第 2 章 化学键与分子结构 (1)
键;给予体原子和接受体原子;非极性共价键和极性共价键。
7.形式电荷和氧化数
Lewis 结构中原子的形式电荷是指电子对被成键原子同等程度地共用时原子所带的
电荷;而一个元素的氧化数(它与物种的 Lewis 结构无关)则指分子中的电子转移
到一个原子或从一个原子移走的程度。
8.键的离子性百分率
从极性大小的角度,可将非极性共价键(极性最弱,等于零)和离子键(极
2.离子键理论
了解离子键的形成、本质及特点。注意 NaCl 的势能曲线。源于金属与非金属间电
子的转移而产生的化学键型。离子键中有正、负离子之分,它们之间通过静电引力
吸引牢牢结合在一起。
3.离子的特征
离子键的强度与离子的电荷、构型和半径有密切关系。
4.离子半径
注意离子半径的分类和核间距的概念。
5.晶格能
()
a. 4.36 D
b. 1.73 D
c. O
d. 1.00 D
3.填空题
3.1 按顺序(用符号 > 或 < )排列下列各组物质的性质
a. BaO,CaO,NaI,MgO,Na,Br 的晶格能大小
。
b. K,As,Cl,Cs,Ni 的电离能大小
。
3.2 COCl2(∠ClCCl=120°,∠OCCl=120°)中心原子的杂轨道类型是
II 学生自测练习题
1.是非题(判断下列各项叙述是否正确,对的在括号中填“√”,错的填“×”)
1.1 金属和非金属原子化合物必形成离子键化合物。
()
2
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1.2
1.3 1.4 1.5 1.6
离子键化合物中, 离子总是形成 8 电子结构。因为只有 8 电子结构是
()
1.18 原子在基态时没有成对电子,就不能形成共价键。
()
1.19 分子中的π键电子,不决定分子的几何构型,只能影响键角的大小。
()
1.20 H3BO3 分子中存在 O-H 键,因此在 H3BO3 的分子间或分子内都能形成氢键。 ()
2.选择题(选择正确答案的题号填入)
2.1 OF2 的杂化类型为
稳定的。
()
Li+和 H-这两个阳、阴离子不论相距多少距离,总是相互吸引的。( )
当 2 个原子形成共价键时,可以是σ加π键,也可以都是σ键。( )
C 和 O 的电负性差值很大,为此 CO 中键的极性很大。
()
破坏 NH3 中三个键需要的能(1170 kJ·mol-1)大于破坏 N2 的键(941 kJ·mol-1),
a.
b.
c.
3.5 下列分子或离子中,离域π键的类型(用符号标出)分别是:
a.SO2
b. NO2
c.ClO2
d.
NO
− 3
d.
CO
2− 3
3.6 O2 的分子轨道式为
键级为 ,有无磁性
。
3.7 现有下列物质:BrF5,CO2,PCl3,OF2,HCHO,H3O+,SF4
a. 分子中有π键,又是极性分子的是
但常温下 N2 却比 NH3 稳定得多,这是因为分子的反应性
主要与破坏第一个键所需的能量有关。
()
1.7
O
2− 2
,
O
2
,
O
+ 2
,
O
− 2
的键级分别为
1,2,2.5
和
1.5,因此它们的稳定性次序
为
O
+ 2
>
O2
>
O
− 2
>
O
2− 2
。
()
1.8 下列化合物中正离子的极化能力大小顺序为
ZnCl2 > FeCl2 > CuCl2 > KCl 1.9 相同原子的双键的键能等于其单键键能的 2 倍。
用来描述离子键强度大小的度量,也用来比较离子化合物和晶体的稳定性。可用
Born-Haber 循环根据实验数据间接求出,也可从理论上计算得出。
6.Lewis 结构
共价键最早被描述为共用电子对,Lewis 结构用图形表达这些电子对如何被共用。
这里有一些成对的概念:电子对键又叫共价键,包括共价单键、共价双键、共价重
。
b. 中心原子以 sp3 杂化轨道成键,分子或离子的空间几何构型为 V 型的是
。
c.中心原子以 sp3 杂化轨道成键,分子或离子的空间几何构型为变形四面体
的是
。
d.中心原子价层电子下对空间分布为八面体构型,分子或离子的空间几何
构型为四方锥的是
。
3.8 因为 Ca2+的极化作用
Mg2+,所以 CaCO3 的分解温度
性最强)看作极性共价键的两个极端。极性的大小依赖于成键原子的电负性
差值。常用来表示键的离子性百分率和它所连结的那个原子之间的电负性
之差的经验公式之一是 Hannay-Smyth 公式: %离子性 = 16 (Δχ) + 3.5 (Δχ)2
9.价键理论
简称 VB 理论,又称电子配对理论。能说明共价键形成的本质,解释共价键的特点
() ()
1.10 SnF4,XeF4,CCl4,SnCl4 分子的几何构型均为正四面体。 1.11 NaCl 和 NaH 都是离子晶体,但后者远不如前者稳定。
() ()
1.12 由于 Si 原子和 Cl 原子的电负性不同,所以 SiCl4 分子具有极性。( )
1.13 与共价键相似,范德华力具有饱和性和方向性。
3.9 冰融化要克服 H2O 分子间
、
、
作用力;S 粉溶于 CS2 中要靠它们之间的
3.10 下列各对分子间,存在的相互作用力分别是:
MgCO3。 和 作用力。
a. b. c. d. 4.计算题
CH3Cl 和 CCl4 分子之间存在 CH3Cl 和 CH3Cl 分子之间存在 CCl4 和 CCl4 分子之间存在 CH3OH 和 C2H5OH 分子之间存在
4.1 从以下热力学数据计算 AlF3 的晶格能:
反应
①Al(g)→Al(g) ②Al(g)→Al3+(g)+3e ③2Al(s)→3F2(g)→2AlF3(s) ④F2(g)→2F(g) ⑤F(g)+e→F-(g)
()
1.14 在 S-Cl,Si-Cl,Al-Cl,P-Cl 四种化学键中,键的极性最大的是 Si-Cl 键。
()
1.15 根据原子基态电子构型,可以判断若有多少个未成对电子就能形成多少个
共价键。
()
1.16 直线形分子 X-Y-Z 是非极性的。
()
1.17 SF4,N2O,XeF2,IF3 价层均有 5 对价电子对,但这些分子的空间构型却 不相同,这些分子的空间构型分别是变形四面体、直线形、直线形、T 形。
1
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的杂化改变了原有轨道的形状、成分和能量,增加了成键能力。 12.价层电子对互斥理论
简称 VSEPR 理论。Leuis 思维的简单延伸。基于中心原子价电子层中电子对的相 互排斥,预示分子或多原子离子排布可能结构的一种理论。 13.分子轨道理论 简称 MO 理论。描述化学成键作用的重要方法,它是指伸展向两个或多个原 子的波函数,分子轨道通常由原子轨道的线性组合而成,必须符合对称性匹 配原则、能量近似原则和最大重叠原则。n 条原子轨道形成 n 条分子轨道。 大约一半为成键轨道,大约一半为反键轨道,其余为非键轨道。能量最低的 成键轨道和能量最高的反键轨道通常是由能量相同的轨道重叠而得的。 14.金属键理论 主要指能带理论,形成分子轨道的概念可方便地推广至含有无限个原子的固体物 质,固体中轨道的重叠形成由能隙隔开的能带。 15.分子间作用力 即范德华力。它包括取向力诱导力和色散力。 16.氢键 氢原子与电负性大的非金属元素形成共价键时电子对被强烈吸向后者而本身 几乎成为“裸”质子,导致该氢原子能以静电引力作用于另一共价键中的大 电负性原子形成了氢键,成为两个电负性大的原子之间的桥原子。 17. 点阵 点阵是根据晶体结构的周期性抽象出来的一组点。这组点在三维空间按一定周期重 复,构成一个点阵。点阵是一组无限的点,连接其中任意两点可得一向量,将此向 量平移,当向量的一端落在任意一点阵点时,向量的另一端必定也落在点阵中的另 一点上,点阵中的每个点都具有相同的周围环境。 18.晶胞 是能反映晶体对称性的最小构造单位。它是组成晶体的最小基本单位,将一个个晶 胞前、后、上、下、左、右并置起来就得到整个晶体结构。 19.晶胞参数 任何点阵结构都可分解为某种平行六面体的的单位点阵,其特征可用三维方向的长 度和两两相夹的角度表征,这 6 个参数称做点阵参数,又叫晶胞参数。 20.晶系 晶胞的 7 种对称性分类。它包括立方、六方、四方、三方、正交、单斜及三斜。 1. 离子的极化和离子的变形性 离子间除静电引力外,诱导力起着很重要的作用。由于阳离子具有多余的正点荷, 较小的半径,而且在外壳上缺少电子,它对相邻的阴离子会起诱导作用,这种作用 称做离子的极化。阴离子半径较大,在外壳上有较多的电子容易变形,在被诱导过 程中能产生瞬时的诱导偶极,这种性质成为离子的变形性。 2. σ 键和 π 键 以头碰头的方式简单重叠或在成键原子间通过杂化的原子轨道与其成键原子核间 的连线方向重叠而形成的键型。P 或 D 轨道以肩并肩方式重叠并在成键原子间连线 上下区域形成电子云密度集中区域的键型。
c.离子电荷低、离子半径小 d.离子电荷低、离子半径大
2.11 下列分子中相邻共价键的夹角最小的是
a. BF3
b. CCl4
c. NH3
2.12 下列哪个分子中至少有二个不同长度的键
d. H2O
a. CO2
无机化学第六版第二章 分子结构
2.spd型杂化 能量相近的(n 1)d与ns、np轨道 或ns、np与nd轨道组合成新的dsp或spd型杂化轨
道的过程可统称为spd型杂化。
杂化类型 杂化轨道数
空间构型
dsp2
sp3d d2sp3 或sp3d2
4
5
6
正方形 三角双锥 正八面体
10:01
30
(二)等性杂化与不等性杂化:
原子轨道的杂化可分为等性和不等性杂化两类。
10:01
33
N原子:2s22p3 ,有3个单电子,可形成3个共价键
2p 2s
孤对电子
杂化
孤电子对占据的杂化轨道,不参与成键,电子 云密集在中心原子周围,s轨道成分相对增大,其余 3个杂化轨道p成分相对增大。
产生不等性杂化的原因:参与杂化的原子轨 道中电子数目多于轨道数目,出现孤电子对。
10:01
10:01
13
10:01
14
例如:N2分子的形成, N:1s22s2 2pX12pY12pZ1
10:01
15
σ键与π键的区别
1)σ键重叠程度大,键牢固,可单独存在;π 键电子云较松散,不稳定,只能与σ键共存。 2)以共价键结合的两原子间只能有一个σ键, 但可以有多个π键
单键:σ键 双键:σ+π 叁键:σ+π+π
(2)同一周期中电子层结构相同的阳离子的半径, 随离子的电荷数的增加而减小;而阴离子的半径 随离子的电荷数减小而增大。
(3)同一主族元素的离子半径自上而下随核电荷 数的增加而增大。
(4)相邻主族左上方和右下方两元素的阳离子半 径相近。
10:00
4
(三)离子的电子组态
离子的电子层组态有以下几种: (1)2 电子组态:离子只有 2 个电子,外层电子组态 为 1s2。 (2)8 电子组态:离子的最外电子层有 8 个电子,外
高中化学第2章分子结构与性质第1节共价键教案2
第一节共价键发展目标体系构建1。
能从微观角度分析形成共价键的粒子、类型,能辨识物质中含有的共价键的类型及成键方式,了解键能、键长及键角对物质性质的影响。
2.理解共价键中σ键和π键的区别,建立判断σ键和π键的思维模型,熟练判断分子中σ键和π键的存在及个数。
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。
微点拨: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。
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轨道重叠形成类型s-s型s-p型p-p型特征以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作,共价键的电子云的图形不变,这种特征称为轴对称(2)π键形成由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成p-p 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,它们互为镜像,这种特征称为镜面对称;π键不能旋转;不如σ键牢固,较易断裂(3)判断σ键、π键的一般规律共价单键为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。
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。
(2)下表中是H-X的键能数据①若使2 mol H—Cl断裂为气态原子,则发生的能量变化是吸收863.6_kJ的能量。
②表中共价键最难断裂的是H—F,最易断裂的是H-I。
③由表中键能数据大小说明键能与分子稳定性的关系:HF、HCl、HBr、HI的键能依次减小,说明四种分子的稳定性依次减弱,即HF分子最稳定,最难分解,HI分子最不稳定,最易分解。
2.键长(1)键长是构成化学键的两个原子的核间距,因此原子半径决定化学键的键长,原子半径越小,共价键的键长越短。
第二章分子结构与性质第一节共价键
第二章分子结构与性质第一节共价键共价键是指两个原子通过共用电子对来结合在一起的化学键。
在分子化合物中,共价键是最常见的键类型,它对于分子的结构和性质起着决定性的作用。
一、共价键的形成共价键的形成是由于原子之间存在着相互吸引力,这种相互吸引力是由于原子之间互相排斥的静电力降低而产生的。
具体来说,当两个原子靠近到一定距离时,它们的外层电子会发生重叠,从而形成一个电子对。
这个电子对同时属于两个原子,使得两个原子之间形成了一个共享电子对的区域,即共价键。
共价键的形成是一种动态的过程。
在共价键形成的过程中,原子的电子云发生了重新排布,电子从原子的一个轨道转移到另一个轨道,从而形成了共价键。
在共价键形成后,原子成为了一个整体,形成了一个稳定的分子结构。
二、共价键的性质共价键具有一些特殊的性质,这些性质决定了共价键的稳定性和键能。
1.共价键的稳定性共价键的稳定性取决于原子之间的相互作用力的强弱。
一般来说,原子的价电子数越多,形成共价键的能力越强。
也就是说,原子的电负性越大,形成的共价键越稳定。
此外,共价键的稳定性还受到原子之间的距离的影响。
在共价键中,原子之间的距离越近,共价键越稳定。
2.共价键的键能共价键的强度可以用键能来表示。
键能是指在断裂共价键时需要输入的能量的大小。
键能的大小取决于共享电子对的稳定性。
一般来说,共价键的键能越大,其共享电子对越稳定,键越难被断裂。
共价键的键能可以通过一定的实验方法(如光合成实验)来测定。
三、共价键的类型根据共享电子对的数目和电子云的排布形式,共价键可以分为单键、双键和三键。
1.单键单键是由两个原子共享一个电子对形成的。
单键的键能较低,容易被断裂。
常见的单键有C—C键、C—H键等。
单键也是化学反应中最常见的键类型。
2.双键双键是由两个原子共享两个电子对形成的。
双键的键能比单键高,比较稳定。
常见的双键有C=C键、O=O键等。
3.三键三键是由两个原子共享三个电子对形成的。
三键的键能最高,非常稳定。
分子结构和化学键
分子结构和化学键分子结构和化学键是化学中两个重要的概念。
分子结构描述了分子中原子的相对位置和连接方式,而化学键则是连接原子的力。
一、分子结构分子结构是描述分子中原子相对位置和连接方式的方式。
目前最常用的描述方法是路易斯结构和空间结构。
1. 路易斯结构路易斯结构由美国化学家吉尔伯特·路易斯提出,采用简单的点和线表示原子和电子。
在路易斯结构中,原子通过化学键连接,而电子以点的形式表示,用于补充原子的电子。
例如,氨分子(NH3)的路易斯结构中,一个氮原子和三个氢原子通过共价键连接在一起,氮原子周围有一个孤对电子。
2. 空间结构空间结构是描述分子三维形状的方法。
根据VSEPR理论(分子形状理论),分子的最稳定状态是使电子对排斥最小的状态。
根据电子对的排列情况,分子的形状可以分为线性、角形、平面三角形、四面体等多种形式。
二、化学键化学键是连接原子的力,可以分为离子键、共价键和金属键等不同类型。
1. 离子键离子键是由离子之间的电荷吸引力形成的。
当一个原子失去一个或多个电子时,形成正离子;当一个原子获得一个或多个电子时,形成负离子。
正离子和负离子之间发生静电作用,形成离子键。
例如,氯化钠(NaCl)中,钠离子失去一个电子形成正离子(Na+),氯原子获得一个电子形成负离子(Cl-),通过电荷吸引力形成离子键。
2. 共价键共价键是由共享电子形成的。
在共价键中,原子通过共享电子对相互连接。
共有单电子对形成单键,共享两对电子形成双键,共享三对电子形成三键。
例如,氢气(H2)中,两个氢原子通过共享一个电子对形成一个共价键。
3. 金属键金属键是金属原子之间的电子云形成的强力。
金属结构中,金属原子失去价层的一个或多个电子,形成阳离子,而这些电子形成了电子云,使金属原子之间产生强烈的吸引力。
金属键是金属物质特有的键。
总结:分子结构和化学键是化学中重要的概念。
分子结构描述了分子中原子的相对位置和连接方式,常用路易斯结构和空间结构表示。
第2章 分子结构1-离子键
性越强。
6
3.离子极化作用对离子化合物性质的影响 化学键的性质由离子键逐渐向共价键过渡,表现
出化合物的熔沸点降低、在极性溶剂中溶解度减小 、颜色逐渐加深等性质变化。
例如AgF,AgCl,AgBr, AgI: 熔沸点: AgF > AgCl > AgBr > AgI
溶解度: AgF > AgCl > AgBr > AgI 颜色: AgF < AgCl < AgBr < AgI
分子结构 (在线1:离子键)
化学键:分子内或原子、离子晶体中相邻原 子或相邻离子间强烈的相互作用力称为~。
离子键:正、负离子间通过静电引力形成。 化学键 金属键:通过共用能流动的自由电子形成。
共价键:通过共用电子对形成。 人类发现和合成的化合物90%以上都是 以共价键相结合的。
2
第一节 离子键
一、离子键的形成 Δχ >1.7的非金属和金属原子相遇时,有达到稳定结 构倾向,发生电子的转移,形成正、负离子;正、 负离子间以静电引力形成离子键。
7
二、离子键的特点 离子键没有饱和性和方向性。
三、影响离子键强弱的因素 离子的电荷、半径和电子构型。
1.离子的电荷 电荷越高,化合物离子键越强。
3
2.离子的半径 (1)电子层越多,离子半径越大; (2)同一周期正离子的离子半径比负离子小; (3)同一周期正、负离子的离子半径都随核电荷数的
增大而减小。
离子半径越小,化合物的离子键越强。离子键强弱 用晶格能(U)来衡量:
U Z Z r0
4
3.离子的电子构型 1)正离子的电子层构型一般有5种: (1) 2电子构型Li+、Be2+ (2) 8电子构型Na+、Mg 2+ (3) 9~17电子构型Mn 2+ 、Fe2+ (4)18电子构型Ag+、Cu+ (5) (18+2)电子构型Pb2+ 、Sn2+ 2)不同构型的正离子与负离子的离子键强弱: 18+2或18构型 > 9~17构型 > 8电子层构型 因为正离子电子构型越大,半径越小,离子键越强。
高中化学第2章分子结构与性质第1节共价键第1课时共价键课件新人教版选修3
B.当原子形成分子时,首先形成σ键,可能形成π 键
C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ 键,不能形成π键
答案 D 解析 在分子中,化学键可能只有σ键而没有π键, 若有π键,则必有σ键。
【变式3】 下列说法中,正确的是( )
A.在N2分子中,有三个π键 B.N2分子中有一个σ键、两个π键 C.N2分子中有两个σ键、一个π键 D.N2分子中存在一个σ键、一个π键 答案 B
解析 (2)氢气分子中含有1个σ键,A项错误;共价键 的本质就是高概率地出现在原子间的电子与原子间的电 性作用,B项正确;④已经达到稳定状态,C项正确; 氢气分子中含有一个非极性键,D项错误。
答案 (1)①⑤②③④ (2)BC
【变式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 答案 D
2.方向性 除s轨道是球形对称,其他的原子轨道在空间都具 有一定的分布特点。在形成共价键时,原子轨道重叠得 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。
【例题2】 下列说法正确的是( ) A.Cl2是双原子分子,H2S是三原子分子,这是由 共价键的方向性决定的
考点二 共价键的特征
1.饱和性 由于每个原子所能提供的未成对电子的数目是一定 的,因此在共价键的形成过程中,一个原子中的一个未 成对电子与另一个原子中的一个未成对电子配对成键 后,一般来说就不能再与其他原子的未成对电子配对成 键了。这就是共价键的饱和性。因此,不可能形成H3、 H2Cl、Cl3等分子。
第二章第一节共价键
四、离子键与共价键 原子 电负性 Na 0.9 Cl 3.0 H 2.1 Cl C 3.0 2.5 O 3.5
电负性之差 2.1 0.9 1.0 (绝对值) 结论:当原子的电负性相差很大,化学反应形成 离子 的电子对不会被共用,形成的将是____键;而 共价 ____键是电负性相差不大的原子之间形成的化学 键。
•
H:1s1
电子排布图 •1s •H ↑
• •2s •2p •3s •3p
2
2
6
2
5
•Cl
↑↓
↑↓
↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
↑↓ ↑↓ ↑
•H2分子的形成过程
•H
H
H
•H
头碰头
•σ键的特征:以形成化学键的两原子核的
连线为轴作旋转操作,共价键电子云的图 形不变,这种特征称为轴对称。
价键理论的要点
ⅰ.电子配对原理
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分子。
2、共价键具有方向性
p
在形成共价键时,两个参与成键的原子轨道总是尽 可能沿着电子出现机会最大的方向重叠成键,而且 原子轨道重叠越多,电子在两核间出现的机会越多 ,体系的能量下降也就越多,形成的共价键越牢固 。因此,一个原子与周围的原子形成的共价键就表 现出方向性( s 轨道与 s 轨道重叠形成的共价键 无方向性,例外)。
↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
↑↓ ↑↓ ↑
•以HCl为例说明
“头碰头”式
X
σ键
(2) s-p σ键的形成
•HCl分子的形成过程
•H
•H
-Cl
•Cl
(3) p-p σ键的形成
第二章 共价键理论和分子结构1
第二章共价键理论和分子结构两个或多个原子之所以能结合在一起形成稳定的分子(或晶体),是因为原子之间存在着某种强烈的相互作用,即化学键。
因此,化学所关心的就是化学键。
典型的化学键可归纳为共价键、离子键和金属键等三种,广义的化学键还包括范德华力(Van der Waals)和氢键。
其中,较主要的是共价键,因绝大多数分子,尤其是种类繁多的有机分子都含有共价键。
研究共价键的理论主要有价键(Valence bond,即VB)理论和分子轨道(Molecular orbital,即MO)理论,两者都是在20世纪30年代通过量子力学对H2分子的近似处理方法发展起来,其中,价键理论很重视化学图像,而MO理论中的分子轨道更具普遍的数学形式,因此,两者各有所长,有些概念和理念已相互采用。
又因MO理论能解释价键理论不能解释的一些实验现象,且较易程序化,故随着计算机的发展,已成为当今研究化学键理论的主流方法。
本章着重讨论MO理论及其在分子结构中的应用。
§2.1 价键理论要点价键理论强调电子配对,其要点如下:(1)原子A和原子B各有一未成对电子,且自旋相反,则可配对形成共价键。
若A和B原子各有两个或三个未成对电子,则可两两配对形成共价双键和共价三键。
若A原子有两个未成对电子而B原子只有一个,则A原子和两个B原子形成AB2型分子。
(2)两个原子的未成对电子配对后,就不能和第三个原子的单电子配对,即共价键具有饱和性。
(3)两个原子间的电子云重叠越多,所形成的共价键越稳定,这就是电子云的最大重叠原理,表明共价键具有方向性。
尽管价键理论可解释共价键的饱和性和方向性,但还是有些实验现象不能自然地解释。
如O原子的基组态为1s22s22p4,有两个未成对电子,当O原子结合形成O2后,O2分子中应不再有未成对电子,但磁化率测定结果表明O2是顺磁性的,即其分子中有单电子存在。
又如,C 原子的基组态为1s 22s 22p 2,也有两个未成对电子,与O 原子应形成双键,但按照CO 分子的键长及键能数据与有机物中的C -O 单键和C=O 双键比较结果(见表1),CO 中C 与O 应该是以叁键相结合。
第二章第一节共价键(第一课时)
科学探究
键组成。 别是由几个σ键和几个π键组成。 3、乙烷、乙烯、乙炔分子中的共价键分 乙烷、乙烯、
乙烷: 键一个π 乙烷 : 7 个 σ 键 乙烯 : 5 个 σ 键一个 π 键 乙炔: 键两个π 乙炔:3个σ键两个π键
总结: 总结:共价键的类型
σ键:“头碰头” 键 头碰头”
形成σ 形成σ键的电子 电子云形状呈轴对称 称为σ电子。 称为σ电子。
电子重叠形成的σ键 ③ p—p σ键:由两个 电子重叠形成的 键,如Cl—Cl。 键 由两个p电子重叠形成的 。
Cl Cl Cl Cl
小结: 键成键方式 头碰头” 小结 σ键成键方式 “头碰头”
S-S重叠 S-S重叠
S-P重叠
P-P重叠 P-P重叠
注意: 键成键方式采用“头碰头” 注意: σ键成键方式采用“头碰头”式,以取得 原子轨道的最大重叠,从而使体系能量降至最低, 原子轨道的最大重叠,从而使体系能量降至最低, 达到稳定状态。 达到稳定状态。
用电子云来描述共价键的形成过程
π键形成过程 p-p π键形成过程
“肩并肩” 肩并肩”
2、π键 键 (1)定义:两个p轨道除了“头碰头”重叠 定义:两个p轨道除了“头碰头” 形成σ键外, 轨道还可以“肩并肩” 形成σ键外,p—p轨道还可以“肩并肩”的 方式发生轨道重叠,这种键称为π 方式发生轨道重叠,这种键称为π键。
(3)类型 )
电子重叠形成的σ键 ① s—s σ键:由两个 电子重叠形成的 键,如H—H。 键 由两个s电子重叠形成的 。 H
H H
H
电子和一个p电子重叠形成的 ② s—p σ键:由一个 电子和一个 电子重叠形成的 键, 键 由一个s电子和一个 电子重叠形成的σ键 如H—Cl。 。
化学键与分子结构
子键。
Na+ + [:C·l·:]- NaCl
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6
❖ 键的离子性与元素电负性的关系
离子键形成的重要条件是相互作用的原子的电
负性差值较大。一般电负性差值越大,形成键的离子
性越强。以电负性差值为1.7作标准。
在CsF中离子性约占92%。
❖ 晶格能U 由气态离子生成一摩尔稳定的固态晶体所放出的
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15
现代价键理论
1927年, Heitler和London用量子力学处理H2分 子的形成过程,得到 E—R关系曲线。
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16
共价键的本质是由于原子相互接近时轨道重叠(即波 函数叠加),原子间通过共用自旋相反的电子对使能 量降低而成键。
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17
一、价键理论
杂化轨道数 2 3 4
4
成键轨道夹角 180 120 10928' 10928'
分子空间构型
s+(2)p 3
120
直线形 三角形 四面体 三角锥
实例
BeCl 2 BF3 CH4 NH 3
HgCl 2 BCl 3 SiCl 4 PH 3
中心原子 Be(ⅡA) B(ⅢA) C,Si N,P
1.理论要点 a.具有自旋相反的未成对电子的原子相互接近时,
自旋相反的单电子可以相互配对成键—共价键。
H-H H-Cl 共价单键
O=O 共价双键
N≡N 共价叁键
b. 成键双方的原子轨道对称性匹配,最大程度重叠。
