高中化学 第1章 物质结构 元素周期律 第3节 化学键（第2课时）共价键课件 新人教版必修2.ppt

成才之路 化学 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 必修 物质结构元素周期律 第一章 第三节化学键第2课时共价键 第一章 19世纪初 化学家概括了大量的化学事实 提出并发展了经典结构理论 虽然解释许多事实 但同时又对许多现象无法解释 一百多年来各种学派的理论都受到历史水平 认识水平的限制 但是在发展中不断得到纠正和完善 进入20世纪后 随着电子 放射性的发现和科技水平的迅速提高 玻尔在普朗克的量子论和卢瑟福的原子模型基础上提出原子结构理论 为创立化学键的电子理论打下重要的基础 1914年到1919年 路易斯等人创立和发展了电子理论 1927年 海特勒和伦敦用量子力学处理氢分子获得成功 开创了现代的化学键理论 目前流行的化学键理论有电子配对理论 价键理论 分子轨道理论以及配位场理论 价键理论认为 成键的电子只是价电子 而其他电子仍是在各自的原子周围运动 是这种理论的核心 要想对化学键有一个全面的认识 请让我们一起走进教材 精彩的论述就在下面 学习目标1 理解共价键的含义 2 能用电子式表示共价化合物的形成过程 3 认识化学键的含义 并从化学键的角度理解化学反应的实质 新知预习1 共价键 1 形成过程 以cl2形成为例 用电子式表示 2 定义 原子间通过 所形成的 3 成键粒子 4 成键元素 同种或不同种 元素化合时能形成共价键 共用电子对 相互作用 原子 非金属 5 存在 非金属元素的多原子单质 如 共价化合物 如 某些离子化合物 如 6 分类 和 h2 o2 n2 o3 co2 hcl h2so4 sio2 naoh na2o2 na2co3 nh4cl 极性共价键 非性共价键 2 共价化合物以 形成分子的化合物 如 3 含有共价键分子的表示方法 1 用电子式表示含共价键的粒子单质h2 n2 共用电子对 h2o co2 h h n n 化合物h2o co2 ch4 2 用电子式表示分子的形成过程n2 co2 3 用结构式表示形成共价键的每一对共用电子对用 表示 并且略去未成键电子的式子 例如 n2 hcl co2 ch4 一短线 n n h cl 4 化学键 1 定义 使 相结合或 相结合的作用力 2 形成类别 原子间价电子的得失 键 原子间价电子的共用 键 3 化学反应的本质一个化学反应的过程 本质上就是 的过程 离子 原子 离子 共价 旧化学键的断裂和新化学键的形成 自主探究1 hcl nacl的形成过程有什么不同 提示 由图示可知两种物质的形成过程不一样 因为形成hcl的过程是双方各提供一个电子形成共用电子对为两个原子共用 从而使双方均达到稳定结构 而形成nacl的过程为na失去一个电子形成na cl得一个电子形成cl 这样形成稳定的结构 之所以出现这种现象 是因为h cl都是得到一个电子就可以达到稳定结构 所以二者形成共用电子对 而na与cl分别为活泼金属元素与活泼非金属元素 金属元素易失电子而非金属元素易得电子 所以有电子的得失 2 是不是所有的物质中都含有化学键 提示 不一定 稀有气体元素的原子已达2个电子或8个电子稳定结构 故稀有气体的单质内无化学键 教材点拨1 hcl分子的形成nacl是钠离子和氯离子通过静电作用形成的 那么hcl中氢原子和氯原子之间是通过什么样的方式结合在一起的呢 在h与cl形成hcl的过程中 h原子中的唯一的一个电子与cl中最外层7个电子中的未成对电子形成共用电子对 从而使各原子最外电子层都达到了最多能容纳的电子数而形成稳定的电子层结构 共价键 共价化合物 2 共价键 温馨提示 共价键的成键元素一般为非金属元素与非金属元素 但某些金属元素与非金属元素之间也可形成共价键 如alcl3中含有的就是共价键 共价键既可以存在于非金属单质中 又可以存在于化合物中 如h2o nh4cl naoh等 3 共价化合物 原子间以共用电子对结合形成的化合物 温馨提示 用电子式表示化合物时 一要搞清成键原子间形成的是离子键还是共价键 二是不要混淆 用电子式表示物质 和 用电子式表示物质的形成过程 前者只要求写物质的电子式 后者要表示出过程 4 离子键与共价键的比较 5 化学键和化合物关系的 三个一定 和 三个可能 1 三个一定 离子化合物中一定含离子键 含离子键的一定是离子化合物 共价化合物中一定不含离子键 2 三个可能 离子化合物中可能含有共价键 如naoh 金属与非金属形成的化合物可能是共价化合物 如alcl3 完全由非金属形成的化合物可能是离子化合物 如nh4cl 6 离子化合物与共价化合物的比较 7 离子化合物和共价化合物的判断方法 根据构成化合物的微粒间是以离子键还是以共价键结合来判断 一般说来 活泼的金属原子和活泼的非金属原子间形成的多是离子键 同种或不同种非金属原子间形成的多是共价键 根据化合物的类型来判断 大多数碱性氧化物 强碱和盐都属于离子化合物 非金属氢化物 非金属氧化物 含氧酸都属于共价化合物 根据化合物的性质来判断 熔 沸点较高的化合物 sio2 sic等除外 是离子化合物 熔融状态下不导电的化合物是共价化合物 熔融状态下能导电的化合物是离子化合物 8 极性键与非极性键 1 定义 非极性键 在h2 n2 cl2这样的单质分子中 由同种原子形成共价键 两个原子吸引电子的能力相同 共用电子对不偏向任何一个原子 成键的原子因此而不显电性 这样的共价键叫做非极性共价键 简称非极性键 极性键 化合物分子中 不同种原子形成共价键时 因为原子吸引电子的能力不同 共用电子对偏向吸引电子能力强的一方 这样共用电子对偏移的共价键叫做极性共价键 简称极性键 2 两者比较 9 化学键 1 定义 使离子相结合或原子相结合的作用力统称为化学键 准确地说 即 相邻的两个或多个原子 或离子 之间强烈的相互作用 称为化学键 2 3 化学键与物质的性质nacl cabr2 na2o cao k2s mgs k2so4等离子化合物都是由离子组成的 阴 阳离子之间的化学键是离子键 离子键的强度比较大 要破坏它需要较多的能量 因此 离子化合物具有较高的熔点 沸点和硬度 n2分子内的原子之间存在着很强的共价键 很难被破坏 所以在通常状况下氮气的化学性质很稳定 10 化学反应的实质 旧键的断裂和新键的形成物质微粒能够聚集在一起主要是靠化学键 但要注意只有旧键的断裂而无新键的形成并非化学反应 如hcl溶于水和nacl的熔化都不是化学变化 2015 四川省邛崃市高埂中学高一下学期月考 以下说法正确的是 a 共价化合物内部可能有极性键和非极性键b 原子或离子间相互的吸引力叫化学键c 非金属元素间只能形成共价键d 金属元素与非金属元素的原子间只形成离子键 典例透析 解析 a 共价化合物的内部可能存在极性键和非极性键 如h2o2分子中 h o是极性键 o o是非极性键 正确 b 相邻原子或离子之间的作用力为化学键 不一定只是吸引力 错误 c 非金属元素之间也能形成离子键 如铵盐 错误 d 金属元素与非金属元素之间也能形成共价键 如氯化铝中al与cl之间为共价键 错误 答案选a 答案 a 2015 山东省潍坊市五县高一下学期期中 下列有关化学键的说法正确的是 a 含有共价键的化合物一定是共价化合物b 分子中只有共价键的物质一定是共价化合物c 非金属元素的原子不能形成离子化合物d 含有离子键的化合物一定是离子化合物 解析 a 离子化合物也可能含有共价键 例如 naoh 故a错误 b 单质分子中可以只含有共价键 例如 h2 故b错误 c 非金属元素也可以形成离子化合物 例如 nh4cl 故c错误 d 含有离子键一定是离子化合物 故d正确 此题选d 答案 d 教材点拨1 分子间作用力 范德华力定义 把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力 又称范德华力 1 分子间作用力比化学键弱得多 它主要影响物质的熔点 沸点 溶解性等物理性质 而化学键主要影响物质的化学性质 分子间作用力和氢键 2 在离子化合物中只存在化学键 不存在分子间作用力 分子间作用力只存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数非金属单质分子之间 及稀有气体分子之间 像二氧化硅 金刚石等由共价键形成的物质的微粒之间不存在分子间作用力 3 分子间作用力的范围很小 只有分子充分接近时才有相互间的作用力 4 一般说来 对于组成和结构相似的物质 相对分子质量越大 分子间作用力越大 物质的熔点 沸点也越高 如卤素单质及四卤化碳的熔点 沸点的变化规律如下图 当液体汽化时要克服分子间的引力 当固体熔化为液体时也要克服分子间的引力 所以分子间的作用力是决定物质的熔点 沸点 汽化热 溶解度等性质的主要因素 2 氢键 较强的分子间作用力 1 下图为 a族 a族 a族 a族元素各气态氢化物的沸点变化关系图 用线段分别连接表示同一主族元素相应气态氢化物的沸点关系的黑点 由此判断 a族气态氢化物的沸点随相对分子质量的递增而递增 a a a各族中的气态氢化物相对分子质量从上往下逐渐增大 但第二周期的三种元素的氢化物的沸点特别的高 与 对于组成和结构相似的物质 相对分子质量越大 分子间作用力越大 相矛盾 2 原因 在nh3 h2o hf分子中 存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用 使它们只能在较高的温度下才能汽化 这种相互作用叫做氢键 氢键不是化学键 氢键比化学键弱 但比分子间作用力强 3 应用 氢键的存在会使物质的熔点和沸点升高 氢键在生命现象中也起着重要的作用 如dna的结构和生理活性都与氢键的作用有关 温馨提示 氢键不是化学键 通常把氢键看作是一种较强的分子间作用力 氢键比化学键弱得多 比分子间作用力稍强 分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点升高 这是因为固体熔化或液体汽化时必须破坏分子间的氢键 从而需要消耗更多的能量 分子间形成氢键对物质的水溶性 硬度等也有影响 如nh3极易溶于水 主要是氨分子与水分子之间易形成氢键 通常n o f这三种元素的氢化物易形成氢键 常见易形成氢键的化合物有 h2o hf nh3 ch3oh等 氢键的表示方法 氢键用 x h 表示 如水分子间的氢键 上图 由于氢键的存在 液态水或固态水常用 h2o n表示 3 化学键 分子间作用力和氢键的比较 在实际问题中 三种作用力往往同时存在 在研究物质的性质时 常常是侧重某一个方面 2015 经典习题选萃 关于氢键 下列说法不正确的是 a hf的沸点比hcl的沸点高 是由于hf分子间存在氢键b 水在结冰时体积膨胀 是由于水分子之间存在氢键c nh3的稳定性很强 是因为其分子间能形成氢键d 在氨水中 水分子和氨分子之间也存在氢键 典例透析 解析 本题侧重考查对氢键的理解 氢键是某些氢化物 如nh3 h2o hf 分子间存在的比分子间作用力稍强的作用力 它的存在使氢化物的熔点和沸点相对较高 因此 hf的沸点比hcl的沸点高是由于hf分子间存在氢键所致 水在结冰时由于水分子间存在氢键 从而形成相对疏松的晶体 在结构上有许多空隙 造成体积膨胀 氨分子和水分子之间主要是以氢键结合的 故a b d选项正确 nh3的稳定性取决于n h键的牢固程度 而不是氢键 答案 c 点拨 氢键的形成条件 一个分子中有形成共价键的氢原子 如h2o中的h nh3中的h hf中的h 另一个分子中有吸引电子能力 电负性 很强的原子 如h2o中的o nh3中的n hf中的f 氢键的存在 不仅存在于分子间 还存在于分子内 氢键的表示方法 x h y h x y可相同或不同 一般为o n f 虚线部分表示氢键 氢键比化学键弱得多 但比分子间作用力稍强 氢键的存在影响物质的熔点 沸点及溶解度 下列事实与氢键有关的是 a 水加热到很高的温度都难以分解b 水结成冰体积膨胀 密度减小c ch4 sih4 snh4沸点随相对分子质量增大而升高d hf hcl hbr hi的热稳定性依次减弱 解析 水的热稳定性强与水分子中h o键的键能有关 水结冰时体积膨胀 密度减小这是水分子间缔合的缘故 与氢键有关 rh4的沸点升高是因为它们的分子间作用力增强的缘故 hx的热稳定性减弱是因为卤素的非金属性减弱的缘故 答案 b 1 2015 广东省揭阳市三中高一下学期第一次阶段考试 下列物质中既有离子键 又有共价键的是 a kohb cacl2c h2od cl2 解析 a中koh既含离子键 又含共价键 a项正确 b中cacl2只含离子键 b项错误 c中h2o只含共价键 c项错误 d中cl2只含共价键 d项错误 选a 答案 a 2 2015 江苏省沭阳县高一下学期期中 下列变化中 吸收的热量用于克服分子间作用力的是 a 加热金属铝使之熔化b 加热金刚石使之熔化c 液溴受热变成溴蒸气d 加热碘化氢使之分解 解析 a 铝是金属晶体 加热金属铝使之熔化克服的是金属键 a错误 b 金刚石是原子晶体 加热金刚石使之熔化克服的是共价键 b错误 c 溴形成的晶体类型是分子晶体 液溴受热变成溴蒸气克服的是分子间作用力 c正确 d 加热碘化氢使之分解 发生化学反应 破坏的是共价键 d错误 答案选c 答案 c 3 2015 陕西省三原北城中学高一下学期月考 关于化学键的下列叙述中 正确的是 a 离子化合物中可能含离子键b 共价化合物中可能含离子键c 离子化合物中不含共价键d 共价化合物中不含离子键 解析 含有离子键的化合物一定是离子化合物 全部由共价键形成的化合物是共价化合物 a 离子化合物中一定含离子键 a错误 b 共价化合物中不可能含离子键 b错误 c 离子化合物中可能含有共价键 例如氢氧化钠等 c错误 d 共价化合物中不含离子键 d正确 答案选d 答案 d 4 2015 陕西省宝鸡市扶风高中高一4月月考 下列各组物质中 化学键类型和化合物类型都相同的是 a so2和h2ob co2和na2co3c koh和nacld nacl和hcl 解析 a so2和h2o中的化学键均为共价键 都是共价化合物 化学键类型和化合物类型都相同 正确 b co2中的化学键为共价键 属于共价化合物 na2co3中的化学键为离子键和共价键 属于离子化合物 化学键类型和化合物类型不相同 错误 c koh中的化学键为离子键和共价键 nacl中只含离子键 化学键类型不同 错误 d nacl中的化学键为离子键 属于离子化合物 hcl中的化学键为共价键 属于共价化合物 化学键类型和化合物类型不相同 错误 答案 a 5 2015 浙江省严州中学高一4月阶段性测试 现有如下各说法 在水分子中氢 氧原子间以共价键相结合 活泼金属和活泼非金属化合时一般形成离子键 非金属元素间形成的化合物一定是共价化合物 根据电离方程式hcl h cl 判断hcl分子里存在离子键 冰的密度比水的密度小 这与氢键有关上述各种说法正确的是 a b c d 解析 在水分子中氢 氧原子间形成氢氧键 属于共价键 正确 活泼金属易失电子 活泼非金属易得电子 所以活泼金属和活泼非金属化合时一般形成离子键 正确 非金属元素间形成的化合物也可能为离子化合物 如nh4cl等铵盐 错误 hcl分子中只含有共价键 错误 因为冰中水分子间形成了氢键 使体积变大 所以冰的密度比水的密度小 与氢键有关 正确 故答案为a 答案 a 6 2015 山西省浮山中学高一下学期期中 用下列 h2o h2o2 ba oh 2 na2o2 cl2 ar co2等物质填空 1 4小题填序号 1 由离子键和非极性键构成的是 2 由极性键和非极性键构成的是 3 不存在化学键的是 4 共价化合物有 5 写出下列物质的电子式 na2o2 2 对角线规律有些元素在周期表中虽然既非同周期又非同主族 但其单质与同类化合物的化学性质却很相似 若两种元素位于相邻的两个主族 一种元素位于另一种元素的右下方 即两个主族的对角线上 则它们的性质相似 如li和mg be和al b和si等 这一规律称为对角线规律 如下图所示 以第一组为例 li和mg位于相邻的两个主族 a和 a 的对角线上 可推知li在o2中燃烧生成li2o 而不生成过氧化物 lioh难溶于水 与mg oh 2相似 受热能分解生成li2o和h2o li2co3难溶于水 受热也能分解生成li2o和co2 与mgco3相似 3 序差规律