【公开课课件】共价键的形成(57页PPT)

1、专题3：第三单元 共价键 原子晶体共价键的形成第1页，共57页。复习回忆什么是金属键？什么是离子键？什么是共价键？共价键：原子间通过共用电子对形成的化学键。金属键：金属离子与自由电子之间强烈的相互作用离子键：阴阳离子之间通过静电作用形成的化学键第2页，共57页。一.共价键1.定义：2.成键微粒：3.成键本质：原子间通过共用电子对所形成的化学键。原 子共用电子对4.成键的微粒： 电负性相同或差值小的非金属原子 或部分金属原子与非金属原子5.存在范围：非金属单质 共价化合物 离子化合物思考：含有共价键的物质一定是共价分子吗？第3页，共57页。1.每个原子均应达到稳定(一般为8电子)的结构2.不能加

2、中括号 ，不能标正负电荷数3. 在用电子式表示共价分子时，首先需分析所涉及的原子最外层有几个电子，则这个原子所需要的共用电子对数即为8-n(氢只需共用一对） 共价化合物的电子式写法：第4页，共57页。HF H2O CH4H FH O HH C HHH(1) 电子式H2 Cl2 N2 H HCl ClN N共价键的表示方法第5页，共57页。试一试CO2 NH3 HClO NHHHCOO第6页，共57页。能量E0核间距E0为两个远离的氢原子的能量之和+两个核外电子自旋方向相同的氢原子靠近的模拟动画第7页，共57页。+能量E0核间距E0为两个远离的氢原子的能量之和r=74pm两个核外电子自旋方向相反

3、的氢原子靠近的模拟动画第8页，共57页。能量E0核间距E0为两个远离的氢原子的能量之和r=74pm思考1：由此可知共价键形成的本质是什么？第9页，共57页。共价键形成本质共价键的形成本质：成键原子相互接近时，原子轨道发生 ，自旋方向 的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的电子密度增加，体系的能量 ，即形成共价键。相反重叠降低第10页，共57页。第11页，共57页。值得思考的问题：1、是否所有的非金属单质中都存在共价键？2、2个氢原子一定能形成氢分子吗？3、未成对电子是怎样形成共用电子对的？形成时又有何要求？第12页，共57页。共价键的形成条件B、有自旋方向相反的未成对电子。C、原子轨道要实现

4、最大限度的重叠。A、两原子电负性：相同或相近第13页，共57页。讨论：如下原子轨道式，表述HF中共价键是如何形成的？1sH2px2py2pz2sF第14页，共57页。2s22px22py22pz1F原子1s1H原子思考1：当F原子与H原子成键后，F原子能否再与其它氢原子形成共价键思考2：比较离子键成键特点，总结共价键的成键特点HF中共价键的形成共价键有方向性和饱和性第15页，共57页。三、共价键的特点饱和性和方向性(1)、共价键具有饱和性一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋相反的电子配对成键，这就是共价键的“饱和性”。形成的共价键数 = 未成对电子数第16页，共57页。成键原子轨道只有采用

5、最大重叠才能形成稳定的共价键，由于p ,d,f轨道在空间有不同的伸展方向，即有方向性（2）方向性：第17页，共57页。因为S轨道是球形对称的，所以S轨道与S轨道形成的共价键没有方向性。是不是所有的共价键都具有方向性？问题：第18页，共57页。1、相距很远的两个自旋方向相反的H原子相互逐渐接近,在这一过程中体系能量将 （ ）A、先变大后变小 B、先变小后变大 C、逐渐变小 D、逐渐增大课堂练习B第19页，共57页。课堂练习2、下列不属于共价键的成键因素的是 （）、共用电子对在两核间高频率出现、共用的电子必须配对、成键后体系能量降低，趋于稳定、两原子核体积大小要适中第20页，共57页。巩固练习3、

6、下列说法正确的是 （ ）A、有共价键的化合物一定是共价化合物B、分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物C、由共价键形成的分子一定是共价化合物D、只有非金属原子间才能形成共价键 B第21页，共57页。作业课课练第22页，共57页。共价键的类型第23页，共57页。问题解决 （1）写出氮原子的轨道表示式（2）写出N2分子的电子式和结构式（3）分析氮分子中氮原子的原子轨道是如何形成共价键的？2px2py2pz2px2py2pz2sN2sN2p第24页，共57页。2s22px12py12pz1N原子2s22px12py12pz1N原子键键键键：“头碰头”键：“肩并肩”NN键键键第25页，共57页。（1

7、）键：X+ 原子轨道以“头碰头”方式互相重叠导致电子在两核间出现的机会增大而形成的共价键二、共价键的分类1、按轨道重叠方式分键键ss第26页，共57页。（2）键： 原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键+|XpZpZ+|+|+|+|+|+|+|Z Z第27页，共57页。二、共价键的分类1、按轨道重叠方式分键：有s-s s-p p-p等键：p-p s-s(键)键电子云1s1 1s13p1ss-p(键) 键电子云3p3pp-p(键)键电子云ppp-p(键)键电子云s-s(键)p-p (键)s-p (键)pz-pz (键)py-py (键)第28页，共57页。1、

8、共价键按电子云重叠方式分键 头碰头 键 肩并肩x共价单键都是键键比键重叠程度更大键比键牢固， 键容易断裂第29页，共57页。键和键的比较键键成键方向牢固程度成键判断规律“头碰头”“肩并肩”强度大，不易断裂强度较小易断裂共价单键是 键，共价双键中一个是 键，另一个是 键，共价三键中一个是 键，另两个为 键第30页，共57页。有机物中的共价键类型C H 是键； C C 是键；C = C 一个键，一个键； C 一个键，两个键；温馨提示：在乙烯、乙炔分子中，键比较稳定，不容易断裂，键比较容易断裂。第31页，共57页。乙烷： 个键 乙烯： 个键 个键 乙炔： 个键 个键75132第32页，共57页。73

9、第33页，共57页。问题探究 请写出乙烯、乙炔与溴发生加成反应的反应方程式。并思考：在乙烯、乙炔和溴发生的加成反应中，乙烯、乙炔分子断裂什么类型的共价键？第34页，共57页。 苯分子中的大键 第35页，共57页。根据元素电负性的强弱，你能判断F2和HF分子中的共用电子对是否发生偏移吗？A、非极性键-共用电子对不发生偏移相同元素原子间B、极性键-共用电子对发生偏移-不同元素原子间信息提示：一般情况下，两个成键原子间的电负性差值越大，两个成键原子间形成的共价键的极性越强。共价键按电子对是否偏移分极性键非极性键AB AA第36页，共57页。P431、极性键： 非极性键：HCl CO H2OCl2 N

10、2 H22、键的极性由强到弱的顺序：FH O H NH CH第37页，共57页。极性分子:正电中心和负电中心不重合非极性分子:正电中心和负电中心重合极性键与分子的极性：H2、N2、O2、P4、C60非极性分子非极性分子极性分子极性分子CO、HClCO2、CH4HCN、H2O、NH3、CH3Cl非极性键极性键极性分子HCN、H2O、NH3、CH3Cl极性键极性键第38页，共57页。在水溶液中，NH3能与H+结合生成NH4请用电子式表示和形成NH的过程并讨论NH和H是如何形成NH4+的C、配位键-由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共价键；-特殊的共价键HN HH H H N H H

11、 H H N H H 或H+ 在氨离子中，四个NH 键的键长、键能、键角均相等第39页，共57页。配位键的特殊性体现： a.配位键的共用电子对是由一方提供，表示方法：用箭头“”指向接受孤对电子对的原子如：b配位键一定是（极性）共价键，但共价键不一定是配位键；c配位键和共价键都可以存在于分子或离子中；注意：在形成NH4+后，4个NH键键参数完全相同! HH N H+ H第40页，共57页。键 头碰头 键 肩并肩按电子云重叠方式分按电子对是否偏移分极性键 AB 非极性键 AA小节第41页，共57页。1. 下列分子中含有非极性键的共价化合物是 （ ）A. F2 B. C2H2 C. Na2O2 D.

12、 NH3 E. CH3COONa F. C2H6G. H2O2 H. CO2B F G课堂练习第42页，共57页。2.含有极性键的非极性分子（ ）A、F2 B、CH4 C、H2O D、NH3B课堂练习第43页，共57页。3下列叙述正确的是 ( ) A.由分子组成的物质中一定含有共价键B.某原子跟其他原子形成共价键时，其成键数一定等于该原子的价电子数C.非金属元素的原子之间形成的化合物只能是共价化合物D.水分子氧原子结合2个氢原子已达到饱和，不能再结合其它氢原子 D课堂练习第44页，共57页。作业：课课练第45页，共57页。共价键的键能与化学反应的反应热第46页，共57页。化学反应的本质是什么？

13、化学键的断裂和形成旧键断裂需要 能量，新键形成会 能量。放 出吸 收第47页，共57页。一.键能和键长(1)键能的定义：在101kPa、298K条件下。1mol 气态AB分子生成气态A原子和B原子的过程所吸收的能量，称为AB键共价键得键能。如在101kPa、298K条件下。1mol气态H2生成气态H原子的过程所吸收的能量为436kJ，则HH键的键能为436kJmol-1 共价键的键能用来衡量共价键牢固程度，共价键键能越大表示该共价键越牢固，即越不容易被破坏。第48页，共57页。(2)键长：两原子核间的平均间距原子间形成共价键，原子轨道发生重叠。原子轨道重叠程度越大，共价键的键能越大，两原子核的

14、平均间距键长越短。第49页，共57页。共价键键能与键长的关系： 对于同类型的共价键：一般键长越短，键能越大，共价键越稳定。一般情况下，成键电子数越多，键长越短 ，形成的共价键越牢固，键能越大.第50页，共57页。键能与反应过程中能量变化的关系P45 问题解决如何利用键能来计算反应过程中的能量变化。H=反应物总键能 -生成物总键能第51页，共57页。P50 问题解决如何利用键能来计算反应过程中的能量变化。H=反应物总键能 -生成物总键能作业：课课练20第52页，共57页。第53页，共57页。6.有下列物质：O2 CO2 NH3 Na2O Na2O2 NaOH CaBr2 H2O2 NH4Cl HBr 回答下列问题只含有极性键的是 ；只含有非极性键