专题3 微粒间作用力与物质性质
31.07.2020
.
1
.
2
通过学习有关共价键的知识，你 知道下列问题的答案吗？
1.通常哪些元素的原子之间能形成共价键？
元素的电负性相差小于1.7。非金属元素原子之间形成 的化学键就是共价键。某些金属与非金属元素原子之 间形成的化学键也是共价键。
2.如H何·用+电···C·子·l··式表示共价H分···C·子··l的··形成过程？
v
V：势能 r：核间距
0
.
r
8
氢气分子形成过程的能量变化
旋
方
向 来 观 察 能 量 的 变 化 情 况 。
从 核 间 距 和 成 键 电 子 的 自
相距很远的两个核外电子自旋方向相反的氢原子相互
逐渐接近,在这一过程中体系能量将 先变小后变大
.
9
1、共价键的形成条件
电子配对原理 最大重叠原理
两原子各自提供 1个自旋方向相 反的电子彼此配 对。
3.含有共价键的物质是否一定是共价分子？
否,如NaOH
4.双个氢原子如何形成氢分. 子?
3
两个核外电子自旋方向相反的氢原子靠近
v
V：势能 r：核间距
0
.
4
r
r0
v
V：势能 r：核间距
0
r0.
5
r
r0
v
V：势能 r：核间距
0
r0.
r
6
r0
v
V：势能 r：核间距
0
r0.
7
r
两个核外电子自旋方向相同的氢原子靠近
z
z
πz
y
y
σ
x
N
πy
.
N
22
1. σ键和π键
s轨道和p轨道形成稳定共价键的几种重叠方式
（1）头碰头重叠——σ键
H·+ H·
H:H
相 互
靠
拢
s轨道—s轨道
.
23
（1）σ键原：子轨道以“头碰头”方式互相重
叠导致电子在两核间出现的机会增大而形成 的共价键
s—s + + + ++ +++ + +
X
.
24
σ 键与π键的比较
σ键
重叠方式 “头碰头”重叠
与单键、双键、 单键是σ键，双键、
三键的关系
三键中只有一个是
σ键
牢固程度
重叠程度较大，
比较牢固
.
π键
肩并肩重叠
单键不可能是π键， 双键中有一个、三键 中有两个是π键
重叠程度较小， 较易断裂
32
• 教科书 P46
请写出乙烯、乙炔与溴发生加成反应 的反应方程式。并思考：在乙烯、乙炔 和溴发生的加成反应中，乙烯、乙炔分 子断裂什么类型的共价键？
5、写出下列物质的电子式
（1）Br2；（2）CO2 ；（3）PH3
（4）NaH； (5)Na2O2.；
19
.
20
• 氮气的化学性质不活泼，通常难以与其他 物质发生化学反应。请你写出氮分子的电 子式和结构式，分析氮分子中氮原子的原 子轨道是如何重叠形成共价键的，并与同 学交流讨论。
.
21
氮分子中原子轨道重叠方式示意图
px — s
.
28
（2）π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 Z Z
pZ—pZ
+
+
+
+
+
+
+
+
X
|
|
|
|
|
|
|
|
.
29
.
30
σ键的类型
s—s(σ键)
s—px (σ键)
px—px (σ键)
π键的类型
py—py (π键)
.
pz—pz (π键)
31
小结：
乙烷：7个σ键；乙烯： 5个σ键 个1π键；
乙炔： 个σ3键 个. π2键
37
苯分子中的大π键
.
38
1.σ键的常见类型有(1)s-s, (2)s-px,
(3)px-px，请指出下列分子σ键所属类
型:
A. HF
s-px
B. NH3 C. F2
s-px px-px
D. H2
s-s
.
39
7
3
.
40
两个原子轨道重叠部分越
大，两核间电子的概率密
度越大，(电子云)形成的
共价键越牢固，分子越稳
定。
.
10
2、共价键的形成本质
成键原子相互接近时，原子轨 道发生 重叠，自旋方向 相反 的 未成对 电子形成 共用电子对 ， 两原子核间的电子密度 增 加 ， 体系的能量 降低 。
.
11
教科书 P40
1. 根据H2分子的形成过程，讨论F2分子和HF分 子是怎么形成的 2.为什么N、O、F与H形成简单的化合物(NH3、 H2O、HF)中H原子数不等？
px—px
- - -+ + + - - -++ +
X
形成σ键的电子称为σ电子
.
25
··C····l·+ ··C···l··
··C····l ··C····l··
+
px—px
.
26
px—s
例： H2 + Cl2 = 2HCl
- - -++ + + + +
X
.
27
H·+ ···C··l··
H····C··l··
.
18
3、下列说法正确的是 （ ）B A、有共价键的化合物一定是共价化合物 B、分子中只有共价键的化合物一定是共价化合 物 C、由共价键形成的分子一定是共价化合物
D、只有非金属原子间才能形成共价键
4、下列微粒中原子最外层电子数均为8的是 ( B.)C
A.PCl5 B.NF3 C.CO2 D.BF3
.
33
乙烯分子中原子轨道重叠方式示意图
.
34
乙炔分子中轨道重叠方式示意图
.
35
有机物中的共价键
1、C – H 是σ键。 2、C—C 是σ键。 3、C=C 一个σ键，一个π键。
4、 C ≡Ｃ 一个σ键，两个π键。
乙烯、乙炔分子中C-C σ键比较稳 定不容易断裂， π键比较容易断裂。
.
36
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σ键，几个π键？
.
12
3、共价键的特征
（1）具有饱和性
在成键过程中,每种元素的原子有 几个未成对电子通常就只能形成几个 共价键，所以在共价分子中每个原子 形成共价键数目是一定的。
形成的共价键数 未成对电子数
.
13
（2）具有方向性
p
.
14
• 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）。
.
15
小结：
共价键的形成条件 共价键的本质 共价键的特征
.
16
练习
1.相距很远的两个自旋方向相反的H原子 相互逐渐接近,在这一过程中体系能量将
(B )
A. 先变大后变小 B. 先变小后变大 C. 逐渐变小 D. 逐渐增大
.
17
练习
2.下列不属于共价键的成键因素的是
( Ｄ)
Ａ. 共用电子对在两核间高频率出现 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. 两原子核体积大小要适中