共價(jià)鍵的形成課件

共價(jià)鍵的形成共價(jià)鍵是化學(xué)鍵的一種，由兩個(gè)或多個(gè)原子共同擁有電子對(duì)形成。共價(jià)鍵通常發(fā)生在非金屬元素之間，它們共享電子以達(dá)到穩(wěn)定的電子構(gòu)型。概述1原子間相互作用力共價(jià)鍵是原子間相互作用力的一種，是化學(xué)鍵的一種。2電子共享共價(jià)鍵是由兩個(gè)原子共同擁有一個(gè)或多個(gè)電子對(duì)而形成的。3穩(wěn)定結(jié)構(gòu)共價(jià)鍵形成后，原子獲得了更穩(wěn)定的電子結(jié)構(gòu)，使體系能量降低。原子結(jié)構(gòu)原子是構(gòu)成物質(zhì)的基本單元，包含原子核和核外電子。原子核位于原子中心，包含質(zhì)子和中子。質(zhì)子帶正電，中子不帶電，構(gòu)成原子核的質(zhì)量。核外電子帶負(fù)電，在原子核外空間運(yùn)動(dòng)，形成電子云。原子核的電荷數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，決定原子核的性質(zhì)。原子外電子結(jié)構(gòu)電子層原子外電子在空間的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，電子層是指能量相近的電子所占據(jù)的空間區(qū)域。電子亞層每個(gè)電子層可以分為多個(gè)亞層，每個(gè)亞層容納的電子數(shù)目不同。原子軌道原子軌道是描述原子中電子在空間運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)學(xué)函數(shù)，它代表著電子在空間運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的可能性。電子排布電子排布是指原子中電子在各個(gè)電子層和亞層中的填充方式，遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規(guī)則。電子親和力電子親和力是指氣態(tài)原子獲得一個(gè)電子形成負(fù)離子時(shí)所釋放的能量。電子親和力越大，原子越容易獲得電子，形成負(fù)離子。元素電子親和力(kJ/mol)Cl349F328Br325I295離子化能離子化能是指氣態(tài)原子失去一個(gè)電子形成氣態(tài)陽(yáng)離子所需的最低能量，通常以電子伏特(eV)或kJ/mol為單位。1第一第一電離能指從一個(gè)中性原子中移除一個(gè)電子所需的能量。2第二第二電離能指從一個(gè)一價(jià)陽(yáng)離子中移除一個(gè)電子所需的能量。3第三第三電離能指從一個(gè)二價(jià)陽(yáng)離子中移除一個(gè)電子所需的能量。一般來(lái)說(shuō)，隨著電子層數(shù)的增加，原子半徑增大，核對(duì)最外層電子的吸引力減弱，第一電離能逐漸減小。原子核對(duì)電子的吸引力越大，第一電離能越大。周期表中同一周期從左到右，第一電離能逐漸增大。原子半徑原子半徑是化學(xué)中用來(lái)描述原子大小的一個(gè)重要概念，它代表了原子核到最外層電子軌道之間的平均距離。原子半徑通常以皮米(pm)為單位，它是一個(gè)非常小的長(zhǎng)度單位，1皮米等于10-12米。原子半徑的大小會(huì)影響原子的化學(xué)性質(zhì)，例如原子的電負(fù)性、離子化能和化學(xué)鍵的形成。原子半徑受多種因素的影響，包括原子核的電荷數(shù)、電子層數(shù)、電子排布等。一般來(lái)說(shuō)，同一周期中，原子半徑隨原子序數(shù)的增大而減小，因?yàn)楹穗姾蓴?shù)增加，對(duì)核外電子的吸引力增強(qiáng)，電子層數(shù)相同，原子核對(duì)最外層電子的吸引力增強(qiáng)，導(dǎo)致原子半徑減小。同一主族中，原子半徑隨原子序數(shù)的增大而增大，因?yàn)殡娮訉訑?shù)增加，核外電子距離原子核更遠(yuǎn)，核對(duì)最外層電子的吸引力減弱，導(dǎo)致原子半徑增大。原子半徑的概念在化學(xué)反應(yīng)中起著重要的作用，它可以幫助我們理解化學(xué)鍵的形成、反應(yīng)的速率和化學(xué)性質(zhì)的變化。共價(jià)鍵的成鍵機(jī)制電子云重疊當(dāng)兩個(gè)原子接近時(shí)，它們的外層電子云會(huì)發(fā)生重疊。這會(huì)導(dǎo)致電子密度增加，從而形成一個(gè)新的電子云。原子核間的吸引力重疊的電子云會(huì)產(chǎn)生靜電吸引力，將兩個(gè)原子核吸引在一起。共用電子對(duì)重疊的電子云中的電子會(huì)形成共用電子對(duì)，這些電子對(duì)屬于兩個(gè)原子共有。共價(jià)鍵形成共用電子對(duì)的形成會(huì)導(dǎo)致原子之間形成共價(jià)鍵，從而使兩個(gè)原子結(jié)合在一起。成鍵過(guò)程1電子云重疊兩個(gè)原子相互靠近2電子配對(duì)原子軌道重疊3形成共價(jià)鍵兩個(gè)原子共享電子兩個(gè)原子相互靠近時(shí)，它們的原子軌道發(fā)生重疊，電子云相互交疊，形成一個(gè)新的電子云。這個(gè)新的電子云包含了兩個(gè)原子原本的電子，它們共享這個(gè)電子云，這就是共價(jià)鍵的形成過(guò)程。成鍵條件原子必須有未成對(duì)電子，以便形成共用電子對(duì)。原子軌道必須重疊，這樣才能形成共用電子對(duì)。原子核對(duì)共用電子對(duì)的吸引力必須足夠強(qiáng)，以便形成共價(jià)鍵。溝道理論溝道理論是解釋共價(jià)鍵形成的理論之一，也稱為“原子軌道重疊理論”。該理論認(rèn)為，當(dāng)兩個(gè)原子靠近時(shí)，它們的外層電子軌道發(fā)生重疊，形成一個(gè)新的電子云，稱為“共價(jià)鍵”。重疊的程度越大，共價(jià)鍵越強(qiáng)，原子核之間的吸引力也越大。庫(kù)侖作用力庫(kù)侖作用力是原子之間相互吸引或排斥的靜電力。正負(fù)電荷之間存在吸引力，而相同電荷之間存在排斥力。在共價(jià)鍵形成過(guò)程中，電子云相互吸引，形成鍵合，而原子核之間的排斥力也會(huì)影響鍵合強(qiáng)度。共價(jià)鍵成鍵時(shí)的能量共價(jià)鍵的形成會(huì)釋放能量，這個(gè)能量叫做鍵能。鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定。鍵能的數(shù)值反映了共價(jià)鍵的強(qiáng)度，也是衡量化學(xué)反應(yīng)能量變化的重要指標(biāo)。共價(jià)鍵的鍵能共價(jià)鍵的鍵能是指斷裂1摩爾共價(jià)鍵所需的能量。鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定，分子越難分解。鍵能的大小受多種因素影響，例如原子種類、鍵的類型、鍵的長(zhǎng)度等。418kJ/molH-H鍵的鍵能348kJ/molC-H鍵的鍵能945kJ/molC=C鍵的鍵能1510kJ/molC≡C鍵的鍵能共價(jià)鍵的極性電負(fù)性差異共價(jià)鍵的極性取決于構(gòu)成鍵的兩個(gè)原子電負(fù)性的差異。電負(fù)性是指原子吸引電子對(duì)的能力，電負(fù)性越大的原子，越容易吸引電子對(duì)。共價(jià)鍵的極性的原因電負(fù)性差異共價(jià)鍵形成的兩個(gè)原子之間，電負(fù)性存在差異，電負(fù)性較大的原子吸引電子能力較強(qiáng)，導(dǎo)致電子云偏向該原子，形成極性共價(jià)鍵。分子結(jié)構(gòu)共價(jià)鍵形成的分子，如果其空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，導(dǎo)致電荷分布不均勻，也會(huì)產(chǎn)生極性。非極性共價(jià)鍵電子對(duì)共享兩個(gè)原子核對(duì)電子對(duì)的吸引力相同，形成非極性共價(jià)鍵。對(duì)稱性非極性共價(jià)鍵形成的分子通常呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，電荷分布均勻。元素相同通常由相同元素組成的雙原子分子形成非極性共價(jià)鍵。極性共價(jià)鍵1電負(fù)性差異兩種原子之間電負(fù)性差異較大，共享電子對(duì)偏向電負(fù)性更大的原子，形成極性共價(jià)鍵。2偶極矩極性共價(jià)鍵中，由于電子云偏向一方，產(chǎn)生偶極矩，使分子具有極性。3溶解性極性共價(jià)鍵形成的化合物，由于具有極性，易溶于極性溶劑，如水。4沸點(diǎn)由于分子間存在較強(qiáng)的靜電吸引力，極性共價(jià)鍵形成的化合物沸點(diǎn)較高。氫鍵形成條件氫鍵是由具有較高電負(fù)性的原子與氫原子形成的共價(jià)鍵，而氫原子又與另一個(gè)具有較高電負(fù)性的原子形成的靜電相互作用。作用氫鍵是物質(zhì)間一種較弱的相互作用力，它對(duì)物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)都有重要的影響。共價(jià)鍵的種類單鍵兩個(gè)原子之間共享一對(duì)電子形成的共價(jià)鍵。雙鍵兩個(gè)原子之間共享兩對(duì)電子形成的共價(jià)鍵。三鍵兩個(gè)原子之間共享三對(duì)電子形成的共價(jià)鍵。單鍵、雙鍵和三鍵單鍵單鍵是由兩個(gè)原子之間共享一對(duì)電子形成的共價(jià)鍵。每個(gè)原子都貢獻(xiàn)一個(gè)電子形成共用電子對(duì)。單鍵通常用一條短線表示。雙鍵雙鍵是由兩個(gè)原子之間共享兩對(duì)電子形成的共價(jià)鍵。每個(gè)原子貢獻(xiàn)兩個(gè)電子形成兩個(gè)共用電子對(duì)。雙鍵通常用兩條短線表示。三鍵三鍵是由兩個(gè)原子之間共享三對(duì)電子形成的共價(jià)鍵。每個(gè)原子貢獻(xiàn)三個(gè)電子形成三個(gè)共用電子對(duì)。三鍵通常用三條短線表示。鍵的強(qiáng)度單鍵是最弱的，三鍵是最強(qiáng)的，雙鍵的強(qiáng)度介于兩者之間。共價(jià)鍵的方向性定向性共價(jià)鍵的方向性由電子云的形狀和方向決定?？臻g形狀共價(jià)鍵的方向性影響分子空間結(jié)構(gòu)，例如水分子呈V形。相互作用共價(jià)鍵的方向性決定分子間相互作用的方式，影響物質(zhì)的物理性質(zhì)。共價(jià)鍵的飽和性1有限的成鍵能力每個(gè)原子都有特定的電子層，能夠容納一定數(shù)量的電子。2特定成鍵數(shù)原子在形成共價(jià)鍵時(shí)，只能與其他原子形成一定數(shù)量的共價(jià)鍵，例如碳原子通常形成四個(gè)共價(jià)鍵。3成鍵飽和當(dāng)一個(gè)原子形成了一定數(shù)量的共價(jià)鍵后，其成鍵能力就會(huì)達(dá)到飽和，不再能夠與其他原子形成新的共價(jià)鍵。共價(jià)鍵的形成與電子排布1電子對(duì)原子之間共享電子2原子軌道原子軌道重疊3電子排布決定原子成鍵能力原子通過(guò)共享電子形成共價(jià)鍵，這與原子的電子排布密切相關(guān)。電子排布決定原子成鍵能力，原子軌道重疊形成電子對(duì)。共價(jià)鍵的形成規(guī)律元素的電負(fù)性電負(fù)性強(qiáng)的元素更容易吸引電子。非金屬元素的電負(fù)性一般比金屬元素大。原子間的距離原子核之間的距離越小，共價(jià)鍵的形成越容易。原子半徑越小，原子核之間的距離越小。共價(jià)鍵的分類單鍵單鍵是指兩個(gè)原子之間共用一對(duì)電子的化學(xué)鍵。雙鍵雙鍵是指兩個(gè)原子之間共用兩對(duì)電子的化學(xué)鍵。三鍵三鍵是指兩個(gè)原子之間共用三對(duì)電子的化學(xué)鍵。配位鍵配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵，它是由一個(gè)原子提供兩個(gè)電子形成的化學(xué)鍵。共價(jià)鍵的性質(zhì)方向性共價(jià)鍵具有方向性，原子之間形成的共價(jià)鍵指向特定的方向。飽和性共價(jià)鍵具有飽和性，每個(gè)原子只能與有限數(shù)量的原子形成共價(jià)鍵。穩(wěn)定性共價(jià)鍵通常比離子鍵更加穩(wěn)定，這是因?yàn)樗鼈兩婕霸又g共享電子，形成穩(wěn)定的電子結(jié)構(gòu)。鍵能共價(jià)鍵具有鍵能，表示破壞一個(gè)共價(jià)鍵所需的能量，反映了共價(jià)鍵的強(qiáng)度。共價(jià)鍵形成的作用形成分子共價(jià)鍵是原子間最常見的結(jié)合方式，通過(guò)共價(jià)鍵形成穩(wěn)定的分子。構(gòu)成物質(zhì)共價(jià)鍵使原子結(jié)合成各種各樣的分子，進(jìn)而構(gòu)成世間萬(wàn)物。生命活動(dòng)的基礎(chǔ)共價(jià)鍵是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，在生物大分子中發(fā)揮重要作用。材料科學(xué)共價(jià)鍵是材料科學(xué)的核心，用于設(shè)計(jì)和制造新型材料。共價(jià)鍵的應(yīng)用有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)中，共價(jià)鍵是構(gòu)建有機(jī)分子的基礎(chǔ)。碳原子通過(guò)共價(jià)鍵與氫原子、氧原子、氮原子等元素形成各種各樣的有機(jī)化合物，如甲烷、