内容正文:
第三节 化学键
课时2 共价键
第四章 物质结构 元素周期律
1
课堂导入
氯化氢是我们熟悉的物质,氢原子和氯原子是怎样形成氯化氢的呢?
观看
共价键
1.HCl分子的形成过程
我只有一个电子太少了
我也少一个电子
e
H原子
Cl原子
e
e
e
e
e
e
e
不稳定
e
e
e
e
e
e
e
e
共价键
1.HCl分子的形成过程
H原子
Cl原子
+1
1
+17
8
2
7
二位好!我有一个好办法。你们每人拿出一个电子共用,就像共同分享快乐一样共同拥有,行吗?
不稳定
e
e
e
e
e
e
e
e
共用电子对
共价键
1.HCl分子的形成过程
1-4 BAAA
1-5 DBDAC 6-8 CDD
9、(1)
(2)
(3)
第三周期第ⅡA族
Li与Na及N与P
Na2O2
2Li + 2H2O = 2LiOH + H2↑
课后精炼207-208页
课后精炼181页
为什么1个氢原子和1个氯原子结合成氯化氢分子,
而不是以其他的个数比相结合呢?
共价键
Cl
Cl
Cl
Cl
不稳定
更稳定
能量低
共用1对e-
共价键
Cl2的形成
HCl的形成
共价键
更稳定
能量低
共用1对e-
H
Cl
共价键
H
Cl
不稳定
共价键
1.概念:
2.成键粒子:
3.成键本质:
4.成键元素:
原子间通过共用电子对所形成的相互作用
原子
共用电子对
一般由非金属元素形成(少数也包含金属元素)
5.存在共价键的物质:
A.非金属单质(稀有气体除外)
B.非金属氧化物
C.非金属氢化物
D.酸
E.有机化合物
F.含有原子团的离子化合物中
稀有气体无共价键
6.成键原因:
①通过共用电子对,各原子最外层电子数目一般能达到饱和。由不稳定变稳定;
②两原子核都吸引共用电子对,使之处于平衡状态;
③原子通过共用电子对形成共价键后,体系总能量降低。
共价键
1.概念:
2.成键粒子:
3.成键本质:
4.成键元素:
原子间通过共用电子对所形成的相互作用
原子
共用电子对
一般由非金属元素形成(少数也包含金属元素)
稀有气体无共价键
一对共用电子对(H2、HCl)
两对共用电子对(O2)
共价化合物表示方法
三对共用电子对(N2)
四对共用电子对(CO2)
共价化合物电子式书写方法:
①差几个拿几个放中间
②先写中间的,在写剩余的
③剩余的对称放
共价化合物
1、定义:以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。
2、性质:部分共价化合物熔点较高(SiO2、SiC),部分熔点较低(HCl、NH3、CO2等);
只含有共价键的化合物叫共价化合物(即若存在离子键,一定为离子化合物)
共价化合物及表示方法
共价化合物不都是电解质,所有共价化合物熔融状态下不导电。
3、常见的共价化合物
物质类别 常见代表物 性质特点
共价化合物 ①非金属氧化物:CO2、H2O
②非金属氢化物:HCl、CH4
③酸:H2SO4 、HNO3
④大多数有机化合物:乙醇 、蔗糖等
⑤少数盐:AlCl3 、BeCl2等 液态不能导电
熔沸点低、易挥发
共价化合物及表示方法
(1)共价化合物的两个“一定”
①共价化合物中一定只含有共价键
②共价化合物中一定不含有离子键
(2)共价化合物中的“不一定”
①含有共价键的物质不一定是化合物
②含有共价键的化合物不一定是共价化合物
③金属与非金属元素组成的不一定是离子化合物
共价化合物及表示方法
归纳总结:共价键的两个“一定”和四个“不一定”
④非金属元素之间形成的不一定是共价化合物
【例1】仅由非金属元素组成的纯净物一定只含共价键吗?都是共价化合物吗?
稀有气体不含化学键;铵盐含有离子键;
多原子非金属单质只含共价键,但不是化合物,如O2。
共价化合物及表示方法
离子化合物表示方法
NaOH
CaCl2
Na2O2
CaC2
有无共价键
几对共用电子对
典例精讲
【例2】判断下列物质哪些存在共价键?
不存在
存在
存在
存在
存在
存在
存在
1. CaBr2
2. HF
3. CO2
4. HCl
5. HNO3
7. O2
8. NaOH
6. C2H5OH
9. NH4Cl
10. Na2SO4
11. Na2O2
存在
存在
存在
存在
课堂思考
共价键类型:
Cl2中为什么Cl显0价,HCl中H显+1价,Cl显-1价?
共用电子对不偏移
共用电子对偏移
不同种非金属元素形成
同种非金属元素形成
非极性键
极性键
(不显电性)
(电子对偏向一方显负电,
偏离一方显正电)
Cl
Cl
0
0
H
Cl
+1
-1
看成键元素是否相同
18
4.共价键的类型
(1) 非极性键:同种非金属原子间形成的共价键是非极性共价键,简称非极性键。
A-A 型,如:O2 H2O2 Na2O2
(2)极性键:两种不同的非金属原子间形成的共价键是极性共价键,简称极性键。
A-B 型,如:CO2 NaOH Na2SO4
物质 Cl2 HCl
结构式
原子对电子的吸引能力
共用电子对是否发生偏移
成键原子是否显电性
键的类型
Cl-Cl
相同
不偏移
不显电性
非极性键
H-Cl
Cl强于H
偏向Cl,偏离H
Cl显负电,H显正电
极性键
共价化合物及表示方法
典例精讲
【例2】指出下列物质中的共价键类型
O2
CH4
CO2
H2O2
Na2O2
NaOH
非极性键
极性键
极性键
极性键
非极性键
非极性键
极性键
5.共价分子的表示方法
(1)电子式
共价键电子式书写规律
①每个原子一般达到相对稳定结构
②不加中括号[ ],不标正负电荷数
③原子周围共用电子对数 = 8-原子最外层电子数
共价分子及表示方法
Cl2:________
H2:____
H
H
HCl:________
H
Cl
CO2:________
O
C
O
H2O:________
H
O
H
N2:________
Cl
Cl
N
N
NH3:________
N
H
H
H
CH4:________
C
H
H
H
H
HClO:________
H
O
Cl
H2O2:________
H
O
O
H
HCN:________
H C
N
21
6.共价键形成的分子及其结构模型
分子 电子式 结构式 分子结构模型
(球棍模型) 空间结构
H2
HCl
CO2
H2O
CH4
H–H
H–Cl
O=C=O
H–O–H
直线形
V形
正四面体
直线形
直线形
共价分子及表示方法
可以形象的展示出分子的空间结构和成键情况
电子式
H2O2
结构式
Na2O2
化学键类型
极性键和
非极性键
离子键和
非极性键
化合物类型
共价化合物
离子化合物
H
O
O
H
H-O-O-H
用短横线表示共用电子对,省略孤电子对。
分别用“-、═、≡”表示一对、二对和三对共用电子对
离子化合物与共价化合物的比较
Na+
Na+
O O
2-
Cl2:________
H2:______
(2) 分子的结构式:
HCl:________
CO2:__________
H2O:________
N2:______
NH3:________
CH4:________
HClO:________
H2O2:__________
HCN:__________
用短横线表示共用电子对,省略孤电子对。
H-O-H
H-H
H-Cl
O=C=O
Cl-Cl
H-O-Cl
H-O-O-H
N≡N
H-C≡N
共价分子及表示方法
分别用“-、═、≡”表示一对、二对和三对共用电子对
H-
F-
Cl-
Br-
I-
-O-
-S-
-N-
-
-P-
-
-C-
-Si-
-
-
-
-
共价分子及表示方法
7.用电子式表示共价键的形成过程
HCl
H2O
H2
NH3
CO2
H + H →
H
H
H + Cl →
H
Cl
H
H
O
H + O + H →
O + C + O →
O
C
O
3H + N →
H
H
N
H
Cl2
Cl
Cl
Cl + Cl →
没有电子得失,左边原子不打弧形箭头,相同原子可以合并写。
课堂提升
请你思考!
已知H2O2的结构式为H—O—O—H,其中含有的共价键类型有哪些?
从化学键的角度解释H2O2中O为-1价的原因。
非极性键
无偏移
O:-1价
偏向O,显负电性
极性键
离子化合物 共价化合物
概念 由_______构成的化合物叫离子化合物 以___________形成分子的化合物叫共价化合物
构成微粒 ___________ _____
化学键 ________________________________ ________________
一定含有离子键,可能含有共价键
只含有共价键
离子键
共用电子对
阴、阳离子
原子
【思考】如何通过实验区分离子化合物和共价化合物?
看熔融状态下能否导电,能导电的是离子化合物,不能导电的是共价化合物。
离子化合物与共价化合物的比较
化学键:物质中直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用(书本115页)
注意:①直接相邻 ②强烈的相互作用
在水分子中
O与H直接相邻
H与H非直接相邻
相互作用比较强烈
相互作用比较弱
化学键
离子键
金属键(了解)
共价键
极性键
非极性键
化学键
题组三 化学键的理解
5.(2025·山东滕州高一期中)下列关于化学键的叙述中正确的是( )
A.化学键通常是指相邻的原子之间强烈的相互作用
B.任意两个原子之间的相互作用叫做化学键
C.化学键既可以存在于原子之间,也可以存在于分子之间
D.离子键是阴、阳离子之间的相互吸引力
1、化学键通常是指相邻原子间的强相互作用
2、化学键不存在于分子之间
3、离子键是阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键,不仅包括相互吸引力还包括相互排斥力
A
课堂思考
从化学键变化的角度分析氢气和氯气反应生成氯化氢的过程
书本115-116页
微观:旧化学键断裂和新化学键形成
点燃
H2 + Cl2 2HCl
宏观:原子间的重新组合
H2
Cl2
HCl
HCl
30
化学反应的本质
断键
断键
成键
成键
提问:断键是吸收能量还是放出能量?成键呢?
断键是吸收能量,
成键是放出能量。
31
化学反应的本质:化学反应的的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程(书本116页)。
化学反应的本质
思考:NaCl溶于水后凝固,是否是化学变化?
物理变化,不是化学变化,因为只有旧化学键断裂,无新化学键的形成。
1、NaCl晶体熔化
2、NaCl溶液蒸发结晶
3、HCl溶于水
物理变化,不是化学变化,因为只有旧化学键断裂,无新化学键的形成。
物理变化or化学变化?
化学反应的本质:化学反应的的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
提问:写一个物质的电子式之前先要判断什么?
判断这个物质是离子化合物还是共价化合物。
化学反应的本质
断键
断键
成键
成键
提问:断键是吸收能量还是放出能量?成键呢?
断键是吸收能量,
成键是放出能量。
SCN-的电子式,
CN-的电子式
34
课堂思考
请你思考!
通常情况下,水加热至100℃时可以变为水蒸气;这说明了什么?
H2O(l)
100℃
H2O(g)
物理变化
(H2O之间存在着相互作用)
分子间存在作用力
观看
资料卡片(书本116页)
分子间作用力
我们知道,分子内相邻的原子之间存在着化学键。实际上,分子之间还存在一种把分子聚集在一起的作用力,叫做分子间作用力。荷兰物理学家范德华(J.D.van der Waals,1837-1923)最早研究分子间作用力,所以最初也将分子间作用力称为范德华力。范德华力比化学键弱得多,对物质的熔点、沸点等有影响。NH3、Cl2、CO2等气体在降低温度、增大压强时能凝结成液态或固态,就是由于存在范德华力。
分子间形成的氢键也是一种分子间作用力,它比化学键弱,但比范德华力强。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,消耗较多能量。
水在液态时,除了单个水分子,还有几个水分子通过氢键结合而形成的缔合水分子(H2O)n存在。在固态水(冰)中水分子间以氢键结合成排列规整的晶体。由于冰的结构中有空隙,造成体积膨胀、密度减小至低于液态水的密度,所以冰会浮在水面上。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等。
分子间作用力和氢键
1.范德华力:分子间存在的将分子聚集在一起的作用力。
(1)存在:分子间
(2)强弱:远远比化学键弱
(3)主要影响: 物质的熔沸点和溶解度
2.分子间的作用力强弱(范德华力)
一般来说,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、沸点越高。例如:I2>Br2>Cl2>F2;HI>HBr>HCl;Ar>Ne>He等
分子间作用力
37
2.分子间的作用力强弱(范德华力)
F2
Cl2
Br2
I2
F2
Cl2
Br2
I2
沸点
熔点
0
-50
-100
-150
-200
-250
50
100
150
200
250
温度/℃
第VIIA族单质的熔、沸点
与相对分子质量的关系
0
-50
-100
-150
-200
-250
50
100
150
200
250
温度/℃
×
×
×
×
×
×
CF4
CCl4
CBr4
CF4
CBr4
CI4
沸点
熔点
卤化物的熔沸点与
相对分子质量的关系
分子间作用力和氢键
38
课堂思考
请你试试!
请预测下列物质的熔沸点高低变化。
1) CH4 SiH4 GeH4 SnH4
2) HF、HCl、HBr、HI
3) H2O、 H2S 、H2Se、 H2Te
4) NH3、PH3、AsH3、SbH3
反常?
氢键的存在
一些氢化物的沸点
39
资料卡片(书本116页)
分子间作用力
我们知道,分子内相邻的原子之间存在着化学键。实际上,分子之间还存在一种把分子聚集在一起的作用力,叫做分子间作用力。荷兰物理学家范德华(J.D.van der Waals,1837-1923)最早研究分子间作用力,所以最初也将分子间作用力称为范德华力。范德华力比化学键弱得多,对物质的熔点、沸点等有影响。NH3、Cl2、CO2等气体在降低温度、增大压强时能凝结成液态或固态,就是由于存在范德华力。
分子间形成的氢键也是一种分子间作用力,它比化学键弱,但比范德华力强。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,消耗较多能量。
水在液态时,除了单个水分子,还有几个水分子通过氢键结合而形成的缔合水分子(H2O)n存在。在固态水(冰)中水分子间以氢键结合成排列规整的晶体。由于冰的结构中有空隙,造成体积膨胀、密度减小至低于液态水的密度,所以冰会浮在水面上。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等。
氢键
资料卡片(书本116页)
分子间作用力
我们知道,分子内相邻的原子之间存在着化学键。实际上,分子之间还存在一种把分子聚集在一起的作用力,叫做分子间作用力。荷兰物理学家范德华(J.D.van der Waals,1837-1923)最早研究分子间作用力,所以最初也将分子间作用力称为范德华力。范德华力比化学键弱得多,对物质的熔点、沸点等有影响。NH3、Cl2、CO2等气体在降低温度、增大压强时能凝结成液态或固态,就是由于存在范德华力。
分子间形成的氢键也是一种分子间作用力,它比化学键弱,但比范德华力强。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,消耗较多能量。
水在液态时,除了单个水分子,还有几个水分子通过氢键结合而形成的缔合水分子(H2O)n存在。在固态水(冰)中水分子间以氢键结合成排列规整的晶体。由于冰的结构中有空隙,造成体积膨胀、密度减小至低于液态水的密度,所以冰会浮在水面上。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等。
氢键
H
O
H
O
H
O
H
共价键
氢键
d+
d-
d+
d-
d+
d-
d+
(静电吸引作用)
H
H
d+
d+
水中的氢键是怎样形成的?
氢键
3.氢键:一种特殊的分子间作用力
(1)强弱: 比化学键弱,比分子间作用力强
主要存在 F、O、N与H之间
(2)主要影响:熔沸点和溶解度
①使物质的熔沸点升高(如HF、H2O、NH3)
②使某些物质在水中的溶解度增大(如NH3极易溶于水)
氢键
氢键不是化学键,是分子间作用力
H2O的稳定性大于H2S,原因是?
H2O的沸点大于H2S,原因是?
水分子间存在氢键。
O的非金属性大于S
(3)氢键的表示方法:X—H…Y
X、Y可以相同,也可以不同(主要F、O、N)。
43
补充:水分子间的氢键可使其密度在固态时_____液态时的密度。
氢键使水结冰时体积膨胀,密度减小。
课堂小结
离子键和共价键的比较
键型 离子键 共价键
形成过程 电子得失 形成共用电子对
成键微粒 阴、阳离子 原子
成键本质 阴阳离子间静电作用 共用电子对
成键元素 活泼的金属元素与活泼的非金属元素之间 一般是非金属元素之间
存在 只存在于离子化合物中 非金属单质、
共价化合物、
部分离子化合物
电子式
以NaCl为例
以为HCl例
··
:
[ ]
-
·
Na+
Cl
·
·
:
·
Cl
··
H
··
··
45
离子化合物和共价化合物
物质类别 化学键 常见代表物 性质特点
含有离子键
只含有共价键
NaOH、NaCl、MgCl2、KCl、Na2SO4、NH4Cl、Na2O、MgO
强碱、大多数盐及金属氧化物
CO2、H2O、HCl、CH4、H2SO4
非金属氧化物、非金属氢化物、酸等
熔融态能导电
熔沸点高、硬度大 难挥发
液态不能导电
熔沸点低、易挥发
共价
化合物
离子化合物
课堂小结
46
课堂小结
归纳总结
1. 一个“·”或“×”代表一个电子,原子的电子式中“·”或“×”的个数即表示原子的最外层电子数。
2. 同一原子的电子式不能既用“·”又用“×”表示。
如:×Mg×不能写成·Mg×。
3. “[ ]”在所有阴离子,复杂阳离子中出现。
书写电子式注意事项
4. 用电子式表示离子化合物形成过程时,不能用“ =”,用
“ ”
易错点辨析
5. 离子化合物中阴、阳离子个数比不是1∶1时,要注意每一个离子都与带相反电荷的离子直接相邻的事实。(即相同离子不能合并, 同性电荷不直接相邻)。
6. 写双原子分子的非金属单质的电子式时,要注意共用电子对的数目和表示方法。
易错点辨析
7. 防止化合物类型判断错误,即离子化合物与共价化合物分不清。
8. 防止漏写未参与成键的电子对。
9. 化学键是原子间的相互作用,故用电子式表示形成过程时不能写成分子。
··
· Cl
··
:
H ·
+
→
Cl
··
··
H
··
··
如:HCl的形成过程:
H H +
··
Cl : Cl
:
:
:
:
:
:
→
Cl
··
··
H
··
··
×
正确的表示:
易错点辨析
随堂演练
1.下列物质中,既有离子键,又有共价键的( )
A.HCl B.KCl C.CaCl2 D.NH4NO3
2.下列化合物中所有化学键都是共价键的是 ( )
A.Na2O2 B.NaOH C.BaCl2 D.CCl4
D
D
3.下列物质的形成过程表示正确的是 ( )
A. B.
C. D.
D
51
随堂演练
4.书写下列物质电子式
①Cl2:_____________; ②CO2:______________; ③NaOH:_______________;
④Na2S:_______________;⑤H2O2:_______________;
5.下列过程中,共价键被破坏的是 ( )
A.碘升华 B.干冰汽化
C.HCl气体溶于水 D.酒精溶于水
C
52
随堂演练
6.下列各组物质汽化或熔化时,所克服的粒子间的作用力属于同种类型的是( )
A.碘和干冰的升华
B.二氧化硅和生石灰的熔化
C.氯化钠和蔗糖的熔化
D.冰融化和氨气化
AD
53
下课,同学们!
HH
$