高二化学《物质结构与性质》课件9：211共价键.pptx

1、第1课时 共价键学习目标1认识共价键的形成、实质及特征。认识共价键的形成、实质及特征。2从不同角度了解共价键的主要类型：从不同角度了解共价键的主要类型：键和键和键或者极性键和非极性键。键或者极性键和非极性键。有了有了防晒霜防晒霜，再再也不怕晒！也不怕晒！防晒霜防晒霜为何能防晒呢？为何能防晒呢？强烈的紫外线长期照射，会使人们诱发皮肤癌。强烈的紫外线长期照射，会使人们诱发皮肤癌。防晒霜防晒霜之所之所以能有效减轻紫外线对人体的伤害，原因之一就是它的有效以能有效减轻紫外线对人体的伤害，原因之一就是它的有效成分的分子中含有成分的分子中含有 键键。键键是什么样的化学键，它又是怎么是什么样的化学键，它又是怎

2、么形成的呢？答案就在本节课的学习中！形成的呢？答案就在本节课的学习中！探究1、共价键的形成和本质【联想质疑联想质疑1】氢原子为什么会形成稳定的氢气分子？氢原子为什么会形成稳定的氢气分子？分析：分析：当两个氢原子相互接近时，两个氢原子核外电子的当两个氢原子相互接近时，两个氢原子核外电子的自旋方向自旋方向 ，它们接近到一定距离时，两个，它们接近到一定距离时，两个1s轨道发生重轨道发生重叠，电子云在两原子核之间出现的概率叠，电子云在两原子核之间出现的概率 。随着核间距的减小，核间电子出现的概率增大，体系的能随着核间距的减小，核间电子出现的概率增大，体系的能量量 ，达到能量最低状态。核间距进一步减小时

3、，两原子，达到能量最低状态。核间距进一步减小时，两原子核间的斥力使体系的能量核间的斥力使体系的能量 ，这种排斥，这种排斥作用又将氢原子推回到平衡位置。正是由于作用又将氢原子推回到平衡位置。正是由于电子在电子在 增加，增加，使它们同时受到使它们同时受到 ，从，从而导致体系能量而导致体系能量 ，形成化学键。，形成化学键。相反相反增大增大降低降低升高升高两个原子核间出现的概率两个原子核间出现的概率 两个原子核的吸引两个原子核的吸引 降低降低 高概率地出现在两个原子核之间的高概率地出现在两个原子核之间的电子电子与两个与两个原原子核子核之间的之间的电性作用电性作用是共价键的本质。是共价键的本质。包括吸引

4、和排斥，当吸包括吸引和排斥，当吸引和排斥达到平衡时即引和排斥达到平衡时即形成了稳定的共价键形成了稳定的共价键以以HCl、H2O、Cl2为例描述共价键的形成过程并完成下列问题为例描述共价键的形成过程并完成下列问题元素的电元素的电负性差别负性差别价电子排布价电子排布是否有单是否有单电子电子原子轨道原子轨道是否重叠是否重叠HClHClH2OHOCl2Cl1s13s23p52s22p40.91.40重叠重叠重叠重叠重叠重叠有有有有有有讨论：共价键的形成条件是什么？讨论：共价键的形成条件是什么？电负性：电负性：O:3.5 Cl:3.0 H:2.1 Na:0.91s13s23p5电负性相同或相差很小的非金

5、属元素原子之间电负性相同或相差很小的非金属元素原子之间形成共价键。形成共价键。一般成键原子有未成对电子一般成键原子有未成对电子(自旋相反自旋相反)。成键原子的原子轨道在空间重叠。成键原子的原子轨道在空间重叠。共价键的形成条件共价键的形成条件:拓展思考：拓展思考：任何气体单质中都存在共价键吗任何气体单质中都存在共价键吗?如：如：H2、O2、Cl2、N2、HCl、H2O、NH3、CH4、CO2、等原子之间都形成共价键。另外，等原子之间都形成共价键。另外，NaOH、Na2CO3 等物质中也存在共价键。等物质中也存在共价键。表示方法：表示方法：电子式：电子式：在元素符号的周围用在元素符号的周围用小点（

6、或小点（或X）来描述分子中原子的来描述分子中原子的最外层电子。如：最外层电子。如：结构式：结构式：人们常用一条短线表示一对共用电子所形成的共价键。如人们常用一条短线表示一对共用电子所形成的共价键。如氢分子和氯化氢分子表示为氢分子和氯化氢分子表示为:H-H和和H-Cl，依次类推用，依次类推用“”、“”分别表示分别表示2、3对共用电子。对共用电子。探究2、共价键的饱和性【联想质疑联想质疑2】氢原子与氯原子结合成氯化氢分子氢原子与氯原子结合成氯化氢分子的原子个数比为的原子个数比为1:1，而氢原子与氧原子结合成水，而氢原子与氧原子结合成水分子的原子个数比却为分子的原子个数比却为2:1，这是为什么呢？，

7、这是为什么呢？因为每个氢原子能提供因为每个氢原子能提供 个未成对电子，氯原子内存在个未成对电子，氯原子内存在 个个未成对电子，而氧原子内存在未成对电子，而氧原子内存在 个未成对电子，所以在共价键个未成对电子，所以在共价键的形成过程中，一个氯原子的未成对电子与的形成过程中，一个氯原子的未成对电子与 个氢原子中的未个氢原子中的未成对电子配对成键，而一个氧原子的未成对电子需要与成对电子配对成键，而一个氧原子的未成对电子需要与 个氢个氢原子中的未成对电子配对成键。原子中的未成对电子配对成键。1分析：分析：画出画出H、Cl、O的的价电子价电子轨道表示式（练一练）轨道表示式（练一练）1 每个原子所能每个原

8、子所能 或或 是一定的，这称为共价键的是一定的，这称为共价键的 性。性。212结论：结论：形成共价键的总数形成共价键的总数 以单键连接的原子数目以单键连接的原子数目 饱和饱和 探究3、共价键的方向性【联想质疑联想质疑3】s轨道在空间分布的图形如何？其它原子轨道呢？轨道在空间分布的图形如何？其它原子轨道呢？在直角坐标系中是如何表示的呢？（参考教材第在直角坐标系中是如何表示的呢？（参考教材第7页）不同的页）不同的原子轨道重叠时有没有方向性呢？（参考图示）原子轨道重叠时有没有方向性呢？（参考图示）分析：分析：除除s轨道外，其它原子轨道都具有一定的空间分布。在形成共价键轨道外，其它原子轨道都具有一定的

9、空间分布。在形成共价键时，原子轨道时，原子轨道 愈多，电子愈多，电子 愈大，所形愈大，所形成的共价键愈成的共价键愈 ，因此共价键尽可能沿着，因此共价键尽可能沿着的方向形成。的方向形成。共价键具有共价键具有方向性方向性，共价键的，共价键的 性决定了分子性决定了分子的空间构型。的空间构型。重叠重叠 方向方向 结论：结论：在核间出现的概率在核间出现的概率 牢固牢固 电子出现概率最大电子出现概率最大 探究4、键和键【联想质疑联想质疑4】N2分子内的氮氮叁键相同吗？有什分子内的氮氮叁键相同吗？有什么不同呢？么不同呢？电子云重叠电子云重叠 两 个 原两 个 原子 相 互子 相 互接近接近 图图1 图图3

10、图图2分析：分析：为了使电子在核间出现的概率增大，决定了为了使电子在核间出现的概率增大，决定了原子轨道原子轨道相互重叠的方式相互重叠的方式。一是原子轨道以。一是原子轨道以“头碰头碰头头”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大；方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大；二是原子轨道以二是原子轨道以“肩并肩肩并肩”方式相互重叠导致电子方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大在核间出现的概率增大。原子轨道沿键轴方向重叠（即原子轨道沿键轴方向重叠（即头碰头头碰头方式）形成的共方式）形成的共价键，叫价键，叫 键。键。1.键分析：键分析：H HH HH HH H键键H2的形成过程的形成过程 s-sHCl

11、HClClClClClHCl分子的形成过程分子的形成过程 s-pCl2分子的形成过程分子的形成过程 p-p【小结】【小结】键的成键特点：键的成键特点：沿键轴（两核的连线）方向沿键轴（两核的连线）方向 “头碰头头碰头”重叠成键重叠成键键可以键可以沿键轴沿键轴旋转；旋转；键较稳定，存在于一切共价键中。因而，只含有键较稳定，存在于一切共价键中。因而，只含有键的化合物性质是比较稳定的（烷烃）。键的化合物性质是比较稳定的（烷烃）。2.键分析：键分析：原子轨道沿键轴两侧进行重叠原子轨道沿键轴两侧进行重叠（即采用（即采用肩并肩肩并肩）方式形成的共）方式形成的共价键，叫价键，叫 键。键。p-p 键的形成键的形

12、成科学探究科学探究NNN2分子中三条键的成键方式分别是什么？分子中三条键的成键方式分别是什么？2s22p3N原子的价电子排布式：原子的价电子排布式：N2中中p-p 键和键和p-p 键的形成过程键的形成过程N N N N电子云重叠时电子云重叠时优先优先形成形成键，键，且任何两个原且任何两个原子之间只能形成一个子之间只能形成一个键。键。【小结】【小结】键的成键特点键的成键特点:“肩并肩肩并肩”重叠成键；呈镜像对称。重叠成键；呈镜像对称。电子云重叠程度不及电子云重叠程度不及键大，较活泼；键大，较活泼；键必须与键必须与键共存；键共存；键不能自由旋转。键不能自由旋转。键型键型键键键键成键成键方向方向重叠

13、重叠程度程度牢固牢固程度程度判断判断规律规律共价单键是共价单键是 键，共价双键中键，共价双键中 个是个是 键，键，个个是是键；共价三键中键；共价三键中 个是个是键，另键，另 个为个为键；总键；总之，只能有一个之，只能有一个 键。键。沿键轴方向沿键轴方向“头碰头头碰头”重叠重叠沿键轴方向沿键轴方向“肩并肩肩并肩”重叠重叠大大小小牢固牢固较易被破坏较易被破坏1112探究5、极性键和非极性键【联想质疑联想质疑5】HC1分子与分子与C12分子中形成的键相同分子中形成的键相同吗？有什么不同呢？吗？有什么不同呢？1.非极性键：非极性键：由于由于构成分子的是同种元素构成分子的是同种元素的的两个原子两个原子，

14、它们吸引电子，它们吸引电子的能力相同，所以共用的电子不偏向其中任何一个原子，的能力相同，所以共用的电子不偏向其中任何一个原子，电子在每个原子周围出现的概率都是相等的，参与成键电子在每个原子周围出现的概率都是相等的，参与成键的原子都的原子都不显电性不显电性，这种共价键叫做，这种共价键叫做非极性共价键非极性共价键。简。简称称非极性键非极性键。2.极性键：极性键：当当构成分子的两个原子是不同元素的原子构成分子的两个原子是不同元素的原子时，由于两个时，由于两个原子吸引电子的能力不同，共用电子必然偏向吸引电子原子吸引电子的能力不同，共用电子必然偏向吸引电子能力大的原子一方，这个原子因附近电子出现的概率较

15、能力大的原子一方，这个原子因附近电子出现的概率较大而带部分负电荷，而另一原子则带部分正电荷，这种大而带部分负电荷，而另一原子则带部分正电荷，这种共价键叫做共价键叫做极性共价键极性共价键，简称，简称极性键极性键。本课时小结共共价价键键共价键共价键的概念的概念共价键共价键的形成的形成与特征与特征共价键共价键的分类的分类趁热打铁 1.从从键、键、s-s 键、键、p-p 键、键、s-p 键角度分析，键角度分析，下列分子中存在的共价键的类型完全相同的是下列分子中存在的共价键的类型完全相同的是()ACH4与与NH3 BC2H6与与C2H4CH2与与Cl2 DCl2与与N2A2下列分子含有极性键且极性最大的

16、下列分子含有极性键且极性最大的是是()AN2 BNH3 CHF DCH4C3下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是()A一般情况下，一般情况下，键比键比键重叠程度大，形成的键重叠程度大，形成的共价键强共价键强B两个原子之间形成共价键时，最多有一个两个原子之间形成共价键时，最多有一个键键C气体单质中，一定有气体单质中，一定有键，可能有键，可能有键键DN2分子中有一个分子中有一个键，两个键，两个键键C4分析下列化学式中加点的元素，选出符合题目分析下列化学式中加点的元素，选出符合题目要求的选项填在横线上。要求的选项填在横线上。(1)所有的价电子都参与形成共价键的是所有的价电子都参与形成共价键的是_；(2)只有一个价电子参与形成共价键的是只有一个价电子参与形成共价键的是_；(3)最外层含有一对未成键电子的是最外层含有一对未成键电子的是_；(4)既含有极性键又含有非极性键的是既含有极性键又含有非极性键的是_；(5)既含有既含有键又含有键又含有键的是键的是_。DECAFEEF