第7课时 共价键类型及其键参数.doc

精讲导学
在分子或晶体中，直接相邻的原子或离子之间存在强烈相互作用，化学上把这种相互作用称为化学键。化学键的类型有离子键、共价键和金属键。
1．共价键的概念及特征
原子间通过共用电子对形成的化学键称为共价键。同种非金属元素的原子或电负性相差不大的不同非金属元素的原子都可以通过共价键结合，一般共价键结合的产物是分子，在少数情况下也可以形成晶体。
例如H2分子，两个氢原子的1s电子配对共用，使每个氢原子具有氦原子的稳定结构；又如HCl分子，H原子和Cl原子各提供一个未成对电子，共用的一对电子把两个原子核吸引在一起，形成稳定的HCl分子。
 
为简便起见，人们常常用一条短线表示由一对共用电子所形成的共价键。例如，氢分子
和氯化氢分子可分别表示为H—H和H—C1，而水分子可表示为H一0一H；依次类推，“=”表示原子间共用两对电子所形成的共价键(共价双键)，“三”表示原子间共用三对电子所形成的共价键(共价叁键)。
原子之间形成共价键时，电子云在两个原子核间重叠，例如HCl分子形成时，H原子的1s电子云与氯原子的未成对电子占据的3p电子云重叠，此时两核间的电子云密度增大，即电子出现在核间的概率增大，好比核间架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核“黏结”在一起，体系能量逐渐降低，达到能量最低状态。高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用是共价键的本质。
根据价键理论，两个原子的未成对电子，只有自旋相反，才能配对形成一个共价键，每个原子所能形成共价键的数目取决于该原子中的未成对电子数目，这就是共价键的饱和性。 例如，硫原子和氢原子能结合生成硫化氢分子，因为每个硫原子有两个未成对的3p电子，每个氢原子有一个未成对的1s电子，所以，一个硫原子可以跟两个氢原子结合成H2S分子，而不可能生成H3S或H4S的分子。同样，氮原子有三个未成对的电子，它可以和另一个氮原子的三个未成对的电子配对．形成氮分子；它也可以和三个氢原子的电子配对，形成氨分子。
共价键是由于电子云重叠而形成的，电子云重叠越多，形成的共价键就越牢固，分子越稳定。除s电子云呈球形对称外，p、d、f 等电子云都有一定的空间取向，它们在成键时只有沿着一定的方向靠近才能达到最大程度的重叠，形成稳定的共价键，这就是共价键的方向性。共价键的方向性决定着分子的空间构型。例如，在硫原子和氢原子结合生成H2S分子时，因为硫原子的最外层两个不成对的3p电子的电子云互成直角，氢原子的1s电子云要沿着直角的方向跟3p电子云重叠，这样H2S分子中两个共价键的夹角应接近90度。
2．σ键与π键
两原子的电子云沿键轴方向（两原子核间连线）重叠，采用“头碰头”而形成的共价键叫σ键。一般的“单键”都属于这种σ键，比如C-H, O-H, N-H, C-C, C-Cl等等。
   两原子的电子云平行或者侧面重叠，采用“肩并肩”而形成的共价键叫π键。双键，三键中都有这种键（当然也有σ键），比如C=C, O=C, C=N等等。
如，N原子的电子排布为：1s2 2s2 2px1 2py1 2pz1  
  有三个未成对电子,当两个N原子的 2 pz 轨道以“头碰头”的方式重叠形成σ键时,        2px 和2 py 轨道只能分别采用“肩并肩” 的方式重叠形成π键 ,                       所以，在N2分子中有一个σ键和两个π键，其分子结构可以表示为：………………………………【全文请点击下载word压缩文档】点击下载此文件