4-3-2化学键 课件-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

第四章 物质结构 元素周期律 第2课时 共价键 第三节　化学键 人教版 必修一 活泼的金属元素和活泼非金属元素化合时形成离子键。以HCl、Cl2为例，从原子结构角度思考非金属元素化合时，能否形成离子键吗？ H Cl 均不容易失去e- +17 +1 +1 +17 在HCl分子的形成过程中，没有发生电子的得失，而是通过共用电子对使双方达到稳定结构。 情景引入 人教版 必修一 +17 +17 +17 +17 Cl Cl 共用电子对 氯原子的最外层有 7 个电子，要达到稳定的8电子结构，需获得1个电子 两个 Cl 原子相互接近时，各提供1个电子，形成共用电子对。 讲授新课 一、共价键 人教版 必修一 1. 共价键概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键 ⑴ 成键粒子：原子 ⑵ 成键本质：共用电子对对两个原子的相互作用 ⑶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。 人教版 必修一 ⑷容易形成共价键的物质 ①多原子单质分子：Cl2、 O3、 P4.... ②非金属氧化物：CO2 、 CO ③非金属氢化物：HCl、 NH3... ④带电原子团：OH-、SO42-、NH4+ ⑤有机化合物：CH4、CH3COOH 注：少数金属(如Al) 元素与非金属也可以形成共价键 如：AlCl3 人教版 必修一 【思考1】哪些物质中存在共价键，请举例说明。 H2、O2、Cl2、CO2、H2O、HF、OH-、SO42-、NH4+等等。 多原子单质分子、非金属氧化物、非金属氢化物、带电原子团等。 【思考2】HCl、Cl2分子中各原子的化合价是多少？，为什么？ 共用电子对是否发生偏移 随堂检测 人教版 必修一 Cl H Cl Cl 共用电子对不偏向任何一个原子，两个原子均不显电性。 共用电子对不发生偏移 共用电子对偏向吸引电子能力强的原子，成键的原子呈正电性或负电性。 共用电子对偏向Cl 非极性共价键 （非极性键） 极性共价键 （极性键） 2. 共价键的类型 Cl2、HCl中Cl元素的价态是否相同？是否与共用电子对的偏移有关？共价键分为几种？ 人教版 必修一 ⑴ 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 ⑵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 人教版 必修一 【例1】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 (H-O-O-H) 极性键 非极性键 非极性键 极性键 人教版 必修一 3.共价化合物：以共用电子对形成分子的化合物 只含有共价键的化合物才属于共价化合物（即若存在离子键，一定为离子化合物） 4.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 、FeCl3等 ①熔点一般较低，少部分很高(如SiO2) ②熔融状态不导电，溶于水部分导电(如硫酸)，有的不导电(如蔗糖) 人教版 必修一 注意 (1)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)两个“不一定” ①含共价键的物质不一定是共价化合物，也可能是单质 如O2、N2、H2、Cl2等 ②含共价键的化合物不一定是共价化合物，也可能是离子化合物 如NaOH、Na2O2、NH4Cl等 人教版 必修一 (1) 简单共价分子电子式： H H H2：_____ O2：________ O O HCl：________ H Cl H2O：________ H O H HClO：________ H O Cl H2O2：________ H O O H 书写要求： ①每个原子一般达到相对稳定结构 ②共价分子的电子式中没有“±”、“[ ]”等符号。 5.共价分子的表示方法 人教版 必修一 (2)复杂原子团的电子式的表示 NH4+ OH- O22- 【练习】写出下列物质的电子式，并判断属于离子化合物还是共价化合物？ NaOH Na2O2 ·· ·· . . . . [H N H]+ H H [ O H ]- . . . . ·· ·· [ O O ]2- . . . . . . ·· ·· ·· ·· ·· ·· Na+[ O O ]2-Na+ . . . . ·· ·· . . ·· ·· Na+[ O H]- . . . . 注意：原子团中都含有共价键 离子键、极性键 离子键、非极性键 既有离子键又有共价键的化合物属于离子化合物。 人教版 必修一 【例3】书写共价化合物的电子式 分子 共价化合物电子式 H2 N2 H2O CO2 CH4 人教版 必修一 ① 反应物是原子的电子式，相同原子可以合并； ② 生成物是共价分子的电子式； ③ 中间用“→”连接。 （3）用电子式表示共价分子的形成过程 人教版 必修一 【例4】用电子式表示原子形成共价键 HCl H2O H2 NH3 CO2 H · · H ＋ → ·· · Cl ·· ： H · ＋ → ·· ·· Cl H ·· ·· ·· · O · ·· H · ＋ · H ＋ ·· → O ·· H H ： ： ·· ·· ＋ · O · ·· ＋ ： C ： · O · ·· → C ： ： O ·· ·· O ·· ·· ： ： H H ·· → 3H ＋ ： · N · · × · N H ： H H · · × × × 人教版 必修一 (4)结构式 分子 H2O CO2 CH4 电子式       结构式   分子空间构型 几种常见的以共价键形成的分子及其结构 H—O—H O=C=O H H         O H H         C H H C         O         O :一对共用电子用一根短线“—”表示，其余电子一律省去 V型 直线型 正四面体型 “－、═、≡”表示一对、二对和三对共用电子对 人教版 必修一 (5)球棍模型：可以形象的展示出分子的空间结构和成键情况 分子具有一定的空间结构，如CO2是直线形，H2O呈 V形，CH4呈正四面体形等。 通过现代实验手段（如X射 线衍射法等）可以测定某些分子的结构。 人教版 必修一 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 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 人教版 必修一 【例5】写出下列物质的电子式 ①Na2O　　　　　 ②Na2O2 　 ③NaOH　　　　　 Na　O H ［　 ］ ＋ — × × Na O O Na ［　　 ］ 2- + + × × Na O Na ［　 ］ 2- + + × × ④HClO　　　　　 ⑤H2O2　　　　　 H O O H × × H O Cl × × × × × × × × 人教版 必修一 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 1．概念：使离子相结合或原子相结合的作用力。 2．形成与分类： 化学键 离子键 共价键 极性键 非极性键 （得失电子、阴阳离子、静电作用） （不同原子、共用电子对偏移） （相同原子、共用电子对不偏移） 二、化学键及化学反应实质 人教版 必修一 【思考】试从化学键的角度分析化学反应的实质。 化学反应的实质:旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。 化学反应是微粒的重新排列组合 H2 Cl2 HCl HCl 将物质拆为微粒 将微粒重新组合为新物质 反应物化学键断裂 生成物化学键形成 人教版 必修一 ①化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，只有化学键的断裂，不一定是化学变化，如熔融NaCl。 ②化学反应中反应物的化学键不一定全部被破坏 如:(NH4)2SO4 + BaCl2 ＝ BaSO4↓ + 2NH4Cl SO4 2-中的共价键没有断裂 微点拨 人教版 必修一 1、下列化学键的说法中，不正确的是（ ） A.化学键是一种作用力 B.化学键可以使离子相结合，也可以使原子相结合 C.化学反应过程中，反应物分子内的化学键断裂，产物分子中化学键形成 D.非极性键不是化学键 D 2.下列变化中，不需要破坏化学键的是( ) A．加热氯化铵 　B．干冰气化 C．食盐溶于水 D．氯化氢溶于水 B 干冰气化破坏分子间作用力 人教版 必修一 请同学们分组讨论水从液体变为气体的变化过程化学键是否被破坏? 为什么要吸收能量？ 三、分子间作用力 资料卡片 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。。 人教版 必修一 1. 定义：把分子聚集在一起的作用力，叫分子间作用力，又称范德华力。 2. 特点：分子间作用力比化学键弱得多，主要影响物质的熔点、沸点等物理性质。 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、熔沸点越高。 3. 影响： N O O N O O 分子间作用力(较弱) 化学键(强烈) 如:I2＞Br2＞ Cl2＞ F2 人教版 必修一 【思考】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 氢化物的沸点 反常？ 氢键的存在 人教版 必修一 4. 氢键 （1）概念：一种特殊的分子间作用力 （2）强弱:比化学键弱，比分子间作用力强 通常存在 F、O、N与H之间 （3）影响：熔沸点和溶解度 ①使物质的熔点和沸点升高（如HF、H2O、NH3） ②水结成冰，体积增大，跟氢键有关。 ③使某些物质在水中的溶解度增大（如NH3极易溶于水） 人教版 必修一 28 【例题】在“冰→水→水蒸气→H2”的变化过程中，被破坏的作用力依次是（ ） A．分子间作用力、分子间作用力、分子间作用力 B．分子间作用力、分子间作用力、共价键 C．分子间作用力、共价键、共价键 D．共价键、共价键、共价键 B 人教版 必修一 存在 强弱 强弱因素 影响性质 共价键 离子键 范德华力 氢键 原子间 分子间 离子间 某些分子间 强烈 强烈 小于化学键 大于范德华力 微弱 化学性质或物理性质 只物理性质（熔沸点） 相对分子质量 人教版 必修一 【思考1】水分子间存在氢键，故H2O的稳定性强于H2S，对吗？为什么？ 不对。氢键只影响物理性质，而H2O的稳定性是O的非金属性决定，是化学性质。 【思考2】NaCl固体中存在分子间作用力吗？ 在离子化合物中只存在化学键，不存在分子间作用力。 人教版 必修一 展示归纳 人教版 必修一 1．下列数字代表各元素的原子序数，则各组中相应的元素能形成XY2型共价化合物的是(　　) A．3和8　　　　　　　 B．1和16 C．12和17 D．6和16 D 2．下列物质中，只含有极性键的是(　　) A．Na2O2 B．Ba(OH)2 C．HClO D．H2O2 C 目标检测 人教版 必修一 3．下列各组中，化学键类型完全相同的是(　　) A．CaH2和Na2S B．Na2O和Na2O2 C．NaOH和CaO D．H2O2和CO2 A 4．下列电子式正确的是(　　) B 人教版 必修一 5、书写下列物质电子式 ①Cl2：_____________； ②CO2：______________； ③NaOH：_______________； ④Na2S：_______________；⑤H2O2：_______________； 人教版 必修一 6.在下列物质中： A.氩　B.NaOH　C.甲烷　D.氯化钡　E.氮气 F.NH3　G.CCl4　H.H2O2 (1)只含离子键的物质是_____(填字母，下同)； (2)既有离子键又有共价键的物质是_____； (3)只含极性键的物质是________； (4)含非极性键的物质是_____。 (5)NaOH溶于水时，断开的化学键的类型为________。 D B CFG EH 离子键 人教版 必修一 HH $