高中化学 3.3.1 共价键的形成和共价键的类型同步课件 苏教版选修3.ppt

第三单元共价键原子晶体 第1课时共价键的形成和共价键的类型 提示提示原子间通过共用电子对所形成的化学键 叫做共价键 一般非金属元素的原子之间形成共价键 但有些金属元素也可以和非金属形成共价键如alcl3 1 氢原子 氯原子是如何形成hcl分子的 2 共价键的概念及成键元素是什么 1 认识共价键的形成和实质 了解共价键的特征 2 掌握共价键的分类 共价键 原子间通过 所形成的 叫共价键 哪些元素的原子之间能形成共价键 或 元素的原子之间能形成共价键 或通常情况下 吸引电子能力 的原子之间通过 形成共价键 或两个成键元素间的电负性差值 它们之间通常形成共价键 笃学一共价键的形成 1 2 共用电子对 化学键 同种 不同种非金属 相近 共用电 小于1 7 子对 当两个氢原子相互接近 若两个氢原子核外电子的自旋方向 它们接近到一定距离时 两个氢原子的 轨道发生重叠 电子在两原子核间出现的机会 体系的能量逐渐 达到能量最低状态 若核间距离进一步地缩小 两原子核间的斥力增大 使体系的能量迅速上升 这种排斥作用又将氢原子推回到平衡位置 氢分子形成过程中能量 主要指势能 随核间距的变化如下图所示 3 两个氢原子为什么能通过共用电子对结合在一起呢 相反 1s 较大 降低 若两个氢原子核外电子的自旋方向相同 当它们相互接近时 两原子间总是排斥作用占主导地位 体系能量将逐渐升高 所以 两个带有自旋方向 的电子的氢原子不可能形成氢分子 相同 当成键原子相互接近时 原子轨道发生 自旋方向 的 电子形成共用电子对 两原子核间的电子密度 体系的能量 氢分子的共用电子对可用轨道表示式表示如下 cl2分子的共用电子对用轨道表示式表示为 4 共价键形成的本质 5 共价键形成过程的表示 重叠 相反 未成对 增加 降低 写出n o f的电子排布式和轨道表示式 思考为什么它们与h原子结合只能形成nh3 h2o hf呢 共价键是不是与离子键一样不具有饱和性和方向性 6 2 在形成共价键时 只有成键原子中自旋方向相反的未成对电子才能形成共用电子对 成键过程中 每种元素的原子有几个未成对电子 通常就只能和几个自旋方向相反的电子形成共价键 所以在共价分子中 每个原子形成共价键的数目是一定的 这就是共价键的饱和性 n o f三种原子分别有3个 2个 1个未成对电子 只能分别与3个 2个 1个h原子结合成nh3 h2o hf 3 形成共价键时 两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现机会最大的方向重叠成键 而且原子轨道重叠越多 电子在两核间出现的机会越多 体系的能量下降也就越多 形成的共价键越牢固 因此 一个原子与周围原子形成的共价键就表现出方向性 共价键的实质是两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现机会最大的方向重叠成键 那么s轨道与s轨道 s轨道与p轨道 p轨道与p轨道之间发生重叠时各有几种重叠方式 答案s与s只有一种 s与p只有一种 p与p有两种 笃学二共价键的类型 1 氮分子的电子式 结构式 两个氮原子的2p轨道间发生重叠时是两个氮原子的px轨道沿x轴方向以 的方式发生重叠 而py py和pz pz只能以相互平行的 肩并肩 的方式发生重叠形成共价键 按原子轨道重叠方式的不同 共价键可分为 和 键的特点是 键的特点是 两个原子的s电子与s电子之间和s电子与p电子之间只能形成 键 分别称为s s 键和s p 键 两个原子的p电子之间可能形成p p 键或p p 键 2 3 4 n n 头碰头 肩并肩 键 键 式重叠形成的 是以 肩并肩 的方式重叠形成的 两个原子的原子轨道是以 头碰头 的方 两个原子的原子轨道 当原子间形成共价键时 若两个成键原子吸引电子的能力 共用电子对不发生偏移 这样的共价键叫非极性共价键 由 是非极性共价键 简称非极性键 若形成共价键的两个原子吸引电子的能力不同 共用电子对发生偏移 这样的共价键叫极性共价键 由 是极性共价键 简称极性键 成键原子的电负性差值愈大 键的极性就 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 从而形成离子键 笃学三极性键与非极性键 1 2 3 相同 同种元素的原子形成的共价键 素的原子形成的共价键 不同种元 愈强 配位键的概念 配位键的形成条件 nh4 的结构式可表示为 4个n h键是完全 的 h3o 的结构式可表示为 3个o h键是完全 的 笃学四配位键 1 2 3 电子的原子形成的共价键 给予体有孤电子对 轨道 相同 相同 由一个原子提供 对电子与另一个接受 接受体有空 下列不属于共价键成键因素的是 a 共用电子对在两原子核之间高概率出现b 共用的电子必须配对c 成键后体系能量降低 趋于稳定d 两原子核体积大小要适中解析a b c三项为共价键成键的因素及结果 答案d 慎思1 为什么氖分子是单原子分子 而氯分子是双原子分子 答案对比氖原子 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 都需要获得一个电子 由于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 慎思2 含有共价键的物质是否一定是共价分子 答案不一定 离子化合物中也可能含有共价键 慎思3 用电子式表示hf h2o nh3 h2等分子的形成过程 慎思4 下列分子中 既含有 键 又含有 键的是 a ch4b hclc ch2 ch2d f2解析乙烯分子中碳碳原子和碳原子与氢原子之间分别 头碰头 重叠形成 键 每个碳原子上均有两个p轨道通过 肩并肩 的重叠方式形成一个 键 答案c 慎思5 下列有关 键和 键的说法错误的是 a 含有 键的分子在反应时 键是化学反应的积极参与者b 当原子形成分子时 首先形成 键 可能形成 键c 有些原子在与其他原子形成分子时只能形成 键 不能形成 键d 在分子中 化学键可能只有 键而没有 键解析本题主要考查 键和 键的形成 由于 键的键能小于 键的键能 所以反应时易断裂 a项正确 在分子形成时为了使其能量最低 必然首先形成 键 根据形成原子的核外电子排布来判断是否形成 键 所以b项正确 d错误 像h cl原子跟其他原子只能形成 键 答案d 慎思6 乙烯与乙炔分子与溴发生的加成反应中什么类型的共价键断裂 写出反应的化学方程式 慎思7 在下列物质中 氨气 氯化氢 氯化铵 干冰 苛性钠 食盐 冰 氩气 过氧化钠 双氧水 氢气 1 只有非极性键的是 2 只有极性键的是 3 既有极性键又有非极性键的是 4 只有离子键的是 5 既有离子键又有极性键的是 6 既有离子键又有非极性键的是 慎思8 解析解答本题时 要分析形成化学键的特点 两种非金属元素的原子间形成极性共价键 同种非金属元素的原子间形成非极性共价键 活泼金属和活泼非金属元素的原子间形成离子键 另外还要注意nh4 类似于金属离子 na2o2中存在o22 离子等 答案 1 2 3 4 5 6 共价键的定义 原子间通过共用电子对形成的化学键 共价键实质 成键原子的原子轨道发生重叠 自旋方向相反的未成对电子在原子间形成共用电子对 共价键的特征 既有饱和性 又有方向性 形成共价键的条件同种或不同种非金属元素的原子相遇时 若原子的最外层电子排布未达到稳定状态 则原子间通过共用电子对形成共价键 要点一 共价键的形成 特征及实质 1 2 3 4 hbr分子的电子式为 例1 答案a 原子间通过共用电子对形成共价键没有发生电子得失而形成阴阳离子 下列化学式及结构式中成键情况 不合理的是 体验1 解析由共价键的饱和性可知 c si都形成4个共价键 h形成1个共价键 n形成3个共价键 o s se都形成2个共价键 答案d 1 键与 键的对比及判断 键 键的方法 要点二 共价键的分类 2 极性键与非极性键的比较 共价键的类型 1 键 对于含有未成对的s电子或p电子的原子 它可以通过s s s p p p等轨道 头碰头 重叠形成共价键 键构成分子的骨架 可单独存在于两原子间 两成键原子间只有1个 键 2 键 当两个p轨道py py pz pz以 肩并肩 方式进行重叠形成的共价键 叫做 键 键的原子轨道重叠程度不如 键大 所以 键不如 键牢固 键一般是与 键共同存在于具有双键或叁键的分子中 因为 键电子云不像 键那样集中在两核的连线上 原子核对电子的束缚力较小 电子能量较高 活动性较大 所以容易断裂 因此 一般含有共价双键和叁键的化合物容易发生化学反应 3 3 单键 双键和叁键单键 共价单键一般是 键 以共价键结合的两个原子间只能有1个 键 双键 一个是 键 另一个是 键 叁键 叁键中有一个 键和两个 键 4 配位键如果共价键的形成是由两个成键原子中的一个原子单独提供一对孤电子对进入另一个原子的空轨道共用而成键 这种共价键称为配位键 配位键是一种特殊的共价键 nh4 h3o h2so4等以及种类繁多的配位化合物都存在配位键 5 非极性键和极性键由同种元素的原子形成的共价键是非极性共价键 简称非极性键 由不同种元素的原子形成的共价键是极性共价键 简称极性键 成键原