分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)共價鍵.ppt

1、第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì),第一節(jié)共價鍵,復(fù)習回憶,什么是化學鍵？ 什么是離子鍵？ 什么是共價鍵？,化學鍵：分子中相鄰原子之間強烈的相互作用。 離子鍵：陰、陽離子之間通過靜電作用形成的 化學鍵。 共價鍵：原子間通過共用電子對形成的化學鍵。,分子中相鄰原子之間是靠什么作用而結(jié)合在一起？,用電子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成過程？ 為什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？,學與問,一、共價鍵類型,1、共價鍵的特性飽和性、方向性,由共用電子對理論，一個原子有幾個未成對電子，便可和幾個自旋相反的電子配對成鍵，即共價鍵的“飽和性”。H 原子、Cl原子都只有一個未成對電子，因而只能形成H2、HC

2、l、Cl2分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3分子,電子云在兩個原子核間重疊，意味著電子出現(xiàn)在核間的概率增大，電子帶負電，因而可以形象的說，核間電子好比在核間架起一座帶負電的橋梁，把帶正電的兩個原子核“黏結(jié)”在一起了。 成鍵原子相互接近時，原子軌道發(fā)生重疊，自旋方向相反的未成對電子形成共用電子對，兩原子核間的電子密度增大 ，體系的能量降低。,2、共價鍵的形成,(a)s-s 鍵的形成,(1) 鍵的形成,(b) s-p 鍵的形成,電子云相互重疊,電子云相互重疊,(c)p-p 鍵的形成,(2)鍵的形成,電子云重疊,鍵的電子云,鍵的常見類型有(1)s-s,(2)s-p,(2)p-p,請指出下列分子鍵所

3、屬類型: A、HBr B、NH3 C、F2 D、H2,課堂練習,s-p,s-p,p-p,s-s,3、鍵和鍵的比較,強度大，不易斷裂,強度較小易斷裂,共價單鍵是 鍵，共價雙鍵中一個是 鍵，另一個是 鍵，共價三鍵中一個是 鍵，另兩個為 鍵,氮氣的化學性質(zhì)很不活潑，通常很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)。請你寫出氮分子的電子式和結(jié)構(gòu)式，并分析氮分子中氮原子的軌道是如何重疊形成化學鍵的,問題探究一,乙烷、乙烯和乙炔分子中的共價鍵分別由幾個鍵和幾個鍵組成？,問題探究二,乙烷： 個鍵 乙烯： 個鍵 個鍵 乙炔： 個鍵 個鍵,7,2、已知鍵可吸收紫外線，含鍵物質(zhì)可做護膚品。請問下列物質(zhì)中哪些是含有鍵的分子 （ ）

4、A. NH3 B. CH4 C. CO2 D. C2H2,課堂練習,CD,問題探究三,請寫出乙烯、乙炔與溴發(fā)生加成反應(yīng)的反應(yīng)方程式。并思考：在乙烯、乙炔和溴發(fā)生的加成反應(yīng)中，乙烯、乙炔分子斷裂什么類型的共價鍵？,問題探究四,根據(jù)氫原子和氟原子的核外電子排布，你知道F2和HF分子中形成的共價鍵有什么不同嗎？,根據(jù)元素電負性的強弱，你能判斷F2和HF分子中共用電子對是否發(fā)生偏移嗎？,二、鍵參數(shù)鍵能、鍵長和鍵角,1.鍵能氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol共價鍵釋放的最低能量(或拆開1mol共價鍵所吸收的能量)，例如H-H鍵的鍵能為436.0kJ.mol-1。,說明 鍵能的單位是kJmol-1 形成化學鍵通常放

5、出熱量鍵能為通常取正值 鍵能越大，化學鍵越穩(wěn)定,2.鍵長形成共價鍵的兩個原子之間的核間的平衡距離。,說明 鍵長的單位都是pm=10-12m 鍵長越短往往鍵能就越大，共價鍵越穩(wěn)定,3.鍵角分子中兩個相鄰共價鍵之間的夾角稱鍵角。鍵角.,說明 鍵角決定分子的立體結(jié)構(gòu)和分子的極性 常見的分子的鍵角有:CO2 180。 H2O 104.5。 NH3 107.3。 CH4 109。28 C2H4 180。,小結(jié)：鍵能、鍵長、鍵角是共價鍵的三個參數(shù)。鍵能、鍵長決定了共價鍵的穩(wěn)定性；鍵角決定了分子的空間構(gòu)型。,1.鍵能 氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol共價鍵釋放的最低能量 (或拆開1mol共價鍵所吸收的能量)，例如H

6、-H鍵的鍵能為436.0kJ.mol-1，鍵能可作為衡量化學鍵牢固程度的鍵參數(shù)。,2.鍵長 形成共價鍵的兩個原子之間的核間的平衡距離。 鍵能與鍵長的關(guān)系:一般來說,鍵長越短,鍵能越大,分子越穩(wěn)定.,3.鍵角 分子中兩個相鄰共價鍵之間的夾角稱鍵角。鍵角決定分子的立體結(jié)構(gòu)和分子的極性.,1 molH2與1molCl2反應(yīng)生成2molHCl時，其理論分析數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù)略有差異，下圖表示上述反應(yīng)能量變化的理論分析示意圖：,化學鍵斷裂需要 （填“釋放”或“吸收”）能量； 圖中共釋放的能量 kJ/mol； 該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量 （填“大于”、“等于”或“小于”）反應(yīng)產(chǎn)物的能量，所以該反應(yīng)是_反應(yīng),思考與

7、交流,思考與交流,1.試利用表2-1的數(shù)據(jù)進行計算，1molH2分別跟1mol Cl2 ,1mol Br2(蒸氣）反應(yīng)，分別形成2mol HCl分子和2mol HBr分子，哪個反應(yīng)釋放的能量更多？如何用計算結(jié)果說明HCl分子和HBr分子哪個更容易發(fā)生熱分解生成相應(yīng)的單質(zhì)？,2.N2、O2、F2跟H2的反應(yīng)能力依次增強，從鍵能的角度如何理解這一化學事實？,3.通過上述的例子，你認為鍵長、鍵能對分子的化學性質(zhì)有什么影響？,三、等電子原理,1.原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的分子或離子具有相似化學鍵特征，許多性質(zhì)是相似的。此原理稱為等電子原理,2.等電子體的判斷和利用 判斷方法：原子總數(shù)相同，價電子總

8、數(shù)相同的分子為等電子體. 應(yīng)用：利用等電子體性質(zhì)相似，空間構(gòu)型相同，可運用來預(yù)測分子空間的構(gòu)型和性質(zhì).,1.寫出10電子構(gòu)型的分子： 寫5個10電子構(gòu)型的離子： 寫6個18電子構(gòu)型的分子： 寫4個18電子構(gòu)型的離子： 2.空間構(gòu)型小結(jié)： 正四面體型（10928） 金剛石（硅）、CH4、CCl4、NH4+ 、 SO42- 、 PO43- 、 P4（60）（注意）三角錐型 氨（107.3） 平面型（120） 石墨 C2H4 BF3 C6H6 直線型 (180） C2H2 CO2 CS2,1.經(jīng)驗規(guī)律：象一氧化碳和氮分子這樣具有相同電子數(shù)(指分子或離子中全部電子總數(shù)或價電子總數(shù))和相同原子數(shù)的兩個或兩個以上的分子或離子，它們的分子結(jié)構(gòu)相似，性質(zhì)相似。這條規(guī)律就叫做等電子原理。具有等電子的物質(zhì)，如一氧化碳和氮分子就彼此叫做等電子體。 2.互為等電子體應(yīng)該滿足的條件： 在微粒的組成上，微粒所含原子數(shù)目相同 在微粒的構(gòu)成上，微粒所含電子數(shù)目相同 在微粒的結(jié)構(gòu)上，微粒中原子的空間排列方式相同,3.應(yīng)用：應(yīng)用等電子原理，可利用已知的分子的構(gòu)型（幾何構(gòu)型、電子構(gòu)型）和物理性質(zhì)對相應(yīng)等電子分子的構(gòu)型和物理性質(zhì)進行預(yù)測。 4.典型事例： N2O與CO2是等電子