共价键原子晶体课件

B. 分子中不含非极性键
C. 分子中只含σ键
D. 分子中含有1个π键
问题探究七
在水溶液中，NH3能与H+结合生成
NH4+。请用电子式表示NH3形成过程以及 NH3和H+形成NH4+的过程并讨论NH3和H+ 是如何形成NH4+ 的？
思考：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 H﹕﹕ + H+ → N H
2、极性键： 条件：
共用电子对发生偏移 的共价键
两个成键原子吸引电子的能力 不相同 不同 ） （电负性 一般 不同种元素之间形成的共价键为极性键
总结：
一般情况下，同种元素的原子之间 形成
非极性
原子之间形成
共价键，不同种元素的 极性 共价键。
例如：N2 NO CO2 H2O NH3
非极性 极性
请比较下列极性键的极性强弱： F－H、O－H、N－H、C－H
课堂练习
1、下列分子中含有非极性键的共价化合物是 （ BEF ） A. F2 B. C2H2 C. Na2O2 D. NH3 E. C2H6 F. H2O2 G. CO2
2、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 （ C ）
r0
v
V：势能 r：核间距
0
r0
r
v
V：势能 r：核间距
r
教科书 P43
二、共价键的形成
1、共价键形成的本质
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 电子形成共用电子对， 两原子核间的电子密度 增加 ，体系的能量 降低 。
2、共价键形成的条件 A、有自旋方向相反的未成对电子
问题探究三
氮气的化学性质很不活泼，通常很难
与其它物质发生化学反应。
请你写出氮分子的电子式和结构式， 并分析氮分子中氮原子的轨道如何重叠形 成化学键？
z
z
π
z
y
y
σ
y
x
N π
N
N
N 中有一个 σ 键，两个 π 键
3、σ键和π键的比较 σ键 成键方向 电子云形状 “头碰头” π键 “肩并肩”
轴对称 镜像对称 牢固 强度大， 强度较小 不易断裂 易断裂 程度 共价单键是σ 键，共价双 键中一个是σ 键，另一个 成键判断规律 是π 键，共价三键中一个 是σ 键，另两个为 π 键
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，两原子核的平均间距— 键长越短，共价键的键能 越大 。
阅读
教科书P49 表3-5
思考
1．N2、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?
从表3-5数据可知，N—H键、O—H键与H—F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。 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? 一般情况下，分子的键长越短，键能越大，该分子 越稳定。
3、含有共价键的物质是否一定是共价分子？
否。如NaOH 4、两个氢原子是如何形成氢分子?
问题探究一
2个氢原子一定能形成氢分子吗？
两个核外电子自旋方向相反的氢原子
↑
↓
两个核外电子自旋方向相同的氢原子
↑
↑
v
V：势能 r：核间距
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r0
v
V：势能 r：核间距
0
r0
r
r0
v
V：势能 r：核间距
0
r0
r
H C C H
H C Br H
C
H
+ 2 Br–Br
Br C
C Br
Br Br
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？
π键
苯分子中的大π键 教科书 P46-47
拓展视野
共价键理论的发展 (P45)
路易斯价键理论
现代价键理论（VB法）
分子轨道理论（MO法）
(1)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) (2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
(1) △H = 946kJ/mol+3×436kJ/mol -2×(3×393)kJ/mol= -104kJ/mol (2) △H=2×436kJ/mol+498kJ/mol -2×(2×463) kJ/mol=-482kJ/mol 2、根据卤化氢键能的数据解释卤化氢分子的稳定性 HF > HCl > HBr > HI
气态A原子和B原子的过程所吸收的能量，称为AB
间共价键的键能。 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· -1 。 mol
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。
3、下列说法正确的是 ( B ) 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 4、下列微粒中原子最外层电子数均为8的是 ( BC) A. PCl5 B. NF3 C. CO2 D. BF3
+
p—p
σ键：原子轨道以“头碰头”方
式
常见类型：s-s 、 s-p 、p-p
互相重叠形成的共价键
2、肩并肩重叠 — π键
电子云镜像对称
π键：原子轨道以“肩并肩”方式
相互重叠而形成的共价键
课堂练习
σ键的常见类型有(1) s-s (2) s-p (2) p-p 请指出下列分子σ键所属类型: s-p A、HBr s-p B、NH3 p-p C、F2 D、H2 s-s
通过学习有关共价键的知识， 我们已经知道下列问题答案： 1、通常哪些元素的原子之间能形成共价键？ 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。 2、如何用电子式表示共价分子的形成过程？ · · · · H·+ · · Cl · H· · Cl ·· · · · ·
箭头发自提供电子对的原子， 指向接受电子对的原子
﹕﹕
（1）电子式
H H﹕﹕H N H
+
拓展：
（1）H＋在水溶液中容易与H2O结合
成为H3O＋，请分析H3O＋中的化 学键
（2）请分析H2SO4、H3PO4中化学键 （3）请分析AlCl3中化学键
小结
1、共价 键的类型
σ键：头碰头重叠 （1）按成键方式分 π键：肩并肩重叠 （2）按共用电子对 有无偏移分 非极性键 极性键
吸收的能量： 436 + 243 = 679 (kJ/mol) 放出的能量： 2×431 = 862 (kJ/mol) 反应物总键能 生成物总键能
故放出热量183 kJ/mol 即△H＝－183 kJ/mol
总结： △H＝反应物的总键能－生成物的总键能
教科书P50
1、根据表3-5中的数据，计算下列化学反应中的能量 变化ΔH。
三、共价键的特点
1、具有饱和性
形成的共价键数 = 未成对电子数
例如：C－4、N－3、O－2、X－1、H－1
在形成共价键时，两个参与成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 。
3、键角
在原子数超过2的分子中，两个共价键之间
的夹角称为键角 。
H
O H H
H
N H H
H
C H
H
O
C
O
104.5o V型
107o18΄ 三角锥型
109o28΄ 正四面体型
问题探究四
乙烷、乙烯和乙炔分子中的
共价键分别由几个 σ 键和几个 π 键组成？
乙烷： 7 个 σ 键 乙烯： 5 个 σ 键、 1 个 π 键 乙炔： 3 个 σ 键 、 2 个 π 键
乙烯分子中原子轨道重叠方式示意图
乙炔分子中轨道重叠方式示意图
问题探究五
请写出乙烯、乙炔与足量溴水发生 加成反应的反应方程式。 H H C H H H + Br–Br H C Br H
（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 （1）定义：
单键 双键 叁键
（2）配位键的成键条件：
（3）配位键的存在：
非极性键、极性键与配位键的比较
键 共 价 型 特 点 形成条件 示例
共用电子对 非极性键 不发生偏移
相同非金属元素原 子的电子配对成键 不同元素原子的 电子配对成键
专题3 微粒间作用力与物质性质
第三单元 共价键 原子晶体
金属键
化学键
离子键
共价键
一、共价键
1、定义： 原子间通过共用电子对所形成的化学键
2、成键微粒： 原子 3、成键本质： 共用电子对
4、成键原因： 不稳定要趋于稳定；体系能量降低 5、成键的条件： 电负性相同或差值小的原子之间,且成键的原子 最外层未达到饱和状态即成键原子有未成对电子
H H﹕﹕H N H
﹕﹕
氮原子有孤对电子，氢离子有空轨道 共用电子对全部由氮原子提供
﹕﹕
＋
（三）配位键
由一个原子提供一对电子与另一个接
受电子的原子形成共价键，这样的共价键
称为配位键
成键要求：一个原子提供孤对电子， 另一个原子有空轨道，两者形成配位键
配位键的表示方法：
（2）结构式
在NH4+中，4个N－H 键是完全相同的
课堂练习
请指出下列物质中存在哪些化学键，若 为共价键，请指出是极性键还是非极性键？
NaOH Na2O2 H2O2 NH4Cl 离子键、极性键 离子键、非极性键 极性键 离子键、极性键 极性键、非极性键
C2H6
思考：在HF和HCl中，共用电子对 的偏移程度是否相同？
3、在极性共价键中，成键原子吸引 电子的能力差别越大，共用电子对的 偏移程度 越大，共价键的极性 越大 。
化学反应的本质：
旧键的断裂和新键的生成
吸收能量 放出能量
吸热反应 放热反应
吸收能量 大于 放出能量
吸收能量 小于 放出能量
问题解决
已知H－H的键能436 kJ/mol、Cl－Cl的键能
243 kJ/mol、H－Cl的键能431 kJ/mol 。
请判断：H2＋Cl2 2HCl是放热反应还是吸热
反应？反应热为多少？
H2 HCl
极性键
键
共用电子对 偏向一方原子
配位键
共用电子对 由一方提供
一方原子有孤电子 对，另一方原子有 NH4+ 价层空轨道
五、共价键的键参数
1、键长：两个成键原子的核间平均距离
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，两原子核的平均间距—键长越短 。
2、键能
在101KPa、298K条件下，1mol气态AB分子生成
6、存在范围：非金属单质、共价化合物、离子化合物
7、影响共价键强弱的主要因素： 键长（成键原子的核间距）
一般键长越 短 ，键能越 大 ，共价键越 牢固 分子就越 。 稳定
，
8、共价化合物： 相邻的原子之间只以共价键相连的 化合物属于共价化合物。 1、共价化合物中只含有共价键 2、离子化合物中一定含有离子 键，也可能含有共价键
问题探究六
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？
p-p、 s-p
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偏移吗？
（二）极性键和非极性键 1、非极性键：
共用电子对不发生偏移 的共价键
条件： 两个成键原子吸引电子的能力 相同
（电负性 相同 ） 一般 相同 元素之间形成的共价键为非极性键
5、 写出下列物质的电子式 （1）Br2（2）CO2 （3）PH3（4）NaH （5）Na2O2
问题探究二
为什么F 、O 、N 、C与H形成的 简单化合物(HF 、H2O 、NH3、CH4) 中H原子数不等？
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。
－电子配对原理
B、原子轨道要实现最大程度的重叠
－最大重叠原理
课堂练习
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 ( B ) A. 先变大后变小 B. 先变小后变大 C. 逐渐变小 D. 逐渐增大 2、下列不属于共价键的成键因素的是 ( D ) 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
p
（2）具有方向性
注：s轨道与s轨道形成的共价键无方向性
四、共价键的类型
（一）σ键和π键
1、头碰头Leabharlann Baidu叠 — σ键
H· H· +
相互
H:H
靠拢
s—s
·· · H· · · + Cl · ·
· · H ·· · Cl · · ·
p—s
· · ·· · · Cl·+ Cl · · · ·· · ·
· · · · · · · Cl Cl · ·· · · · ·