共价键形成类型

1、关于共价键的形成类型第1页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四一、共价键的形成第2页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四3.含有共价键的物质是否一定是共价分子？元素的电负性相差小于1.7。非金属元素原子之间形成的化学键就是共价键。某些金属与非金属元素原子之间形成的化学键也是共价键。通过学习有关共价键的知识，你知道下列问题的答案吗？1.通常哪些元素的原子之间能形成共价键？2.如何用电子式表示共价分子的形成过程？H + Cl H Cl否,如NaOH4.双个氢原子如何形成氢分子?第3页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四vr0V：势能 r：

2、核间距两个核外电子自旋方向相反的氢原子靠近第4页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四r0vr0r0V：势能r：核间距第5页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四r0vr0r0 V：势能 r：核间距第6页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四r0vr0r0V：势能 r：核间距第7页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四vr0V：势能 r：核间距 两个核外电子自旋方向相同的氢原子靠近第8页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四氢气分子形成过程的能量变化 从核间距和成键电子的自旋方向来观察能量的变化情况。 相

3、距很远的两个核外电子自旋方向相反的氢原子相互逐渐接近,在这一过程中体系能量将先变小后变大第9页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四 电子配对原理 最大重叠原理两原子各自提供1个自旋方向相反的电子彼此配对。两个原子轨道重叠部分越大，两核间电子的概率密度越大，(电子云)形成的共价键越牢固，分子越稳定。1、共价键的形成条件第10页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四2、共价键的形成本质重叠相反未成对 共用电子对增 加降低 成键原子相互接近时，原子轨道发生 ，自旋方向 的 电子形成 ，两原子核间的电子密度 ，体系的能量 。第11页，共94页，2022年，5月20

4、日，13点59分，星期四教科书 P40 1. 根据H2分子的形成过程，讨论F2分子和HF分子是怎么形成的2.为什么N、O、F与H形成简单的化合物(NH3、H2O、HF)中H原子数不等？第12页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四3、共价键的特征（1）具有饱和性 在成键过程中,每种元素的原子有几个未成对电子通常就只能形成几个共价键，所以在共价分子中每个原子形成共价键数目是一定的。形成的共价键数 未成对电子数第13页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四（2）具有方向性p第14页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四在形成共价键时，两个参与成

5、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成键，而且原子轨道重叠越多，电子在两核间出现的机会越多，体系的能量下降也就越多，形成的共价键越牢固。因此，一个原子与周围的原子形成的共价键就表现出方向性（ s 轨道与 s 轨道重叠形成的共价键无方向性，例外）。第15页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四小结：共价键的形成条件共价键的本质共价键的特征第16页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四1.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. 逐渐增大练 习B第

6、17页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四2.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练 习第18页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四3、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 BB.C5、写出下列物质的电子式（1）Br2；（2）CO2 ；（3）PH3（4）NaH； (5)Na2O2；4、下列微粒中原子

7、最外层电子数均为8的是( )A.PCl5 B.NF3 C.CO2 D.BF3第19页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四二、共价键的类型第20页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四氮气的化学性质不活泼，通常难以与其他物质发生化学反应。请你写出氮分子的电子式和结构式，分析氮分子中氮原子的原子轨道是如何重叠形成共价键的，并与同学交流讨论。第21页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四zzyyxNNzy氮分子中原子轨道重叠方式示意图第22页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四（1）头碰头重叠键相互靠拢H + H H:Hs轨

8、道s轨道s轨道和p轨道形成稳定共价键的几种重叠方式1. 键和键第23页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四（1）键：X+ss+ 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第24页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四+-Xpxpx+-+-+-+-+-形成键的电子称为电子第25页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四pxpx+Cl + Cl Cl Cl第26页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四X+-pxs+-+-+例： H2 + Cl2 = 2HCl第27页，共94页，2022年，5月

9、20日，13点59分，星期四H + Cl H Clpx s第28页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四（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29页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四第30页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四键的类型键的类型ss(键)pxpx (键)spx (键)pzpz (键)pypy (键)第31页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四小结： 键与键的比较 键 键 重叠方式与单键、双键、三键的关系

10、牢固程度“头碰头”重叠肩并肩重叠单键是键，双键、三键中只有一个是键单键不可能是键，双键中有一个、三键中有两个是键重叠程度较大，比较牢固重叠程度较小，较易断裂第32页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四教科书 P46 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33页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四乙烯分子中原子轨道重叠方式示意图第34页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四乙炔分子中轨道重叠方式示意图第35页，共94页，2022年，5月20日，13点5

11、9分，星期四有机物中的共价键1、C H 是键。2、CC 是键。3、C=C 一个键，一个键。4、 C 一个键，两个键。乙烯、乙炔分子中C-C 键比较稳定不容易断裂， 键比较容易断裂。第36页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四乙烷： 个键；乙烯： 个键 个键；乙炔： 个键 个键7 5132请指出乙烷、乙烯、乙炔分子中存在哪些类型的共价键，分别有几个键，几个键？第37页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四 苯分子中的大键 第38页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四1.键的常见类型有(1)s-s, (2)s-px,(3)px-px，请指出

12、下列分子键所属类型: A. HF B. NH3 C. F2 D. H2 s-pxs-pxpx-pxs-s第39页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四73第40页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四 教科书P47 1. 根据氢原子和氟原子的核外电子排布，你知道F2和HF分子中形成的共价键有什么不同吗？ 2. 根据元素电负性的强弱，你能判断F2和HF分子中共用电子对是否发生便移吗？第41页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四2. 极性键和非极性键什么是非极性键？什么是极性键？极性键的强弱与共用电子对地偏向程度的关系是什么？第42页，共94

13、页，2022年，5月20日，13点59分，星期四(1)非极性键： 两个成键原子吸引电子的能力 (电负性 )，共用电子对 偏移的共价键相 同 不发生相 同(2)极性键： 两个成键原子吸引电子的能力 (电负性 )，共用电子对 偏移的共价键不 同 发 生不 同第43页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四氯氯键非极性键氢氯键极性键第44页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四(3)一般情况下，同种元素的原子之间形成 共价键，不同种元素的原子之间形成 共价键。非极性极 性(4)在极性共价键中，成键原子吸引电子能的差别越大，共用电子对的偏移程度 ，共价键的极性 。越大

14、越 强第45页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四 练 习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. NH3 E. C2H6 F. H2O2G. CO2B.E.F2.关于乙醇分子的说法正确的是（ ） A. 分子中共含有8个极性键 B. 分子中不含非极性键 C. 分子中只含键 D. 分子中含有1个键C第46页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四3.下列分子中不含有键的是( ) A. Na2O2 B. CaC2 C. F2 D. C6H6 E. 氯乙烯 练 习A.C4.下列物质分子中无键的是 （ ）

15、A. N2 B. O2 C. Cl2 D. C2H4C5. H2S分子中两个共价键的夹角接近90，其原因是 （ ） A.共价键的饱和性 B.s原子电子排布 C.共价键的方向性 D.s原子中p轨道的形状CD第47页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四在水溶液中，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+的教科书 P48第48页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四 氨分子中，氮原子和氢原子通过什么键结合？ 极性共价键 写出氨分子的电子式和结构式。 H N H H HN H H 第49页，共94页，2022年，5

16、月20日，13点59分，星期四 写出氨与盐酸反应的化学方程式和离子方程式。 NH3 + HCl = NH4Cl NH3 + H+ = NH4+ 氨分子中各原子均达稳定结构，为什么还能与氢离子结合？ H N H H H+ 氮原子有孤对电子，氢离子有空轨道。 H N H H H 或HN HH H 共用电子对全部由氮原子提供。第50页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四配 位 键 由一个原子提供孤对电子，另一个原子提供空轨道形成的共价键称配位键。氨根离子与水合氢离子等是通过配位键形成的。H H O H+H H O H 第51页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期

17、四配位键用“”表示，箭头指向接受孤对电子的原子。如： HH N H+ H铵根离子中的四个氮氢键完全一样(键长、键能相同)第52页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四小结： 极性键单键双键三键（1）按成键方式分（2）按共用电子对有 无偏移分（3）按两原子间的共用 电子对的数目分2一种特殊的共价键 -配位键键：头碰头重叠键：肩并肩重叠非极性键（1）定义：1.共价键的类型（3）配位键的存在 （2）配位键的成键条件第53页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四非极性键、极性键与配位键的比较共价键键 型特 点形成条件示例非极性键极性键配位键共用电子对不发生偏移共用电

18、子对偏向一方原子共用电子对由一方提供相同非金属元素原子的电子配对成键不同非金属元素原子的电子配对成键一方原子有孤电子对，另一方原子有价层空轨道H2HClNH4+第54页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四已知水电离成为氢氧根离子和水合氢离子，试写出阳离子的结构。 HH O + H 练 习第55页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四共价键的键能与化学反应热第56页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四1.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

19、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57页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四(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，两原子核的平均间距键长越短。第58页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四教科书P45 表3-5请结合表中数据分析：1.影响共价键强弱的因素2共价键强弱与分子稳定性的关系第59

20、页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四第60页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四1.影响共价键键能的主要因素2键能大小与分子稳定性的关系： 对结构相似的分子，键长越短，键能越 大， 一般含 该键的分子越稳定。（1）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.（2）在成键电子数相同，键长相近时，键的 极性越大，键能越大.小结：第61页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四（）如果反应物的键能总和生成物的键能总和则为吸热反应2.键能与化学反应中的H关系化学反应中发生旧化学键断开和新化学键形成化学反应的实质:第6

21、2页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四反应热应该为断开旧化学键（拆开反应物原子）所需要吸收的能量与形成新化学键（原子重新组合成反应生成物）所放出能量的差值。旧键断裂所吸收的总能量大于新键形成所放出的总能量，反应为吸热反应，反之为 放热反应。由于反应后放出的热量使反应本身的能量降低，故规 定H为“”，则由键能求反应热的公式为 H =反应物的键能总和 生成物的键能总和。 H =生成物的总能量反应物的总能量。放热反应的H为“”，H0； 吸热反应的H为“+”， H0。反应物和生成物的化学键的强弱决定着化学反应过程 中的能量变化。利用键能计算化学反应中的H第63页，共94页，202

22、2年，5月20日，13点59分，星期四P46(2)H=2 436kJ/mol+498kJ/mol2(2463) kJ/mol=482kJ/mol （1）H = 946kJ/mol+3436kJ/mol 2（3393）kJ/mol= 104kJ/mol2.根据卤化氢键能的数据解释卤化氢分子的稳定性 HF HCl HBr HI1.根据表3-5中的数据,计算下列化学反应中的能量变化H。(1)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) (2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) 第64页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四 金属键、离子键和共价键的比较化学键类型成键本质键的方向性

23、和饱和性影响键的强弱的因素金属键离子键共价键静电作用共用电子对电性作用无无既有方向性又有饱和性金属元素的原子半径和单位体积内自由电子数目阴、阳离子的电荷数和核间距键长、成键电子数、极性第65页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四1N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强，从键能的角度应如何理解这一化学事实?2通过上述例子，你认为键长、键能对分子的化学性质有什么影响? 练 习从表3-6数据可知，NH键、OH键与HF键的键能依次増大；意味着形成这些键时放出的能量依次增大，化学键越来越稳定。所以N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强。一般情况下，分子的键长越短，键能越大，该分子

24、越稳定。 第66页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四3. 化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)lmol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJ/mol)：PP：198 PO：360 OO：498，则反应P4 (白磷)+3O2P4O6的反应热H为 ( )A一1638 kJ/mol B+1638 kJ/mol C一126k kJ/mol D+126 kJ/mol 白磷 P4O6 练 习A第67页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四原子晶体第68页，共94页，2022年，

25、5月20日，13点59分，星期四 金刚石具有很高的熔、沸点和很大的硬度。你能结合金刚石晶体的结构示意图解释其中的原因吗？由于金刚石晶体中所有原子都是通过共价键结合的，而共价键的键能大，如CC键的键能为348kJmol-1。所以金刚石晶体熔、沸点很高，硬度很大。第69页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四一. 原子晶体相邻 间通过 结合而成的具有 结构的晶体2、组成微粒:3、微粒间作用力:知识回顾1、定义：共价键空间网状原子原子共价键第70页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四4、 原子晶体的特点、晶体中 单个分子存在；化学式只代表 。没 有原子个数之比、

26、熔、沸点 ；硬度 ； 溶于一般溶剂； 导电。很 高很 大难不第71页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四5、 影响原子晶体熔沸点、硬度大小的因素：共价键的强弱键长的大小 一般键长越小，键能越 ，原子晶体的熔沸点越 ，硬度越 。大高大第72页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四原子晶体金刚石金刚石晶胞第73页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四10928共价键金刚石的晶体结构金刚石晶胞第74页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四正四面体金刚石 的晶体结构模型最小环为六元环在金刚石晶胞中占有的碳原子数:81/8+61/

27、2+4=8第75页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四1在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有个2在金刚石晶体中每个碳原子形成共价键3.在金刚石晶体中最小碳环由碳原子来组成4.每个碳原子可形成个六元环,每个C-C键可以形成个六元环。 5在金刚石晶体中碳原子个数与CC共价键个数之比是.在金刚石晶胞中占有的碳原子数4个1 26个48个12小结：第76页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四18010928SiO共价键二氧化硅的晶体结构第77页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四1. 在SiO2晶体中，每个硅原子与 个氧原子结合；每个氧原

28、子与 个硅原子结合；在SiO2晶体中硅原子与氧原子个数之比是 。2. 在SiO2 晶体中，每个硅原子形成 个共价键；每个氧原子形成 个共价键；3. 在SiO2 晶体中，最小环为 元环。21：24421：41：2124.每个十二元环中平均含有硅原子 =61/12=1/2 硅原子个数与SiO 共价键个数之是 ；氧原子个数与SiO 共价键个数之比是 。每个十二元环中平均含有SiO键=121/6=2 小结：第78页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四石墨的晶体结构模型第79页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四石墨的晶体结构石墨晶体是层状结构，在每一层内，碳原子

29、排成六边形，每个碳原子都与其他3个碳原子以共价键结合，形成平面的网状结构。在层与层之间，是以分子间作用力相结合的。由于同一层的碳原子间以较强的共价键结合，使石墨的熔点很高。但由于层与层之间的分子间作用力较弱，容易滑动，使石墨的硬度很小。像石墨这样的晶体一般称为过渡型晶体或混合型晶体。 第80页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四(1)层状结构,最小碳环为平面正六边形,即为六元环(在同一平面上)。 (2)每个碳原子为3个六元环所共有,每个C-C键为2个六元环所共有。 (3)每个六元环中平均含有碳原子=61/3=2 每个六元环中平均含有C-C键=61/2=3 即碳原子数:C-C

30、键键数 =2:3 小结：第81页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四金刚石与石墨的比较比较内容金刚石石墨晶体形状晶体中的成键作用力最小碳环和个数碳原子成键数每个环节键的平均数与计算方法每个环节原子的平均数与计算方法正四面体空间网状正六边形平面层状共价键共价键与范德华力6个原子不同面6个原子同面4361/6=161/2=361/12=1/261/3=2第82页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四仔细观察左边的示意图后，回答下列问题：金刚石与石墨的熔点均很高，那么二者熔点是否相同？为什么？若不相同，哪种更高一些？1.5510-10m1.4210-10m第83

31、页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四教科书 P47 晶体硅（Si） 、金刚沙（SiC）都是与金刚石相似的原子晶体，请根据表3-6中数据分析其熔点、硬度的大小与其结构之间的关系。键长: CC CSi CSi SiSi所以熔点、硬度: 金刚石SiCSi 结构相似的原子晶体，成键的原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高,硬度越大。 第84页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四原子晶体的物理特性在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结合，而且形成空间立体网状结构，所以原子晶体的 熔点和沸点高 硬度大 一般不导电 且难溶于一些常见的溶剂第85页，共94

32、页，2022年，5月20日，13点59分，星期四常见的原子晶体某些非金属单质： 金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B）等某些非金属化合物： 碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体某些氧化物： 二氧化硅（ SiO2）晶体、Al2O3晶体第86页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四晶体类型离子晶体金属晶体原子晶体离子键金属键共价键金属阳离子和自由电子原子少数很高或很低NaCl、CsCl微粒结合力熔沸点典型实例三种晶体的比较金刚石Cu 、A l很高较高离子第87页，共94页，2022年，5月20日，13点59分，星期四解释：结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高金刚石硅锗1. 怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降？2.“具有共价键的晶体叫做原子晶