5.25 化学键 课件-2027届高三化学一轮复习

该高中化学高考复习课件聚焦“化学键与物质结构”核心考点，依据高考评价体系梳理了离子键、共价键（含σ键、π键）、电子式书写及键参数（键能、键长、键角）等考查要求，通过考点权重分析明确离子键与共价键判断、电子式书写、键参数应用为高频考点，归纳判断正误、性质分析等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题实战与科学思维培养，融入2023年浙江、湖北卷及2022年北京卷真题，通过“电子式书写五误区”“键参数与分子稳定性关系模型”等突破方法，培养学生证据推理与模型认知素养，助力学生掌握答题技巧，教师可据此系统开展考点复习，提升备考效率。

第五章 物质结构与性质 元素周期律 第25节 化学键 高三一轮总复习 1 1. 化学键与化合物类型 CONTENT 化学键、离子键、共价键、电子式 2. 共价键与键参数 共价键的本质、分类、键参数 2 1. 化学键 (1)定义：使离子相结合或使原子相结合的强烈相互作用通称为化学键。 (2)存在范围：只存在于相邻的原子或离子之间，分子间不存在化学键。 离子键：阴阳离子间的强烈静电作用；构成离子化合物 共价键：相邻原子之间通过共用电子对形成的强烈相互作用；构成共价型分子或原子团 金属键：金属阳离子与自由电子之间的强烈静电作用；构成金属单质和合金 1. 化学键 (3)类型： 稀有气体由单原子构成分子，不存在化学键 问 题：是否所有物质中一定存在化学键？ 4 2. 离子键 1. 化学键 Na+、Cl-正负电荷互相吸引 Na+核外10个电子 Cl-核外18个电子 电子间负电荷互相排斥 Na+核内11个质子 Cl-核内17个质子 质子间正电荷互相排斥 当吸引与排斥达到平衡状态，就形成了稳定的化合物NaCl 静电作用：包括静电吸引和静电排斥 思考：在氯化钠晶体中，Na+和Cl- 间存在哪些作用力？ 存在NaCl晶体中的这种静电作用，化学上称之为“离子键” 5 (1) 定义：使阴、阳离子结合成化合物的静电作用，叫做离子键 （或带相反电荷离子间的相互作用） (2)成键微粒： (3)成键的实质： 静电作用（包括静电吸引和静电排斥） 阴、阳离子 (4)离子键的成键条件 活泼的金属元素(ⅠA族、ⅡA族） 活泼的非金属元素(ⅥA族、ⅦA族) Li、Na．K、Rb、Cs Be Mg Ca Sr Ba F、Cl、 Br、 I O S Se NH4+ OH-、O22-、SO42-、CO32-HCO3-、NO3-等原子团 2. 离子键 1. 化学键 6 物质类别：强 碱、活泼金属氧化物、大部分盐 (5)离子化合物：只要含离子键的化合物就是离子化合物 1)1mol NaCl中含NA个NaCl分子( )。 离子化合物只有化学式，没有分子式 [气态时能以分子形式存在] 2)离子化合物中不一定含金属元素； 3)含金属元素的化合物也不一定是离子化合物； 如AlCl3、BeCl2等不是离子化合物，而是共价化合物。 4)熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物 如：NH4NO3 判断正误 2. 离子键 1. 化学键 7 (1) 定义：原子之间通过共用电子对所形成的相互作用叫共价键。 (2) 成键微粒：原子 (3) 成键的性质：共用电子对对两个原子的电性作用 (4) 成键过程：成键原子得失e- 能力相差不大时，原子之间通过共用电子对使各自达到稳定结构，形成共价键。 同种或不同种非金属元素 不同种元素的原子间形成极性键 同种元素的原子间形成非极性键 非金属元素与某些金属元素之间 如：AlCl3 H2、O2、 HCl、H2O、NH3 O22- OH-、SO42-、NH4+ C22- 特别地，臭氧中O—O键是极性键，臭氧是极性分子。 3. 共价键 1. 化学键 8 (4) 共价化合物：不同原子间全部通过共价键所形成的化合物。 问题：共价化合物的化学式一定是分子式吗？ 不一定。如SiO2、SiC不是分子式 一般地，共价化合物熔、沸点比离子化合物更低。 共价化合物熔融状态（即液态）时，仍然是分子，不能导电。 在水溶液中有的能导电（如酸类）有的不能。 (5) 共价化合物的性质： 3. 共价键 1. 化学键 9 含有共价键的分子一定是共价化合物 含有共价键的化合物一定是共价化合物 如:H2 如:NaOH Na2O2 离子化合物中一定含离子键，也可能含共价键，共价化合物全部为共价键 即：共价键可存在非金属单质、共价化合物、离子化合物中 3. 共价键 1. 化学键 判断正误 *共价化合物中一定含有共价键，一定不含离子键 *含有共价键的化合物不一定是共价化合物 *只含有共价键的化合物一定是共价化合物 ①原子：Na ______，Cl_______。 ②简单离子：Na＋ ，F- ________。 ③复杂离子：NH4+___________，OH－__________ 。 10 (1) 概念：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。 (2) 电子式的书写 4. 电子式 1. 化学键 ④离子化合物： MgCl2_______________________________， Na2O_________________， Na2O2____________________________。 11 4. 电子式 1. 化学键 注意：相同离子不能合并, 同性电荷不直接相邻 如CaF2要写成 ， 不能写成 ，也不能写成 。 12 ⑤非金属单质及共价化合物： N2________________， H2O__________， H2O2 ___________。 结构式：用一根短线表示一对共用电子对 N ≡ N H—O—H H—O—O—H 4. 电子式 1. 化学键 ⑥非金属单质及共价化合物： —OH________________，—CHO__________， 13 (3) 用电子式表示化合物的形成过程 4. 电子式 1. 化学键 用电子式表示化合物形成过程注意事项： 首先考虑左方原子的摆放，并写出它们原子的电子式。 箭号右方写化合物的电子式。 不能把箭号改成等号 14 电子式书写的5个误区 4. 电子式 1. 化学键 15 1. 化学键 5. 化学键对物质性质的影响 （1）对物理性质的影响 ①金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高，就是因为其中的共价键很强，破坏时需消耗很多的能量。 ②NaCl等部分离子化合物，也有很强的离子键，故熔点也较高。 （2）对化学性质的影响 ①N2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2性质很稳定。 ②H2S、HI等分子中的共价键较弱，故它们受热时易分解。 16 （3）物质熔化、溶解时化学键的变化 ①离子化合物的溶解或熔化过程： 离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。 ②单质的溶解过程： 某些活泼的非金属单质溶于水后，能与水反应，其分子内的共价键破坏，如Cl2、F2等。 ③共价化合物的溶解过程 A．有些共价化合物溶于水后，能与水反应，其分子内共价键被破坏，如CO2和SO2等。 B．有些共价化合物溶于水后，与水分子作用形成水合离子，从而发生电离，形成阴、阳离子，其分子内的共价键被破坏，如HCl、H2SO4等。 C．某些共价化合物溶于水后，其分子内的共价键不被破坏，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。 1. 化学键 5. 化学键对物质性质的影响 1. 化学键与化合物类型 CONTENT 化学键、化学键与化合物类型、电子式 2. 共价键与键参数 共价键、键参数 17 18 2. 共价键 共价键是原子间通过 所形成的相互作用，其特征是具有 和 。 方向性 饱和性 共用电子对 1. 共价键的本质及特征 一个原子有几个 ，便可和几个 电子配对成键。 未成对电子 自旋状态相反的 ①电子配对原理：饱和性 ②最大重叠原理：方向性 原子轨道重叠的越多，两原子核间电子出现的概率越大，共价键越牢固。要使两个原子轨道重叠部分最大，原子轨道必须按一定的方向进行重叠。 决定分子组成 决定立体构型 只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。 由①到④过程是两个氢原子的核间距逐渐减小的过程，核间距逐渐减小时，两个氢原子的原子轨道会相互重叠，导致电子在核间出现的概率增大，氢原子将在体系能量最低核间距处成键。 氢气分子的形成过程示意图 沃尔特·海特勒和弗里茨·伦敦 现代价键理论 19 20 2. 共价键的分类 按照不同的分类方法，可将共价键分为不同的类型: （1）按共用电子对数目 单键：如H-H键 双键：如C=C键 三键：如N≡N键 （2）按共用电子对是否偏移 非极性键：如Cl-Cl键 极性键：如H-Cl键 （3）按原子轨道的重叠方式 σ键 π键 头碰头 肩并肩 2. 共价键 共用电子对发生偏移 共用电子对不发生偏移 21 2. 共价键的分类 2. 共价键 H2的σ键形成： HCl的σ键形成： Cl2的σ键形成： p-p σ键 s-p σ键 s-s σ键 sp、sp2、sp3等杂化轨道与s、p轨道 σ键 sp、sp2、sp3等杂化轨道与sp、sp2、sp3等杂化轨道σ键 s-s σ键 无方向性 (1) σ键 22 ①轴对称： ②稳定： ③可旋转： σ键的特征 以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。 形成σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强稳定性。 以形成σ键的两原子核的连线为轴，任何一个原子均可以旋转，旋转时并不破坏σ键的结构。 共价单键都是σ键 2. 共价键的分类 2. 共价键 (1) σ键 23 2. 共价键的分类 2. 共价键 (2) π键 ①概念：成键时，原子轨道以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键。 未成对电子的原子轨道相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成π键 主要类型为p-p π键 ②形成过程： 相互靠拢 “肩并肩” 24 ①电子云为镜面对称： 每个π键的电子云由两块组成，互为镜像 ③π键不能旋转 ②π键不如σ键牢固，较易断裂 形成π键时，原子轨道重叠程度比σ键的小，通常情况下，π键没有σ键牢固。 以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键。 ④σ键可以独立存在，π键不能单独存在 σ键的特征 2. 共价键的分类 2. 共价键 (2) π键 25 (1) 共价键形成时，共用电子对并不是只在两核间运动，只是电子在两核间出现的概率大。 (2) 因s轨道是球形的，故s轨道与s轨道形成σ键时，无方向性。两个s轨道只能形成σ键，不能形成π键。 (3) 两个原子间有且仅有一个σ键，且优先形成σ，故可以只形成σ键，但不能只形成π键。 (4)分子中存在π键，则一定存在σ键，但若存在σ键，则不一定存在π键。 对于σ键和π键应特别注意的问题 2. 共价键的分类 2. 共价键 N2中1个p-p σ键和2个p-p π键的形成过程 N≡N ↑ ↑ ↑ 2P3轨道 27 (1)键能：指气态分子中 1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 键能越大，化学键越牢固，分子越稳定。 3. 键参数 2. 共价键 (2)键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。 成键原子的半径越小，键长越短 (3)键角：两个相邻共价键之间的夹角。 共价半径：相同原子的共价键键长的一半称为共价半径 键角决定分子的空间构型 利用键能(E)计算ΔH的公式ΔH＝__________________________。 E(反应物)—E(生成物) 28 键长规律： ①同种类型的共价键，成键原子的半径越小，键长越小。 ②成键原子相同的共价键，键数越多，键能越大，键长越短。 键长：单键键长 ＞ 双键键长 ＞ 三键键长 键能：单键的键能＜双键的键能＜三键的键能 解题规律：键长越短→键能越大→键越牢固→分子越稳定 3. 键参数 2. 共价键 29 F-F不符合“键长越短，键能越大”的规律，为什么？ 键 键能 （kJ·mol-1） 键长 pm F-F 157 141 Cl-Cl 242.7 198 Br-Br 193.7 228 I-I 152.7 267 F原子半径很小，因此F-F键的键长短，但也是由于F—F的键长短，两个F原子形成共价键时，原子核之间的距离小，排斥力大，因此键能小，化学性质很活泼。 3. 键参数 2. 共价键 30 分子的空间结构 键角 实例 正四面体形 _________ 平面形 _____ 三角锥形 V形(角形) _____ 直线形 _____ 109°28′ 120° 105° 180° 一些典型分子的键角 107° CH4、CCl4 乙烯、苯、BF3等 NH3 PH3 PCl3 H2O H2S SO2 CO2、CS2、CH≡CH 2. 共价键 31 如图白磷和甲烷均为正四面体结构，它们的键角是否相同，为什么？ 不同，白磷分子的键角是指P—P之间的夹角，为60°； 而甲烷分子的键角是指C—H的夹角，为109°28′。 2. 共价键 32 键能 键长 共价键的稳定性 一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定。 键角 分子的空间结构 决定分子的性质 键参数 决定 决定 注：键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得。 2. 共价键 1．(2023·真题精选)下列说法正确的是________(填字母)。 A．(浙江1月卷)HCl的形成过程： 33 BCD 课堂练习 D．(湖北卷)用电子云轮廓图表示H—H的s-s σ键形成的示意图： B．(辽宁卷)P4中的共价键类型：非极性键 C．(湖北卷)用电子式表示K2S的形成： E．(广东卷)舞台上干冰升华时，共价键断裂 F．(广东卷)1 mol NH4Cl含有共价键数目为5NA(NA表示阿伏加德罗常数的值) 34 2．(2022·北京卷，T9)由键能数据大小，不能解释下列事实的是(　　) 化学键 C—H Si—H C==O C—O Si—O C—C Si—Si 键能/ (kJ· mol-1) 411 318 799 358 452 346 222 A．稳定性：CH4>SiH4 B．键长：C==O<C—O C．熔点：CO2<SiO2 D．硬度：金刚石>晶体硅 C 课堂练习 课后作业 1. 大本《优化设计》第25讲 35 2. 小本《优化设计》第25讲 只做：T2~7，T10 $