化学键-课件.ppt
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- 化学键 课件
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1、物质结构元素周期律物质结构元素周期律化学键化学键共价键共价键原子怎样形成分子?分子为什么可以原子怎样形成分子?分子为什么可以稳定存在?不同分子的性质差别为什么这稳定存在?不同分子的性质差别为什么这么大?在化学键发展史中,曾出现过各种么大?在化学键发展史中,曾出现过各种理论,经过近两个世纪的努力,至今天逐理论,经过近两个世纪的努力,至今天逐渐形成现代的化学键理论。渐形成现代的化学键理论。19世纪初,化学家概括了大量的化学世纪初,化学家概括了大量的化学事实,提出并发展了经典结构理论,虽然事实,提出并发展了经典结构理论,虽然解释许多事实,但同时又对许多现象无法解释许多事实,但同时又对许多现象无法解释
2、。一百多年来各种学派的理论都受到解释。一百多年来各种学派的理论都受到历史水平、认识水平的限制,但是在发展历史水平、认识水平的限制,但是在发展中不断得到纠正和完善。中不断得到纠正和完善。进入进入20世纪后,随着电子、放射性的发现和科技水平的迅速提世纪后,随着电子、放射性的发现和科技水平的迅速提高,玻尔在普朗克的量子论和卢瑟福的原子模型基础上提出原高,玻尔在普朗克的量子论和卢瑟福的原子模型基础上提出原子结构理论,为创立化学键的电子理论打下重要的基础。子结构理论,为创立化学键的电子理论打下重要的基础。1914年到年到1919年,路易斯等人创立和发展了电子理论。年,路易斯等人创立和发展了电子理论。19
3、27年,海年,海特勒和伦敦用量子力学处理氢分子获得成功,开创了现代的化特勒和伦敦用量子力学处理氢分子获得成功,开创了现代的化学键理论。目前流行的化学键理论有电子配对理论学键理论。目前流行的化学键理论有电子配对理论(价键理价键理论论)、分子轨道理论以及配位场理论。价键理论认为,成键的、分子轨道理论以及配位场理论。价键理论认为,成键的电子只是价电子,而其他电子仍是在各自的原子周围运动,是电子只是价电子,而其他电子仍是在各自的原子周围运动,是这种理论的核心。这种理论的核心。要想对化学键有一个全面的认识,请让我们一起走进教材,精要想对化学键有一个全面的认识,请让我们一起走进教材,精彩的论述就在下面。彩
4、的论述就在下面。学习目标学习目标1理解共价键的含义。理解共价键的含义。2能用电子式表示共价化合物的形成过程。能用电子式表示共价化合物的形成过程。3认识化学键的含义,并从化学键的角度理解化学反应认识化学键的含义,并从化学键的角度理解化学反应的实质。的实质。新知预习新知预习1共价键共价键(1)形成过程形成过程(以以Cl2形成为例形成为例)用电子式表示:用电子式表示:_。(2)定义:原子间通过定义:原子间通过_所形成的所形成的_。(3)成键粒子:成键粒子:_。(4)成键元素:同种或不同种成键元素:同种或不同种_元素化合时能形成元素化合时能形成共价键。共价键。共用电子对共用电子对 相互作用相互作用 原
5、子原子 非金属非金属(5)存在存在非金属元素的多原子单质,如非金属元素的多原子单质,如_。共价化合物,如共价化合物,如_。某些离子化合物,如某些离子化合物,如_。(6)分类分类_和和_。2共价化合物共价化合物以以_形成分子的化合物。如形成分子的化合物。如_、_。H2、O2、N2、O3 CO2、HCl、H2SO4、SiO2 NaOH、Na2O2、Na2CO3、NH4Cl 极性共价键极性共价键 非性共价键非性共价键 共用电子对共用电子对 H2O CO2 3含有共价键分子的表示方法含有共价键分子的表示方法(1)用电子式表示含共价键的粒子用电子式表示含共价键的粒子单质单质H2:_、N2:_。化合物化合
6、物H2O:_、CO2:_、CH4:_。(2)用电子式表示分子的形成过程用电子式表示分子的形成过程N2:_。CO2:_。(3)用结构式表示用结构式表示形成共价键的每一对共用电子对用形成共价键的每一对共用电子对用_表示,并且表示,并且略去未成键电子的式子。略去未成键电子的式子。例如:例如:N2:_、HCl:_、CO2:_、CH4:_。一短线一短线 NN HCl O=C=O 4化学键化学键(1)定义:使定义:使_相结合或相结合或_相结合的作用力。相结合的作用力。(2)形成类别形成类别原子间价电子的得失原子间价电子的得失_键。键。原子间价电子的共用原子间价电子的共用_键。键。(3)化学反应的本质化学反
7、应的本质一个化学反应的过程,本质上就是一个化学反应的过程,本质上就是_ _的过程。的过程。离子离子 原子原子 离子离子 共价共价 旧化学键的断裂和旧化学键的断裂和新化学键的形成新化学键的形成自主探究自主探究1HCl、NaCl的形成过程有什么不同?的形成过程有什么不同?提示:提示:由图示可知两种物质的形成过程不一样。因为形成由图示可知两种物质的形成过程不一样。因为形成HCl的的过程是双方各提供一个电子形成共用电子对为两个原子共用,过程是双方各提供一个电子形成共用电子对为两个原子共用,从而使双方均达到稳定结构。而形成从而使双方均达到稳定结构。而形成NaCl的过程为的过程为Na失去一失去一个电子形成
8、个电子形成Na,Cl得一个电子形成得一个电子形成Cl,这样形成稳定的结,这样形成稳定的结构。之所以出现这种现象,是因为构。之所以出现这种现象,是因为H、Cl都是得到一个电子就都是得到一个电子就可以达到稳定结构,所以二者形成共用电子对,而可以达到稳定结构,所以二者形成共用电子对,而Na与与Cl分别分别为活泼金属元素与活泼非金属元素,金属元素易失电子而非金为活泼金属元素与活泼非金属元素,金属元素易失电子而非金属元素易得电子,所以有电子的得失。属元素易得电子,所以有电子的得失。2是不是所有的物质中都含有化学键?是不是所有的物质中都含有化学键?提示:提示:不一定,稀有气体元素的原子已达不一定,稀有气体
9、元素的原子已达2个电子或个电子或8个电个电子稳定结构,故稀有气体的单质内无化学键。子稳定结构,故稀有气体的单质内无化学键。共价键、共价化合物共价键、共价化合物思维导图思维导图1HCl分子的形成分子的形成NaCl是钠离子和氯离子通过静电作用形成的,那么是钠离子和氯离子通过静电作用形成的,那么HCl中中氢原子和氯原子之间是通过什么样的方式结合在一起的呢?氢原子和氯原子之间是通过什么样的方式结合在一起的呢?教材点拨教材点拨2共价键共价键温馨提示:温馨提示:共价键的成键元素一般为非金属元素与非金共价键的成键元素一般为非金属元素与非金属元素,但某些金属元素与非金属元素之间也可形成共价键,属元素,但某些金
10、属元素与非金属元素之间也可形成共价键,如如AlCl3中含有的就是共价键。中含有的就是共价键。共价键既可以存在于非金属单质中,又可以存在于化合共价键既可以存在于非金属单质中,又可以存在于化合物中,如物中,如H2O、NH4Cl、NaOH等。等。3共价化合物共价化合物原子间以共用电子对结合形成的化合物原子间以共用电子对结合形成的化合物温馨提示:温馨提示:用电子式表示化合物时,一要搞清成键原子间用电子式表示化合物时,一要搞清成键原子间形成的是离子键还是共价键;二是不要混淆形成的是离子键还是共价键;二是不要混淆“用电子式表示物用电子式表示物质质”和和“用电子式表示物质的形成过程用电子式表示物质的形成过程
11、”,前者只要求写物质,前者只要求写物质的电子式,后者要表示出过程。的电子式,后者要表示出过程。4离子键与共价键的比较离子键与共价键的比较离子键共价键定义带相反电荷离子之间的相互作用原子之间通过共用电子对所形成的相互作用成键方式通过得失电子达到稳定结构通过形成共用电子对达到稳定结构成键微粒阴、阳离子原子形成条件通常活泼金属元素与活泼非金属元素化合通常同种或不同种非金属元素化合5.化学键和化合物关系的化学键和化合物关系的“三个一定三个一定”和和“三个可能三个可能”(1)“三个一定三个一定”。离子化合物中一定含离子键。离子化合物中一定含离子键。含离子键的一定是离子化合物。含离子键的一定是离子化合物。
12、共价化合物中一定不含离子键。共价化合物中一定不含离子键。(2)“三个可能三个可能”。离子化合物中可能含有共价键,如离子化合物中可能含有共价键,如NaOH。金属与非金属形成的化合物可能是共价化合物,如金属与非金属形成的化合物可能是共价化合物,如AlCl3。完全由非金属形成的化合物可能是离子化合物,如完全由非金属形成的化合物可能是离子化合物,如NH4Cl。6离子化合物与共价化合物的比较离子化合物与共价化合物的比较离子化合物共价化合物定义由离子键构成的化合物由共用电子对形成的化合物粒子间的作用阴离子与阳离子间存在离子键原子之间存在共价键熔化时破坏的作用力一定破坏离子键,可能破坏共价键(如NaHCO3
13、)一般不破坏共价键举例强碱、大多数盐、活泼金属的氧化物酸、非金属的氢化物、非金属的氧化物7.离子化合物和共价化合物的判断方法:离子化合物和共价化合物的判断方法:根据构成化合物的微粒间是以离子键还是以共价键结合根据构成化合物的微粒间是以离子键还是以共价键结合来判断。一般说来,活泼的金属原子和活泼的非金属原子间形来判断。一般说来,活泼的金属原子和活泼的非金属原子间形成的多是离子键,同种或不同种非金属原子间形成的多是共价成的多是离子键,同种或不同种非金属原子间形成的多是共价键。键。根据化合物的类型来判断。大多数碱性氧化物、强碱和根据化合物的类型来判断。大多数碱性氧化物、强碱和盐都属于离子化合物;非金
14、属氢化物、非金属氧化物、含氧酸盐都属于离子化合物;非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸都属于共价化合物。都属于共价化合物。根据化合物的性质来判断。熔、沸点较高的化合物根据化合物的性质来判断。熔、沸点较高的化合物(SiO2、SiC等除外等除外)是离子化合物。熔融状态下不导电的化合物是离子化合物。熔融状态下不导电的化合物是共价化合物,熔融状态下能导电的化合物是离子化合物。是共价化合物,熔融状态下能导电的化合物是离子化合物。8极性键与非极性键极性键与非极性键(1)定义定义非极性键:在非极性键:在H2、N2、Cl2这样的单质分子中,由同种这样的单质分子中,由同种原子形成共价键,两个原子吸引电子的能力相同
15、。共用电子对原子形成共价键,两个原子吸引电子的能力相同。共用电子对不偏向任何一个原子,成键的原子因此而不显电性,这样的共不偏向任何一个原子,成键的原子因此而不显电性,这样的共价键叫做非极性共价键,简称非极性键。价键叫做非极性共价键,简称非极性键。极性键:化合物分子中,不同种原子形成共价键时,因极性键:化合物分子中,不同种原子形成共价键时,因为原子吸引电子的能力不同,共用电子对偏向吸引电子能力强为原子吸引电子的能力不同,共用电子对偏向吸引电子能力强的一方,这样共用电子对偏移的共价键叫做极性共价键,简称的一方,这样共用电子对偏移的共价键叫做极性共价键,简称极性键。极性键。(2)两者比较两者比较非极
16、性键极性键定义同种元素原子形成的共价键,共用电子对不发生偏移不同种元素原子形成的共价键,共用电子对发生偏移原子吸引电子能力相同不同共用电子对不偏向任何一方偏向吸引电子能力强的原子成键原子电性电中性显电性判断依据由同种非金属元素组成由不同种非金属元素组成实例HHHCl9.化学键化学键(1)定义:使离子相结合或原子相结合的作用力统称为化学定义:使离子相结合或原子相结合的作用力统称为化学键。准确地说,即键。准确地说,即“相邻的两个或多个原子相邻的两个或多个原子(或离子或离子)之间强烈之间强烈的相互作用的相互作用”,称为化学键。,称为化学键。(2)(3)化学键与物质的性质化学键与物质的性质NaCl、C
17、aBr2、Na2O、CaO、K2S、MgS、K2SO4等离子等离子化合物都是由离子组成的,阴、阳离子之间的化学键是离子化合物都是由离子组成的,阴、阳离子之间的化学键是离子键,离子键的强度比较大,要破坏它需要较多的能量。因此,键,离子键的强度比较大,要破坏它需要较多的能量。因此,离子化合物具有较高的熔点、沸点和硬度。离子化合物具有较高的熔点、沸点和硬度。N2分子内的原子之分子内的原子之间存在着很强的共价键,很难被破坏,所以在通常状况下氮气间存在着很强的共价键,很难被破坏,所以在通常状况下氮气的化学性质很稳定。的化学性质很稳定。10化学反应的实质:旧键的断裂和新键的形成化学反应的实质:旧键的断裂和
18、新键的形成物质微粒能够聚集在一起主要是靠化学键,但要注意只有物质微粒能够聚集在一起主要是靠化学键,但要注意只有旧键的断裂而无新键的形成并非化学反应,如旧键的断裂而无新键的形成并非化学反应,如HCl溶于水和溶于水和NaCl的熔化都不是化学变化。的熔化都不是化学变化。(2014孝感市七校高一期中孝感市七校高一期中)下列说法正确的下列说法正确的是是()A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B分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物C由共价键形成的一定是共价化合物分子由共价键形成的一定是共价化合物分子D只有非金属原子间才能形成共价
19、键只有非金属原子间才能形成共价键典例透析典例透析【解析解析】A项错误,含有共价键的化合物不一定是共价项错误,含有共价键的化合物不一定是共价化合物,也可能是离子化合物,如化合物,也可能是离子化合物,如NaOH等;由共价键形成的等;由共价键形成的物质包括单质物质包括单质(如如H2等等)、共价化合物、共价化合物(如如HCl等等),所以,所以B项正项正确,确,C项错误;不是只有非金属原子间才能形成共价键,氯化项错误;不是只有非金属原子间才能形成共价键,氯化铝也是共价化合物,氯化铝中也含有共价键,铝也是共价化合物,氯化铝中也含有共价键,D项错误。项错误。【答案答案】B1(2014经典习题选萃经典习题选萃
20、)下列关于化学键的说法,正确的下列关于化学键的说法,正确的是是()A构成单质分子的粒子一定含有共价键构成单质分子的粒子一定含有共价键B由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物C非极性键只存在于双原子单质分子里非极性键只存在于双原子单质分子里D不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键变式训练变式训练解析:解析:稀有气体元素构成的单质是单原子分子,不含共价稀有气体元素构成的单质是单原子分子,不含共价键,故键,故A项不正确;项不正确;NH4Cl、NH4HCO3等都是由非金属元素组等都是由非金属元素组成的离
21、子化合物,故成的离子化合物,故B正确;正确;Na2O2、H2O2等物质中等物质中OO键是键是非极性键,所以非极性键,所以C错误;错误;H2O2分子里的分子里的OO键是非极性键,所键是非极性键,所以以D不对。不对。答案:答案:B点拨:点拨:解此类判断型选择题,关键是要掌握一定的正例和解此类判断型选择题,关键是要掌握一定的正例和反例。对实例了解越充分,对概念理解就越透彻,解题速度也反例。对实例了解越充分,对概念理解就越透彻,解题速度也就越快。就越快。分子间作用力和氢键分子间作用力和氢键思维导图思维导图1分子间作用力分子间作用力范德华力范德华力定义:把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力,又定义:
22、把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力,又称范德华力。称范德华力。(1)分子间作用力比化学键弱得多,它主要影响物质的熔分子间作用力比化学键弱得多,它主要影响物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质,而化学键主要影响物质的化学点、沸点、溶解性等物理性质,而化学键主要影响物质的化学性质。性质。教材点拨教材点拨(2)在离子化合物中只存在化学键,不存在分子间作用力,在离子化合物中只存在化学键,不存在分子间作用力,分子间作用力只存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大分子间作用力只存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数非金属单质分子之间,及稀有气体分子之间。像二氧化多数非金属单质分子之间,及稀有气体分
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