高中化学 2.1.1 共价键教学课件 鲁科版选修3.pptVIP

第一节共价键模型 化学键是存在于 内或晶体内直接相邻的 间的强烈的 原子间靠 形成的化学键叫共价键 阴 阳离子间通过静电作用形成的化学键叫离子键 只含有共价键的化合物称为 化合物 含有 的化合物称为离子化合物 离子化合物中也可能含有共价键 如 naoh 1 分子 原子 相互作用 2 共用电子对 3 共价 4 离子键 s轨道呈 对称 p轨道沿x y z坐标轴呈 对称 为什么1个氧原子只能结合2个氢原子组成h2o 1个氮原子只能结合3个h组成nh3 提示共价键的饱和性决定的 5 球形 纺锤形 6 从原子轨道重叠的角度认识共价键的形成和实质 了解共价键的特征 主要类型 键和 键 能够运用电负性判断共价键的极性 能用键能 键长 键角说明简单分子的性质 1 2 第1课时共价键 共价键的形成 本质 特征 1 共价键的形成 原子之间形成共价键时 原子的电子云在两个原子核间重叠 意味着电子出现在核间的概率增大 电子带负电 因而形象地说 核间电子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 2 共价键的本质是 电性作用 笃学一共价键的形成 本质 特征 类型 1 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 氯原子中3p轨道上有 个未成对电子能够与氢原子中1s轨道上的 个未成对电子配对形成 所以氯化氢分子中氢原子和氯原子的个数比为 氧原子的最外层有 个未成对电子 因此氧原子能与 个氢原子共用 对电子形成 所以水分子中氢原子和氧原子的个数比为 用电子式和结构式分别表示h2o分子为 3 共价键的特征 自旋方向相反的未成对电子才能配对形成共价键 所以每个原子所能形成共价键的数目取决于该原子中的 数目 这就是共价键的饱和性 1 1 共价键 1 1 2 2 共价键 2 1 未成对电子 两 当原子间通过原子轨道重叠形成共价键时 两原子轨道重叠得愈多 两核间电子云愈密集 形成的共价键愈牢固 因此共价键具有 共价键的两个特征就是既有饱和性又有方向性 共价键的类型 从原子轨道重叠方式和共用电子对是否偏移两个角度分类 1 若从原子轨道重叠方式分类 分为 键和 键 键的特点是 两个成键原子的原子轨道是以 的方式重叠形成的 键的特点是 两个成键原子的原子轨道是以 的方式重叠形成的 方向性 2 头碰头 肩并肩 两个原子的s轨道与s轨道之间和s轨道与p轨道之间只能形成 键 分别称为 和s p 键 两个原子的p轨道之间可能形成 或 2 若从成键原子间的共用电子对在成键原子间的位置分为极性键和非极性键 由同种元素原子形成的共价键 共用电子对在成键原子之间中心位置 这样的共价键称为非极性键 那么极性键是由 的原子形成的 是共用电子对 某一成键原子 s s 键 键 键 不同元素 偏向 离 成键原子的电负性差值愈大 键的极性就愈强 当成键原子的电负性相差很大时 可以认为成键电子对完全移到电负性很大的原子一方 这时原子转变成为离子 从而形成 键 差值大于1 7时 离子 为什么氖分子是单原子分子 而氯分子是双原子分子 提示对比氖原子 氯原子的核外电子排布 可知氖原子的最外层有8个电子 已达到稳定状态 因此氖原子很难自身结合或与其他元素的原子结合 是单原子分子 而氯原子的最外层有7个电子 未达到稳定状态 要达到8电子的稳定结构 就需要获得一个电子 而氯原子间难以发生电子得失 但若两个氯原子各提供1个电子 形成共用电子对 则两个氯原子就都形成了8电子稳定结构 因此氯分子是双原子分子 用电子式表示形成过程 慎思1 1 h原子 cl原子为什么只形成h2 hcl cl2分子 不能形成h3 h2cl cl3等分子 2 两个成键原子间通过什么形成分子呢 3 两个成键原子为什么能够形成分子呢 提示 1 h原子 cl原子都只有一个未成对电子 因而只能形成h2 hcl cl2分子 不能形成h3 h2cl cl3等分子 2 两个成键原子通过共用电子对形成分子 3 两个成键原子为什么能通过共用电子对形成共价键呢 以氢气分子形成为例解释 两个氢原子核外电子的自旋方向相反 轨道重叠 核间距减小 体系能量降低 最终达到平衡 如果自旋方向相同 相互接近时排斥占主导 就不能形成分子 慎思2 如何比较极性键和非极性键 提示极性键与非极性键的比较 慎思3 化学键的定义 分子里相邻的原子之间强烈的相互作用叫化学键 化学键包括共价键 离子键 金属键三种类型 关于化学键的理解 分子 是广义的分子 它不仅指h2 h2o co2 h2so4等分子 还包括c 金刚石和石墨 si sio2 nacl cacl2 al cu等物质 原子 也是广义的原子 它不仅指h o cl s等原子 还包括na cl 等离子 要点一共价键 1 共价键的形成及本质 1 共价键的形成和本质当成键原子相互接近时 原子轨道发生重叠 自旋方向相反的未成对电子配对成键 两原子核间的电子云密度增大 体系的能量降低 如 当两个氢原子相互接近时 若两个氢原子核外电子的自旋方向相反 它们接近到一定距离时 两个1s轨道发生重叠 电子云在两原子核之间出现的机会增大 随着核间距离的减小 核间电子出现的机会增大 体系的能量降低 达到能量最低状态 核间距进一步减小时 两原子间的斥力使体系的能量升高 这种排斥作用又将氢原子推回 2 到平衡位置 如图特别提醒 自旋相反的未成对电子可配对形成共价键 成键电子的原子轨道尽可能达到最大程度的重叠 重叠越多 体系能量降低越多 所形成的共价键越稳定 以上称最大重叠原理 2 共价键的形成条件 形成共价键的条件 电负性相同或差值小的非金属元素原子相遇时 同种或不同种非金属元素的原子相遇 且原子的最外电子层有未成对电子 形成共价键的微粒 共价键成键的粒子是原子 原子既可以是相同元素的原子 也可以是不同元素的原子 同种非金属元素原子间形成非极性键 如o2 h2 n2等 不同种非金属元素原子间形成极性键 如hcl co2 h2so4等 注意 一般非金属元素的原子之间通过共价键结合 如非金属气态氢化物 水 酸 非金属氧化物等物质中的元素都以共价键结合 共价键存在于非金属单质 共价化合物中 也可存在于离子化合物中 例如 氢氧化钠 过氧化钠 硫酸钾等 键与 键 1 定义 键 原子轨道以 头碰头 方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键称为 键 键 原子轨道以 肩并肩 方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键称为 键 2 形成分子中 键形成时电子云示意图 如图 3 肩并肩 方式形成的 键 如图 特别提醒 在由两个原子形成的多个共价键中 只能有一个 键 而 键可以是一个或多个 例如 氮分子的n n中有一个 键 两个 键 原子轨道以 头碰头 的方式比以 肩并肩 的方式重叠的程度大 电子在核间出现的概率大 形成的共价键强 共价键的特征共价键的特征 共价键具有方向性和饱和性 1 饱和性 一个原子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个未成对电子配对成键后 就不能再与其他原子的未成对电子配对成键 即每个原子所能形成共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的 这称为共价键的饱和性 2 方向性 共价键将尽可能沿着电子概率出现最大的方向形成 这就是共价键的方向性 除s轨道是球形对称的外 其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点 在形成 4 共价键时 原子轨道重叠得愈多 电子在核间出现的概率愈大 所形成的共价键就愈牢固 特别提醒 共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系 共价键的方向决定了分子的立体构型 极性键和非极性键在极性键中 根据成键原子所属元素电负性的差值不同 形成的共价键的极性强弱也有所不同 所以 极性键又有强极性键 如h f中的极性键 和弱极性键 如h i中的极性键 之分 当电负性差值为零时 通常形成非极性共价键 差值不为零时 形成极性共价键 而且差值越小 形成的共价键极性越弱 5 2011 山东滨州高二月考 下列物质的分子中既有 键又有 键的是 hcl h2o n2 h2o2 c2h4 c2h2a b c d 解析当两个原子间能形成多个共用电子对时先形成一个 键 另外的原子轨道只能形成 键 n2中有三个共价键 一个 键 两个 键 c2h4中碳碳原子之间有两个共价键 一个 键 一个 键 c2h2中碳碳原子之间有三个共价键 一个 键 两个 键 答案d 例1 1 只要是同种元素原子间的单键均为 键 非极性键 若是双键或三键 均只含1个 键 另外键均为 键 若是不同种元素原子间形成的共价键 一定是极性键 且只含有1个 键 另外键均为 键 2 书写电子式或判断电子式正误要注意 a 表示最外层电子个数如 na na b 表示出共用电子对及位置 如 适当注意共用电子对偏移情况 c 表示化合物的形成过程时 左边要用相应原子的电子式一一表示 下列有关共价键的叙述中 不正确的是 a 某原子跟其他原子形成共价键时 其共价键数一定等于该元素原子的价电子数b 水分子内氧原子结合的电子数已经达到饱和 故不能再结合其他氢原子c 非金属元素原子之间形成的化合物也可能是离子化合物d 所有简单离子的核电荷数与其核外电子数一定不相等 体验1 解析非金属元素的原子形成的共价键数目取决于该原子最外层的不成对电子数 一般最外层有几个不成对电子就能形成几个共价键 故a说法不正确 一个原子的未成对电子一旦与另一个自旋相反的未成对电子成键后 就不能再与第三个电子再配对成键 因此 一个原子有几个不成对电子 就会与几个自旋相反的未成对电子成键 这就是共价键的饱和性 故一个氧原子只能与两个氢原子结合生成h2o b正确 非金属元素原子之间形成的化合物也可能是离子化合物 如nh4cl等铵盐 不管是阴离子还是阳离子 核内质子数与核外电子数必定存在差别 此差值就是离子所带的电荷数 答案a 下列分子含有的电子数目与hf相同 且只有两个极性共价键的是 a co2b n2oc h2od ch4解析hf含有10个电子 co2含有22个电子 n2o含有22个电子 h2o含有10个电子 2个o h极性键 ch4含有10个电子 4个c h极性键 答案c 体验2 下列说法中不正确的是 a 键比 键重叠程度大 形成的共价键强b 两个原子之间形成共价键时 最多有一个 键c 气体单质中 一定有 键 可能有 键d n2分子中有一个 键 2个 键解析气体单质分子中 可能有 键 如cl2 可能有 键 如n2 也可