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文檔簡(jiǎn)介
第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)共價(jià)鍵
如何用電子云、原子軌道來進(jìn)一步理解共價(jià)鍵的形成過程?請(qǐng)你思考用電子式表示出H2、HCl、Cl2的形成過程。H·+H·H:HH?Cl???????H?+Cl???????Cl???????Cl???????+Cl???????Cl???????HHHH↑1S↑1Sσ鍵的形成1、s-sσ鍵的形成H·+H·H:HH-ClHCl↑1S↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑1S2S2P3S3P2、s-pσ鍵的形成H?Cl???????H?+Cl???????ClClClCl↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑1S2S2P3S3P↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑1S2S2P3S3P3、p-pσ鍵的形成Cl???????Cl???????+Cl???????Cl???????σ鍵的特點(diǎn):以
方式形成化學(xué)鍵,以兩原子核的
為軸,作
操作,共價(jià)鍵電子云的圖形
,這種特征稱為_________。
“頭碰頭”連線旋轉(zhuǎn)不變軸對(duì)稱S-S重疊S-P重疊P-P重疊σ鍵成鍵方式“頭碰頭”“軸對(duì)稱”б鍵的形成π鍵的形成問:
P軌道和p軌道除了能“頭碰頭”重疊外,還有沒有其他的重疊方式?請(qǐng)分析下面電子云的成鍵方式。
π鍵特點(diǎn):以
方式形成化學(xué)鍵,電子云是由
組成的,分別位于由兩原子核構(gòu)成平面的
,如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面,它們互為
,這種特征稱為
。以形成π鍵的兩原子核的連線為軸,任意一個(gè)原子_________________________“肩并肩”兩塊兩側(cè)鏡面鏡面對(duì)稱P-P
不能單獨(dú)旋轉(zhuǎn),若旋轉(zhuǎn)則破壞π鍵“肩并肩”“鏡面對(duì)稱”電子云重疊π鍵的電子云
兩個(gè)原子相互接近雙冬瓜型
鍵項(xiàng)型目
σ鍵
π鍵重疊方式特點(diǎn)鍵的強(qiáng)度極性鍵還是非極性鍵“頭碰頭”“肩并肩”軸對(duì)稱鏡面對(duì)稱強(qiáng)度大,不易斷裂強(qiáng)度較小,易斷裂成鍵類型s-s,s-p,p-pp-p學(xué)會(huì)比較π鍵的形成“肩并肩”(p-p),鏡面對(duì)稱都有可能氫原子形成氫分子的電子云描述飽和性H—H共價(jià)鍵電子云重疊1S1S互相靠攏HH“軸對(duì)稱”雙黃雞蛋型
為什么形成H2、HCl、Cl2分子,不能形成H3、H2Cl、Cl3分子?HClClH
形成氯化氫分子的電子云描述1S3PH—Cl共價(jià)鍵—共價(jià)鍵的方向性與飽和性“軸對(duì)稱”葫蘆型ClClClCl形成氯氣分子的電子云描述3P3PCl—Cl共價(jià)鍵—共價(jià)鍵的方向性與飽和性“軸對(duì)稱”糖果型
按照共價(jià)鍵的共用電子對(duì)理論,一個(gè)原子有幾個(gè)
,便可和幾個(gè)
配對(duì)成鍵,這就共價(jià)鍵的“飽和性”。
H原子、Cl原子都只有
,因而只能形成H2、HCl、Cl2分子,不能形成H3、H2Cl、Cl3分子共價(jià)鍵的特征1、具有飽和性形成的共價(jià)鍵數(shù)
未成對(duì)電子數(shù)未成對(duì)電子自旋相反的電子一個(gè)未成對(duì)電子2、具有方向性p形成共價(jià)鍵應(yīng)遵循的原則1、電子配對(duì)原理2、最大重疊原理兩原子各自提供1個(gè)
的電子彼此配對(duì)。自旋方向相反未成對(duì)
兩個(gè)原子軌道重疊部分越
,形成的共價(jià)鍵越
,分子越
。大牢固穩(wěn)定共價(jià)鍵的形成本質(zhì)重疊相反未成對(duì)
共用電子對(duì)增加降低
成鍵原子相互接近時(shí),原子軌道發(fā)生
,自旋方向
的
電子形成
,兩原子核間的電子概率密度
,體系的能量
。
討論:1、當(dāng)兩原子形成共價(jià)鍵時(shí),原子軌道要發(fā)生
才能形成共價(jià)鍵。它們先形成σ鍵還是π鍵?為什么?2、當(dāng)s軌道參與形成的共價(jià)鍵是σ鍵還是π鍵還是都可能?當(dāng)p軌道參與形成的共價(jià)鍵是σ鍵還是π鍵還是都可能?s電子和s電子、s電子和p電子只能形成σ鍵;p電子和p電子既可形成σ鍵,又可能形成π鍵;特別說明:當(dāng)p電子和p電子形成共價(jià)鍵時(shí),優(yōu)先形成σ鍵,當(dāng)形成σ鍵后還有未成對(duì)電子時(shí)才能形成π鍵。HHHH↑1S↑1SH·+H·H:Hp氮原子形成氮分子(N2)
形成過程↑↑↑↑↓↑↓1S2S2PN???N?????N??N??N????????+→↑↑↑↑↓↑↓1S2S2P
s電子和s電子、s電子和p電子只能形成σ鍵;p電子和p電子既可形成σ鍵,又可能形成π鍵;特別說明:當(dāng)p電子和p電子形成共價(jià)鍵時(shí),優(yōu)先形成σ鍵,當(dāng)形成σ鍵后還有未成對(duì)電子時(shí)才能形成π鍵。zzyyxσNNπzπy1、氮分子中原子軌道重疊方式如何?科學(xué)探究2.鈉和氯通過得失電子同樣也是形成電子對(duì),為什么這對(duì)電子不被鈉原子和氯原子共用形成共價(jià)鍵而形成離子鍵呢?你能從原子的電負(fù)性差別來理解嗎?討論后請(qǐng)?zhí)顚懕?-2:原子NaCl
HCl
CO電負(fù)性電負(fù)性之差(絕對(duì)值)結(jié)論:當(dāng)原子的電負(fù)性相差很大,化學(xué)反應(yīng)形成的電子對(duì)不會(huì)被共用,形成的將是____鍵;而____鍵是電負(fù)性相差不大的原子之間形成的化學(xué)鍵。離子共價(jià)乙烷:
個(gè)σ鍵乙烯:
個(gè)σ鍵
個(gè)π鍵乙炔:
個(gè)σ鍵
個(gè)π鍵751323.乙烷、乙烯和乙炔分子中的共價(jià)鍵分別有幾個(gè)σ鍵和幾個(gè)π鍵組成?課堂練習(xí)1.原子間形成分子時(shí),決定分子組成的是()
A.共價(jià)鍵的方向性B.共價(jià)鍵的飽和性C.形成共價(jià)鍵的原子的大小D.共價(jià)鍵的穩(wěn)定性B2.在氯化氫分子中,形成共價(jià)鍵的原子軌道是()
A.氯原子的2p軌道和氫原子的1s軌道B.氯原子的2p軌道和氫原子的2p軌道C.氯原子的3p軌道和氫原子的1s軌道D.氯原子的3p軌道和氫原子的3p軌道課堂練習(xí)C
3.下列說法中正確的是()
A.p軌道之間以“肩并肩”重疊可形成σ鍵B.p軌道之間以“頭碰頭”重疊可形成π鍵C.共價(jià)鍵是兩個(gè)原子軌道以“頭碰頭”重疊形成的D.s和p軌道以“頭碰頭”重疊可形成σ鍵D課堂練習(xí)課堂練習(xí)4.下列有關(guān)σ鍵的說法錯(cuò)誤的是()
A.兩個(gè)s-s軌道重疊形成的是σ鍵軌道和p軌道重疊形成的是σ鍵軌道和p軌道重疊不能σ鍵分子中含有一個(gè)s-pσ鍵
C
5.
有機(jī)物丙烯CH2=CH—CH3分子中有
個(gè)σ鍵,
π鍵。816.乙烯分子中C-C之間有
個(gè)σ鍵,
個(gè)π鍵。乙烯易發(fā)生加成反應(yīng)是因?yàn)榉肿又蠧-C之間的一個(gè)
鍵易斷裂。11π課堂練習(xí)氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能。用符號(hào)I1表示,單位:kJ/mol在原子數(shù)超過2的分子中,兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角稱為鍵角。鍵角:鍵角決定分子的空間構(gòu)型。
鍵角一定,表明共價(jià)鍵具有方向性。鍵角是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù),分子的許多性質(zhì)與鍵角有關(guān)。鍵參數(shù)對(duì)分子性質(zhì)的影響小結(jié)根據(jù)表2-1數(shù)據(jù),計(jì)算1molH2分別跟1molCl2、1molBr2(蒸氣)反應(yīng),分別生成2molHCl和2molHBr分子,哪個(gè)反應(yīng)放出的能量多?H2+Cl2=2HCl放出熱量=kJ—(kJkJ)kJ
H2+Br2=2HBr放出熱量=2×366kJ—(kJkJ)kJ
通過剛才計(jì)算,可知,生成2molHCl比生成2molHBr放出能量多。相反,H—Br的鍵能比H—Cl的鍵能小,所以HBr分子比HCl更容易發(fā)生熱分解生成相應(yīng)的單質(zhì)。說明穩(wěn)定性比HCl差。[觀察]P32頁中表2-3的數(shù)據(jù)從表中可以看出,CO分子與N2分子在許多性質(zhì)上十分相似,這些相似性,可以歸結(jié)為它們具有相等的價(jià)電子數(shù),導(dǎo)致它們具有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)。表2-3CO分子和N2分子的某些性質(zhì)分子熔點(diǎn)/℃水中溶解度(室溫)分子解離能(kJ/mol)分子的價(jià)電子總數(shù)CO-
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