共价键的形成

专题3：第三单元共价键原子晶体共价键的形成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？1.每个原子均应达到稳定(一般为8电子)的结构2.不能加中括号[]，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：HFH2OCH4······HF··HOH········HCHHH········(1)电子式H2Cl2N2HH·············ClCl·········NN····共价键的表示方法试一试CO2

NH3

HClO

NHHH∶∶∶∶COO∶∶∶∶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++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的氢原子靠近的模拟动画能量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？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？共价键的形成条件B、有自旋方向相反的未成对电子。C、原子轨道要实现最大限度的重叠。A、两原子电负性：相同或相近讨论：如下原子轨道式，表述HF中共价键是如何形成的？1sH2px2py2pz2sF2s22px22py22pz1F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=未成对电子数成键原子轨道只有采用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：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：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课堂练习2、下列不属于共价键的成键因素的是（）Ａ、共用电子对在两核间高频率出现Ｂ、共用的电子必须配对Ｃ、成键后体系能量降低，趋于稳定Ｄ、两原子核体积大小要适中Ｄ巩固练习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B作业课课练共价键的类型[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？2px2py2pz2px2py2pz2sN2sN2p2s22px12py12pz1N原子2s22px12py12pz1N原子σ键π键π键σ键：“头碰头”π键：“肩并肩”NNπ键π键σ键（1）σ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σ键π键s—s（2）π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+|XpZ—pZ+|+|+|+|+|+|+|ZZ二、共价键的分类1、按轨道重叠方式分σ键：有s-ss-pp-p等π键：p-ps-s(σ键)σ键电子云1s11s13p1ss-p(σ键)σ键电子云3p3pp-p(σ键)σ键电子云ppp-p(π键)π键电子云s-s(σ键)p-p

(σ键)s-p

(σ键)pz-pz(π键)py-py(π键)1、共价键按电子云重叠方式分σ键——头碰头

π键——肩并肩x共价单键都是σ键σ键比π键重叠程度更大σ键比π键牢固，π键容易断裂σ键和π键的比较σ键π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σσπσπ有机物中的共价键类型①C—H是σ键；②C—C是σ键；③C=C一个σ键，一个π键；④C≡Ｃ一个σ键，两个π键；温馨提示：在乙烯、乙炔分子中，σ键比较稳定，不容易断裂，π键比较容易断裂。乙烷：

个σ键乙烯：

个σ键

个π键乙炔：

个σ键

个π键7513273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？

苯分子中的大π键

①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A—BA—AP431、极性键：

非极性键：HClCOH2OCl2N2H22、键的极性由强到弱的顺序：F—HO–HN—HC—H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极性键极性键在水溶液中，NH3能与H+结合生成NH4＋请用电子式表示Ｎ和Ｈ形成NH３的过程并讨论NH３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H－N→HH

H

﹕HNH

﹕﹕

﹕H

H

﹕HN

﹕﹕

﹕H

H或→＋＋H+＋

在氨离子中，四个N－H键的键长、键能、键角均相等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N—H键键参数完全相同!H[HNH]+Hσ键——头碰头

π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——A—B非极性键——A—A小节1.下列分子中含有非极性键的共价化合物是（）A.F2B.C2H2C.Na2O2D.NH3E.CH3COONaF.C2H6G.H2O2H.CO2BFG课堂练习2.含有极性键的非极性分子（）A、F2B、CH4

C、H2O

D、NH3B课堂练习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课堂练习作业：课课练共价键的键能与化学反应的反应热化学反应的本质是什么？化学键的断裂和形成旧键断裂需要

能量，新键形成会

能量。放出吸收一.键能和键长

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。(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H－H键的键能为436kJ·mol-1(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。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.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。