共价键的类型2
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化学键的形成与类型解析化学键是指化学元素通过共享电子或转移电子而形成的力,用于连接原子并稳定化合物的结构。
化学键的形成对于理解和解释化学反应、化学性质以及物质结构至关重要。
本文将探讨化学键的形成机制以及常见的化学键类型。
一、共价键的形成共价键是指两个非金属原子通过共享一个或多个电子对来结合的化学键。
共价键的形成通常涉及原子的轨道重叠,其中包括两种类型:σ键和π键。
1. σ键σ键是最常见、最稳定的共价键类型。
它是由两个原子电子轨道中相同方向的轨道重叠形成的。
共享的电子对位于沿着原子核间隙的空间中,使得原子之间形成了较强的化学连接。
2. π键π键是由两个原子侧面重叠的p轨道形成的。
与σ键不同,π键的重叠发生在相对于核心轴的侧面位置,因此被称为侧向重叠。
π键通常存在于含有多个多重键的分子中,如烯烃和芳香化合物。
二、离子键的形成离子键是由正负电荷吸引力所产生的化学键。
它是由金属和非金属之间的电子转移形成的,形成了离子晶格结构。
1. 阳离子和阴离子离子键的形成涉及通过电子转移形成正离子和负离子。
正离子是通过失去一个或多个电子而形成的,带有正电荷;负离子是通过获得一个或多个电子而形成的,带有负电荷。
2. 偶极作用当形成了正离子和负离子后,它们之间的静电吸引力使得离子能够紧密地结合在一起。
这种相互作用被称为偶极作用,它是离子键的主要驱动力。
三、金属键的形成金属键是由金属原子通过共享一大部分自由电子或电子云而形成的化学键。
金属键是金属元素具有良好导电性和热传导性的重要原因。
1. 金属晶格金属键的形成使得金属原子以一定方式排列形成金属晶格。
金属晶格中的正离子被一大部分自由电子包围,这些自由电子形成了带电云层。
2. 电子海模型金属键的特点是金属原子之间的共享电子非常强,而电子在整个金属晶格中可以自由移动,被称为电子海。
这使得金属具有高导电性和高热导性的特性。
虽然共价键、离子键和金属键是最常见的化学键类型,但还存在其他一些特殊类型的化学键,如氢键、范德华力等。
化学键的种类包括1.共价键:共价键是原子通过共享电子对而形成的化学键。
在共有电子对中,每个原子都能以共价键与其他原子形成稳定的分子或化合物。
共价键通常在非金属元素之间形成。
共价键可以分为两种类型:极性共价键和非极性共价键。
极性共价键是共享电子对不平均地分布在原子之间,导致一个原子具有部分正电荷而另一个原子具有部分负电荷。
而非极性共价键则是电子对均匀地分布在原子之间,没有正负电荷的分离。
2.离子键:离子键是由正离子和负离子之间的静电吸引力所形成的化学键。
正离子失去一个或多个电子,形成正电荷;负离子获得一个或多个电子,形成负电荷。
这些带电离子会通过静电力相互吸引,形成稳定的化合物。
离子键通常在金属与非金属元素之间形成,例如氯化钠(NaCl)。
金属元素倾向于捐出电子形成阳离子,而非金属元素倾向于接受电子形成阴离子。
离子键最突出的特点是在溶液中能够导电,因为离子在溶液中能够自由运动。
3.金属键:金属键是金属原子之间形成的化学键。
金属元素的外层电子云非常强大,可以在多个原子之间共享,形成一个无定形的电子云。
这个电子云里的自由电子使得金属元素能够在电场中导电和热传导,也使得金属具有良好的延展性和导热性。
金属键的一个重要特点是金属元素常常存在于晶格结构中,原子之间紧密排列。
这种结构使得金属形成可塑性很强的材料,可以通过加热和锻造来改变形状。
4.氢键:氢键是一个特殊类型的分子间相互作用力。
它是由氢原子与电负性较高的原子(通常是氧、氮或氟)之间的相互作用力所形成的。
氢键不是真正的化学键,而是一种较弱的相互作用。
氢键通常发生在水分子、蛋白质和DNA等生物分子中。
氢键对于维持生物大分子和有机化合物的立体结构和功能起着关键作用。
它也被广泛应用于药物设计和制药领域。
以上是化学键的四种主要种类。
在实际的化学反应和化合物的形成中,通常会有多种类型的化学键同时存在。
不同种类的化学键直接影响着化合物的性质和用途。
对于了解和掌握化学键的种类和特点,有助于深入理解分子和物质之间的相互作用。
专题05 分子结构归纳与练习【重点归纳】一、共价键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、三键。
(3)根据原子轨道的重叠方式不同,可分为σ键(头碰头重叠)和π键(肩并肩重叠)。
(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电子对,另一方提供空轨道。
2.共价键的特征(1)共价键的饱和性: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,便可和几个自旋方向相反的电子配对成键,这就是共价键的“饱和性”。
H原子、Cl原子都只有一个未成对电子,因而只能形成H2、HCl、Cl2分子,不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。
共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。
(2)共价键的方向性:共价键形成时,两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠,而且原子轨道重叠越多,电子在两核间出现概率越大,形成的共价键越牢固。
电子所在的原子轨道都有一定的形状,所以要取得最大重叠,共价键必然有方向性。
共价键的方向性决定了分子的立体构型。
3.共价键的参数(1)键参数对分子性质的影响(2)键参数与分子稳定性的关系:键长越短,键能越大,分子越稳定。
4.共价键的存在(1)非金属单质分子(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)某些金属与非金属形成的化合物中。
如:BeCl2、HgCl2、AlCl3等。
(4)部分离子化合物中。
如:Na2O2、NaOH、Na2SO4、NH4Cl等。
5.共价键的强弱(1)由原子半径和共用电子对数判断:成键原子的半径越小,共用电子对数越多,则共价键越牢固,含有共价键的分子越稳定。
如原子半径:F<Cl<Br<I,则共价键的牢固程度:H—F>H—Cl>H—Br>H—I,稳定性:HF>HCl>HBr>HI。
知识点一:一、共价键1.共价键的概念和特征原子间通过 所形成的相互作用。
微点拨【答案】共用电子对2.共价键的类型(按成键原子的原子轨道重叠方式分类) (1)σ键形成 由成键原子的s 轨道或p 轨道“头碰头”重叠形成类型s-s 型共价键的方向性决定了分子的立体构型,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。
知识精讲考点导航第05讲 共价键s-p型p-p型特征以形成化学键的两原子核的为轴做旋转操作,共价键的电子云的图形,这种特征称为(2)π键形成由两个原子的p轨道“”重叠形成pp π键特征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键的电子云由两块组成,它们互为,这种特征称为;π键旋转;不如σ键,较易(3)判断σ键、π键的一般规律共价单键为键;共价双键中有一个键,另一个是键;共价三键由一个键和两个键构成。
【答案】连线不变轴对称肩并肩镜像镜面对称不能牢固断裂σ σ π σ π【即学即练1】1.下列关于σ 键和π键的说法不正确的是A.σ 键能单独形成,π键不能单独形成B.σ 键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转C.双键中一定有一个σ 键,一个π键,三键中一定有一个σ 键,两个π键D.CH3-CH3、CH2=CH2、CH≡CH中的σ 键都是C-C键,所以键能都相同【答案】D【解析】A.分子中可只含σ键,但含π键时一定含σ键,则σ键一般能单独形成,而π键一般不能单独形成,A正确;B.σ键为球对称,π键为镜面对称,则σ键可以绕键轴旋转,π键一定不能绕键轴旋转,B 正确;C.双键、三键中均只含1个σ键,其余为π键,则碳碳双键中有一个σ键,一个π键,碳碳三键中有一个σ键,两个π键,C正确;D.三种分子中分别含C-C、C=C、C≡C键和C-H键,所以σ键也包含C-H键,且碳原子与碳原子之间的键长、键能均不相同,D错误;答案选D。
2.下列分子中既含σ键,又含π键的是A .①B .②C .③D .④【答案】D【解析】A .水中只含σ键,A 错误; B .乙醇中只含σ键,B 错误; C .氨气中只含σ键,C 错误;D .乙醛中含醛基,存在碳氧双键,既含σ键,又含π键的,D 正确; 故选D 。
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)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。
(3)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。
(4)形成条件:非金属元素的原子之间形成共价键,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。
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。
(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。
共价键的特征及应用(1)共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。
(2)共价键的方向性决定了分子的立体构型,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。
例1下列不属于共价键成键因素的是()A.共用电子对在两原子核之间高概率出现B.共用的电子必须配对C.成键后体系能量降低,趋于稳定D.两原子体积大小要适中【考点】共价键的形成与特征【题点】共价键的形成与判断答案D解析两原子形成共价键时,电子云发生重叠,即电子在两核之间出现的概率更大;两原子电子云重叠越多,键越牢固,体系的能量也越低;原子的体积大小与能否形成共价键无必然联系。
例2下列说法正确的是()A.若把H2S分子写成H3S分子,违背了共价键的饱和性B.H3O+的存在说明共价键不具有饱和性C.所有共价键都有方向性D.两个原子轨道发生重叠后,电子仅存在于两核之间【考点】共价键的形成与特征【题点】共价键的特征答案A解析S原子有两个未成对电子,根据共价键的饱和性,形成的氢化物为H2S,A项对;H2O 能结合1个H+形成H3O+,不能说明共价键不具有饱和性,B项错;H2分子中,H原子的s 轨道成键时,因为s轨道为球形,所以H2分子中的H—H键没有方向性,C项错;两个原子轨道发生重叠后,电子只是在两核之间出现的概率大,D项错。
3.3 共价键一、知识要点1.共价键的概念:原子间通过共用电子对而形成的化学键。
共价键可存在于非金属单质、共价化合物、离子化合物中。
共价化合物:只存在共价键的化合物称为共价化合物。
共价化合物中,只含有共价键,不含有离子键。
但离子化合物中可含有共价键,如铵盐(NH 4Cl )等。
化学上常用电子式和结构式表示表示共价键。
例如:氯化氢的电子式为 ,结构式为H -Cl ;水的电子式为 ,结构式为 H -O -H 。
2.化学键指直接相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用。
化学键可分为离子键、共价键和金属键。
离子键与共价键的对比 化学反应的实质是旧化学键的断裂和新的化学键的形成的过程。
二、疑难解答1.极性键与非极性键共价键有两种类型,极性键和非极性键。
共用电子对不发生偏移的共价键叫非极性共价键,简称非极性键。
共用电子对发生偏移的共价键叫极性共价键,简称极性键。
显然同一种元素原子之间的共价键是非极性共价键,不同种元素原子之间的共价键是极性共价键。
氯气分子中氯原子之间形成一对共用电子对,由于两个氯原子吸引电子的能力相同,共用电子对不偏向任何一方,两个原子都不显电性。
所以氯气分子中氯元素的化合价为0价,Cl -Cl 键为非极性键。
而氯化氢分子中氯原子和氢原子间也形成一对共用电子对,但是氯原子对共用电子对的吸引能力比氢原子强,共用电子对在运动时偏向氯原子一方,从而使氯原子显一定的负比较离子键 共价键 定义阴、阳离子之间强烈的相互作用 相邻原子间通过共用电子对所形成的化学键 成键本质阴、阳离子间的静电作用 共用电子对与两原子核的电性作用 成键粒子 阴离子、阳离子原子 成键元素 一般是活泼金属与活泼非金属(或原子团)一般是非金属与非金属或较不活泼的金属 示例 MgCl 2H 2、HCl 电子式,, 物质类别 离子化合物①非金属单质②共价化合物③复杂离子化合物 晶体类型 离子晶体 离子晶体、分子晶体、原子晶体电性,显负一价。