内容正文:
第四章 物质结构 元素周期律
第三节 化学键
4.3.2 共价键
1.了解共价键、极性键、非极性键的概念,会用电子式表示共价键的形成过程。
2.会识别判断共价化合物,熟知分子结构不同的表示方法。
3.了解化学键的概念及化学反应的实质,促进“宏观辨识与微观探析”化学核心素养的发展。
一、共价键
1.从微观角度理解氯气的形成过程
→
→→
请你根据上述图示,用电子式表示其形成过程
。
2.共价键和共价化合物
(1)共价键
(2)共价化合物
3.共价分子结构的表示方法
(1)电子式
如H2:HH;N2:N⋮⋮N;
NH3:。
(2)结构式
化学上,常用“—”表示1对共用电子对,如氯分子可表示为“Cl—Cl”,这种图示叫做结构式。
(3)几种常见的以共价键形成的分子及其结构(完成下表)
分子
H2O
CO2
CH4
电子式
结构式
H—O—H
O==C==O
立体构型
V形
直线形
正四面体
【归纳总结】
1.下列微粒或物质的电子式
(1)NH:;
(2)OH-:;
(3)NH4Cl:;
(4)NaOH:。
2.下列物质的电子式
(1)H—O—Cl:;
(2)H2O2:。
3.用电子式表示下列共价分子的形成过程
(1)H2:H·+·H―→H∶H;
(2)NH3:;
(3)CO2:。
【特别提醒】
(1)电子式中各原子一般均达8e-(H为2e-)稳定结构。
(2)复杂阴、阳离子用“[ ]”,在“[ ]”外,标明离子带的电荷数,如Na2O2中O的电子式为:[]2-。
4.结构式
(1)概念:用一根短线表示共用电子对的式子(而其他不共用的电子省略)。
(2)示例:①H2O ②NH3 ③HClO ④CO2
【易错警示】
(1)含有共价键的分子不一定是共价化合物,如H2、O2是含有共价键的单质。
(2)含有共价键的化合物不一定是共价化合物,如NaOH、Na2O2是含有共价键的离子化合物。
【方法技巧】共价分子中原子是否满足最外层8电子结构的判断方法
(1)共价化合物:形成共价化合物的各原子满足“最外层电子数+化合价的绝对值=8”的具有8电子结构
(2)单质:满足“最外层电子数+共有电子对数目=8”的原子具有8电子结构。
【即学即练】
1.下列分子的电子式书写正确的是
A.氨气 B.四氯化碳
C.氮气 D.二氧化碳
2.下列用电子式表示物质的形成过程,正确的是
A.
B.
C.
D.
二、化学键及分类
1.化学键
(1)化学键
(2)化学反应的本质:一个化学反应过程,本质上就是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。
2.离子化合物与共价化合物的比较
离子化合物
共价化合物
概念
由离子键构成的化合物
以共用电子对形成分子的化合物
构成粒子
阴、阳离子
原子
粒子间的作用
离子键
共价键
熔、沸点
较高
一般较低,少部分很高(如SiO2)
导电性
熔融状态或水溶液导电
熔融状态不导电,溶于水有的导电(如硫酸),有的不导电(如蔗糖)
【知识拓展】化学键与物质类别的关系
(1)只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物,如SiO2、HCl、CH4等。
(2)只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质,如Cl2、P4、金刚石等。
(3)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成,如H2O2、C2H4等。
(4)只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如Na2S、CaCl2、NaCl等。
(5)既有离子键又有极性共价键的物质,如NaOH、K2SO4等;既有离子键又有非极性共价键的物质,如Na2O2等。
(6)仅由非金属元素形成的离子化合物,如NH4Cl、NH4NO3等。
(7)金属元素和非金属元素间可能存在共价键,如AlCl3等。
3. 分子间作用力
定义
把分子聚集在一起的作用力,又称范德华力
特点
①分子间作用力比化学键弱得多,它主要影响物质的熔点、沸点等物理性质,而化学键主要影响物质的化学性质;
②分子间作用力存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数气态、液态、固态非金属单质分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质,微粒之间不存在分子间作用力。
变化规律
一般来说,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、沸点也越高。例如,熔、沸点:I2Br2Cl2F2。
4.氢键
定义
分子间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用
形成条件
除H外,形成氢键的原子通常是O、F、N。
存在
氢键存在广泛,如蛋白质分子、醇、羧酸分子、H2O、NH3、HF等分子之间。分子间氢键会使物质的熔点和沸点升高。
性质影响
①存在氢键的物质,其熔、沸点明