当前课程知识点：大学化学 > 第四章 分子结构与化学键理论 > 4.2 共价键理论—共价键的性质 > Video
同学们好
这节课我们再继续
共价键理论的
相关知识的学习
在这节课当中
我们将和大家一起分享
共价键的性质
首先我们来看
共价键的键能E
所谓键能是指在100kPa
和298K的情况下
刚1mol的气态AB分子
给它拆开
成为气态的A原子和B原子时
所需要的能量
这样的一个定义
给了我们很形象
很生动的一个实验模型
我们可以理解成
把一定量的气态的分子
把它们完全拆开
所需要的能量就是我们
在这样的条件下
化合物所具有的键能
所要注意的是
这里所讲的键能和我们在
以往的知识学习过程中
所了解的离解能之间
是有差异的
因为离解能
同样是定义了
在这样的条件下
但是它却是断开气态分子当中的
某一个键所需要的能量
这两者之间
它们的差异的明显
就在于离解能仅仅是对于一个
特定的化学键来讲
而我们前面讲的键能是指把
整个的分子拆散成原子
所需要的能量
离解能和键能之间既有区别
但是在某种情况下
它们又可以是等同的
比如说对于双原子分子而言
如果这样的双原子分子
是由单键组成的这样的结构
那么这个时候我们就发现
它的离解能与键能
是完全相同的数字
因为断开它的一个键
就意味着化合物变成了
完成独立的两个原子
而对于多原子的分子而言
这时候我们就发现
同样是C和H之间
所形成的化学键
C-H键的断开
如果通过离解能
来进行一步一步的分析的话
我们发现
每一步都有不同的离解能
这一点同学们可以从
以往的知识当中加以联想
原因是所有的C-H键
它们彼此之间
都会有几何位置
和轨道重叠角度之间的相互影响
因此它们的数值
是会有差异的
那么对于CH4
这样的多原子分子
它们的键能我们如何去量度呢
那么键能往往是
不同的价键断裂以后
所获得的离解能
它们的平均值
而不是单独的每一个离解能
来代表它的键能
同时我们还可以了解
共价键分子当中的键长
因为键长就意味着
形成共价键的两个原子之间
它们的作用的距离
从以往的常识我们可以理解
键长如果越短的话
它们作用就越强
这时候
它们的相应的作用强度高
就意味着键能也就相应的升高
从下面的例子上面可以看到
对于HF来讲
它的键长只有92pm
所以它的键能会达到567kJ/mol
而相对应的HI 它的键长
几乎是HF的一倍
那么相应的键能也就是前面的
大约50%左右
这就意味着HI当中的
I和H之间
相互作用的强度
要远弱于HF当中的
F与H之间的
相互作用的强度
共价键的键长越长
原子核间的距离越大
形成的分子呢 就会越不稳定
这一点从键能的变化上
就可以给我们明确的指示
单键、双键和三键
它们会由着键数的不断的增加
相互之间的作用
会变得越来越强
这样即使有同样的原子
组成的键数不同的结构
我们也发现
随着单键、双键和三键的变化
在碳碳之间
原子核和原子核之间的距离
在逐渐的缩小
根据前面我们已有的常识
我们就知道了键能
一定会随着键长的减小
而逐步的增加的
这也就是为什么
我们要断开C≡C键
比断开C-C键
要来得更难
原因就是它们的键强的作用呢
会随着键数量的增加
而逐渐的增加
同时我们还要了解
共价分子当中的
另外一个重要的参数
也就是分子当中的键的夹角
键的夹角反映了分子形成的
共价键
它们彼此之间的
空间几何构型的关系
但是键角的大小呢
往往需要通过光谱实验
或者我们前面已经介绍的
X射线的衍射实验
来最终测定实验结果
比如像我们的水分子结构当中
由于H和O之间
形成的极性的共价键
导致了它们彼此之间
形成了104°45'的夹角
导致了水分子具有非常强的极性
这种极性也是引起
水分子形成氢键的
一个直接的原因
而与此相对的是
由N和N形成的N2分子
虽然它们的结构当中
分别形成了
在不同几何取向上的σ键
和π键
两个π键还处在相互垂直的位置
但是由于它们形成的
是非极性键
所以键和键之间
存在着这样特定的夹角
但是N2却是一个非极性分子
共价键理论
帮我们阐明了共价键形成的过程
和共价键电性的本质
它成功的解释了
共价键的方向性和饱和性
形成的理论基础
同时呢 也帮我们分析了
单键、双键和三键当中
σ键π键所占的比例
以及σ键和π键
形成的不同的特点
所带来的键性和
活泼性之间的关系
虽然共价键理论
成功的帮我们解释了像H2O分子
和N2分子这样的
典型的极性和
非极性分子的结构
但是像另一类
同样具有简单结构
但是空间构型
却不同于我们的H2O和N2
这样的一个分子构型
比如说像CH4
就是一个空间四面体的构型
而普通的共价键理论
就没有办法去解析
CH4结构和H2O分子
和N2结构之间的差异
而获得完美的理论的解释
和实验的模型
我们就需要发展新的理论
来解析这样的CH4结构当中的
特殊的空间构型
这就是下节
我们要跟大家介绍的
杂化轨道理论
有关共价键理论的
学习内容呢
这一节我们就介绍到这
-1.1 不一样的大学化学
--Video
-1.2 化学体系的建立
--Video
-1.3 应该了解的化学
--Video
-1.4 课程学习的必要准备
--Video
-第一章 绪论--第一章 习题
-2.1 物质的聚集状态—物质的相与相变
--Video
-2.1 物质的聚集状态—气体—理想气体与实际气体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—气体—实际气体的状态方程
--Video
-2.1 物质的聚集状态—液体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—固体—单晶多晶与非晶结构；晶体的宏观性质
--Video
-2.1 物质的聚集状态—固体—晶体的对称性
--Video
-2.1 物质的聚集状态—等离子体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—液晶
--Video
-2.1 物质的聚集状态—等离子、液晶与平板显示技术
--Video
-2.2 溶液的性质—溶液的特点与分类
--Video
-2.2 溶液的性质—气体、液体和固体的溶解
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—饱和蒸气压降低
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—稀溶液的沸点升高
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—溶液的凝固点降低
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性— 溶液的渗透压
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—反渗透现象
--Video
-第二章 物质的聚集状态与溶液的性质--第二章习题
-3.1原子核外电子运动的描述-原子结构理论的发展
--Video
-3.1原子核外电子运动的描述-核外单电子运动的量子化模型
--Video
-3.1原子核外电子运动的描述-电子运动的特点
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道- 电子运动的波函数与原子轨道
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道-量子数的取值与原子轨道
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道-自旋量子数的取值原则
--Video
-3.3核外电子排布-多电子原子核外电子运动的描述
--Video
-3.3核外电子排布-基态原子核外电子的排布
--Video
-3.4元素周期律-元素周期律与元素周期表
--Video
-3.4 元素周期律-元素性质的周期性
--Video
-3.4元素周期律-电子结构与元素性质
--Video
-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 小论文
-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 习题
-4.1 离子键理论—离子键理论
--Video
-4.1 离子键理论—离子键价键构型
--Video
-4.1 离子键理论—离子半径与离子晶体的结构
--Video
-4.2 共价键理论—经典路易斯理论
--Video
-4.2 共价键理论—现代价键理论
--Video
-4.2 共价键理论—共价键的性质
--Video
-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道的理论要点
--Video
-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（一）
--Video
-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（二）
--Video
-4.3 杂化轨道理论—不等性杂化轨道理论
--Video
-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）I
--Video
-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）II
--Video
-4.5 分子轨道理论-分子轨道的建立
--Video
-4.5 分子轨道理论-分子轨道能级图
--Video
-4.5 分子轨道理论-异核双原子分子和离子
--Video
-4.6 分子间作用力-分子的极性
--Video
-4.6 分子间作用力-分子间作用力
--Video
-4.7 氢键
--Video
-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 小论文
-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 习题
-5.1 配合物的基本特征-配合物的形成
--Video
-5.1 配合物的基本特征-配合物的命名规则
--Video
-5.2 配合物的化学键理论-配位学说
--Video
-5.2 配合物的化学键理论-配合物价键理论
--Video
-5.2 配合物的化学键理论-晶体场理论
--Video
-5.3 配合物化学键理论的应用-配合物的几何异构现象
--Video
-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（一）
--Video
-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（二）
--Video
-第五章 配位化学概论--第五章 习题
-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(一)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(二)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-热力学第一定律
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(一)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(二)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-反应进度
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(一)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(二)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(一)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(二)
--Video
-6.2 化学平衡-可逆反应与平衡常数
--Video
-6.2 化学平衡-化学平衡的规则
--Video
-第六章 化学反应中的能量变化与化学平衡--第六章 习题
-7.1 自发过程与自发反应（一）
--Video
-7.1 自发过程与自发反应（二）
--Video
-7.2 熵与热力学第二定律—熵
--Video
-7.2 熵与热力学第二定律—熵与Entropy
--Video
-7.2 熵与热力学第二定律—热力学第二定律
--Video
-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—热力学第三定律
--Video
-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—孤立系统熵判据
--Video
-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（一）
--Video
-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（二）
--Video
-7.4 吉布斯自由能的判据—标准吉布斯自由能的计算
--Video
-7.4 吉布斯自由能的判据—反应方向的标准吉布斯自由能判据
--Video
-7.4 吉布斯自由能的判据—非标准状态下自发反应方向性的判据
--Video
-7.4 吉布斯自由能判据—吉布斯-亥姆霍兹方程
--Video
-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向（一）
--Video
-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向（二）
--Video
-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例（一）
--Video
-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例（二）
--Video
-第七章 化学反应的方向--第七章 小论文
-第七章 化学反应的方向--第七章 习题
-8.1 化学反应速率-化学反应的方向与反应速率
--Video
-8.1 化学反应速率-化学反应速率的表示方式
--Video
-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（一）
--Video
-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（二）
--Video
-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程
--Video
-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-一级反应速率方程
--Video
-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-二级反应速率方程
--Video
-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-温度对化学反应速率的影响
--Video
-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（一）
--Video
-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（二）
--Video
-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（一）
--Video
-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（二）
--Video
-8.4 催化剂对化学反应速率的影响
--Video
-第八章 化学动力学基础--第八章 习题
-9.1 酸碱平衡—酸碱定义（一）
--Video
-9.1 酸碱平衡—酸碱定义（二）
--Video
-9.1 酸碱平衡—水的解离平衡
--Video
-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（一）
--Video
-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（二）
--Video
-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（三）
--Video
-9.1 酸碱平衡—同离子效应
--Video
-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（一）
--Video
-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（二）
--Video
-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（三）
--Video
-9.2 配位平衡—配合物的解离平衡
--Video
-9.2 配位平衡—配合物解离平衡的移动
--Video
-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积常数
--Video
-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（一）
--Video
-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（二）
--Video
-第九章 酸碱平衡与沉淀溶解平衡--第九章 习题
-10.1 氧化还原反应方程式配平
--Video
-10.2 原电池与电极电势—原电池
--Video
-10.2 原电池与电极电势—电极电势（一）
--Video
-10.2 原电池与电极电势—电极电势（二）
--Video
-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响（一）
--Video
-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响（二）
--Video
-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电极电势的影响
--Video
-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应的方向性
--Video
-10.4 电极电势的应用—判断元素的氧化还原能力
--Video
-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应进行的程度
--Video
-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（一）
--Video
-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（二）
--Video
-10.4 电极电势的应用—金属的电化学腐蚀与防护
--Video
-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 小论文
-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 习题
-无机元素化学-s区元素
--Video
-无机元素化学-p区元素
--Video
-无机元素化学-过渡元素
--Video
-生命化学概论-生命有机化合物官能团
--Video
-生命化学概论-生命元素-碳
--Video
-生命化学概论-生命元素-氧
--Video
-生命化学概论-蛋白质
--Video
-生命化学概论-核酸
--Video
-生命化学概论-糖
--Video
-生命化学概论-金属酶与金属蛋白
--Video
-生命化学概论-药物
--Video
-第十一章 元素与生命化学概论--第十一章 习题
-纳米科学与化学-自然界中的纳米现象
--Video
-纳米科学与化学-微观结构与仿生
--Video
-纳米科学与化学-纳米结构的观察
--Video
-纳米科学与化学-纳米结构与特殊浸润性
--Video
-化学与材料-材料科学领域中的化学问题
--Video
-化学与材料-正渗透与水处理技术
--Video
-化学与材料-相变材料（一）
--Video
-化学与材料-相变材料（二）
--Video
-化学与材料-范德华力与二维材料
--Video
-第十二章 化学与现代科学--第十二章 习题
-大学化学期末考试
