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1、第二章 微粒间相互作用与物质性质第一节 共价键模型复习旧知复习旧知一.化学键1.定义2.分类二.根据化学键对化合物的分类 相邻原子间的强相互作用离子键：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键共价键：原子之间通过共用电子形成的化学键离子化合物：由阳离子与阴离子构成的化合物共价化合物：由原子通过共价键构成的化合物联想质疑氢原子为什么会与氧原子或氯原子结合形成稳定的分子?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?H2O分子结构模型HCl分子结构模型以氢分子的形成为例研究共价键的形成及共价键的本质以氢分子的形成为例研究共价键的形成及共价键的本质当氢原子当
2、氢原子相互靠近相互靠近时，体系时，体系能量降低能量降低，每个氢原子核，每个氢原子核都会对自己及对方的都会对自己及对方的1s轨道电子产生引力作用轨道电子产生引力作用当氢原子继续当氢原子继续靠近靠近时，会产生原子轨道重叠，导致电时，会产生原子轨道重叠，导致电子在两个原子核间出现的概率会增加。子在两个原子核间出现的概率会增加。当氢原子间的距离为当氢原子间的距离为0.074 nm时，两个氢原子各时，两个氢原子各提供的一个电子以自旋方向相反的方式配对，提供的一个电子以自旋方向相反的方式配对，体系的体系的能量降到最低（降低能量降到最低（降低436KJ/mol）当氢原子当氢原子距离较远距离较远时，体系时，体
3、系能量较高能量较高，能量等于两个原子，能量等于两个原子能量的之和能量的之和一、共价键的形成与特征1.形成原因：电子在两原子核之间出现的概率增加，受到两个原子核的吸引，导致体系的能量降低，形成化学键。2.概念：原子间通过共用电子形成的化学键。3.本质：高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用。静电作用力静电作用力静电作用力静电作用力静电引力静电引力静电引力静电引力静电斥力静电斥力静电斥力静电斥力平衡过程平衡过程平衡过程平衡过程4、形成条件电负性电负性相同相同或或相差相差很小的很小的非金属元素原子非金属元素原子。成键原子有成键原子有未成对电子未成对电子。成键原子的成键原子的原子
4、轨道原子轨道在在空间重叠。空间重叠。5、表示方法：电子式：在元素符号的周围用小点来描述分子中原子共享电子以及原子中未成键的价电电子式：在元素符号的周围用小点来描述分子中原子共享电子以及原子中未成键的价电子的式子。子的式子。结构式：是表示物质里原子的排列顺序和结合方式的化学式。用结构式：是表示物质里原子的排列顺序和结合方式的化学式。用“”、“”、“”“”分别表示分别表示1 1、2 2、3 3对共用电子。对共用电子。HH O=O N N 写出下列分子的电子式和结构式写出下列分子的电子式和结构式：分子分子：NH3 H2O N2 CO2 6.共价键的特征每个原子所能形成共价键的总数或以单键连接的原子数
5、目是一定的，这称为共价键的饱和性。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。一、共价键的形成与特征为什么不可能有H3、H2Cl 和 Cl3？1s1Cl 3s23p5H（2）方向性共价键尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，这就是共价键的方向性。（1）饱和性无方向性s-s型s-p型p-p型1、键 与键按电子云重叠方式分类（1）键：原子轨道“头碰头”方式重叠导致电子在核间出现的概率增大形成的共价键。【小结】键的成键特点：沿键轴（两核的连线）方向 “头碰头”重叠成键 键可以沿键轴旋转；键较稳定，存在于一切共价键中。因而，只含有键的化合物性质是比较稳定的（烷烃）。二、共价键的类型【小结
6、】键的成键特点:“肩并肩”重叠成键；呈镜像对称。电子云重叠程度不及键大，较活泼；键必须与键共存；键不能自由旋转。（2）键：原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键。1、键 与键按电子云重叠方式分类二、共价键的类型 ss 键，电子不是只在两核间运动，而是在两核间出现概率增大。s 轨道球形，故 ss 键无方向性。两个s轨道只成键，不成键。两个原子间可以只形成键，但不能只形成键。特别提醒11pp 键pp 键pp 键N的的2p轨道示意图轨道示意图N2中中共价三键共价三键的形成过程的形成过程以氮气为例（3）键与键比较：键类型键类型键键键键原原子子轨轨道道重重叠叠方方式式
7、原原子子轨轨道道重重叠叠部部位位原原子子轨轨道道重重叠叠程程度度键的强度键的强度分类分类化学活泼性化学活泼性稳定性稳定性沿键轴方向“头碰头”重叠沿键轴方向“肩并肩”重叠两原子核之间，在键轴处键轴上方和下方，键轴处为零大小较大较小ss，sp，pppp不活泼较活泼一般来说键比键稳定，但不是绝对的 5个键和1个键7个键3个键和2个键2、极性键 与非极性键按共用电子对是否偏移分类 形成元素形成元素电子对偏移电子对偏移原子电性原子电性非极性键非极性键 同种同种元素元素因两原子电负性相同，因两原子电负性相同，共用电子对共用电子对不偏移不偏移 两原子均不显电性两原子均不显电性极性键极性键不同种不同种元素元素
8、电子对电子对偏向电负性偏向电负性大大 的原子的原子电负性较大的原子电负性较大的原子显负电性显负电性分类标准分类标准类型类型共用电子对数目共用电子对数目共用电子对的偏移程度共用电子对的偏移程度原子轨道重叠方式原子轨道重叠方式总结：总结：共价键的分类共价键的分类 单键、双键、三键单键、双键、三键极性键、非极性键极性键、非极性键键、键、键键三、键参数1键长：键长：键长键长与键的强度的关系：与键的强度的关系：一般而言，化学键的一般而言，化学键的键长愈短，化学键就愈强，键就愈牢固键长愈短，化学键就愈强，键就愈牢固。判断方法：判断方法：原子半径原子半径 共用电子对数共用电子对数键长是影响分子空间结构的因素
9、之一。键长是影响分子空间结构的因素之一。概念：概念：两个成键原子的核间距叫作该化学键的键长。两个成键原子的核间距叫作该化学键的键长。单位：常用单位：常用 nm （109m）根根据据原原子子半半径径判判断断：在在其其他他条条件件相相同同时时，成成键键原原子子的的半半径径越越小，键长越短。小，键长越短。分分子子的的稳稳定定性性与与键键能能和和键键长长有有关关，而而由由分分子子构构成成的的物物质质的的熔熔、沸沸点高低与键能和键长无关点高低与键能和键长无关(取决于分子间作用力大小取决于分子间作用力大小)。键长的判断方法键长的判断方法根根据据共共用用电电子子对对数数判判断断：相相同同的的两两原原子子形形
10、成成共共价价键键时时，单单键键键长双键键长叁键键长。键长双键键长叁键键长。2键角键角定义：在多原子分子中，两个化学键的夹角叫作键角。定义：在多原子分子中，两个化学键的夹角叫作键角。意义：键角也常用于描述多原子分子的空间结构。意义：键角也常用于描述多原子分子的空间结构。常见物质中的键角和分子的空间结构常见物质中的键角和分子的空间结构分子键角数据分子键长数据分子几何构型及某些性质键能的大小可以定量地表示化学键的强弱。键能的大小可以定量地表示化学键的强弱。键能愈大，断开时需要的能键能愈大，断开时需要的能量就愈多，这个化学键就愈牢固量就愈多，这个化学键就愈牢固；反之，键能愈小，断开时需要的能量就；反之
11、，键能愈小，断开时需要的能量就愈少，这个化学键就愈不牢固。愈少，这个化学键就愈不牢固。3键能键能定义：在定义：在1105Pa、298K条件下，断开条件下，断开1mol AB(g)分子中的化学键使其分子中的化学键使其分别生成气态分别生成气态A原子和气态原子和气态B原子所吸收的能量称为原子所吸收的能量称为AB键的键能。键的键能。常用常用EAB表示，表示，单位：单位：kJmol（3）键能的应用：计算化学反应的反应热）键能的应用：计算化学反应的反应热H=反应物键能总和-生成物键能总和由由原原子子半半径径和和共共用用电电子子对对数数判判断断：成成键键原原子子的的原原子子半半径径越越小小，共共用用电电子子对对数数越越多多，则则共共价价键键越越牢牢固固，含含有有该该共共价价键键的的分分子子越越稳定。稳定。共价键强弱的判断共价键强弱的判断由由键能键能判断：共价键的判断：共价键的键能越大，共价键越牢固键能越大，共价键越牢固。由由键长键长判断：共价键的判断：共价键的键长越短，共价键越牢固键长越短，共价键越牢固。由由电电负负性性判判断断：元元素素的的电电负负性性越越大大，该该元元素素的的原原子子对对共共用用电电子对的吸引力越大，形成的子对的吸引力越大，形成的共价键越稳定共价键越稳定。总结
