共價鍵的形成和類型

1、課時課時1 1 共價鍵的形成及分類共價鍵的形成及分類一一. .共價鍵共價鍵1 1、定義：、定義：2 2、成鍵微粒：、成鍵微粒：3、成鍵本質(zhì)：、成鍵本質(zhì)：4 4、成鍵元素：、成鍵元素：5 5、存在：、存在：6 6、表示方法：、表示方法：原子原子之間通過之間通過共用電子共用電子對所形成的相互作用。對所形成的相互作用。原子原子原子間通過原子間通過共用電子對共用電子對所產(chǎn)生的強烈所產(chǎn)生的強烈的相互作用。的相互作用。 電負性差值小于電負性差值小于1.7 （一般非金屬之間；（一般非金屬之間；部分金屬與非金屬之間）部分金屬與非金屬之間）非金屬單質(zhì)非金屬單質(zhì)(H2、Cl2、N2 )、共價化合物、共價化合物(N

2、H3、 CH4 、H2O)、離子化合物、離子化合物(NaOH、 NH4Cl)電子式、結(jié)構(gòu)式電子式、結(jié)構(gòu)式不穩(wěn)定要趨于穩(wěn)定；體系能量降低不穩(wěn)定要趨于穩(wěn)定；體系能量降低7 7、成鍵原因：、成鍵原因：用電子式表示共價分子用電子式表示共價分子的形成過程的形成過程a a、電子式：、電子式：b b、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)式 ：共價鍵的表示方法共價鍵的表示方法 H-H H-ClH-H H-Cl N N N N C C、用電子式表示共價分子的形成過程：、用電子式表示共價分子的形成過程：共價鍵的形成交流與討論：兩個氫原子如何形成氫分子交流與討論：兩個氫原子如何形成氫分子?（1）氫原子電子排布式：）氫原子電子排布式：（2）

3、基態(tài)氫原子軌道表示式：）基態(tài)氫原子軌道表示式：（3）原子之間形成共價鍵的原因：）原子之間形成共價鍵的原因： 原子軌道填有電子，且電子自旋相反，體系能原子軌道填有電子，且電子自旋相反，體系能量最底，最穩(wěn)定。量最底，最穩(wěn)定。vr0V：勢能勢能 r：核間距核間距兩個核外電子兩個核外電子自旋方向自旋方向相反相反的氫原子靠近的氫原子靠近r0vr0r0V：勢能：勢能r：核間距：核間距r0v vr r0r r0 0 V V：勢能：勢能 r r：核間距：核間距r0vr0r0V：勢能：勢能 r：核間距：核間距vr0V：勢能：勢能 r：核間距：核間距 兩個核外電子兩個核外電子自旋方向自旋方向相同相同的氫原子靠近的

4、氫原子靠近氫氣分子形成過程的能量變化氫氣分子形成過程的能量變化 相距很遠的相距很遠的兩個核外電子兩個核外電子自旋方向自旋方向相反相反的的氫原子相氫原子相互逐漸接近互逐漸接近, ,在這一過程中體系能量將在這一過程中體系能量將先變小后變大，先變小后變大，成成鍵后能量達到最低，形成穩(wěn)定的氫氣分子。鍵后能量達到最低，形成穩(wěn)定的氫氣分子。兩個自旋方兩個自旋方向相同的電子不能配對成鍵。向相同的電子不能配對成鍵。從核間距和成鍵從核間距和成鍵電子的自旋方向電子的自旋方向來觀察能量的變來觀察能量的變化情況。化情況。1 1、共價鍵的形成條件、共價鍵的形成條件A A、兩原子電負性、兩原子電負性 或或 。B B、一般

5、成鍵原子有、一般成鍵原子有 電子。電子。且自旋方向且自旋方向相反相反C C、成鍵原子的原子軌道在空間、成鍵原子的原子軌道在空間 。二二、共價鍵的形成共價鍵的形成相同相同之差小之差小于于1.7未成對未成對重疊重疊2 2、共價鍵的本質(zhì)、共價鍵的本質(zhì) 成鍵原子相互接近時，原子軌道發(fā)成鍵原子相互接近時，原子軌道發(fā)生生 ，自旋方向，自旋方向 的的 電電子形成子形成 ，兩原子核間的電子，兩原子核間的電子密度密度 ，體系的能量，體系的能量 。重重 疊疊相相 反反未成對未成對共用電子對共用電子對增增 加加降降 低低3 3、共價鍵的特征、共價鍵的特征（1 1）具有飽和性）具有飽和性 在成鍵過程中在成鍵過程中,每

6、種元素的原子有幾個每種元素的原子有幾個未成對電未成對電子子通常就只能形成通常就只能形成幾個共價鍵幾個共價鍵，所以在共價分子中，所以在共價分子中每個原子形成共價鍵數(shù)目是一定的。每個原子形成共價鍵數(shù)目是一定的。形成的共價鍵數(shù)形成的共價鍵數(shù) 未成對電子數(shù)未成對電子數(shù)（2 2）具有方向性）具有方向性 在形成共價鍵時，在形成共價鍵時，兩個參與成鍵的原子軌道總是兩個參與成鍵的原子軌道總是盡可能沿著電子出現(xiàn)機會最大的方向重疊成鍵盡可能沿著電子出現(xiàn)機會最大的方向重疊成鍵，而且，而且原子軌道重疊越多，電子在兩核間出現(xiàn)的機會越多，原子軌道重疊越多，電子在兩核間出現(xiàn)的機會越多，體系的能量下降也就越多，形成的共價鍵越

7、牢固。體系的能量下降也就越多，形成的共價鍵越牢固。 因此，一個原子與周圍的原子形成的共價鍵就因此，一個原子與周圍的原子形成的共價鍵就表現(xiàn)出表現(xiàn)出方向性方向性（ s s 軌道與軌道與 s s 軌道重疊形成的共價軌道重疊形成的共價鍵無方向性，例外鍵無方向性，例外）。）。（除（除SS軌道）軌道）原子軌道重疊最大的方向原子軌道重疊最大的方向共價鍵理論的發(fā)展共價鍵理論的發(fā)展路易斯價鍵理論路易斯價鍵理論現(xiàn)代價鍵理論（現(xiàn)代價鍵理論（VB法）法）分子軌道理論（分子軌道理論（MO法）法）三、共價鍵的類型三、共價鍵的類型 S軌道和軌道和p軌道形成穩(wěn)定共價鍵的幾種重疊方式軌道形成穩(wěn)定共價鍵的幾種重疊方式1. 鍵和鍵

8、和鍵鍵(按原子軌道重疊方式不同按原子軌道重疊方式不同）H + H H:H相相互互靠靠攏攏s ss s 鍵鍵（1）頭碰頭重疊）頭碰頭重疊鍵鍵p pp p 鍵鍵+Cl + Cl Cl ClH + Cl H Clp s 鍵鍵（2 2）鍵：鍵： 原子軌道以原子軌道以“肩并肩肩并肩”方式方式相互重疊導(dǎo)致電子在核間出現(xiàn)的概率增大相互重疊導(dǎo)致電子在核間出現(xiàn)的概率增大而形成的共價鍵而形成的共價鍵鍵的類型鍵的類型鍵的類型鍵的類型ss(鍵鍵)pp (鍵鍵)sp(鍵鍵)pp (鍵鍵)pp(鍵鍵)氮分子中原子軌道重疊方式示意圖氮分子中原子軌道重疊方式示意圖【歸納】【歸納】鍵與鍵與鍵的對比鍵的對比鍵鍵鍵鍵重疊方式重疊方

9、式重疊方向重疊方向重疊形狀重疊形狀牢固程度牢固程度成鍵規(guī)律成鍵規(guī)律 “ “頭碰頭頭碰頭”“肩并肩肩并肩”沿鍵軸的方向沿鍵軸的方向與軌道對稱軸相互與軌道對稱軸相互平行的方向平行的方向軸對稱軸對稱鏡面對稱鏡面對稱重疊程度較大，比重疊程度較大，比較牢固較牢固重疊程度較小，較易重疊程度較小，較易斷裂斷裂共價共價單鍵單鍵為為鍵；鍵；共價共價雙鍵雙鍵中有一個中有一個鍵，另一個是鍵，另一個是鍵。鍵。共價共價三鍵三鍵由一個由一個鍵和兩個鍵和兩個鍵組成。鍵組成。（3 3）先形成先形成鍵，鍵， 鍵比鍵比牢固，牢固， 在化學(xué)反應(yīng)中，有在化學(xué)反應(yīng)中，有鍵，鍵，先斷裂先斷裂（4）判斷方法：）判斷方法：單鍵：單鍵：為為鍵

10、鍵雙鍵：雙鍵：一個一個鍵，一個鍵，一個鍵鍵三鍵：三鍵：一個一個鍵，兩個鍵，兩個鍵鍵乙烷：乙烷： 個個鍵鍵 乙烯：乙烯： 個個鍵鍵 個個鍵鍵 乙炔：乙炔： 個個鍵鍵 個個鍵鍵7 75 51 13 32 2鍵的常見類型有鍵的常見類型有(1)s-s, (2)s-p,(2)p-p，請指出下列分子，請指出下列分子鍵所屬類型鍵所屬類型: A. HF B. NH3 C. F2 D. H2 E. O2課堂練習(xí)課堂練習(xí)氯氯鍵非極性鍵氯氯鍵非極性鍵氫氯鍵非極性鍵氫氯鍵非極性鍵相相 同同 不發(fā)生不發(fā)生相相 同同不不 同同 發(fā)發(fā) 生生不不 同同2. 極性鍵與非極性鍵極性鍵與非極性鍵（按共用電子對是否偏移按共用電子對是

11、否偏移）（1 1）非極性鍵：）非極性鍵： 兩個成鍵原子吸引電子的能力兩個成鍵原子吸引電子的能力 （電負性（電負性 ），共用電子對），共用電子對 偏移的共價鍵偏移的共價鍵（2 2）極性鍵：）極性鍵： 兩個成鍵原子吸引電子的能力兩個成鍵原子吸引電子的能力 （電負性（電負性 ），共用電子對），共用電子對 偏移的共價鍵偏移的共價鍵（3）一般情況下，一般情況下，兩個成鍵原子間的兩個成鍵原子間的電電負性差值越大負性差值越大，形成，形成的的共價鍵的極性越強共價鍵的極性越強相同原子間相同原子間不同原子間不同原子間 H N H H HN HH H 氮原子有孤對電子，氫離子有空軌道。氮原子有孤對電子，氫離子有空軌

12、道。 氨分子中各原子均達穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，為什么還氨分子中各原子均達穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，為什么還能與氫離子結(jié)合？能與氫離子結(jié)合？H+ H N H H H 或或3. 配位鍵和一般共價鍵配位鍵和一般共價鍵（共用電子對的來源）（共用電子對的來源） 由由一個原子提供一對電子一個原子提供一對電子(孤對電子孤對電子),另一個原子另一個原子(有空的原子軌道有空的原子軌道)接受孤對電接受孤對電子子形成共價鍵，這樣的共價鍵稱為配位形成共價鍵，這樣的共價鍵稱為配位鍵。配位鍵用鍵。配位鍵用“”表示，表示，箭頭指向接受箭頭指向接受孤對電子的原子孤對電子的原子，氨根離子與水合氫離，氨根離子與水合氫離子等子等.如：如： H HH N HH

13、 N H+ + H H銨根離子中的四個銨根離子中的四個氮氫鍵氮氫鍵完全相同完全相同(鍵長、鍵能相同鍵長、鍵能相同)已知水電離成為氫氧根離子和水合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)。氫離子，試寫出陽離子的結(jié)構(gòu)。 HH O + H課堂練習(xí)課堂練習(xí)7 73 31、課堂練習(xí)課堂練習(xí)課堂練習(xí)課堂練習(xí)3. 只有在化合物中才能存在的化學(xué)鍵是（只有在化合物中才能存在的化學(xué)鍵是（ ） A. 離子鍵離子鍵 B. 共價鍵共價鍵 C. 極性鍵極性鍵 D. 非極性鍵非極性鍵AC課堂練習(xí)課堂練習(xí)4.下列物質(zhì)分子中無下列物質(zhì)分子中無鍵的是鍵的是 （ ） A. N2 B. C2H2 C. C H4 D.

14、 C2H4C 5. 5.在下列物質(zhì)中在下列物質(zhì)中: : Cl Cl2 2 NaI NaI H H2 2S S CO CO2 2 CaCl CaCl2 2 N N2 2 CCl CCl4 4 Na Na2 2O O NH NH3 3 HBr HBr（1 1）含離子鍵的物質(zhì)是：）含離子鍵的物質(zhì)是：（2 2）含有共價鍵的化合物是：）含有共價鍵的化合物是：（3 3）由極性鍵形成的非極性分子是：）由極性鍵形成的非極性分子是：（4 4）由非極性鍵形成的非極性分子是：）由非極性鍵形成的非極性分子是：NaINaICaClCaCl2 2 NaNa2 2O OH H2 2S SCOCO2 2CClCCl4 4NHNH3 3HBrHBrCOCO2