,三键中含1个σ键和2个π键,故CH2===CH—C≡N分子中含6个σ键和3个π键。
]例2.关于σ键和π键的比较,下列说法不正确的是()A.σ键是轴对称的,π键是镜面对称的B.σ键是“头碰头”式重叠,π键是“肩并肩”式重叠C.σ键不能断裂,π键容易断裂D.氢原子只能形成σ键,氧原子可以形成σ键和π键【答案】C[σ键较稳定,不易断裂,而不是不能断裂。
]二、键参数——键能、键长与键角1.键能(1)键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。
键能的单位是kJ·mol-1。
键能通常是298.15_K、101_kPa条件下的标准值。
例如,H—H 的键能为436.0 kJ·mol—1。
第二章微粒间相互作用与物质性质第1节共价键模型【教学目标】1.通过氢分子的形成过程认识共价键的形成和实质,了解共价键的特征。
2.通过以HCl、H2O、N2为例描述共价键的形成过程,了解共价键的主要类型——o键和π键,并能利用电负性判断共价键的极性。
3.通过对结构十分相似而稳定性却大不相同的典型分子的分析,掌握利用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质的思路与方法。
【教学重难点】重点:共价键的形成和分类、σ健、π健含义、键参数及其对分子性质的影响。
难点:共价键的形成和分类、σ健、π健含义、键参数及其对分子性质的影响。
【核心素养】证据推理和模型认知:通过氢分子中共价键的形成过程分析,能举例说明共价键本质、形成条件、表示方法。
宏观辨宏观辨识与微观探析:通过共价键模型的深度剂析(轨道重叠方问、泡利不相容原理),知道共价键的方向性、饱和性含义,并能解释简单分子中各元素原子的个数比。
通过分析氮气分子中原子轨道重叠方式,能说出σ健、π健含义,并能判新常见分子的共价键类型、氮气分子异常稳定的原因。
知道键能、键长、键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构。
认识微观粒子间的相互作用与物质性质的关系。
变化观念与平衡思想:了解共价键的主要类型,会判断共价键的极性。
能从内因和外因、量变与质变等方面较全面地分析物质的化学变化。
科学态度与创新意识:通过“共价键模型不能解释氧分子的顺磁性”的事实分析,意识到共价键模型的局限性【教学过程】【知识回顾】根据学案回顾化学键、离子键、共价键、离子化合物以及共价化合物的概念。
【联想质疑】通过化学必修课程的学习你已经知道,氢气在氧气和氯气中燃烧分别生成水(H2O)和氯化氢(HCl),而且在这两种化合物的分子内部,原子之间通过共用电子形成了共价键。
你是否产生过这样的疑问∶氢原子为什么会与氧原子或氯原子结合形成稳定的分子?氢原子与氯原子结合成氯化氢分子时原子个数比为1:1,而氢原子与氧原子结合成水分子时原子个数比却为2∶1,这又是为什么?为什么原子之间可以通过共用电子形成稳定的分子?共价键究竟是怎样形成的,其特征又是怎样的呢?【引入】原子间通过共用电子形成的化学键为共价键,根据原子结构的量子力学理论,思考氢原子是如何形成氢分子中的共价键的?请同学们阅读教材P37页内容,了解共价键的形成过程和实质。
第二章分子结构与性质§2-1 共价键【学习目标】1.理解共价键的概念,知道共价键的主要类型σ键和π键,理解键参数——键能、键长、键角对分子结构和性质的影响,并以此说明简单分子的某些性质。
2.理解“等电子原理”的含义,能根据“等电子原理”判断分子或离子的某些性质。
【学习重点】1.σ键和π键的特征和性质;2.用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质【学习难点】1.σ键和π键的特征;2.键角【知识梳理】一、共价键原子间能过共用电子对形成的化学键称为共价键。
共价键具有性和性。
按共用电子对的数目共价键分为键、键和键;按共用电子对是否偏移分为键键;按轨道重叠方式分为键和键。
二、键参数——键能、键长与键角气态基态原子形成化学键时释放的能量。
形成共价键的两个原子之间的核间距称为。
在多原子分子中,两个共价键之间的夹角称为。
三、等电子原理相同,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,空间构型相似,这称为等电子原理。
【重难点突破】一、共价键1-1共价键的实质、特征和存在实质:原子间形成共用电子对特征:a.共价键的饱和性,共价键的饱和性决定共价分子的。
b.共价键的方向性,共价键的方向性决定分子的。
1-2共价键的类型σ键:s-sσ键、s-pσ键、p-pσ键,特征:轴对称。
π键:p-pπ键,特征:镜像对称【方法引领】σ键和π键的存在规律σ键成单键;π键成双键、三键。
共价单键为σ键;共价双键中有1个σ键、1个π键;共价三键中有1个σ键、2个π键。
对于开链有机分子:σ键数=原子总数-1;π键数=各原子成键数之和-σ键数(环状有机分子,σ键数要根据环的数目确定)原子形成共价分子时,首先形成σ键,两原子之间必有且只有1个σ键;σ键一般比π键牢固,π键是化学反应的积极参与者。
形成稳定的π键要求原子半径比较小,所以多数情况是在第二周期元素原子间形成。
如CO2分子中碳、氧原子之间以p-pσ键和p-pπ键相连,而SiO2的硅、氧原子之间就没有p-pπ键。
第二章分子结构与性质第一节共价键第1课时共价键概念、类型及特征一、共价键1.共价键的形成(1)概念:原子间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键。
(2)键的本质:原子间通过共用电子对(即电子云重叠)产生的强烈作用。
(静电吸引和排斥共存)(2)成键的粒子:一般为非金属原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。
(4)键的形成条件:非金属元素之间,且成键原子最外层电子未饱和,大多数电负性之差小于1.7的金属与非金属原子之间形成共价键。
(如HF就不满足电负性之差小于1.7)2.共价键的特征(1)饱和性①按照共价键的共用电子对理论,一个原子有几个未成对电子,便可和几个自旋状态相反的电子配对成键,这就是共价键的“饱和性”。
②用电子排布图表示HF分子中共用电子对的形成如下:③由以上分析可知,F原子与H原子间只能形成1个共价键,所形成的简单化合物为HF。
同理,O 原子与2个H原子形成2个共用电子对,2个N原子间形成3个共用电子对。
注意:饱和性决定了形成分子时,各种原子的数目关系。
(2)方向性:除s轨道是球形对称外,其他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。
注意:方向性决定了分子的构型3.对共价键理解时的注意问题(1)形成共价键后的原子不一定达到饱和状态,如BF3(2)共价化合物中一定存在共价键,但是有共价键存在的不一定是共价化合物,也可能是含有原子团的离子化合物。
(3)非金属单质中除了稀有气体这种单原子分子外,都存在共价键。
(4)共价键也能存在于金属与非金属之间,如AlCl3、FeCl3二、共价键的类型1.共价键的分类(1)按共用电子对数目分类 ⎩⎪⎨⎪⎧ 单键:如H—H 双键:如C===C三键:如N ≡N(2)按共用电子对是否偏移分类 ⎩⎪⎨⎪⎧ 非极性键:如Cl—Cl 极性键:如H—Cl (3)按电子云的重叠方式分类 ⎩⎪⎨⎪⎧σ键π键 2.σ键与π键☆☆☆☆☆(1)σ键:形成共价键的未成对电子的原子轨道采取“头碰头”的方式重叠,这种共价键叫σ键。