第三單元共價(jià)鍵原子晶體第一二課時(shí)

第三單元共價(jià)鍵原子晶體第一二課時(shí)第一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四無論是自然界存在的，還是人工合成的物質(zhì)，大多數(shù)是含有共價(jià)鍵的物質(zhì)。共價(jià)鍵是一種重要的化學(xué)鍵。第二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四2.共價(jià)鍵的成鍵微粒：原子1.共價(jià)鍵的定義：原子間通過共用電子對所形成的的化學(xué)鍵。我們已經(jīng)了解的共價(jià)鍵的概念：3.共價(jià)鍵的存在：如絕大多數(shù)非金屬單質(zhì)共價(jià)化合物某些離子化合物共價(jià)化合物：相鄰的原子之間只以共價(jià)鍵相連的化合物屬于共價(jià)化合物。如二氧化碳、水、甲烷等。第三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四寫出下列分子的電子式和結(jié)構(gòu)式

分子式電子式結(jié)構(gòu)式分子式電子式結(jié)構(gòu)式H2H2SN2CaF2NaOHCS2以上物質(zhì)中哪些是離子化合物？哪些是共價(jià)化合物？?思考1、共價(jià)化合物中只含有共價(jià)鍵2、離子化合物中一定含有離子鍵，也可能含有共價(jià)鍵上一頁第四頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四通過學(xué)習(xí)有關(guān)共價(jià)鍵的知識，你知道下列問題的答案嗎？為什么氫分子是雙原子分子而氦分子卻是單原子分子呢？通過哪些元素的原子之間能形成共價(jià)鍵？如何用電子式表示共價(jià)分子的形成過程？含有共價(jià)鍵的物質(zhì)是否一定是共價(jià)分子？H·+·ClHCl··············第五頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四共價(jià)鍵的形成第六頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四問題探究：2個氫原子一定能形成氫分子嗎？第七頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四氫氣分子形成過程的能量變化從核間距和成鍵電子的自旋方向來觀察能量的變化情況。相距很遠(yuǎn)的兩個自旋方向相反的氫原子相互逐漸接近,在這一過程中體系能量將先變小后變大第八頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四鍵角在分子中鍵和鍵之間的夾角叫做鍵角OHHO=C=O104°30′（折線型）180°（直線型）HHHHC109°28′（正四面體）HHHN107°18′（三角錐形）第九頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四1、共價(jià)鍵的形成（1）有自旋方向相反的未成對電子（2）原子軌道要實(shí)現(xiàn)最大限度的重疊兩原子各自提供1個自旋方向相反的電子彼此配對。兩個原子軌道重疊部分越大，兩核間電子的概率密度越大，形成的共價(jià)鍵越牢固，分子越穩(wěn)定。一、共價(jià)鍵的形成以氫分子的形成為例：自旋方向相反的兩個電子之間可以形成化學(xué)鍵。第十頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四一、共價(jià)鍵的形成元素的電負(fù)性相差小于1.7。非金屬元素原子之間形成的化學(xué)鍵一般就是共價(jià)鍵。某些金屬與非金屬元素原子之間形成的化學(xué)鍵也是共價(jià)鍵。通常哪些元素的原子之間能形成共價(jià)鍵?第十一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四課堂練習(xí)1、各數(shù)值表示有關(guān)元素的原子序數(shù)，其所表示的各原子組中能以離子鍵相互結(jié)合成穩(wěn)定化合物的是()A.10與19B.6與16C.11與17D.14與82、下列物質(zhì)中只有共價(jià)鍵的是()A.NaOHB.NaClC.H2D.H2S3、下列物質(zhì)中既有離子鍵，又有共價(jià)鍵的是()A.H2OB.CaCl2C.KOHD.Cl2CC、DC第十二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四含有共價(jià)鍵的化合物一定是共價(jià)化合物全部由非金屬元素組成的化合物一定是共價(jià)化合物在氣態(tài)單質(zhì)分子里一定有共價(jià)鍵錯，如NH4Cl等銨鹽

錯，如：NaOHNa2SO4

錯，He、Ne等稀有氣體4、判斷第十三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四2、共價(jià)鍵的形成本質(zhì)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

，兩原子核間的電子密度

，體系的能量

。重疊相反未成對共用電子對增加降低第十四頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四3、共價(jià)鍵的特征（1）具有飽和性形成的共價(jià)鍵數(shù)

=未成對電子數(shù)在成鍵原子中，有幾個未成對電子通常就只能形成幾個共價(jià)鍵，所以在共價(jià)分子中每個原子形成共價(jià)鍵數(shù)目是一定的。第十五頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四分析：下列形成分子的原子使用哪些軌道上的電子(即是哪些原子軌道進(jìn)行重疊)H2HFF2O2N2第十六頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四回憶：你已經(jīng)認(rèn)識到的原子中各種電子云的形狀和伸展方向？第十七頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四（2）具有方向性p第十八頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四（2）具有方向性p第十九頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四在形成共價(jià)鍵時(shí)，兩個參與成鍵的原子軌道總是盡可能沿著電子出現(xiàn)機(jī)會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，一個原子與周圍的原子形成的共價(jià)鍵就表現(xiàn)出方向性（s軌道與s軌道重疊形成的共價(jià)鍵無方向性，例外）。第二十頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四因?yàn)镾軌道是球形對稱的，所以S軌道與S軌道形成的共價(jià)鍵沒有方向性。是不是所有的共價(jià)鍵都具有方向性？問題：（2）具有方向性第二十一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四成鍵原子軌道只有采用最大重疊才能形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵，由于p,d,f軌道在空間有不同的伸展方向，即有方向性，因此共價(jià)鍵有方向性。第二十二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四4、用電子式表示共價(jià)鍵的形成過程H+例如用電子式表示共價(jià)鍵HCl、Cl2的形成過程Cl+第二十三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四又如N2、H2O的形成過程2++

N2：H2O：請與離子化合物的形成過程的電子式進(jìn)行比較第二十四頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四小結(jié)：共價(jià)鍵的形成條件共價(jià)鍵的本質(zhì)共價(jià)鍵的特征用電子式表示共價(jià)鍵的形成過程第二十五頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四5.下列不屬于共價(jià)鍵的成鍵因素的是Ａ.共用電子對在兩核間高頻率出現(xiàn)Ｂ.共用的電子必須配對Ｃ.成鍵后體系能量降低，趨于穩(wěn)定Ｄ.兩原子核體積大小要適中Ｄ課堂練習(xí)第二十六頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四N2H2OCO2NH36.用電子式表示下列共價(jià)分子的形成的過程課堂練習(xí)第二十七頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四共價(jià)鍵理論的發(fā)展路易斯價(jià)鍵理論現(xiàn)代價(jià)鍵理論（VB法）分子軌道理論（MO法）第二十八頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四共價(jià)鍵的類型第二十九頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，通常難以與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。請你寫出氮分子的電子式和結(jié)構(gòu)式，分析氮分子中氮原子的原子軌道是如何重疊形成共價(jià)鍵的，并與同學(xué)交流討論。第三十頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四zzyyxσNNπzπy氮分子中原子軌道重疊方式示意圖第三十一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四（1）頭碰頭重疊——σ鍵相互靠攏H·+H·H:Hs軌道—s軌道S軌道和p軌道形成穩(wěn)定共價(jià)鍵的幾種重疊方式1.σ鍵和π鍵第三十二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四（1）σ鍵：X++s—s++++++++原子軌道以“頭碰頭”方式互相重疊導(dǎo)致電子在兩核間出現(xiàn)的機(jī)會增大而形成的共價(jià)鍵形成σ鍵的電子稱為σ電子第三十三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四+-Xpx—px+-+-+-+-+-第三十四頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四p—p+Cl·+·ClCl

Cl··························第三十五頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四X++-px—s+-++-+例：H2+Cl2=2HCl第三十六頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四H·+·ClHCl··············p—s第三十七頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四1.σ鍵：“頭碰頭”X++s—sX++-px—s+--+Xpx—px形成σ鍵的電子稱為σ電子。原子軌道沿核間連線重疊(即頭碰頭方式)形成的共價(jià)鍵,叫σ鍵.第三十八頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四σ鍵的類型第三十九頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四1、σ鍵原子軌道以“頭碰頭”方式互相重疊導(dǎo)致電子在核間出現(xiàn)的概率增大而形成的共價(jià)鍵二、共價(jià)鍵的類型形成σ鍵的電子稱為σ電子第四十頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四相互靠攏s-ss-pp-p第四十一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四原子軌道以“肩并肩”方式相互重疊導(dǎo)致電子在核間出現(xiàn)的概率增大而形成的共價(jià)鍵2、π鍵形成π鍵的電子稱為π電子。第四十二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四（2）π鍵：原子軌道以“肩并肩”方式相互重疊導(dǎo)致電子在核間出現(xiàn)的概率增大而形成的共價(jià)鍵+|XpZ—pZ+|+|+|+|+|+|+|ZZ第四十三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四第四十四頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四

2.π鍵：“肩并肩”+I+IXZZpZ—pZ形成π鍵的電子稱為π電子。原子軌道在核間連線兩側(cè)進(jìn)行重疊(即采用肩并肩)方式形成的共價(jià)鍵,叫π鍵.第四十五頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四π鍵的類型第四十六頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四小結(jié)：σ

鍵與π鍵的比較

σ鍵

π鍵

重疊方式與單鍵、雙鍵、三鍵的關(guān)系牢固程度“頭碰頭”重疊肩并肩重疊單鍵是σ鍵，雙鍵、三鍵中只有一個是σ鍵單鍵不可能是π鍵，雙鍵中有一個、三鍵中有兩個是π鍵重疊程度較大，比較牢固重疊程度較小，較易斷裂第四十七頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四教科書P46第四十八頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四有機(jī)物中的共價(jià)鍵1、C–H是σ鍵。2、C—C是σ鍵。3、C=C一個σ鍵，一個π鍵。4、C≡Ｃ一個σ鍵，兩個π鍵。乙烯、乙炔分子中C-Cσ鍵比較穩(wěn)定不容易斷裂，π鍵比較容易斷裂。（P49，注意氮氮與碳碳的鍵能）第四十九頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四乙烯分子中原子軌道重疊方式示意圖第五十頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四請指出乙烷、乙烯、乙炔分子中存在哪些類型的共價(jià)鍵，分別有幾個σ鍵，幾個π鍵？1個σ鍵+6個σ鍵3個σ鍵兩個π鍵5個σ鍵，一個π鍵第五十一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四乙烷、乙烯和乙炔分子中的共價(jià)鍵分別由幾個σ鍵和幾個π鍵組成？思考：第五十二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四乙烯、乙炔分子中軌道重疊方式示意圖第五十三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四第五十四頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四7.σ鍵的常見類型有(1)s-s,(2)s-p,(2)p-p，請指出下列分子σ鍵所屬類型:A.HFB.NH3

C.F2

D.H2

E.O2s-ps-pp-ps-sp-p課堂練習(xí)第五十五頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四8、已知π鍵可吸收紫外線，含π鍵物質(zhì)可做護(hù)膚品。請問下列物質(zhì)中哪些是含有π鍵的分子（）A.COB.CH4

C.CO2D.C2H2CD課堂練習(xí)第五十六頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四教科書P47第五十七頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四2.極性鍵和非極性鍵什么是非極性鍵？什么是極性鍵？極性鍵的強(qiáng)弱與共用電子對地偏向程度的關(guān)系是什么？第五十八頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四(1)非極性鍵：兩個成鍵原子吸引電子的能力

(電負(fù)性

)，共用電子對

偏移的共價(jià)鍵相同不發(fā)生相同(2)極性鍵：兩個成鍵原子吸引電子的能力

(電負(fù)性

)，共用電子對

偏移的共價(jià)鍵不同發(fā)生不同第五十九頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四氯氯鍵非極性鍵氫氯鍵非極性鍵第六十頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四教科書P47第六十一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四3、一般情況下，同種元素的原子之間形成

共價(jià)鍵，不同種元素的原子之間形成

共價(jià)鍵。非極性極性4、在極性共價(jià)鍵中，成鍵元素的電負(fù)性差值越大，共用電子對的偏移程度

，共價(jià)鍵的極性

。越大越大非金屬氫化物中鍵的極性最強(qiáng)的是

。氫氟鍵第六十二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四9.下列分子中含有非極性鍵的共價(jià)化合物是（）A.F2B.C2H2C.Na2O2D.NH3E.CH3COONaF.C2H6G.H2O2H.CO2BFG課堂練習(xí)第六十三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四10.關(guān)于乙醇分子的說法正確的是（）A.分子中共含有8個極性鍵B.分子中不含非極性鍵C.分子中只含σ鍵D.分子中含有1個π鍵C課堂練習(xí)第六十四頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四7311、課堂練習(xí)第六十五頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四12、下列分子中含有非極性鍵的是共價(jià)化合物是（）A、F2B、C2H2C、Na2O2D、NH3B課堂練習(xí)第六十六頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四13.只有在化合物中才能存在的化學(xué)鍵是（）

A.離子鍵B.共價(jià)鍵C.極性鍵D.非極性鍵AC課堂練習(xí)第六十七頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四14.下列物質(zhì)分子中無π鍵的是（）A.N2B.O2C.Cl2D.C2H4C15.H2S分子中兩個共價(jià)鍵的夾角接近90°，其原因是（）A.共價(jià)鍵的飽和性B.S原子電子排布C.共價(jià)鍵的方向性D.S原子中p軌道的形狀CD課堂練習(xí)第六十八頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四在水溶液中，NH3能與H+結(jié)合生成NH4＋請用電子式表示Ｎ和Ｈ形成NH３的過程并討論NH３和H＋是如何形成NH4+的第六十九頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四寫出氨與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式。

﹕HN

﹕﹕

﹕H

HH－N

→HH

H

氮原子有孤對電子，氫離子有空軌道。

NH3+HCl=NH4Cl

NH3+H+=NH4+氨分子中各原子均達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，為什么還能與氫離子結(jié)合？H+＋→

﹕HNH

﹕﹕

﹕H

H＋＋

共用電子對全部由氮原子提供。第七十頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四3.配位鍵由一個原子提供一對電子(孤對電子),另一個原子(有空的原子軌道)接受孤對電子形成共價(jià)鍵，這樣的共價(jià)鍵稱為配位鍵。配位鍵用“→”表示，箭頭指向接受孤對電子的原子，氨根離子與水合氫離子等.如：H[HNH]+H銨根離子中的四個氮?dú)滏I完全一樣(鍵長、鍵能相同)第七十一頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四16.已知水電離成為氫氧根離子和水合氫離子，試寫出陽離子的結(jié)構(gòu)。H[HO]+H課堂練習(xí)第七十二頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四在下列物質(zhì)中:⑴Cl2⑵NaI⑶H2S⑷CO2⑸CaCl2⑹N2⑺CCl4⑻N(yùn)a2O⑼NH3⑽HBr⒈含離子鍵的物質(zhì)是：⒉含有共價(jià)鍵的化合物是：⒊由極性鍵形成的非極性分子是：⒋由非極性鍵形成的非極性分子是：NaICaCl2

Na2OH2SCO2CCl4NH3HBrCO2CCl4Cl2N2課堂練習(xí)第七十三頁，共七十九頁，編輯于2023年，星期四小結(jié)：極性鍵單鍵雙鍵