内容正文:
第三单元 共价键 共价晶体
第1课时 共价键的形成及类型
课程标准要求
学业质量水平
1.认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键,了解共价键具有饱和性和方向性。
2.知道根据原子轨道的重叠方式,共价键可以分为σ键和π键等类型;知道共价键可分为极性键和非极性键。能分析不同类型的共价键对物质的化学性质的影响。
1.能从物质的组成、性质、构成微粒和微粒间作用力等多个视角对物质进行分类。(水平3)
2.能根据物质微粒间作用力说明或预测物质的性质。(水平4)
[对应学生用书P53]
一、共价键的形成
1.共价键
原子间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用,叫做共价键。
2.形成过程(以氢分子形成为例)
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,两个氢原子的1s轨道发生重叠,电子在两原子核间出现的机会较大,体系的能量逐渐下降,达到能量最低状态。若核间距进一步减小,两原子核间的斥力增大,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中曲线a所示。
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,原子间总是排斥作用占主导地位,体系能量将逐渐升高(如上图中曲线b所示)。所以,两个带有自旋方向相同的电子的氢原子不可能形成氢分子。
3.形成的本质
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形成共用电子对,两原子核间的电子云密度增加,体系的能量降低。
4.共价键的特征
二、共价键的类型
1.σ键和π键
2.非极性键和极性键
类型
形成元素
共用电子对偏移
原子电性
非极
性键
同种元素
成键两原子的电负性相同,共用电子对不偏移
两原子都不显电性
极性键
不同种元素
共用电子对偏向电负性较大的原子
电负性较大的原子显负电性,电负性较小的原子显正电性
3.配位键——特殊共价键
(1)定义:由一个原子提供孤电子对与另一个有空轨道可接受电子的原子形成的共价键称为配位键。
(2)表示方法:配位键常用A→B表示,其中A是提供孤电子对的原子,B是接受孤电子对或提供空轨道的原子。
(3)配位键与共价键在形成过程上的主要不同:配位键的共用电子对是是由某个原子提供的,共价键的共用电子对是成键原子双方共同提供的。
4.非极性键、极性键、配位键的区别与联系
类型
非极性键
极性键
配位键
本质
相邻原子间的共用电子对(电子云重叠)与原子核间的静电作用
成键条件
同种非金属
元素原子
不同非金属元素原子或金属元素原子与非金属元素原子
成键原子一方有孤电子对,另一方有空轨道
1.巧判断(对的画“√”,错的画“×”)
(1)只有非金属原子之间才能形成共价键。( × )
(2)所有的物质中都含有化学键。( × )
(3)两个原子之间形成共价键时,至少有1个 σ键。( √ )
(4)非极性键只存在于单质分子中。( × )
(5)任意2个原子都能形成配位键。( × )
(6)1 mol丙酮()中含有σ键 的个数为9NA。( √ )
2.下列说法正确的是( )
A.若把H2S分子写成H3S分子,违背了共价键的饱和性
B.H3O+的存在说明共价键不具有饱和性
C.所有共价键都有方向性
D.2个原子轨道发生重叠后,电子仅存在于两核之间
A [S原子有两个未成对电子,根据共价键的饱和性,形成的氢化物分子为H2S;H2O能结合1个H+形成H3O+,不能说明共价键不具有饱和性;H2分子中,H原子的s轨道成键时,因为s轨道为球形,所以H2分子中的H—H键没有方向性;两个原子轨道发生重叠后,电子只是在两核之间出现的概率较大而已。]
3.氮分子中的共价键成键情况如下图所示。
氮分子的N≡N中含有____1____个σ键、____2____个π键。
[对应学生用书P55]
学习任务一 认识共价键的特征
共价键是由键合原子双方各提供自旋方式相反的未成对价电子用以成对,两原子核间电子云密度大吸引原子核所形成的,即共价键形成的本质就是电子云的重叠,电子云重叠越多,分子越稳定。且只有2个原子的未成对电子的自旋相反,才能配对形成1个共价键。不同轨道之间的相互重叠示意图如下图所示。
1.根据上图分析为什么共价键有方向性?任何分子中的共价键都有方向性吗?
提示 如图所示,共价键形成时,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,重叠程度越大,形成的共价键越牢固,所以共价键有方向性。需注意的是,并不是任何分子中的共价键都有方向性,如氢分子中的共价键没有方向性。
2.所有单质都有共价键吗?
提示 并不是所有的单质中都有共价键,稀有气体中不存在化学键,金属单质中也不存在共价键。
1.共价键的特征
(1)饱和性
①