資源簡介

2.1共價鍵模型
考點1 共價鍵的形成及特征
1.共價鍵的形成
概念 原子間通過共用電子形成的化學鍵
本質 高概率地出現在兩個原子核之間的電子與兩個原子核之間的電性作用
形成元素 通常電負性相同或差值小的非金屬元素原子形成共價鍵
表示方法 ①用一條短線表示一對共用電子所形成的共價鍵，如H—H②用“===”表示原子間共用兩對電子所形成的共價鍵，如C===C③用“≡”表示原子間共用三對電子所形成的共價鍵，如C≡C
2.共價鍵的特征
特征 概念 作用
飽和性 每個原子所能形成的共價鍵的總數或以單鍵連接的原子數目是一定的 共價鍵的飽和性決定著原子形成分子時互相結合的數量關系
考點2　共價鍵的類型
1．σ鍵與π鍵(按原子軌道重疊方式分類)
σ鍵 原子軌道以“頭碰頭”方式相互重疊導致電子在核間出現的概率增大而形成的共價鍵
π鍵 原子軌道以“肩并肩”方式相互重疊導致電子在核間出現的概率增大而形成的共價鍵
σ鍵與π鍵的判斷方法
(1)s軌道與s軌道(或p軌道)只能形成σ鍵，不能形成π鍵。
(2)兩個原子間可以只形成σ鍵，但不可以只形成π鍵。
(3)在同一個分子中，σ鍵一般比π鍵強度大。
共價鍵的類型
分類標準 類型
共用電子對數 單鍵、雙鍵、三鍵
共用電子對是否偏移 極性鍵、非極性鍵
原子軌道重疊方式 σ鍵、π鍵
2.極性鍵和非極性鍵(按共用電子對是否偏移分類)
類型 形成元素 共用電子對偏移 原子電性
非極性鍵 同種元素 兩原子電負性相同，共用電子對不偏移 兩原子都不顯電性
極性鍵 不同種元素 共用電子對偏向電負性較大的原子 電負性較大的原子顯負電性，電負性較小的原子顯正電性
注意：所有的共價鍵都有飽和性，但不是所有的共價鍵都有方向性，如兩個1s軌道(H原子與H原子)重疊形成的s s σ鍵沒有方向性。
并不是所有的單質中都有共價鍵，稀有氣體中不存在化學鍵，金屬單質中不存在共價鍵。
共價鍵的存在范圍
(1)非金屬單質分子中(稀有氣體除外)。如O2、F2、H2、C60等。
(2)非金屬元素形成的化合物中。如H2SO4、CO2、H2O2、有機物分子等。
(3)某些金屬與非金屬元素形成的共價化合物中。如BeCl2、HgCl2、AlCl3等。
(4)某些離子化合物中。如Na2O2、NH4Cl等。
考點3 鍵參數
一、
1．鍵能
(1)概念：在101.3 kPa、298 K條件下，斷開1 mol AB(g)分子中的化學鍵，使其分別生成氣態A原子和氣態B原子所吸收的能量叫A—B鍵的鍵能。
(2)表示方法：EA—B(A和B分別表示成鍵的兩個原子，可以相同，也可以不同)。
(3)單位：kJ·mol－1。
2．鍵長
概念：兩個成鍵原子的原子核間的距離叫做該化學鍵的鍵長。
3．鍵角
(1)概念：在多原子分子中，兩個化學鍵之間的夾角叫做鍵角。
(2)常見分子的鍵角及分子空間構型：
分子 鍵角 空間構型
CO2 (C===O)180° 直線形
H2O (H—O) 104.5° V形
NH3 (N—H) 107.3° 三角錐形
CH4 (C—H)109.5° 正四面體形
二、鍵能、鍵長和鍵角的應用
1．鍵能的應用
(1)表示共價鍵的強弱
鍵能的大小可以定量地表示化學鍵的強弱程度。鍵能愈大，斷開時需要的能量就愈多，化學鍵就愈牢固。
(2)判斷分子的穩定性
結構相似的分子中，共價鍵的鍵能越大，分子越穩定。
(3)判斷物質在化學反應過程中的能量變化
在化學反應中，舊化學鍵的斷裂吸收能量，新化學鍵的形成放出能量，因此反應焓變與鍵能的關系為ΔH＝∑E反應物－∑E生成物。
2．鍵長的應用
(1)鍵長與鍵的穩定性有關。一般來說，鍵長愈短，化學鍵愈強，鍵愈牢固。
(2)鍵長與分子空間構型有關。
(3)鍵長的判斷方法
①根據原子半徑判斷：在其他條件相同時，成鍵原子的半徑越小，鍵長越短。
②根據共用電子對數判斷：相同的兩原子形成共價鍵時，單鍵鍵長＞雙鍵鍵長＞叁鍵鍵長。
3．鍵角的應用
鍵角常用于描述多原子分子的空間構型。
注意：1.F—F的鍵能為157 kJ/mol，Cl—Cl的鍵能為242.7 kJ/mol，說明，半徑越小，鍵能不一定越大。
2．非金屬性越強，單質的鍵能不一定越大，例如：F2、Cl2、Br2、I2的鍵能依次為157 kJ/mol、242.7 kJ/mol、193.7 kJ/mol、152.7 kJ/mol。
共價鍵強弱的判斷
(1)由原子半徑和共用電子對數判斷：成鍵原子的原子半徑越小，共用電子對數越多，則共價鍵越牢固，含有該共價鍵的分子越穩定。
(2)由鍵能判斷：共價鍵的鍵能越大，共價鍵越牢固，破壞共價鍵消耗的能量越多。
(3)由鍵長判斷：共價鍵的鍵長越短，共價鍵越牢固，破壞共價鍵消耗的能量越多。
(4)由電負性判斷：元素的電負性越大，該元素的原子對共用電子對的吸引力越大，形成的共價鍵越穩定。
特別提醒　由分子構成的物質，其熔、沸點與共價鍵的鍵能和鍵長無關。而分子的穩定性，由鍵長和鍵能共同決定。
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