202X年高中化學(xué)專題3第三單元共價(jià)鍵原子晶體第1課時(shí)共價(jià)鍵的形成和共價(jià)鍵的類型課件蘇教版選修3

1、專題3第三單元 共價(jià)鍵 原子晶體1.認(rèn)識(shí)共價(jià)鍵的形成和實(shí)質(zhì)，了解共價(jià)鍵的特征。2.掌握共價(jià)鍵的分類。目標(biāo)導(dǎo)航基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)探究欄目索引一、共價(jià)鍵的形成 基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué)答案共用電子對(duì)1.共價(jià)鍵概念吸引電子能力相近的原子間通過 所形成的 ，叫共價(jià)鍵。2.共價(jià)鍵的形成過程(以氫氣分子形成為例)當(dāng)兩個(gè)氫原子相互接近，若兩個(gè)氫原子核外電子的自旋方向 ，它們接近到一定距離時(shí)，兩個(gè) 軌道發(fā)生重疊，電子在兩原子核間出現(xiàn)的機(jī)會(huì) ，體系的能量逐漸 ，達(dá)到能量最低狀態(tài)。若核間距離進(jìn)一步地減小，兩原子核間的斥力增大，使體系的能量迅速上升，化學(xué)鍵相反1s較大下降答案這種排斥作用又將氫原子推回到平衡位置。氫分子形成過

2、程中能量(主要指勢(shì)能)隨核間距的變化如下圖所示：若兩個(gè)氫原子核外電子的自旋方向相同，當(dāng)它們相互接近時(shí)，兩原子間總是排斥作用占主導(dǎo)地位，體系能量將逐漸升高。所以，兩個(gè)帶有自旋方向 的電子的氫原子不可能形成氫分子。相同3.共價(jià)鍵形成的本質(zhì)當(dāng)成鍵原子相互接近時(shí)，原子軌道發(fā)生 ，自旋方向 的 電子形成共用電子對(duì)，兩原子核間的電子密度 ，體系的能量 。4.特點(diǎn)(1)共價(jià)鍵具有飽和性： 成鍵過程中，每個(gè)原子有幾個(gè)未成對(duì)電子，通常能和幾個(gè)自旋方向_的電子成鍵。故在共價(jià)分子中，每個(gè)原子形成鍵的數(shù)目是 的。 (2)共價(jià)鍵具有方向性： 成鍵時(shí)，兩個(gè)參與成鍵的 沿著電子出現(xiàn)機(jī)會(huì) 的方向重疊成鍵，且 重疊越多，電子在

3、兩核間出現(xiàn)的機(jī)會(huì)越多，體系的能量下降也就越多，形成的共價(jià)鍵越 。 答案重疊增加相反未成對(duì)降低相反一定原子軌道最大原子軌道牢固答案議一議1.哪些元素的原子之間能形成共價(jià)鍵？答案答案同種或不同種非金屬元素的原子之間能形成共價(jià)鍵；或通常情況下，吸引電子能力相近的原子之間通過共用電子對(duì)形成共價(jià)鍵；或兩個(gè)成鍵元素間的電負(fù)性差值小于1.7，它們之間通常形成共價(jià)鍵。答案2.寫出N、O、F的電子排布式和軌道表示式，思考為什么它們與H原子結(jié)合只能形成NH3、H2O、HF呢？答案答案(1)N：1s22s22p3O：1s22s22p4F：1s22s22p5(2)在形成共價(jià)鍵時(shí)，只有成鍵原子中自旋方向相反的未成對(duì)電子

4、才能形成共用電子對(duì)。成鍵過程中，每種元素的原子有幾個(gè)未成對(duì)電子，通常就只能和幾個(gè)自旋方向相反的電子形成共價(jià)鍵，所以在共價(jià)分子中，每個(gè)原子形成共價(jià)鍵的數(shù)目是一定的，這就是共價(jià)鍵的飽和性。N、O、F三種原子分別有3個(gè)、2個(gè)、1個(gè)未成對(duì)電子，只能分別與3個(gè)、2個(gè)、1個(gè)H原子結(jié)合成NH3、H2O、HF。答案(3)形成共價(jià)鍵時(shí)，兩個(gè)參與成鍵的原子軌道總是盡可能沿著電子出現(xiàn)機(jī)會(huì)最大的方向重疊成鍵，而且原子軌道重疊越多，電子在兩核間出現(xiàn)的機(jī)會(huì)越多，體系的能量下降也就越多，形成的共價(jià)鍵越牢固。因此，一個(gè)原子與周圍原子形成的共價(jià)鍵就表現(xiàn)出方向性。答案二、 共價(jià)鍵類型1.鍵和鍵 (1)分類依據(jù)：成鍵原子的原子軌道

5、 方式。 (2)鍵和鍵的比較： 鍵類型 鍵 鍵 原子軌道重疊方式 沿核間連線方向以“_”方式重疊 沿核間連線兩側(cè)以“_”方式重疊 原子軌道重疊部位 兩原子核之間 核間連線上方和下方 頭碰頭肩并肩重疊答案原子軌道重疊程度 _鍵的強(qiáng)度_成鍵規(guī)律判斷共價(jià)單鍵是鍵，雙鍵中一個(gè)是 鍵，一個(gè)是 鍵，叁鍵中一個(gè)是 鍵，另兩個(gè)是 鍵大小較大較小2.極性鍵和非極性鍵(1)非極性鍵：當(dāng)原子間形成共價(jià)鍵時(shí)，若兩個(gè)成鍵原子吸引電子的能力_，共用電子對(duì)不發(fā)生偏移，這樣的共價(jià)鍵叫非極性共價(jià)鍵。由 是非極性共價(jià)鍵，簡稱非極性鍵。(2)極性鍵：若形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子吸引電子的能力，共用電子對(duì) 發(fā) 生 偏 移 ， 這 樣 的

6、共 價(jià) 鍵 叫 極 性 共 價(jià) 鍵 。 由_是極性共價(jià)鍵，簡稱極性鍵。成鍵原子的電負(fù)性差值愈大，鍵的極性就 。當(dāng)成鍵原子的電負(fù)性相差很大時(shí)，可以認(rèn)為成鍵電子對(duì)完全移到電負(fù)性很大的原子一方。這時(shí)原子轉(zhuǎn)變成為離子，從而形成離子鍵。答案元素的原子形成的共價(jià)鍵不同不同種元素的原子形成的共價(jià)鍵愈強(qiáng)相同同種答案3.配位鍵(1)配位鍵的概念是 形成的共價(jià)鍵。(2)配位鍵常用AB表示，其中A是 孤電子對(duì)的原子，B是 孤電子對(duì)的原子。(3)配位鍵與共價(jià)鍵在形成過程上的主要不同是。由一個(gè)原子提供一對(duì)電子與另一個(gè)接受電子對(duì)的原子提供接受 配位鍵的共用電子對(duì)是由某個(gè)原子提供的，共價(jià)鍵的共用電子對(duì)是成鍵原子雙方共同提供

7、的 答案議一議1.填表類型比較非極性鍵極性鍵配位鍵本質(zhì)_成鍵條件(元素種類)成鍵原子得、失電子能力相同(同種非金屬)成鍵原子得、失電子能力差別較小(不同非金屬或金屬與非金屬元素電負(fù)性_)成鍵原子一方有孤電子對(duì)，另一方有_特征_相鄰原子間的共用電子對(duì)(電子云重疊)與原子核間的靜電作用差值較小空軌道有方向性、飽和性返回答案2.過二硫酸(H2S2O8)的結(jié)構(gòu)式為按要求回答問題：一分子H2S2O8含有_個(gè)鍵，_個(gè)極性鍵，_個(gè)非極性鍵，_個(gè)配位鍵。111014一、共價(jià)鍵的本質(zhì)特征 重點(diǎn)難點(diǎn)探究1.共價(jià)鍵的本質(zhì)原子之間形成共用電子對(duì)(或電子云重疊)。2.共價(jià)鍵的形成條件通常電負(fù)性相同(或差值較小，一般小于

8、1.7)的非金屬元素原子之間(或某些金屬與非金屬元素之間)形成共價(jià)鍵。3.共價(jià)鍵的特征(1)共價(jià)鍵的飽和性決定了各種原子形成分子時(shí)相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系。(2)共價(jià)鍵的方向性決定了分子的立體構(gòu)型。特別提醒(1)所有的共價(jià)鍵都有飽和性，但不是所有的共價(jià)鍵都有方向性，如兩個(gè)1s軌道(H原子與H原子)重疊形成的ss 鍵沒有方向性。(2)少部分金屬與非金屬元素原子間形成共價(jià)鍵，如BeCl2、AlCl3等原子間均以共價(jià)鍵結(jié)合。(3)并不是所有的單質(zhì)中都有共價(jià)鍵，稀有氣體中不存在化學(xué)鍵，金屬單質(zhì)中不存在共價(jià)鍵。解析答案例1下列說法正確的是()A.若把H2S分子寫成H3S分子，違背了共價(jià)鍵的飽和性B.H3O的存

9、在說明共價(jià)鍵不具有飽和性C.所有共價(jià)鍵都有方向性D.兩個(gè)原子軌道發(fā)生重疊后，電子僅存在于兩核之間解析解析S原子有兩個(gè)未成對(duì)電子，根據(jù)共價(jià)鍵的飽和性，形成的氫化物為H2S，A項(xiàng)對(duì)；H2O能結(jié)合1個(gè)H形成H3O，不能說明共價(jià)鍵不具有飽和性，B項(xiàng)錯(cuò)；H2分子中，H原子的s軌道成鍵時(shí)，因?yàn)閟軌道為球形，所以H2分子中的HH鍵沒有方向性，C項(xiàng)錯(cuò)；兩個(gè)原子軌道發(fā)生重疊后，電子只是在兩核之間出現(xiàn)的機(jī)會(huì)大，D項(xiàng)錯(cuò)。答案答案A變式訓(xùn)練1下列各組物質(zhì)中，所有化學(xué)鍵都是共價(jià)鍵的是()A.H2S和Na2O2 B.H2O2和CaF2C.NH3和N2 D.HNO3和NaCl 解析答案解析解析A項(xiàng)，Na2O2中既有離子鍵又

10、有OO共價(jià)鍵，不正確；B項(xiàng)，CaF2中只有離子鍵，不正確；D項(xiàng)，NaCl屬于離子化合物，沒有共價(jià)鍵。C解題反思含有共價(jià)鍵的物質(zhì)(1)非金屬單質(zhì)(稀有氣體除外)；(2)所有共價(jià)化合物；(3)復(fù)雜的離子化合物，如強(qiáng)堿、含氧酸鹽、過氧化物(Na2O2等)、過硫化物(Na2S2等)、CaC2等。二、共價(jià)鍵的類型1. 鍵與鍵(1)鍵：對(duì)于含有未成對(duì)的s電子或p電子的原子，它可以通過ss、sp、pp等軌道“頭碰頭”重疊形成共價(jià)鍵。鍵構(gòu)成分子的骨架，可單獨(dú)存在于兩原子間，兩成鍵原子間只有1個(gè)鍵。(2)鍵：當(dāng)兩個(gè)p軌道pypy、pzpz以“肩并肩”方式進(jìn)行重疊形成的共價(jià)鍵，叫做鍵。鍵的原子軌道重疊程度不如鍵大

11、，所以鍵不如鍵牢固。鍵一般是與鍵共同存在于具有雙鍵或叁鍵的分子中。因?yàn)殒I電子云不像鍵那樣集中在兩核的連線上，原子核對(duì)電子的束縛力較小，電子能量較高，活動(dòng)性較大，所以容易斷裂。因此，一般含有共價(jià)雙鍵和叁鍵的化合物容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。2.單鍵、雙鍵和叁鍵單鍵：共價(jià)單鍵一般是鍵，以共價(jià)單鍵結(jié)合的兩個(gè)原子間只能有1個(gè)鍵。雙鍵：一個(gè)是鍵，另一個(gè)是鍵。叁鍵：叁鍵中有一個(gè)鍵和兩個(gè)鍵。3.配位鍵如果共價(jià)鍵的形成是由兩個(gè)成鍵原子中的一個(gè)原子單獨(dú)提供一對(duì)電子進(jìn)入另一個(gè)原子的空軌道共用而成鍵，這種共價(jià)鍵稱為配位鍵。配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵。4.非極性鍵和極性鍵由同種元素的原子形成的共價(jià)鍵是非極性共價(jià)鍵，簡稱非極性鍵。

12、由不同種元素的原子形成的共價(jià)鍵是極性共價(jià)鍵，簡稱極性鍵。成鍵原子的電負(fù)性差值愈大，鍵的極性就愈強(qiáng)。當(dāng)成鍵原子的電負(fù)性相差很大時(shí)，可以認(rèn)為成鍵電子對(duì)完全移到電負(fù)性很大的原子一方。這時(shí)原子轉(zhuǎn)變成為離子，從而形成離子鍵。解析答案例2有下列十種物質(zhì)：CH4CH3CH2OHN2HClCO2CH3CH3C2H4C2H2H2O2HCHO。請(qǐng)按要求回答下列問題(填寫編號(hào))：(1)只有鍵的有_，既有鍵又有鍵的有_。(2)只含有極性鍵的化合物有_，既含有極性鍵，又含有非極性鍵的化合物有_。(3)含有雙鍵的有_，含有叁鍵的有_。解析解析十種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式分別為 、 、NN、HCl、O=C=O、 、 、 HCCH、HOOH、 。 根 據(jù) 以 下 兩 點(diǎn) 判 斷 化 學(xué) 鍵 類 型 ： 單 鍵 只 有 鍵 ，雙鍵中有1個(gè)鍵和1個(gè)