§2-1共价键理论 教学目的:了解共价键的形成;掌握共价键的特点; 认识各类共价键。 教学过程 [新课引出]研究共价键的理论很多,例如:价键理论和 分子轨道理论。本教材仅对价键理论作初步介绍 「板]一、价键理论 共价键的形成 以氢气的形成叙述共价键的形成。图见课本 [结论]所谓共价键是指原子间由于成键电子的原子轨道 重叠而形成的化学键 2.价键理论要点 价键理论(俗称电子配对法)的基本要点是: (1)两原子接近时,自旋方向相反的未成对的价电子 可以配对,形成共价键 (2)成键电子的原子轨道如能重叠越多,所形成的共 价键就越牢固—最大重叠原理。 二、共价键的特征
§2-1 共价键理论 一、 教学目的：了解共价键的形成；掌握共价键的特点； 认识各类共价键。 二、 教学过程： [新课引出]研究共价键的理论很多，例如：价键理论和 分子轨道理论。本教材仅对价键理论作初步介绍。 [板]一、价键理论 1．共价键的形成 以氢气的形成叙述共价键的形成。图见课本 [结论] 所谓共价键是指原子间由于成键电子的原子轨道 重叠而形成的化学键。 2．价键理论要点 价键理论(俗称电子配对法)的基本要点是： (1)两原子接近时，自旋方向相反的未成对的价电子 可以配对，形成共价键。 (2)成键电子的原子轨道如能重叠越多，所形成的共 价键就越牢固——最大重叠原理。 二、共价键的特征
1.共价键的饱和性和方向性 「讲课要点根据价键理论解释共价键具有饱和性和方向 性 三、共价键的类型 [讲课要点]简单介绍共价键的分类类型。 共价键若按是否有极性,可分为非极性共价键和极性共 价键两大类型: 强极性键:如H2O,HCl中的共价键 极性共价键 共价键 弱极性键:如H2S,H中的共价键 非极性共价键:如H2,Cl2,N2中的共价键 在此,我们着重根据原子轨道重叠部分所具有的对称性进行分类: 若原子轨道的重叠部分,对键轴(两原子的核间连线) 具有圆柱型对称性的,所成的键就称为G键 即“头碰头”的方式 2.π键 若原子轨道的重叠部分,对键轴所在的某一特定平面 具有反对称性的,所成的键就称为π键。 即“肩并肩”的方式
1．共价键的饱和性和方向性 [讲课要点]根据价键理论解释共价键具有饱和性和方向 性。 三、共价键的类型 [讲课要点]简单介绍共价键的分类类型。 共价键若按是否有极性，可分为非极性共价键和极性共 价键两大类型： 在此，我们着重根据原子轨道重叠部分所具有的对称性进行分类： 1、σ 键 若原子轨道的重叠部分，对键轴(两原子的核间连线) 具有圆柱型对称性的，所成的键就称为 σ 键。 即“头碰头”的方式。 2．π 键 若原子轨道的重叠部分，对键轴所在的某一特定平面 具有反对称性的，所成的键就称为 π 键。 即“肩并肩”的方式
3.配位共价键 凡共用电子对由一个原子单方面提供而形成的共价 键称为配位共价键。简称配位键或配价键 形成配位键必须具备两个条件:(1)个原子其价层 有未共用的电子对(又称孤电子对):(2)另一个原子其价层 有空轨道。 §2-2键参数 教学目的:了解键的常用参数 二、教学过程: [板]一、键长(1) 分子中成键的两原子核间的平衡距离(即核间距,称为键 长或键距,常用单位为pm(皮米)。见表2-1 一般情况下,键合原子的半径越小,成键的电子对越 多,其键长越短,键能越大,共价键就越牢固。 二、键能(E) 在一定温度和标准压力下,断裂气态分子的单位物质的 量的化学键即6022×1023个化学键),使它变成气态原子 或原子团时所需要的能量,称为键能,用符号E表示
3．配位共价键 凡共用电子对由一个原子单方面提供而形成的共价 键称为配位共价键。简称配位键或配价键。 形成配位键必须具备两个条件：(1)一个原子其价层 有未共用的电子对(又称孤电子对)；(2)另一个原子其价层 有空轨道。 §2-2 键参数 一、 教学目的：了解键的常用参数。 二、 教学过程： [板] 一、键长( l ) 分子中成键的两原子核间的平衡距离(即核间距)，称为键 长或键距，常用单位为 pm(皮米)。见表 2-1 一般情况下，键合原子的半径越小，成键的电子对越 多，其键长越短，键能越大，共价键就越牢固。 二、键能(E) 在一定温度和标准压力下，断裂气态分子的单位物质的 量的化学键(即 6.022×1023个化学键)，使它变成气态原子 或原子团时所需要的能量，称为键能，用符号 E 表示
其SI的单位为kJmo1 键能越大,表明该键越牢固,断裂该键所需要的能量越 大 三、键角(a) 在分子中键与键之间的夹角,称为键角。 见表2-2 §2-3分子间力和氢键 、教学目的:了解分子间极性,掌握分子间作用力。 二、教学过程: [板]一、分子的极性和变形性 [课题引出]以氯气、氯化氢为例说明极性和非极性分子 [板]1.分子的极性 如果两个电荷中心重合,分子就无极性,称为非极性分子。 如果两个电荷中心之间存在一定的距离,即形成偶极,这样的分 子就有极性,称为极性分子。 注意]1l对于双原子分子来说,分子的极性和化学键的极性是一 致的。 例如H2,O,N2,C12等分子都是由非极性共价键相结合的,它 们都是非极性分子 2、对于不对称分子来说,极性键形成的分子一定是极性 分子
其 SI 的单位为 kJ·mol-1。 键能越大，表明该键越牢固，断裂该键所需要的能量越 大。 三、键角(α) 在分子中键与键之间的夹角，称为键角。 见表 2-2 §2-3 分子间力和氢键 一、 教学目的：了解分子间极性，掌握分子间作用力。 二、 教学过程： [板] 一、分子的极性和变形性 [课题引出]以氯气、氯化氢为例说明极性和非极性分子。 [板] 1．分子的极性 如果两个电荷中心重合，分子就无极性，称为非极性分子。 如果两个电荷中心之间存在一定的距离，即形成偶极，这样的分 子就有极性，称为极性分子。 [注意] 1、对于双原子分子来说，分子的极性和化学键的极性是一 致的。 [例如]H2，O2，N2，C12 等分子都是由非极性共价键相结合的，它 们都是非极性分子； 2、对于不对称分子来说，极性键形成的分子一定是极性 分子
[例如]HF,HCl,HBr,H 3、对于结构对称来说,两边键的极性相互抵消,整个分 子的正、负电荷中心重合,故分子却是非极性分子。 [例如]CO2分子 [引深]分子极性的大小通常用偶极矩来衡量。 偶极矩(μ)定义为分子中正电荷中心或负电荷中心上的荷 电量(q)与正、负电荷中心间距离(d的乘积: q·d 见表2-3 [结论]表中=0的分子为非极性分子,0的分子为极 性分子。μ值越大,分子的极性越强 [板]2.分子的变形性 课题引出]上面所讨论的分子的极性与非极性,是在没 有外界影响下分子本身的属性。如果分子受到外加电场 的作用,分子内部电荷的分布因同电相斥、异电相吸的 作用而发生相对位移。 (1)对非极性分子 [叙]非极性分子在未受电场的作用前,正、负电荷
[例如] HF，HCl，HBr，HI 3、对于结构对称来说，两边键的极性相互抵消，整个分 子的正、负电荷中心重合，故分子却是非极性分子。 [例如] CO2分子 [引深] 分子极性的大小通常用偶极矩来衡量。 偶极矩(μ)定义为分子中正电荷中心或负电荷中心上的荷 电量(q)与正、负电荷中心间距离(d)的乘积： 见表 2-3 [结论] 表中 μ=0 的分子为非极性分子，μ≠0 的分子为极 性分子。μ 值越大，分子的极性越强。 [板] 2．分子的变形性 [课题引出] 上面所讨论的分子的极性与非极性，是在没 有外界影响下分子本身的属性。如果分子受到外加电场 的作用，分子内部电荷的分布因同电相斥、异电相吸的 作用而发生相对位移。 （1）对非极性分子 [叙] 非极性分子在未受电场的作用前，正、负电荷
中心重合,如图2-11a所示。当受到电场作用后,分子 中带正电荷的核被吸向负极,带负电的电子云被引向正 极,使正、负电荷中心发生位移而产生偶极(这种偶极称 为诱导偶极),整个分子发生了变形。 图21非极性分子在电场中的变形极化 [注]外电场消失时,诱导偶极也随之消失,分子恢复 为原来的非极性分子 (2)对于极性分子 外电场作 外电场持续作用下<B 用下取向 变形 ∈D (b) 图2-12极性分子在电场中的极化 「叙]对于极性分子来说,分子原本就存在偶极(称为固 有偶极),通常这些极性分子在作不规则的热运动,如图 2-12中a)所示。当分子进入外电场后,固有偶极的正极 转向负电场,负极转向正电场,进行定向排列,如图2-12(b) 所示,这个过程称为取向。在电场的持续作用下,分子
中心重合，如图 2-11(a)所示。当受到电场作用后，分子 中带正电荷的核被吸向负极，带负电的电子云被引向正 极，使正、负电荷中心发生位移而产生偶极(这种偶极称 为诱导偶极)，整个分子发生了变形。 [注]外电场消失时，诱导偶极也随之消失，分子恢复 为原来的非极性分子。 （2）对于极性分子 [叙]对于极性分子来说，分子原本就存在偶极(称为固 有偶极)，通常这些极性分子在作不规则的热运动，如图 2-12 中(a)所示。当分子进入外电场后，固有偶极的正极 转向负电场，负极转向正电场，进行定向排列，如图 2-12(b) 所示，这个过程称为取向。在电场的持续作用下，分子
的正、负电荷中心也随之发生位移而使偶极距离增长, 即固有偶极加上诱导偶极,使分子极性增加,分子发生 变形,如图2-12(c)所示。如果外电场消失,诱导偶极也 随之消失,但固有偶极不变。 [板]二、分子间力 1.色散力 的大体情况 图213非极性分子间的相互作用 非极性分子的偶极矩为零,似乎不存在相互作用。事实 上分子内的原子核和电子在不断地运动,在某一瞬间, 正、负电荷中心发生相对位移,使分子产生瞬时偶极 如图2-13(a) 当两个或多个非极性分子在一定条件下充分靠近时,就 会由于瞬时偶极而发生异极相吸的作用,如图2-13(b)和
的正、负电荷中心也随之发生位移而使偶极距离增长， 即固有偶极加上诱导偶极，使分子极性增加，分子发生 变形，如图 2-12(c)所示。如果外电场消失，诱导偶极也 随之消失，但固有偶极不变。 [板]二、 分子间力 1．色散力 非极性分子的偶极矩为零，似乎不存在相互作用。事实 上分子内的原子核和电子在不断地运动，在某一瞬间， 正、负电荷中心发生相对位移，使分子产生瞬时偶极， 如图 2-13(a)。 当两个或多个非极性分子在一定条件下充分靠近时，就 会由于瞬时偶极而发生异极相吸的作用，如图 2-13(b)和 (c)
[板]这种由于瞬时偶极而产生的相互作用力,称为色散 力 [注意]1、色散力不仅是非极性分子之间的作用力,也存 在于极性分子的相互作用之中。 2、色散力的大小与分子的变形性有关。变形性越大, 分子之间的色散力越大,物质的熔点、沸点越高 [板]2.诱导力 (a)分子离得较远 (b)分子靠近时 图2-14极性分子与非极性分子间的作用 [叙]极性分子中存在固有偶极,可以作为一个微小的电 场。当非极性分子与它充分靠近时,就会被极性分子极 化而产生诱导偶极(见图2—14),诱导偶极与极性分子固 有偶极之间有作用力;同时,诱导偶极又可反过来作用 于极性分子,使其也产生诱导偶极,从而增强了分子之 间的作用力,这种由于形成诱导偶极而产生的作用力, 称为诱导力。 [注意]诱导力与分子的极性和变形性有关,分子的极性
[板] 这种由于瞬时偶极而产生的相互作用力，称为色散 力。 [注意]1、 色散力不仅是非极性分子之间的作用力，也存 在于极性分子的相互作用之中。 2、色散力的大小与分子的变形性有关。变形性越大， 分子之间的色散力越大，物质的熔点、沸点越高。 [板] 2．诱导力 图 2-14 极性分子与非极性分子间的作用 [叙]极性分子中存在固有偶极，可以作为一个微小的电 场。当非极性分子与它充分靠近时，就会被极性分子极 化而产生诱导偶极(见图 2—14)，诱导偶极与极性分子固 有偶极之间有作用力；同时，诱导偶极又可反过来作用 于极性分子，使其也产生诱导偶极，从而增强了分子之 间的作用力，这种由于形成诱导偶极而产生的作用力， 称为诱导力。 [注意] 诱导力与分子的极性和变形性有关，分子的极性
和变形性越大,其产生的诱导力也越大。当然,极性分 子与非极性分子之间也存在色散力。 3.取向力 [叙]当两个极性分子充分靠近时,由于极性分子中存 在固有偶极,就会发生同极相斥、异极相吸的取向(或有 序腓排列,如图2-15(b) +∈书∈ (a)分子离得较远 (b)取向 (c)诱导 [注]取向力的大小决定于极性分子的偶极矩,偶极矩越大,取向力 越大。 另外,极性分子之间也存在着诱导力[见图2-15(c)和色散力 [结论]1、在非极性分子之间只有色散力,在极性分子和 非极性分子之间有诱导力和色散力,在极性分子和极性 分子之间有取向力、诱导力和色散力。 2、分子间力具有下述特性 (1)它是存在于分子间的一种作用力 (2)作用能量一般是几千焦/摩,约比化学键小1-2 个数量级。 (3)分子间力没有方向性和饱和性
和变形性越大，其产生的诱导力也越大。当然，极性分 子与非极性分子之间也存在色散力。 3．取向力 [叙] 当两个极性分子充分靠近时，由于极性分子中存 在固有偶极，就会发生同极相斥、异极相吸的取向(或有 序)排列，如图 2—15(b)。 [注]取向力的大小决定于极性分子的偶极矩，偶极矩越大，取向力 越大。 另外，极性分子之间也存在着诱导力[见图 2—15(c)]和色散力。 [结论]1、在非极性分子之间只有色散力，在极性分子和 非极性分子之间有诱导力和色散力，在极性分子和极性 分子之间有取向力、诱导力和色散力。 2、分子间力具有下述特性： (1)它是存在于分子间的一种作用力。 (2)作用能量一般是几千焦／摩，约比化学键小 1-2 个数量级。 (3)分子间力没有方向性和饱和性
(4)是近距离的作用力,作用范围约为几百皮米Pm) (5)三种作用力中色散力是主要的,诱导力是次要的 取向力只是在较大的分子间占一定的比例。 、氢键 课题引出]有表2-4可见,氧族与卤族除氟、氧外氢化物 均随分子量增大而增大。氟化氢性质和水的性质的反常 现象说明了氟化氢分子之间、水分子之间有很大的作用 力,致使这些简单的分子成为缔合分子。一一氢键 [板]氢键的条件是 (1)个电负性大的原子X与H以共价键结合,共价 键极性较大; (2)有另一个电负性大且具有孤对电子的Y原子; (3)Y与H定向靠近形成氢键 [注]氢键具有方向性和饱和性 [引深]能够形成氢键的物质很多,如水、醇、胺、羧酸、 无机酸、水合物、氨合物等。 §24热化学
(4)是近距离的作用力，作用范围约为几百皮米(Pm)。 (5)三种作用力中色散力是主要的，诱导力是次要的， 取向力只是在较大的分子间占一定的比例。 三、氢键 [课题引出]有表 2-4 可见，氧族与卤族除氟、氧外氢化物 均随分子量增大而增大。氟化氢性质和水的性质的反常 现象说明了氟化氢分子之间、水分子之间有很大的作用 力，致使这些简单的分子成为缔合分子。——氢键 [板] 氢键的条件是： (1)一个电负性大的原子 X 与 H 以共价键结合，共价 键极性较大； (2)有另一个电负性大且具有孤对电子的 Y 原子； (3)Y 与 H 定向靠近形成氢键； [注] 氢键具有方向性和饱和性。 [引深] 能够形成氢键的物质很多，如水、醇、胺、羧酸、 无机酸、水合物、氨合物等。 §2-4 热化学