3.3共价键
高三化学共价键知识点
高三化学共价键知识点共价键是化学中常见的一种化学键,指的是两个原子在共享电子对的过程中形成的化学键。
共价键的形成使得原子能够达到稳定的电子结构,使化合物具有稳定性和特定的化学性质。
本文将介绍共价键的基本概念、特点和相关知识点。
1. 共价键的概念共价键是指两个原子通过电子的共享而相互连接的化学键。
在共价键中,原子通过共享、重叠或杂化形成共享电子对,将其气体轨道(s、p轨道)中的电子用来形成化学键。
2. 共价键的特点2.1 共价键的方向性共价键具有方向性,原子间的键长、键强、键角等参数受共价键方向的影响。
共价键的方向性可以通过认识和分析分子的空间构型来理解。
2.2 共价键的极性共价键可以是非极性的或极性的。
如果两个原子的电负性相等,形成的共价键为非极性共价键;如果两个原子的电负性不相等,则形成的共价键为极性共价键。
2.3 共价键的半径共价键的半径是指连接两个原子的核中心之间的距离。
共价键的长度与相互连接的原子种类有关,通常由同种或不同种原子之间的化学键来决定。
3. 共价键的类型3.1 单共价键单共价键是指两个原子共享一个电子对形成的化学键。
常见的例子包括氢气(H2)、氯化氢(HCl)等。
3.2 双共价键双共价键是指两个原子共享两个电子对形成的化学键。
典型的例子是氧气(O2)分子。
3.3 三共价键三共价键是指两个原子共享三个电子对形成的化学键。
典型的例子是氮气(N2)分子。
4. 共价键的形成4.1 轨道重叠模型轨道重叠模型认为共价键的形成是由原子轨道之间的重叠而引起的。
重叠的轨道可以是两个s轨道、两个p轨道或一个s轨道和一个p轨道之间的重叠。
4.2 杂化轨道模型杂化轨道模型认为原子中的原子轨道通过杂化形成新的杂化轨道,使得能够更好地描述共价键的形成。
常见的杂化轨道有sp3杂化、sp2杂化和sp杂化等。
5. 共价键的键能与键长共价键的键能是指在断裂1摩尔化学键时需要吸收的能量。
共价键的键能与键长成反比,键长越长,键能越弱。
3.3共价键
; ; ; 。
1、H2 、
2、H2O 、
3、He 4、Ba(OH)2 、 、 7、NH4NO3 、
5、H2SO4 、 8、K2SO4 、
6、CaF2 、 9、Ne 、
2、是非题 、 含有共价键的化合物一定是共价化合物( ①含有共价键的化合物一定是共价化合物(
╳
)
只有共价键的物质一定是共价化合物( ②只有共价键的物质一定是共价化合物( ╳ ) 只有共价键的化合物一定是共价化合物( ③只有共价键的化合物一定是共价化合物( √ ) 有离子键的化合物一定是离子化合物( ④有离子键的化合物一定是离子化合物( √ 离子化合物中只有离子键( ⑤离子化合物中只有离子键( ╳ ) 单质中一定存在共价键( ⑥单质中一定存在共价键( ╳ ) )
分子(共价分子) 分子(共价分子) 原子 共价键 无小分子的固体 原子晶体) (原子晶体)
1、碳的同素异形体 ① 金刚石 每个碳原子以4根共价键与其它4 每个碳原子以4根共价键与其它4个碳原子连接 成正四面体空间网状结构 共价键强烈、结构高度对称 共价键强烈、结构高度对称——原子晶体 原子晶体 物理性质:硬度大, 物理性质:硬度大,熔沸点高
分子晶体的性质
1、熔沸点较低,硬度较小 熔沸点较低, 熔沸点较低 2 气体 2、气体、液体通过降温加压都可以成为分子晶体 气体、 3、熔化、气化破坏范德华力,内部共价键不破坏 熔化、气化破坏范德华力, 熔化 稀有气体无共价键) (稀有气体无共价键)
原子以共价键直接 直接构成物质 五、原子以共价键直接构成物质
3.3 共价键
一、共价键的形成 1. 共价键的形成过程
H2 + Cl2 → 2HCl ·· :点燃 H :·· : H· + · Cl → Cl ·· ··
3.3共价键
练习:用电子式表示 F2和H2O的形成过程
二、共价分子 1、定义:分子中原子之间全部是共价键 2、形成物质的种类
单质:Cl2、N2、O2等 化合物:H2O、NH3 、CO2等
3、构成物质的特点:熔、沸点较低, 硬度较小。
思考:哪些物质中可能含有共价键呢?
含有共价键的物质: Cl 、N2、I2等 单质: 2 金刚石、石墨等
思考:你可以想到几种方法判断一种
化合物是离子化合物,还是共价化合物?
方法:1、元素组成不同
2、物质的类别不同 3、熔、沸点高低不同 4、熔融状态下的导电性不同
疑惑:H2和Cl2均已形成稳定结构,为什
么它们还会发生反应生成HCl呢?可以用共价 键来解释这一现象吗?
思考:可以从共价键的角度解释为什么
F2、Cl2、Br2、I2单质与H2反应越来越难, 生成的卤化氢稳定性越来越差吗?
三、原子以共价键直接构成物质
金刚石、石墨、二氧化硅、碳化硅等。
四、晶体类型
晶体类型 构成微粒
原子晶体 离子晶体 分子晶体
原子
特点
熔、沸点很高, 硬度很大 熔、沸点较高, 硬度较大 熔、沸点较低, 硬度很小
决定因素
共价键 离子键 范德华力 (不是化学键)
阴、阳离子 分子
共价分子中每个原子的最外层电子有什 么规律?如何确定共用电子对的对数?
(3)复杂的离子
【思考2】
OH-
分析NaOH、Na2O2 中存在的化学键,
二者阴阳离子之比O2的电子式
(4)共价型分子的形成过程
原子 分子 H + Cl
H Cl
【思考3】
与离子化合物形成过程书写有什么区别? 为什么会有这样的区别呢?
固体物理 3.3_共价晶体
3
第 3 章 晶体结合与弹性常量
3.3 共价晶体
成键态:两电子的自旋方向相反 反键态:两电子的自旋方向相同
4
3.3 共价晶体
第 3 章 晶体结合与弹性常量
成键态的电子绝大部分分布于两氢核之间, 每个电子都为两氢原子所共有,依靠两电子的 负电把带正电荷的两氢核仅仅束缚在一起形成 稳定的共价键
反键态的两电子各自分布在两氢核的两侧, 不能使两个氢原子结合在一起
第 3 章 晶体结合与弹性常量
方向性是指原子只在特定的方向上形成共 价键,一个原子在价电子波函数最大的方向上 形成共价键
例如 p 电子的波函数具有哑铃的形状, 便是在对称轴方向上形成共价键
由于共价键的方向 性,原子在形成共价键 时可以发生轨道杂化
10
第 3 章 晶体结合与弹性常量
3.3 共价晶体
轨道杂化
(
2s
2px
2py
2pz
)
这4个杂化轨 道分别沿四面体 的4个对称方向, 与氢原子形成4个
稳定的 s 键
14
3.3 共价晶体
第 3 章 晶体结合与弹性常量
15
3.3 共价晶体
第 3 章 晶体结合与弹性常量
结合力:
共价键 饱和性 方向性
e e
3.3 共价晶体
第 3 章 晶体结合与弹性常量
3. 共价晶体
碳原子与4个氢原子形成加 CH4,碳原子 的3个 2p 轨道成相互垂直的哑铃状,而 2s 轨道
和氢原子的 1s 轨道则是球状
因此3个 2p 电子与氢的 1s 电子形成的价键 应相互垂直,而 2s 电子与氢的 1s 电子的价键 则可以在任何方位;但实验指出 CH4 的4个共 价键呈对称分布,为何?
高中化学选修二3.3共价键共价晶体(第2课时)教案
3.3共价键共价晶体(第2课时)一、核心素养发展目标1.掌握共价键的键能概念及影响因素,能分析共价键的键能与反应中能量变化的关系;2.能根据共价晶体的微观结构预测其性质。
二、教学重点及难点重点共价键的键能及影响因素、与反应中能量变化的关系难点共价晶体的微观结构三、教学方法讲授法、讨论法四、教学工具PPT、视频、共价晶体晶胞模型五、教学过程一、共价键键能与化学反应的反应热【讲述】键能:人们把在101 kPa、298 K(25℃)条件下,1 mol气态AB分子生成气态A原子和B原子的过程中所吸收的能量,或气态基态原子A原子和B原子形成1 mol气态AB分子释放的最低能量。
【问】条件和单位是什么?【生】通常是298 K、101 KPa条件下的标准值。
单位:kJ·mol1【讲述】键能越大,共价键越牢固, 由此形成的分子越稳定。
当两个原子形成共价键时,原子轨道发生重叠。
原子轨道重叠的程度越大,共价键的键能越大,两原子核间的平均间距——键长越短。
键参数——键长【展示】Cl2中ClCl键长【讲述】定义:构成化学键的两个原子之间的核间距。
单位:pm(1 pm=1012 m)【展示】部分共价键的键长和键能表【讲述】共价键的键长越短,往往键能越大,表明共价键越稳定。
【问】共价键的键长与什么有关?【生】1、原子半径:同类型的共价键,成键原子的原子半径越小,键长越小。
【展示】FF、ClCl、BrBr、HF、HCl等的键长键能表格及图片。
【生】1、原子半径:同类型的共价键,成键原子的原子半径越小,键长越小。
【展示】碳碳单键、双键、三键的键长表格。
【生】2、共用电子对数:相同的两个原子间形成共价键时,单键键长>双键键长>三键键长。
【问】为什么FF键的键长比ClCl键短,但键能却比ClCl小?【生】氟原子的半径很小,故FF键的键长比ClCl键短。
但因两氟原子的原子核距离较小,斥力较大,故键能却比ClCl小。
苏教版高中化学选修三 3.3.3 共价键的键能 原子晶体
图片导学 第 17 页
在金刚石晶胞中占 有的碳原子数: 8×1/8+6×1/2+4=8
共价键的键能 原子晶体
知识点3、原子晶体的结构 1、金刚石的结构
知识解读 第 18 页
金刚石
空间网状结构 键角 109°28’ 空间六元环 (所含原子不共面)
知识解读 第9 页
②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。
③放热反应的△H为“—”,△H<0; 吸热反应的△H为“+”, △H>0。 ④反应物和生成物的化学键强弱决定化学反应过程中能量变化。
知识解读 第8 页
⑵利用键能计算化学反应中的ΔH
①反应热应该为旧化学键断裂(拆开反应物→原子)所需要吸收的能 量与形成新化学键形成(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。
共价键的键能 原子晶体
知识点1、共价键的键能
共价键的键能 原子晶体
知识解读 第3 页
知识点1、共价键的键能 1.键能和键长 (1)键能: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 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
3.3共价键
氯化氢合成塔
问题与探究
提出问题 氯化氢中氢原子和氯原子通过哪种途径
达到稳定结构?
形成假设
氢原子和氯原子通过得失电子达到稳定 结构。
分析论证 H+核外没有电子,是不稳定结构。
得出结论
氢原子和氯原子不是通过得失电子达到 稳定结构。
共价键的重要发展阶段: 路易斯共价键理论 价键理论 分子轨道理论 价层电子理论等。
再假设
氯化氢中氢原子和氯原子通过电子的共用 达到稳定结构。
得出结论
氢原子和氯原子通过共用电子对形成 稳定结构。
共价键的形成
➢ 氢、氯原子间通过共用电子对而形成稳定 结构
➢ “共用电子对”与两个原子间的静电作用
H Cl +1
+17
想一想: 氢、氯两原子核对“共用电子对”的静电 作用力是完全一样的吗?
思考 ➢ 下列哪些物质中存在共价键?
存在于何种微粒之间?
N2 HBr NH3: “氨、甲烷的分子式为什么是NH3、CH4?”
应用
➢ 根据今天所学的共价键知识,能解释NO的 分子构成吗?
拓展视野
1916年美国化学家路易斯建立的经典共价键 理论,能初步解释很多主族元素化合物的成 键情况。
名词解释共价键
名词解释共价键1.引言1.1 概述共价键是化学中的一个重要概念,指的是通过共用电子对来形成的化学键。
在共价键中,两个原子通过共享一个或多个电子来实现稳定的成键状态。
这种化学键的形成是由于原子间存在着静电吸引力,使得它们倾向于在分子中共享电子以达到更稳定的状态。
共价键是一种非常稳定的化学键,它在各种化合物的形成中扮演着关键角色。
通过共享电子,原子间的空间排斥被最小化,从而降低了体系的能量,使分子能够更加稳定存在。
共价键有助于化合物的形成,使得原子能够通过共同的电子环来实现充分的电子配对,从而达到化学稳定。
共价键的形成取决于原子的电子结构和价层电子的数目。
当原子的价层电子不足以填充其外层最稳定电子排布时,原子会寻找其他原子来共享电子,以实现稳定的化学键。
共价键的形成通常涉及原子之间的电子云重叠,即电子被共享在两个或多个原子之间,形成共用电子对。
这使得原子能够减少其不稳定的价电子层,并通过与其他原子的共享来达到更稳定的电子排布。
共价键在化学反应和化学物质的性质中起着至关重要的作用。
它们的性质和数量决定了分子的形状、极性和反应性。
共价键的强度和稳定性直接影响着化合物的热力学性质,如熔点、沸点和溶解性。
同时,共价键也决定了分子的化学反应性质和反应速率,影响着化学反应的动力学过程。
在化学领域,共价键的理解和应用非常广泛。
它在有机化学、配位化学、无机化学等各个分支中都有重要的地位。
对共价键有深入的理解可以帮助我们解释和预测化学反应的发生和性质,为新化合物的设计和合成提供理论指导。
共价键的研究也对开发新型材料、药物和催化剂具有重要意义。
总之,共价键作为化学中一种重要的化学键类型,是化学反应和化合物形成的基础。
它通过共用电子来实现原子之间的稳定性连接,对化学物质的性质和反应过程起着重要的影响。
对共价键的研究和理解对于深入了解化学世界以及应用于实际工作具有重要意义。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应包括以下内容:文章结构部分主要描述整篇文章的内容组织和框架安排,旨在让读者快速了解文章的结构和各部分内容的关系。
沪科版化学高一上册-3.3 共价键的形成 课件 ppt
22、不要用别人的错误来惩罚自己,因为这不值得。不要用自己的错误来惩罚别人,因为当你伤害别人时,你会再次受到伤害。 15、有些人抱怨生活不公平,但他们从来不想改变自己。有些人努力工作很长时间,但总是在最关键的时刻停下来。没有人天生就是国王。 在增长的道路上,不要总是思考哪里有光,您只会向前迈进。
1对共用电子对 用1根“—”表
示
共价键与离子键的比较
代表物 电子式 成键微粒 成键方式 成键元素
离子键 NaCl
钠离子和氯离子
得失电子 活泼的金属元素和 活泼的非金属元素
共价键 HCl
氢原子和氯原子 共用电子
非金属元素之间
12、无论如何,生活仍然必须前进。有时经历的伤害和失败不一定是一件坏事,它可以使您变得更好。不管结局会变成一件好事,只要你能 笑到尽头。
共价键的形成
实验:氯化氢的形成
化学反应方程式
H2+Cl2 光照 2HCl
试着用电子式表示氯化氢的形成过程
共价键
定义:
原子间通过共用电子对形成的化学键
常见分子的电子式
试着写出一些常见分子的电子式: HCl 、H2、 Cl2
分子的结构式
对于分子,将电子式中的“共用电子对”用“—”来表示,
并省略其他电子,这种式子称为结构式
16、不要太脾气,否则会很麻烦。如果您没有太多的能力,就不会有太多的渴望,否则您将痛苦不堪。 8、下雨的时候,我知道谁会送你一把雨伞。当某件事发生时,我知道谁对你真诚。有些人只会在蛋糕上加糖霜,不会在雪地里放木炭。有些 人只会给火上添油,而不会彼此诚实。
高二化学选修3——共价键复习
高二化学选修——共价键复习知识要点:一.化学键:分子里相邻的原子之间强烈的相互作用叫化学键。
包括共价键(极性共价键、非极性共价键、配位键)、离子键、金属键三种类型。
二.共价键1. 共价键的形成及本质(1)定义:原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键。
(2)共价键形成和本质当成键原子相互接近时,原子轨道发生重叠,自旋方向相反的未成对电子配对成键,两原子核间的电子云密度增大,体系的能量降低。
(3)最大重叠原理:成键电子的原子轨道尽可能达到最大程度的重叠。
重叠越多,体系能量降低越多,所形成的共价键越稳定。
(4)共价键的形成条件①形成共价键的条件:电负性相同或差值小的非金属元素原子相遇时,或同种或不同种非金属元素的原子相遇,且原子的最外电子层有自旋方向相反的未成对电子。
②形成共价键的微粒:共价键成键的粒子是原子。
原子既可以是相同元素的原子,也可以是不同元素的原子。
③同种元素原子间形成非极性键,如O2,H2,N2等。
不同元素原子间形成极性键,如HCl、CO2、H2SO4等。
2. 原子轨道的图像和电子云轮廓3. σ键与π键●分子中σ键的形成时电子云示意图:特征——轴对称●“肩并肩”方式形成的π键特征——镜面对称(1)σ键和π键的特征比较键类型σ键π键原子轨道重叠方式沿键轴方向相对重叠沿键轴方向平行重叠原子轨道重叠部位两原子核之间,在键轴处键轴上方和下方,键轴处为零原子轨道重叠程度大小键的强度较大较小化学活泼性不活泼活泼(2)注意:在由两个原子形成的多个共价键中,只能有一个σ键,而π键可以是一个或多个。
例如,氮分子的N≡N中有一个σ键,两个π键。
由于σ键重叠的程度大,所以形成的形成的共价键较π键强。
(3)σ键与π键个数的一般判断方法原子间形成单键时只有一个σ键;形成双键时有一个σ键与一个π键;形成叁键有一个σ键与两个π键。
[例1]下列物质的分子中既有σ键,又有π键的是①HCl ②H2O ③N2 ④H2O2⑤C2H4 ⑥C2H2A、①②③B、③④⑤⑥C、①③⑥D、③⑤⑥4. 共价键的特征(1)饱合性:一个原子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个未成对电子配对成键后,就不能再与其他原子的未成对电子配对成键,即每个原子所能形成共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的。
化学键的变化性质质
化学键的变化性质质化学键的变化性质化学键是连接原子之间的力,它决定了分子的结构和化学性质。
化学键的性质在不同条件下会发生变化,在本文中将讨论化学键的变化性质以及其对物质性质的影响。
1. 共价键的变化性质共价键是通过原子间的电子共享形成的。
它的变化性质主要包括键长、键能和键角的变化。
1.1 键长的变化键长是指两个连接原子之间的距离。
随着原子核电荷的增加,共价键的键长一般会减小,因为核吸引电子的能力增强。
另外,相同键的键长会随着主要原子间的共价键中心的不同而有所变化。
例如,双键的键长一般比单键的键长要短。
1.2 键能的变化键能是指共价键形成和断裂时释放或吸收的能量。
化学键的稳定性与键能有关,键能越大,键越稳定。
键能的变化受到许多因素的影响,包括电子云的重叠度、电荷分布、原子尺寸和化学环境等。
通过调整这些因素可以改变键能,进而影响化学反应速率和方向。
1.3 键角的变化键角是指两个连接原子间的键所形成的夹角。
键角的变化可以导致分子几何结构的变化。
例如,碳原子通过形成单、双、三键来改变化合物的形态。
另外,键角的变化还可以通过分子内或分子间的相互作用产生影响,如氢键等。
2. 离子键的变化性质离子键是在金属和非金属之间或两个非金属之间形成的。
它的变化性质主要包括晶格能和解离能的变化。
2.1 晶格能的变化晶格能是指晶体中每一对离子间的相互吸引能。
离子键的稳定性取决于晶格能的大小。
一般情况下,离子半径越小,电荷越大,晶格能越大,离子键越稳定。
因此,通过改变离子的尺寸或电荷,可以调控离子键的稳定程度。
2.2 解离能的变化解离能是指化合物中离子键断裂时所需的能量。
它与离子之间的相互作用强度有关。
解离能的大小取决于离子大小、电荷和化学环境等因素。
通过改变这些因素,可以影响化合物的解离行为,例如增加盐的溶解度。
3. 金属键的变化性质金属键是金属中的电子云形成的强大电子态。
它的变化性质主要包括导电性、热导性和塑性的变化。
3.1 导电性的变化金属键具有良好的导电性,因为金属中的电子云能够自由移动。
第三章-密度泛函理论3.3
第三章-密度泛函理论3.33.3⼏种典型晶体的结合分散的原⼦相互结合成晶体的根本原因在于这些原⼦结合起来后整个系统具有更低的能量。
在结合过程中,有⼀定的能量W 释放出来,称为晶体的结合能。
如果以分散的原⼦作为计量相互作⽤势能的零点,则 -W 就是结合成晶体后系统的相互作⽤势能。
各种不同的晶体,其结合⼒的类型和⼤⼩是不同的。
但是在任何晶体中,两个原⼦之间的相互作⽤⼒或相互作⽤势与它们之间距离的关系在定性上是相同的。
晶体中原⼦的相互作⽤可以分为两⼤类,即吸引作⽤和排斥作⽤。
吸引作⽤是异性电荷之间的库仑引⼒,排斥作⽤是由于同性电荷之间的库仑斥⼒和泡利原理引起的排斥。
在某⼀适当的距离,两种⼒平衡,晶格处于稳定状态。
两个原⼦的相互作⽤势能通常可以⽤幂函数描述:()n m rBr A r u +-= (3.3.1)此处r 为两个原⼦之间的距离,A, B, m, n 皆为⼤于零的常数,第⼀项表⽰吸引能,第⼆项表⽰排斥能。
由势能u (r )可以计算相互作⽤⼒:()()drr du r f -= (3.3.2)图3.3.1 两个原⼦之间的相互作⽤⼒或相互作⽤势与它们之间距离的关系相互作⽤⼒为零时晶格最稳定,由此可以决定原⼦之间的平衡距离r 0:()00=r dr r du (3.3.3)内能是晶体体积的函数,设开始原⼦相距很远,逐渐被压缩相互靠近,体积逐渐缩⼩,系统的相互作⽤势能U 逐渐下降,体积缩⼩到⼀定程度时,相互作⽤势能达到极⼩值。
这时如果再压缩系统,排斥的作⽤转变为主要的,相互作⽤势能将上升。
根据功能原理,系统温度不变时外界作功p (-dV )等于相互作⽤势能的增加dU :dV在⼀般情况下,晶体受到的仅是⼤⽓压⼒p 0,由于数量级为⼤⽓压的压⼒对⼀般固体体积的影响很⼩,因此可以近似看作零。
由上式得:00≈=-p dVdU(3.3.5) 这个关系确定了平衡晶体的体积。
体积弹性模量的定义为:0V dV dp V B-= (3.3.6)其中p 为压⼒,V dV /-为相对体积变化。
沪科版高一上3.3《共价键》word教案
3.3 共价键(教案)进才中学马皎一.教学内容分析本节内容属于第三单元《探索原子构建物质的奥秘》的第二部分。
本节涉及的知识主要有共价键的定义、共价化合物和共价分子的区别和共性以及共价分子的电子式。
通过相关知识的学习,对化学键理论有一个比较完整的认识,对物质的构成有了新的认识和深化。
由于化学键理论是知道学习中学化学的最主要的理论知识,因而本单元的学习能指导学生今后学习和探究花学新知识,提高学生的科学探索精神,培养学生善于质疑、析疑,增前学生的科学素养,是整个中学化学的枢纽。
二.学情分析授课对象为高一年级平行班的学生,接受及探究新知识的能力尚待完善。
之前,原子内部结构和物质的量等大量理论基础知识的教学已使学生渐感枯燥和乏味,学习化学兴趣有所降低。
因此,需要在课堂中引入较为醒目的情境,使学生保持学习化学的热情。
三.教学重点和难点1、共价键的概念2、共价分子及其分子式、电子式和结构式的书写四. 教学目标1、知识与技能(1)理解共价键的概念(2)学会书写简单的共价分子的电子式和结构式2、过程与方法在共价键形成过程中,进一步感受结构示意图的应用3、情感态度与价值观通过某种物质性质的比较,进一步体验物质结构和物质性质的联系五.教学设计思路通过“氢原子与氯原子结合时的对话”引入,并通过师生课堂的互动由探究⇔讨论⇔概念层层深入、步步为营,解决本课题。
六.教学准备幻灯片七.教学过程【引入】大家现在都知道金属与非金属元素的原子能通过得失电子的方式达到各自的稳定结构而形成离子健。
那非金属与非金属元素的原子是通过怎样的方式而结合成物质的呢?两者都想通过得到电子的方式而使自身达到稳定结构。
【讲述】我们以氯原子与氢原子为例,看看他们在形成稳定的氯化氢时的一段对话吧。
【投影】氢、氯原子结合时的“对话”氢:我的第一电子层上有1个电子,氯老哥,你如果给我1个电子,就成为稳定结构了。
氯:氢小弟,你看看我,我的最外电子层上有7个电子,得到1个电子就成为稳定结构了,得到电子的心情比你还迫切呢。
3.3共价键(讲)
HCl H2
H
··
H2O O2
H﹕O ﹕ H
. . .. . .. . . . . .
H H
O O
:
··
8-n(
﹕ ﹕
·· : Cl
·· ··
练习
NH3 CO2 HClO
H2S
CCl4
)、电子式表示共价键的 (3)、电子式表示共价键的 )、 形成过程
练习: 练习:用电子式表示下列共价化合物的形成过程
rrr rrr rrr rrr
rr rr rr rr
ri ri ri ri
例:
: : 氯气 : : : Cl-Cl (单键) Cl Cl - 单键)
﹕ ﹕
: :
溴化氢 H ﹕Br ﹕
H-Br - N≡N
- - H H 叁键) (叁键)
氮气 甲烷
·· … …
N N
﹕ ﹕
H H﹕C﹕H H
··
H-C-H - -
成键 1 2 : 之间 的 之间 ( : AlCl3 , BeCl2)
2、共价键的表示方法: 共价键的表示方法: ⑴用电子式表示 H H H
i i ii
Cl
N
N
i i
H﹕ ﹕ O H
H H H
Cl
N N
H - O -H
⑵结构式: 结构式: 一根短线表示一对共
用电子对。 用电子对。
﹕﹕
ii
iii iii iii iii
用电子式表示下列物质的形成过程: 用电子式表示下列物质的形成过程: H2S 、CH4 、 CO2 、 NH3
Hr +
ii i i ii i i i i
S + rH
有机化学中的键共价键与极性
有机化学中的键共价键与极性有机化学中的键:共价键与极性有机化学涵盖了许多关于碳的化合物的研究,而在有机化学中,化合物中键的性质对于化合物的性质和反应具有重要的影响。
共价键是有机化学中最常见的键类型,而共价键的性质可通过极性来描述。
本文将详细介绍有机化学中的共价键和极性的概念、性质及其在化合物中的影响。
一、共价键的概念与性质1.1 共价键的概念共价键是指通过电子对的相互作用将两个原子结合在一起的化学键。
它是通过原子之间的电子共享来实现的,电子共享使得原子获得稳定的化学结构。
在有机化学中,碳原子通常与其他碳原子或其他原子通过共价键相连接,形成各种化合物。
1.2 共价键的性质共价键具有以下几个重要的性质:(1)共享电子:共价键中的电子由两个原子共同拥有,并在原子间自由移动。
(2)键长:共价键的长度取决于原子间的距离,一般来说,共价键长度较短。
(3)键能:共价键的能量是保持原子结合所需的能量,通常较强。
(4)键角:共价键会导致原子之间形成特定的角度,这取决于共享电子对的排布方式。
二、极性的概念与性质2.1 极性的概念极性是指化合物中的键或分子中的部分电荷分布不均匀形成的极性化性质。
极性可以通过电负性的差异来描述,电负性是原子对化学键的电子吸引能力的度量。
2.2 极性的性质极性具有以下几个重要的性质:(1)极性键:当两个原子之间的电负性差异较大时,形成的化学键被称为极性键。
极性键通常由一个带有部分正电荷的原子和一个带有部分负电荷的原子组成。
(2)极性分子:当分子中的化学键呈现不均匀的电子密度分布时,分子被称为极性分子。
极性分子具有正极和负极,形成分子间的电荷分布不均。
(3)极性溶剂:与极性分子相互作用时,极性溶剂能够与分子中的部分电荷相互作用,从而溶解非极性物质。
三、共价键与极性的关系共价键的性质与极性息息相关。
在有机化合物中,共价键可以分为非极性共价键和极性共价键。
3.1 非极性共价键当两个原子之间的电负性差异很小时,形成的化学键为非极性共价键。
高中化学3.3.1共价键共价键的类型课件苏教版选修3
第十二页,共26页。
问题(wèntí) 导学
即时(jíshí) 检测
12
1.共价键的本质和特征
活动与探究
思考HCl、Cl2、H2O、CO2分子中共价键的形成(xíngchéng),填表回
答问题:
元素的电 负性差值
价电子 排布
是否有未 成对电子
原子轨道 是否重叠
HCl
Cl2
H2O
CO2
(电负性:H—2.1 Cl—3.0 O—3.5 C—2.5)
第二十一页,共26页。
问题(wèntí)导 学
即时(jíshí)检 测
1234
1.下列说法正确的是( ) A.π键是由两个p电子“头碰头”重叠形成的 B.σ键是镜面对称,而π键是轴对称 C.乙烷(yǐ wán)分子中的键全为σ键,乙烯分子中含σ键和π键 D.H2分子中含σ键,Cl2分子中含π键
解析:原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键,以“肩 并肩”方式相互重叠形成的共价键为π键。σ键是轴对称,而π键是镜面对称。 分子中所有的单键都是σ键,双键中有一个σ键,一个π键。
(1)形成共价性相差很小)非金属元素,且原子的
最外层电子未达到稳定状态,当它们的距离适当,引力和斥力平衡时,
则原子间通过共用电子对形成共价键。
(2)共价键形成过程的表示方法:
··
用电子式表示共价键的形成过程,如 HCl:H×+·C··l··
··
H·× C··l ··。
答案: C
第二十二页,共26页。
问题(wèntí)导 学
即时(jíshí) 检测
1234
2.下列分子的电子式书写正确的是( )
A.氨气 H··
H B.四氯化碳
第3章_共价键和双原子分子的结构化学_3.3分子轨道理论_3.4价键理论
§3.3 分子轨道理论和 双原子分子结构
§3.3 分子轨道理论和双原子分子结构
3.3.1 分子轨道理论要点:
1. 在分子中电子的空间运动状态可用相应的分子轨道波函数 ψ(称为分子轨道)来描述。 2. 原子在形成分子时,所有电子都有贡献,分子中的电子不 再从属于某个原子,而是在整个分子空间范围内运动。 3. 分子轨道可以由分子中原子轨道波函数的线性组合(linear combination of atomic orbitals,LCAO)而得到。 4. 有几个原子轨道就可以组合成几个分子轨道。 5. 电子在分子轨道中的排布遵守Pauli不相容原理、能量最低 原理和Hund规则。具体排布时,应先知道分子轨道的能 级顺序(可用分子光谱实验确定)。 6. 原子轨道有效地组成分子轨道, 必须满足 “成键三原则”。
非等价组态的谱项
等价组态的谱项 (1) π2
等价组态的谱项
双原子分子基态光谱项的推求
只考虑HOMO轨道电子组态,低于HOMO轨道的电子
已占满轨道,故可忽略。
(1)求Λ的取值
Λ是各电子的ml的所有可能代数和的绝对值。
(2)求S的取值
自旋多重度中S的求法与原子的情况相同.
空穴规则对分子谱项也有效.
(1σ)2 (2σ)2 (1π)4 (3σ)2 (1π)1
2π
键级=2.5
1π
3σ
1π
2σ 1σ
NO是一种非常独特的分子,它极其简单又引人瞩目, 声名 狼藉却又声誉卓著. NO是大气中的有害气体: 破坏臭氧层、 造成酸雨、污染环境等. 但在人体中能穿过生物膜,氧化外 来物质,在受控小剂量下是有益成分。 1992年,美国《科学》 杂志把它选为明星分子. 三位美国药理学家弗奇戈特(Robert F.Furchgott)、伊格纳罗(Loui s J. Ignarro)及穆拉德 (Ferid Murad)因发现硝酸甘油及其他有机硝酸酯通过释放 NO气体而舒张血管平滑肌,从而扩张血管而获得1998年诺 贝尔生理/医学奖. 1977年,穆拉德发现硝酸甘油等有机硝酸酯代谢为NO后 才能扩张血管,认为NO可能是对血流具有调节作用的信使 分子。
沪科版高一化学必修一3.3共价键教案
§3.3-1 共价键的形成和共价分子的结构特征[学习目标]1、理解共价键的概念,认识共价键是原子间形成共用电子对而产生的强烈的相互作用;2、知道原子间全部是共价键的分子是共价分子;3、学会书写简单的共价单质和共价化合物的电子式和结构式。
[重难点]1、对共价键中形成共用电子对而产生的强烈的相互作用的理解;2、共价分子的电子式和结构式的正确书写。
[资源链接]1、课本P65—67;2、门口网云教室。
[自学质疑]1、化学键:的两个或多个原子之间的相互作用,叫做化学键。
2、离子键:使间通过形成的称为离子键。
3、离子化合物:含有的化合物。
4、镁和氧气反应生成氧化镁的过程为:镁原子而成为,而氧原子而成为,它们之间产生的作用称为,其电子式为。
5、用电子式表示氧化钠的形成过程:[探究释疑]一、共价键1、定义:之间通过所形成的,叫做共价键。
2、成键微粒:3、成键实质:问题:怎样的原子之间会形成共价键?4、成键条件:5、分类:和二、共价单质和共价化合物的表示方式:1、电子式:注意:①:每个原子周围都满足8电子(氢是2电子)稳定结构②:原来单独的电子形成共用电子对③:没有方括号和正负电荷的标注2、结构式:用一根短线表示,其它电子省略。
3、电子式表示共价单质和共价化合物的形成过程三、共价化合物1、定义:由结合而成的化合物。
2、含有共价键的化合物共价化合物。
3、共价键不仅存在于中,也存在于有些中。
4、共价化合物中原子间全部是。
[达标检测]1、下列物质属于共价化合物的是()A、N2B、CuOC、CaF2D、NH32、下列化合物分子中只有共价键的是()A、BaCl2B、H2SO4C、NH4ClD、NaOH3、下列微粒中,既含有离子键又含有共价键的是()A、Ca(OH)2B、H2O2C、Na2OD、MgCl24、下列各组原子序数所表示的两种元素,能形成AB2型共价化合物的是()A、12和17B、6和8C、1和9D、11和135、书写下列物质的电子式N2: CH4:H2O2:H2S:6、写出由C、H、O三种元素中的两种元素任意结合形成的共价化合物。
3.3共价键
卤素单质的相对分子质量和熔、 卤素单质的相对分子质量和熔、沸点
化学式 F2 Cl2 Br2 I2 相对分子质量 38 71 160 254 熔点 (℃) 沸点 (℃)
- 219.6 - 188.1 - 101 - 7.2 113.5 - 34.6 58.8 184.4
四 卤 化 碳 熔 沸 点 与 相 对 分 子 质 量 的 关 系
6、CaF2 、 9、Ne 、
2、是非题
(1)含有共价键的化合物一定是共价化合物( ╳ ) 含有共价键的化合物一定是共价化合物( (2)只有共价键的物质一定是共价化合物( ╳ ) 只有共价键的物质一定是共价化合物( (3)只有共价键的化合物一定是共价化合物( √ 只有共价键的化合物一定是共价化合物( (4)有离子键的化合物一定是离子化合物( √ ) 有离子键的化合物一定是离子化合物( (5)离子化合物中只有离子键( ╳ ) 离子化合物中只有离子键( (6)单质中一定存在共价键( ╳ ) 单质中一定存在共价键( )
一、共价键的形成
1. 概念
原子间通过共用电子对而形成的化学键 原子间通过共用电子对而形成的化学键 通过共用电子对
成键微粒: 成键微粒:原子 相互作用: 相互作用:共用电子对
1、下列各组数字是一些元素的原子序数,能以共价键相结 、下列各组数字是一些元素的原子序数, 合形成AB2型共价化合物的是( C ) 合形成 型共价化合物的是 A.11和17 B.12和16 C.6和8 D.12和1 . 和 . 和 . 和 . 和 2、下列化合物分子内只有共价键的是( D ) 、下列化合物分子内只有共价键的是( A. BaCl2 B. NaOH C. (NH4)2SO4 D. H2SO4 3、某元素原子最外层只有1个电子,它跟卤素相结合时,所形 某元素原子最外层只有1个电子,它跟卤素相结合时, 成的化学键( 成的化学键( C ) A.一定是共价键 B.一定是离子键 C.可能是共价键也可能是离子键 D.以上说法均不正确 4、下列物质中既含有离子键,又含有共价键的是 ( 、下列物质中既含有离子键, A.HI B.H2O2 . . C.NaOH D.CsCl . .
3.3 共价键
形形式式的晶体
晶体类型
构成晶体 的微粒
离子晶体
原子晶体 分子晶体
金属晶体 金属离子、 自由电子 金属键
铜、金等
阴、阳离子
离子键
NaOH 、Na2O
原子
共价键
SiO2、SiC
分子
范德华力
微粒间 的作用
典型例子 NaCl、NH4NO3 金刚石、Si、干冰、碘、冰 化学式
较大的硬度和 较高的熔、沸 点, 在熔融状 态或水溶液中 能导电
离子键
成键 阴、阳离子 微粒 成键 静电作用 实质 成键 活泼金属元素或铵根 规律 与活泼非金属元素或酸根 生成 离子化合物 物质 形成 Na + 过程 Cl (举例)
Na+[
共价键
非金属原子 共用电子对
非金属元素之间
共价分子
我只有一个电 子,太少了
我也少一 个电子
e
氢 原子
氯原子
好 呵 谢 谢
二位好!我有一个好办法,你 们每人拿出一个电子共用,就象共 同分享快乐一样共同拥有,行吗?
好 呵 谢 谢
e
愿意
愿意
电子 电子
氢原子, 你愿意拿 出一个电 子共用吗?
氯原子, 你愿意 拿出一 个电子 共用吗?
H2
+
Cl2
点燃
﹕﹕ ﹕﹕
(4)在NH4+中4个N-H的键长、键能、键角都是 一样的,表现的化学性质也完全相同。
练习:H3O+也是通过配位键结合的,请 写出H3O+形成的电子式。
﹕﹕
﹕﹕
H· O· H + · ·
H+
→ [H · O· H] · · H [H O H] H
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CO2分子 H2SO4分子 HNO3分子 模型 模型 模型
C2H6O分子 模型
由原子以共价键直接构成的物质
石墨(C)
金刚石(C)
水晶(SiO2)
石墨结构 模型
金刚石结构 模型
水晶结构 模型
由二氧化硅的结构知: [想一想?]为什么二氧化硅化学式写成SiO2? 每1个Si与4个O通过共价键相连接,同时每 1个O与2个Si通过共价键相连接,即二氧化 硅中Si与O的原子个数之比为1︰2,所以二 氧化硅的化学式为SiO2。
D
(5)氯化氢溶于水
【课堂练习】
4、实现下列变化,需克服相同类型作用力 是( ) 分子间相互作用力 A、碘和干冰的升华 B、氯化镁和镁的熔化 C、氯化钠和氯化氢溶于水 D、二氧化硅和氯化钾熔化
A
5、下列物质按熔点从低到高顺序排列的是(
B)
A、H2O、H2S、NaCl
C、 NaCl、 H2O、H2S
3.如何书写离子化合物的电子式? (1)由阳离子的电子式和阴离子的电子式组合而成。 (2)相同的离子不能写在一起,一般阴、阳离子间 隔写。
3. 探索原子构建物质的奥秘 3.3 共价键
(第1课时)
HCl分子 H2O分子 金刚石(C) 模型 模型 模型
石墨(C) 模型
录像1
共价化合物电子式的书写: 1.共价化合物的电子式是由形成共价键 (即共用电子对)的非金属元素原子的 电子式共同组合而成,但原有的未成对 电子组合成共用电子对; 共用电子对 2.相同原子不能合并。 ‥ ‥ H︰Cl︰ Cl· H·+ ︰ 如:HCl ‥ ‥ ‥ ‥ H︰S︰H 又如:H2S H·+ · ·+ H· S ‥ ‥
[想一想?]石墨能否变成金刚石?
石墨在5-6万大气压及1000℃~2000℃ 高温下,再用金属铁、钴、镍等做催 化剂,可使石墨转变成金刚石粉末。
离子键与共价键比较(填表)
离子键
阴阳离子间强烈 的静电作用 成键条件 活泼金属元素与 活泼非金属元素 静电作用 成键本质 成键微粒 阴离子与阳离子
只在于离子化合物 中,如NaCl、 存在物质 NaOH、NH4Cl、 K2SO4等。
[课前默写]
3.如何书写共价化合物的电子式、结构式? (1)电子式: ①共价化合物的电子式是由形成共价键(即共用 电子对)的非金属元素原子的电子式共同组合而 成,但原有的未成对电子组合成共用电子对; “共用电子对”数目 = 8 — 相应原子最外层电子 数 注:氢原子(H)只形成“一对”共用电子对。 ②相同原子不能合并。 (2)结构式: 用一根横线即“—”代替原子间的“一对”共用 电子对,同时省略其它成对电子后所得的式子。
定义
共价键 原子间通过共用电子 对产生的强烈的相互 作用。 非金属元素与非金 属元素 共用电子对
原子
存在于①非金属单质(如 H2、金刚石等)、②共价 化合物(如HCl、SiO2等)、 ③也可能存在于离子化合 物(如NaOH、NH4Cl等)
【课堂练习】
1、判断下列化合物的类型
NaOH、H2S、MgCl2、H2SO4、 KNO3、CO2
3. 探索原子构建物质的奥秘 3.3 共价键
(第2课时)
HCl分子 H2O分子 C60分子 金刚石(C) 石墨(C) 模型 模型 模型 模型 模型
仅由共价键结合而形成的物质中,绝大多 数都是由相应的共价分子聚积而成!
HCl分子 H2O分子 C60分子 模型 模型 模型
NH3分子 CH4分子 模型 模型
离子化合物 NaOH MgCl2 KNO3
共价化合物
H2S H2SO4 CO2
含共价键的离子化合物 NaOH KNO3
【课堂练习】
2、下列化学式不属于真正的分子式的是( ) A、N2 B、H2SO4 C、C6H12O6 D、NH4Cl 3、下列物质所发生的变化,主要克服了哪种化学 键或作用力,把名称填入空格中: (1)碘升华 分子间相互作用力 离子键 (2)氯化钠熔化 (3)酒精挥发 分子间相互作用力 (4)氢氧化钠溶于水 离子键 分子间相互作用力 和共价键
[课堂练习]2.写出下列分子的电子式,并写出相
分子的结构式。
Cl2、 O2、 N2 ‥ ‥ ‥ ‥ 电子式:H︰H ︰Cl︰Cl︰ O∷O ︰N N︰ ‥ ‥ ‥ ‥ 结构式: H-H Cl-Cl O=O N≡N OH NH4
+
H2、
[课堂练习]3.写出下列两种微粒(离子)的电子式。
… …
[课堂练习]3.下列物质相应电子式正确是
(
C
)。
作业:
1.巩固复习本课内容。 2.《化学》练习部分 P27~29 3.2离子键 3.3共价键
[课前默写]
1.什么是共价键?共价键的形成条件? (1)原子之间通过形成共用电子对而产生化学键。 (2)通常情况下,非金属元素原子与非金属元素原 子之间形成共价键。 注:稀有气体元素原子之间没有共价键! 2.什么叫共价化合物(并举例说明) ? 仅以共价键结合的化合物叫共价化合物。 如:①非金属氢化物如H2O等;②非金属氧化物 如CO2等;③含氧酸如H2SO4、HNO3等;④绝大 多数有机化合物如CCl4、酒精(C2H6O)等。 3.如何书写共价化合物的电子式、结构式?
B、H2S、H2O、NaCl
D、金刚石、铁、硫酸
பைடு நூலகம்
作业:
1.巩固复习本课内容。 2.《化学》同步辅导与能力训P67~71 3.3共价键 章综合测试卷(A)
[课前默写]
1.什么是离子键?离子键的形成条件? (1)相邻阴、阳离子之间的强烈的静电作用。 (2)活泼的非金属元素原子与活泼的金属元素原子 之间形成离子键。 2.什么叫离子化合物(并举例说明) ? 以离子键结合的化合物叫离子化合物。 如:NaCl、 NaOH、NH4Cl、K2SO4、Na2CO3等等。
[课堂练习]1.写出下列分子的电子式,并体会相
应原子形成共用电子对的数目与其自身原子核外 最外层电子数目之间的关系? NH3 CH4 H2O CO2
“共用电子对”数目 = 8 — 相应原子最外层电子数 注:氢原子(H)只形成“一对”共用电子对。
H-O-H H-N-H H
H H-C-H H
O=C=O