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1、第二章分子结构和性质第二章分子结构和性质第一节第一节 共价键共价键 分子中相邻原子之间是靠什么作用而结合分子中相邻原子之间是靠什么作用而结合在一起？在一起？什么是化学键？什么是离子键和共价键？什么是化学键？什么是离子键和共价键？化学键：分子中相邻原子之间强烈的相互作用。化学键：分子中相邻原子之间强烈的相互作用。离子键：阴、阳离子间通过离子键：阴、阳离子间通过静电作用静电作用形成的化学键。形成的化学键。定义：定义：原子间通过原子间通过共用电子对共用电子对作用形作用形成的化学键成的化学键一、共价键一、共价键 （电子云的重叠）（电子云的重叠）（1 1）电子配对原理）电子配对原理 （2 2）最大重叠原
2、理）最大重叠原理两原子各自提供两原子各自提供1个自旋方向相反个自旋方向相反的电子彼此配对。的电子彼此配对。两个原子轨道重叠部分越大，两个原子轨道重叠部分越大，两核间电子的概率密度越大，两核间电子的概率密度越大，形成的共价键越牢固，分子越形成的共价键越牢固，分子越稳定。稳定。1 1、共价键的形成条件、共价键的形成条件2 2、共价键的形成本质、共价键的形成本质重叠重叠相反相反未成对未成对 共用电子对共用电子对增增 加加降低降低 成键原子相互接近时，原子轨成键原子相互接近时，原子轨道发生道发生 ，自旋方向，自旋方向 的的 电子形成电子形成 ，两原子核间的电子密度两原子核间的电子密度 ，体系的能量体系
3、的能量 。你能用电子式表示你能用电子式表示H H2 2、HClHCl、ClCl2 2分子的形成过程吗？分子的形成过程吗？为什么不可能有为什么不可能有H H3 3、H H2 2ClCl、ClCl3 3分子的形成？分子的形成？3 3、共价键的特征、共价键的特征（1 1）具有饱和性）具有饱和性在成键过程中在成键过程中,每种元素的原子有几个每种元素的原子有几个未成对电子未成对电子通常就只能形成通常就只能形成几个共价键几个共价键形成的共价键数形成的共价键数 未成对电子数未成对电子数（2 2）具有方向性）具有方向性 两个参与成键的原子两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着轨道总是尽可能沿着电子出现机会最大的
4、电子出现机会最大的方向重叠成键方向重叠成键。（s s 与与 s s 轨道重叠时轨道重叠时无方向性）无方向性）键键:沿轴方向沿轴方向“头碰头头碰头”重叠重叠相相互互靠靠拢拢H+H H:Hs s轨道轨道s s轨道轨道（1）键和键和键（按重叠方向分）键（按重叠方向分）4、共价键类型、共价键类型HHHH氢原子形成氢分子的电子云描述氢原子形成氢分子的电子云描述s-s 键键形成形成键的电子称为键的电子称为电子电子轴对称轴对称HClHClp-pp-p键的形成键的形成s-ps-p键的形成键的形成ClClClClCl+Cl Cl ClH+Cl H Cl 键的特征键的特征：轴对称轴对称 强度大不易断裂强度大不易断
5、裂键：沿轴方向键：沿轴方向“头碰头头碰头”重叠重叠（1）键和键和键（按重叠方向分）键（按重叠方向分）4、共价键类型、共价键类型键的类型键的类型S-S 键键S-P 键键P-P 键键（2 2）键：键：平行方向平行方向“肩并肩肩并肩”重叠重叠键特征：键特征：镜面对称镜面对称 强度不大，易断裂强度不大，易断裂形成形成键键的电子称为的电子称为电子电子p-p键的形成键的形成zzyyxNNzy氮分子中原子轨道重叠方式示意图氮分子中原子轨道重叠方式示意图N2中中p-p键和键和p-p键的形成过程键的形成过程N2NN分子结构分子结构键的类型键的类型pzpz(键键)pypy(键键)由原子轨道相互重叠形成的由原子轨道
6、相互重叠形成的键和键和键总称键总称价键轨道价键轨道小小 结结项项 键键 目目 型型 键键 键键成键方向成键方向成键特征成键特征牢固程度牢固程度成键判断规律成键判断规律沿轴方向沿轴方向“头碰头头碰头”平行方向平行方向“肩并肩肩并肩”轴对称轴对称镜像对称镜像对称强度大，不易断裂强度大，不易断裂 强度较小，易断裂强度较小，易断裂共价单键是共价单键是键键;共价双键中一个是共价双键中一个是 键键,另一个是另一个是键，共价三键中一个是键，共价三键中一个是键键，另两个为另两个为键。键。CH3CH3分子结构分子结构乙烯分子中原子轨道重叠方式示意图乙烯分子中原子轨道重叠方式示意图CH2CH2分子结构分子结构乙炔
7、分子中轨道重叠方式示意图乙炔分子中轨道重叠方式示意图CHCH分子结构分子结构有机物中的共价键有机物中的共价键1、C H 是是键。键。2、CC 是是键。键。3、C=C 一个一个键，一个键，一个键。键。4、C 一个一个键，两个键，两个键。键。乙烯、乙炔分子中乙烯、乙炔分子中C-C 键比较稳定键比较稳定不容易断裂，不容易断裂，键比较容易断裂。键比较容易断裂。乙乙烷烷：个个键键；乙乙烯烯：个个键键 个个键键；乙炔：乙炔：个个键键 个个键键7 5132请指出乙烷、乙烯、乙炔分子中存在哪些类请指出乙烷、乙烯、乙炔分子中存在哪些类型的共价键，分别有几个型的共价键，分别有几个键，键，几个几个键？键？1.键的常
8、见类型有键的常见类型有(1)s-s,(2)s-px,(3)px-px，请指出下列分子，请指出下列分子键所属类键所属类型型:A.HF B.NH3 C.F2 D.H2 s-ps-px xs-ps-px xp px x-p-px xs-ss-s练练 习习2.下列化合物分子中一定既含下列化合物分子中一定既含键又键又含含键的是键的是 AN2 BCO2 CC2H4O DH2O2733、4.下列不属于共价键的成键因素的是下列不属于共价键的成键因素的是().共用电子对在两核间高频率出现共用电子对在两核间高频率出现 .共用的电子必须配对共用的电子必须配对 .成键后体系能量降低，趋于稳定成键后体系能量降低，趋于稳
9、定 .两原子核体积大小要适中两原子核体积大小要适中5.5.下列说法正确的是下列说法正确的是 （）A A、有共价键的化合物一定是共价化合物、有共价键的化合物一定是共价化合物B B、分子中只有共价键的化合物一定是共价化合、分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物物C C、由共价键形成的分子一定是共价化合物、由共价键形成的分子一定是共价化合物D D、只有非金属原子间才能形成共价键、只有非金属原子间才能形成共价键 B BB.CB.C6.6.下列微粒中原子最外层电子数均为下列微粒中原子最外层电子数均为8 8的是的是()A.PClA.PCl5 5 B.NF B.NF3 3 C.CO C.CO2 2 D.B
10、F D.BF3 37.下列分子中含有非极性键的共价化下列分子中含有非极性键的共价化合物是合物是A.F2 B.C2H2 C.Na2O2 D.NH3 E.C2H6 F.H2O2 G.CO2B.E.F8.关于乙醇分子的说法正确的是（关于乙醇分子的说法正确的是（）A.分子中共含有分子中共含有8个极性键个极性键 B.分子中不含非极性键分子中不含非极性键 C.分子中只含分子中只含键键 D.分子中含有分子中含有1个个键键C9.下列分子中不含有下列分子中不含有键的是键的是()A.Na2O2 B.CaC2 C.F2 D.C6H6 E.氯乙烯氯乙烯 A.C10.10.下列物质分子中无下列物质分子中无键的是键的是
11、（）A.N2 B.O2 C.Cl2 D.C2H4C11.11.H2S分子中两个共价键的夹角接近分子中两个共价键的夹角接近9090，其原，其原因是因是 （）A.A.共价键的饱和性共价键的饱和性 B.B.s原子电子排布原子电子排布 C.C.共价键的方向性共价键的方向性 D.D.s原子中原子中p轨道的形状轨道的形状CD4、共价键类型、共价键类型（1 1）键和键和键键（按重叠方向分）（按重叠方向分）（2 2）极性极性键和键和非极性非极性键键（按共用电子对是否偏移分）（按共用电子对是否偏移分）（3 3）普通共价键普通共价键和和配位键配位键（按共用电子对来源分）（按共用电子对来源分）NH3+HCl=NH4
12、Cl NH3+H+=NH4+氨分子中各原子均达稳定结构，为什么还氨分子中各原子均达稳定结构，为什么还能与氢离子结合？能与氢离子结合？H N H H H+氮原子有孤对电子，氢离子有空轨道。氮原子有孤对电子，氢离子有空轨道。H N H H H 或或HN HH H 共用电子对全部由氮原子提供。共用电子对全部由氮原子提供。配 位 键 定义：定义：由一个原子提供由一个原子提供孤电子对孤电子对，另一个，另一个原子提供原子提供空轨道空轨道形成的共价键称配位键。形成的共价键称配位键。H H O H+H H O H 表示：表示：配位键用配位键用“”表示，箭头表示，箭头指向接受孤电子对的原子。指向接受孤电子对的原
13、子。如：如：H HH N HH N H+H H HH O +H二、键参数二、键参数 1.1.键能键能 气态基态原子形成气态基态原子形成1mol1mol共价键释放的共价键释放的最低能量最低能量(或拆开或拆开1mol1mol共价键所吸收的能量共价键所吸收的能量)。【均为正值】。【均为正值】例如例如H-HH-H键的键能为键的键能为436.0kJ.mol436.0kJ.mol-1-1。键能越大，即成键时放出能量越多，化学键越稳定。键能越大，即成键时放出能量越多，化学键越稳定。2.2.键长键长 形成共价键的两个原子之间的核间距。形成共价键的两个原子之间的核间距。一般来说一般来说,键长越短键长越短,键能越
14、大键能越大,共价键越稳定共价键越稳定.3.3.键角键角分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角。分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角。(共价键具有方向性共价键具有方向性)键角决定分子的立体结构和分子的极性键角决定分子的立体结构和分子的极性.键键能(kJ/mol)键长 （pm）H-H436.074Cl-Cl242.7198Br-Br193.7228I-I152.7267NN946110O=O497N-H390101O-H460.296H-F568H-Cl431.8H-Br366H-I298.7思考与交流思考与交流1、发现键长，键能，和、发现键长，键能，和共价键稳定性的关系，共价键稳定性的关系，2、判
15、断、判断HF HCl HBr HI的键长相对大小，推的键长相对大小，推测哪个更容易发生热分测哪个更容易发生热分解生成相应的单质？说解生成相应的单质？说明分子的结构如何影响明分子的结构如何影响分子的化学性质分子的化学性质。1.1.影响共价键键能的主要因素影响共价键键能的主要因素2 2键能大小与分子稳定性的关系：键能大小与分子稳定性的关系：对结构相似的分子，键长越短，键能越对结构相似的分子，键长越短，键能越 大，大，一般含该键的分子越稳定。一般含该键的分子越稳定。（2 2）一般情况下，成键电子数越多，键长越一般情况下，成键电子数越多，键长越 短短，形成的共价键越牢固，键能越大，形成的共价键越牢固，
16、键能越大.（1 1）一般）一般原子半径越小，键长越短，键能越大原子半径越小，键长越短，键能越大.小结：小结：CO分子和分子和N2分子的某些性质分子的某些性质分子分子熔点熔点/水中溶解度水中溶解度(室温室温)分子解离能分子解离能(kJ/mol)分子的分子的价电子价电子总数总数CO-205.052.3 mL10N2沸点沸点/-210.00-190.49-195.811.6 mL107594610三、等电子原理三、等电子原理 1.1.原子总数相同、价电子总数相同原子总数相同、价电子总数相同的分子的分子（即等电子体）具有（即等电子体）具有相似化学键特征相似化学键特征，许，许多多性质相近性质相近。此原理称为等电子原理。此原理称为等电子原理2.应用：等电子体的性质相似，空间构型应用：等电子体的性质相似，空间构型相同，可预测分子某些性质和空间构型相同，可预测分子某些性质和空间构型例举常例举常见的等电子体：见的等电子体：SO2O3NO2-SO3NO3-CO32-N2COC22-CO2N2OCS2NH3H3O+CH4NH4+CNAlO2-价电子总数价电子总数1018SiO32-2416 8 8原子总数原
