1、21 共价键模型,一、共价键的形成,共价键是常见化学键之一，它的本质是在原子之间形成共用电子对。,例：氢分子中共价键的形成过程。,当两个氢原子（各有一个自旋方向相反的电子）相互靠近，到一定距离时，会发生相互作用。每个H原子核不仅吸引自己本身的1s电子还吸引另一个H原子的1s电子， 平衡之前，引力排斥力， 到平衡距离d，能量最低：E02E， 形成稳定的共价键 。,此过程中体系能量变化情况图：,两个H原子的1S轨道发生重叠，核间形成一个电子出现的几率密度较大的区域。 这样，增强了核间电子云对两核的吸引， 削弱了两核间斥力， 体系能量降低，更稳定,一、共价键的形成,共价键是常见化学键之一，它的本质是
2、在原子之间形成共用电子对。,思考：用电子式表示H2 、 HCl 分子的形成过程,H , H,氢分子的形成：,氯化氢分子的形成：,H ,思考：可能有H3 、 H2Cl 、 Cl3分子吗？,分析：不可能有H3 、 H2Cl 、 Cl3分子的存在，因为这些分子的组成形式不符合共用电子对理论。,我们学过电子云和原子轨道，如何用电子云和原子轨道的概念来进一步理解共价键的相关问题呢？,思考：如何用电子云描述氢原子形成氢分子的过程？,从图中可以发现，电子云在两个原子核间重叠，意味着电子出现在原子核间的概率要增大，电子带负电，因而可以形象地说，核间电子好比在两个原子核间架起了一座带负电地桥梁，把带正电的两个原
3、子核连接在一起了,象H2分子里面两个H原子间形成的共价键称为键。,思考：H2分子中键是由两个S电子云重叠而成的，可以称为“SS 键”。那么S电子和P电子，P电子和P电子是否也能重叠呢？它们重叠后成键情况如何呢？,例：HCl和Cl2分子形成过程中电子云重叠情况图示。,一、共价键的形成,HCl和Cl2分子形成过程中电子云重叠情况分析。,HCl分子中的共价键是由氢原子提供未成对电子1s的原子轨道和氯原子提供的未成对电子3p的原子轨道重叠形成的,Cl2分子中的共价键是由两个氯原子各提供一个未成对电子3p的原子轨道重叠形成的,HCl分子和Cl2分子里的电子云图像和H2分子里的共价键的电子云图像一样，都是
4、 键，分别称为sp 键和pp 键,问题：电子云还有其它的重叠方式吗？,一、共价键的形成,键的形成：,P电子和P电子除了能形成类似于Cl2分子中的pp 键外，还能形成如上图所示的键,键：电子云以“头碰头”的方式重叠，电子云为轴对称； 键：电子云以“肩并肩”的方式重叠，分为两块，镜像对称。see,键的强度比较高，比键牢固，更不容易断裂。如乙烷中只有键，但是乙烯中有键，它们表现出来的性质区别是乙烯分子中有一个键容易断裂，性质更活泼。,判断是键还是键的一般规律：共价单键是键；共价双键有一个是键，还有一个是键；共价叁键则由一个键和两个键组成。,一、共价键的形成,练习：已知氮气分子中存在叁键，试通过画出电
5、子 云的重叠情况来描述氮气分子中共价键的形成.,解答：见教材P41，图215（氮分子成键示意图）,一、共价键的形成,二、共价键的特征,1、共价键的饱和性。,共价键的饱和性是指一个原子含有几个未成对电子，就能与几个自旋相反的未成对电子配对形成共价键。也就是说，一个原子所形成的共价键的数目不是任意的，一般受未成对电子数目的制约。如果A原子和B原子各有1个、2个或3个未成对电子，且自旋相反，则可以互相配对，形成共价单建、双键或叁键（如H-H、O=O、NN）。如果A原子有2个单电子，B原子有1个单电子，若自旋相反，则1个A原子能与2个B原子结合生成AB 型分子，如2个H原子和1个O原子结合生成H2O分
6、子。,二、共价键的特征,2、共价键的方向性。,当2个相同原子成键时，其电子云对称分布于2个原子中间，这种键是无极性的，称为非极性共价键，简称非极性键。如 HH键、 CC键。 但2个不同原子形成共价键时，由于成键两原子的电负性不同，吸引电子对的能力也就不同，电子云靠近电负性较大的原子，使其带上部分负电荷，一般用符号表示，而电负性较小的原子则带部分正电荷，一般以符号表示。如氯甲 烷分子中的碳氯键： 这种电子云非 对称分布的共价键称为极性共价键。电负性相差越大，则键的极性也越大。共价键的这种极性是键的内在性质，是永久存在的。,三、共价键的极性, ,H3CCI,四、共价键参数,键长：以共价键相结合的2
7、个原子核之间的距离称为键长。它取决于电子云的重叠程度，重叠程度愈大，键长愈短，键越牢固。 常见共价键的键长为：,CC 154pm C=C 134pm CC 120pm,四、共价键参数,键长 键能：对于双原子分子，破坏其共价键时所形成气态原子时需提供的能量，称为该共价键的离解能，也就是该共价键的键能。但对多原分子，共价键的键能是指同一类共价键的平均离解能。,键能与化学键的强弱程度的关系：键能越大，断开时所需要的能量越多，这个化学键就越牢固；反之，键能越小，断开时所需要的能量越低，这个化学键就不牢固。常见共价键的键能数据见课本p45 表211。,键长 键能 键角：多原子分子中两个共价键间的夹角称为键角。键角是决定有机化合物分子的空间结构和某些性质的重要因素。,四、共价键参数,常见物质的键角：,
