第二章第一节 共价键

2、等电子原理
（1）.原子总数相同、价电子总数相同的分子或离 子具有相似化学键特征，许多性质是相似的。此原 理称为等电子原理


（2）．等电子体实例
CO和N2 具有相同的原子总数和相同的价电子总数， 属于等电子体，其性质对比如下：
分子
熔点/℃
沸点/℃
在水中 分子解 分子的 的溶解 离能 价电子 度(室 kJ ·mo 总数 l－1 温)
答案： (1)N2 CO CO2 N2O
(2)SO2、O3
课后小结：
1、σ键与π键的形成方式有何不同？
2、σ键与π键在对称上有何不同?
3、σ键的类型?
4、哪些共价键是σ键，哪些共价键是π键?
5、共价键参数有哪些？有何意义?
6、怎样判断等电子体？
[说明]： ①键长的单位都是pm=10-12m ②键长越短往往键能就越大，共价键越稳定
③一般而言原子半径越大，键长越大
3、键角
（1）概念： 多原子分子中，两共价键之间的夹角叫做 键角 （2）常见分子的键角
CO2 ______ 180° H2O ______ NH3 ______ 104.5 107.3° ° CH4 ______ ______ 109°28’ P4 60°
Z Z
pZ—pZ
X
键特点:①两个原子轨道以平
行或“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 形成π键的电子 间包含原子核的平面为镜面，它 称为π电子。 们互为镜像，称为镜像对称
探究分析：N2分子中共价键的成分。
(基态N原子电子排布 1S22S22Px12Py12Pz1)
练习1.在氟气分子中，形成共价键的原子 C 轨道是 ( ) A、氟原子的2p轨道和氟原子的1s轨道 B、氟原子的3p轨道和氟原子的1s轨道 C、氟原子的2p轨道和氟原子的2p轨道 D、氟原子的3p轨道和氟原子的3p轨道
练习2. 试分析
乙烷（CH3-CH3）、乙烯(CH2=CH2)、乙 炔(CH≡CH)分子中化学键的成分。 乙烷（CH3-CH3）分子中7个σ键； 乙烯(CH2=CH2）分子中5个σ键、1个π键
乙炔(CH≡CH)分子中3个σ键、2个π键
乙烯分子与溴发生加成反应时，断裂哪 种类型的键？为什么？
3.关于乙醇分子的说法正确的是（ C ） A.分子中共含有8个极性键 B.分子中不含非极性键 C.分子中只含σ键
D.分子中含有1个π键
7
3
总结:
共价键：原子之间通过共用电子对所形 成的相互作用。 1.共价键的性质: 饱和性,方向性 2.共价键的常见类型: σ键 “头碰头” （s-s、s-p、p-p ）π键 “肩并肩”（pp）
四、键参数——键能、键长和键角
1.键能 气态基态原子形成1mol共价键释放的最低 能量(或拆开1mol共价键所吸收的能量)，例如H-H 键的键能为436.0kJ.mol-1。 [说明] ①键能的单位是kJ· -1 mol ②形成化学键通常放出热量键能为通常取正值 ③键能越大，化学键越稳定
2.键长 形成共价键的两个原子之间的核 间的平衡距离。
归纳：σ键和π键的比较
键类型 σ键 π键
沿键轴方向平行肩并 肩 镜像对称，不可旋转 较小
原子轨道重叠方式 沿键轴方向 头碰头
电子云形状
轴对称，可旋转 较大
原子轨道重叠程度
牢固程度 成键判断规律
σ键强度大, π键强度较小, 不易断裂，不活泼。 容易断裂，活泼。 共价单键是σ键；共价双键中一个是σ键, 另一个是π键；共价三键中一个是σ键,另 两个为π键

1．1919年，Langmuir提出等电子体的概念， 由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同， 各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等 电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。 根据上述原理，下列各对粒子中，空间结构相 似的是( ) A A．SO2与O3 B．CO2与NO2 C．CS2与NO2 D．PCl3与BF3
CO
－205.05
－191.49
N2
－210.00
－195.81
2.3 mL 1.6 mL
1 075
10
946
10
（3）、等电子体的判断和利用

(1)判断方法：原子总数相同，价电子总数相 同的分子。 (2)应用：等电子体的许多性质是相近的，空 间构型是相同的。 利用等电子体可以： ①判断一些简单分子或离子的立体构型； ②利用等电子体在性质上的相似性制造新材料； ③利用等电子原理针对某物质找等电子体。
D、H-O键键能463 KJ/ mol ，故破坏18克水分子中 的H-O键时需要吸收的能量为2X463 KJ。
2、能用键能大小解释的是
（A ）
A、N 2的化学性质比O2稳定。 B、硝酸易挥发，硫酸难挥发。 C、惰性气体一般难发生化学反应。 D、通常情况下，Br2呈液态，I2呈固态。
五、等电子原理

2、 从实验测得不同物质中氧—氧键之间的键长和键 能数据如下表，其中X、Y的键能数据尚未测定，但 可根据规律推导键能的大小顺序为W>Z>Y>X。该规 律是 氧—氧键 O22－ O2－ O2 O2＋ 数据 149 128 121 112 键长/10－12 m 键能/kJ·mol－1 X Y Z＝497.3 W＝628
跟踪练习.
1 . 分别写出下列非金属元素的原子电子配对成键 数目 H 1 、ⅤA 3 、ⅥA 2 、ⅦA 1 。
2 . 为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？
2.共价键的方向性
电子所在的原子轨道都具有一定的形状，成 键原子的电子云尽可能达到最大重叠必 须沿一定方向交盖，所以共价键有方向性。 它决定了分子的空间构型。
成离子键吗？ (2)仅由非金属元素组成的物质中一定不含离子键吗？
(1)不一定，如AlCl3中铝元素和氯元素形成的是共价键。 (2)不一定，如NH4Cl全由非金属元素组成，但它是离子化合 物。
（4）．表示方法
①用电子式表示离子化合物
②用电子式表示离子化合物的形 成过程
基础知识梳 理
基础知识梳 （1）．成键微粒： 原子理 。
A.成键时电子数越多，键能越大 B．键长越长，键能越小 C．成键所用的电子数越少，键能越大 D．成键时电子对越偏移，键能越大
B
3、(1)根据等电子原理，仅由第二周期元素组成的共价 分 子 中 ， 互 为 等 电 子 体 的 是 ： ______________ 和 ______________；______________和______________。 (2)根据等电子原理，由短周期元素组成的粒子，只 要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同， 也可互称等电子体，它们也具有相似的结构特征。 在短周期元素组成的物质中，与NO2－互为等电子体 的分子有：______________。
σ键的特征是：以 形成化学键的两原 子核的连线为轴旋 转，共价键电子云 的图形不变，这种 特征成为轴对称。 X 形成σ键的电子
px—px
称为σ电子。
2.π键的形成
两个原子 相互接近
π键的电子云
电子云重叠
π键的成键过程：“肩并 肩”
②键不能旋转；由于键重
叠程度要比键小,所以键的 强度要比键大。稳定性： 键﹥ 键
( 3 )意义：键角决定了分子的空间构形
( 4 )来历：共价键的方向性
小结：键能、键长、键角是共价键的
三个参数 键能、键长决定了共价键的稳定性；键 角决定了分子的空间构型。
练习：
1、下列说法正确的是（ D ）
A、分子中键能越大，键越长，则分子越稳定。
B、只有非金属原子之间才能形成共价键。
C、水分子可以表示为H-O-H，分子中键角180°。
2、共价键
（2）．成键实质： 共用电子对 。 （3）．形成条件： 非金属元素 的原子相结合。 （4）．分类
(5) 【思考】共价键仅存在于共价化合物中吗？
不是，共价键也可以存在于离子化合物中，如NaOH， NH4Cl中都含有共价键。
我们能用电子式表示H2、HCl、 Cl2分子的形成 为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3 分子的形成？
饱和性 (原子形成分子时相互 小结： 共价键特征
方向性 结合的数量关系) (决定分子的空间构型)
三、共价键的形成
电子云在两个原子核间重叠，意味着电 子出现在核间的概率增大，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”在一起了。
1. σ键的形成 (1). s-s σ键的形成
(4)一些常见的等电子体 二原子10电子的等电子体：N2、CO、CN － 、 C22－ 二原子11电子的等电子体：NO、O2＋ 三原子16电子的等电子体：CO2 、CS2 、N2O、 CNO－、N3－ 三原子18电子的等电子体：NO2－、O3、SO2 四原子24电子的等电子体：NO3 － 、CO32－ 、 BF3、SO3(g)
新课讲解：一、 价键理论的要点
1.电子配对原理 2.最大重叠原理 两原子各自提 供1个自旋方向 相反的电子彼 此配对。
氢原子形成氢分子的电子云描述
1S
互相靠拢
1S
电子云重叠
H—H共价键
新课：
二、共价键的特征
——共价键具有饱和性 决定了原子形成分子时 相互结合的数量关系
1、共价键具有饱和性
按照价键理论的电子配对原理，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”。
化学人教版选修（三）
第二章：分子的结构与性质
第一节
共价键
什么是化学键？ 什么是离子键？ 什么是共价键？
化学键：分子中相邻原子之间强烈的相
互作用。
离子键：阴、阳离子之间通过静电作用