苏教版高中化学选修三课件：3.3.1 共价键的形成和共价键的类型

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1、专题3 第三单元 共价键 原子晶体,第1课时 共价键的形成和共价键的类型,1.认识共价键的形成和实质，了解共价键的特征。 2.掌握共价键的分类。,目标导航,基础知识导学,重点难点探究,随堂达标检测,栏目索引,一、共价键的形成,基础知识导学,答案,共用电子对,1.共价键概念 吸引电子能力相近的原子间通过 所形成的 ，叫共价键。 2.共价键的形成过程(以氢气分子形成为例) 当两个氢原子相互接近，若两个氢原子核外电子的自旋方向 ，它们接近到一定距离时，两个 轨道发生重叠，电子在两原子核间出现的机会 ，体系的能量逐渐 ，达到能量最低状态。若核间距离进一步地减小，两原子核间的斥力增大，使体系的能量迅速上

2、升，,化学键,相反,1s,较大,下降,答案,这种排斥作用又将氢原子推回到平衡位置。氢分子形成过程中能量(主要指势能)随核间距的变化如下图所示：,若两个氢原子核外电子的自旋方向相同，当它们相互接近时，两原子间总是排斥作用占主导地位，体系能量将逐渐升高。所以，两个带有自旋方向 的电子的氢原子不可能形成氢分子。,相同,3.共价键形成的本质 当成键原子相互接近时，原子轨道发生 ，自旋方向 的 电子形成共用电子对，两原子核间的电子密度 ，体系的能量 。 4.特点 (1)共价键具有饱和性： 成键过程中，每个原子有几个未成对电子，通常能和几个自旋方向_的电子成键。故在共价分子中，每个原子形成键的数目是 的。

3、 (2)共价键具有方向性： 成键时，两个参与成键的 沿着电子出现机会 的方向重叠成键，且 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 。,答案,重叠,增加,相反,未成对,降低,相反,一定,原子轨道,最大,原子轨道,牢固,答案,议一议 1.哪些元素的原子之间能形成共价键？ 答案 同种或不同种非金属元素的原子之间能形成共价键；或通常情况下，吸引电子能力相近的原子之间通过共用电子对形成共价键；或两个成键元素间的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键。,答案,2.写出N、O、F的电子排布式和轨道表示式，思考为什么它们与H原子结合只能形成NH3、H2O、HF呢？,

4、答案 (1)N：1s22s22p3 O：1s22s22p4 F：1s22s22p5 (2)在形成共价键时，只有成键原子中自旋方向相反的未成对电子才能形成共用电子对。成键过程中，每种元素的原子有几个未成对电子，通常就只能和几个自旋方向相反的电子形成共价键，所以在共价分子中，每个原子形成共价键的数目是一定的，这就是共价键的饱和性。N、O、F三种原子分别有3个、2个、1个未成对电子，只能分别与3个、2个、1个H原子结合成NH3、H2O、HF。,答案,(3)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

5、也就越多，形成的共价键越牢固。因此，一个原子与周围原子形成的共价键就表现出方向性。,答案,二、 共价键类型 1.键和键 (1)分类依据：成键原子的原子轨道 方式。 (2)键和键的比较：,头碰头,肩并,肩,重叠,答案,大,小,较大,较小,2.极性键和非极性键 (1)非极性键：当原子间形成共价键时，若两个成键原子吸引电子的能力_，共用电子对不发生偏移，这样的共价键叫非极性共价键。由 是非极性共价键，简称非极性键。 (2)极性键：若形成共价键的两个原子吸引电子的能力 ，共用电子对发生偏移，这样的共价键叫极性共价键。由_是极性共价键，简称极性键。成键原子的电负性差值愈大，键的极性就 。当成键原子的电负

6、性相差很大时，可以认为成键电子对完全移到电负性很大的原子一方。这时原子转变成为离子，从而形成离子键。,答案,元素的原子形成的共价键,不同,不同种元素的原子形成的共价,键,愈强,相同,同种,答案,3.配位键 (1)配位键的概念是 形成的共价键。 (2)配位键常用AB表示，其中A是 孤电子对的原子，B是 孤电子对的原子。 (3)配位键与共价键在形成过程上的主要不同是 。,由一个原子提供一对电子与另一个接受电子对的原子,提供,接受,配位键的共用电子对是由某个原子提供的，共价键的共用电子对是成键原子双方共同提供的,答案,议一议 1.填表,相邻原子间的共用电子对(电子云重叠)与原子核间的静电作用,差值较

7、小,空轨道,有方向性、饱和性,返回,答案,2.过二硫酸(H2S2O8)的结构式为,按要求回答问题： 一分子H2S2O8含有_个键，_个极性键，_个非极性键，_个配位键。,11,10,1,4,一、共价键的本质特征,重点难点探究,1.共价键的本质 原子之间形成共用电子对(或电子云重叠)。 2.共价键的形成条件 通常电负性相同(或差值较小，一般小于1.7)的非金属元素原子之间(或某些金属与非金属元素之间)形成共价键。 3.共价键的特征 (1)共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。 (2)共价键的方向性决定了分子的立体构型。,特别提醒,(1)所有的共价键都有饱和性，但不是所有的共价

8、键都有方向性，如两个1s轨道(H原子与H原子)重叠形成的s-s 键没有方向性。 (2)少部分金属与非金属元素原子间形成共价键，如BeCl2、AlCl3等原子间均以共价键结合。 (3)并不是所有的单质中都有共价键，稀有气体中不存在化学键，金属单质中不存在共价键。,解析答案,例1 下列说法正确的是( ) A.若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性 B.H3O的存在说明共价键不具有饱和性 C.所有共价键都有方向性 D.两个原子轨道发生重叠后，电子仅存在于两核之间,解析 S原子有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，形成的氢化物为H2S，A项对； H2O能结合1个H形成H3O，不能说明共价键

9、不具有饱和性，B项错； H2分子中，H原子的s轨道成键时，因为s轨道为球形，所以H2分子中的HH键没有方向性，C项错； 两个原子轨道发生重叠后，电子只是在两核之间出现的机会大，D项错。 答案 A,变式训练1 下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是( ) A.H2S和Na2O2 B.H2O2和CaF2 C.NH3和N2 D.HNO3和NaCl,解析答案,解析 A项，Na2O2中既有离子键又有OO共价键，不正确； B项，CaF2中只有离子键，不正确； D项，NaCl属于离子化合物，没有共价键。,C,解题反思,含有共价键的物质 (1)非金属单质(稀有气体除外)； (2)所有共价化合物； (3)复杂

10、的离子化合物，如强碱、含氧酸盐、过氧化物(Na2O2等)、过硫化物(Na2S2等)、CaC2等。,二、共价键的类型,1. 键与键 (1)键：对于含有未成对的s电子或p电子的原子，它可以通过s-s、s-p、p-p等轨道“头碰头”重叠形成共价键。键构成分子的骨架，可单独存在于两原子间，两成键原子间只有1个键。 (2)键：当两个p轨道py-py、pz-pz以“肩并肩”方式进行重叠形成的共价键，叫做键。键的原子轨道重叠程度不如键大，所以键不如键牢固。键一般是与键共同存在于具有双键或叁键的分子中。因为键电子云不像键那样集中在两核的连线上，原子核对电子的束缚力较小，电子能量较高，活动性较大，所以容易断裂。

11、因此，一般含有共价双键和叁键的化合物容易发生化学反应。,2.单键、双键和叁键 单键：共价单键一般是键，以共价单键结合的两个原子间只能有1个键。 双键：一个是键，另一个是键。 叁键：叁键中有一个键和两个键。 3.配位键 如果共价键的形成是由两个成键原子中的一个原子单独提供一对电子进入另一个原子的空轨道共用而成键，这种共价键称为配位键。配位键是一种特殊的共价键。,4.非极性键和极性键 由同种元素的原子形成的共价键是非极性共价键，简称非极性键。 由不同种元素的原子形成的共价键是极性共价键，简称极性键。 成键原子的电负性差值愈大，键的极性就愈强。当成键原子的电负性相差很大时，可以认为成键电子对完全移到

12、电负性很大的原子一方。这时原子转变成为离子，从而形成离子键。,解析答案,例2 有下列十种物质：CH4 CH3CH2OH N2 HCl CO2 CH3CH3 C2H4 C2H2 H2O2 HCHO。 请按要求回答下列问题(填写编号)： (1)只有键的有_，既有键又有键的有_。 (2)只含有极性键的化合物有_，既含有极性键，又含有非极性键的化合物有_。 (3)含有双键的有_，含有叁键的有_。,解析 十种物质的结构式分别为 、 、NN、HCl、O=C=O、 、 、 HCCH、HOOH、 。根据以下两点判断化学键类型：单键只有是键，,双键中有1个键和1个键，叁键中有1个键和2个键；同种元素原子之间形成

13、的共价键是非极性键，不同种元素原子之间形成的共价键是极性键。,答案 (1) (3) ,(2) ,解题反思,键与键的判断方法,变式训练2 (1)1 mol CO2中含有的键数目为_。,解析答案,解析 1个CO2分子内含有2个碳氧双键，1个双键中含有1个键，1个键，则1 mol CO2中含有2 mol 。,26.021023个(或2 mol),解析 N2中含有氮氮叁键，由1个键和2个键组成，为非极性键； CO2中含有2个碳氧双键，由2个键和2个键组成，为极性键； CH2Cl2中含有CH键、CCl键，均为极性键(键)； C2H4中含有4个CH键、1个碳碳双键，其中碳碳双键由1个键和1个键组成； C2

14、H6中含有CH键、CC键，均由键组成； CaCl2为离子化合物，只含有离子键； NH4Cl为离子化合物，含有离子键和共价键。,返回,(2)下列物质中，只含有极性键的分子是_，既含离子键又含共价键的化合物是_；只存在键的分子是_，同时存在键和键的分子是_。 A.N2 B.CO2 C.CH2Cl2 D.C2H4 E.C2H6 F.CaCl2 G.NH4Cl,解析答案,BC,G,CE,ABD,1.下列关于共价键的说法不正确的是( ) A.H2S分子中两个共价键的键角接近90的原因是共价键有方向性 B.N2分子中有一个键，两个键 C.两个原子形成共价键时至少有1个键 D.在双键中，键不如键稳定,D,随

15、堂达标检测,1,2,3,答案,4,5,1,2,3,4,5,2.具有下列电子排布式的原子中，不能形成键的是( ) A.1s22s22p63s23p4 B.1s22s22p3 C.1s22s22p63s1 D.1s22s22p2,C,答案,1,2,3,4,5,3.下列说法正确的是( ) A.所有的原子轨道都具有一定的伸展方向，因此所有的共价键都具有方向性 B.某原子跟其他原子形成共价键时，其共价键数一定等于该元素原子的外 围电子数 C.基态C原子有两个未成对电子，所以最多只能形成2个共价键 D.1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性 决定的,解析答案,1,2,3,4,

16、5,解析 只有2个s原子轨道重叠形成的HH键没有方向性，其他原子轨道重叠形成的共价键都有方向性，故A不正确； 非金属元素的原子形成的共价键数目一般等于该原子最外层的未成对电子数，不能说一定等于该元素原子的外围电子数，故B不正确； 在形成CH4分子的过程中，碳原子2s轨道中的1个电子激发到2p空轨道，这样形成了4个未成对电子，C不正确； N原子最外层2p轨道上共有3个未成对电子，1个N原子可以与3个H原子结合形成NH3，此时共价键饱和，D正确。 答案 D,1,2,3,4,5,4.下列有关化学键类型的判断不正确的是( ) A.s-s 键与s-p 键的对称性不同 B.分子中含有共价键，则至少含有一个

17、键 C.已知乙炔的结构式为HCCH，则乙炔分子中存在2个键(CH)和3 个键(CC) D.乙烷分子中只存在键，即6个CH键和1个CC键都为键，不存在键,解析答案,1,2,3,4,5,解析 s-s 键无方向性，s-p 键轴对称，A项对； 在含有共价键的分子中一定有键，可能有键，如HCl、N2等，B项对；,单键都为键，乙烷分子结构式为 ，其6个CH键和1个CC键都为键，D项对；,共价双键中有一个为键，另一个为键，共价叁键中有一个为键，另外两个为键，故乙炔(HCCH)分子中有2个CH 键，CC键中有1个键、2个键，C项错。,答案 C,5.回答下列问题。 (1)关于乙醇分子的说法正确的是_。 A.分子

18、中共含有8个极性键 B.分子中不含非极性键 C.分子中只含键 D.分子中含有1个键,C,解析 乙醇的结构式为 ，共含有8个共价键，其中CH、 CO、OH键为极性键，共7个，CC键为非极性键。由于全为单键， 故无键。,1,2,3,4,5,解析答案,返回,1,2,3,4,5,(2)分析下列化学式中划有横线的元素，选出符合要求的物质编号，填写在横线上。 A.C2H4 B.H2S C.HBr D.CH4 E.C2H6 F.O2 G.NH3 所有的外围电子都参与形成共价键的是_； 只有一个电子参与形成共价键的是_； 最外层有未参与成键的电子对的是_； 既有键，又有键的是_； 既含极性键，又含非极性键的是

19、_。,解析答案,1,2,3,4,5,解析 C2H4分子中1个C原子与2个H原子形成2个键，与另1个C原子形成1个键和1个键，所有电子都参与成键； H2S分子中S原子与2个H原子形成2个键，还有2对未成键电子； HBr分子中Br原子与1个H原子形成1个键，还有3对未成键电子； CH4分子中C原子与4个H原子形成4个键，所有外围电子都参与成键； C2H6分子中1个C原子分别与3个H原子及另1个C原子形成4个键，所有外围电子都参与成键； O2分子中1个O原子与另1个O原子形成1个键和1个键，还有2对未成键电子；,解析答案,返回,1,2,3,4,5,NH3分子中1个N原子与3个H原子形成3个键，还有1对未成键电子。同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素的原子间形成的共价键为极性键，故C2H4和C2H6中既含极性键又含非极性键。 答案 ADE BCFG AE,C AF,本课结束,