1、课堂探究探究一 键与键问题导引观察上图回答下列问题:1乙烷、乙炔分子中分别有几个键和几个键?提示:乙烷分子由7个键组成;乙炔分子由3个键和2个键组成。2键、键与单键、双键、三键有何关系?提示:单键只有键,双键由一个键和一个键组成,三键由一个键和两个键组成。3键、键原子轨道重叠方式和稳定性有何区别?提示:键沿键轴方向“头碰头”重叠、键沿键轴方向“肩并肩”重叠;键稳定,键不稳定,化学性质活泼。名师精讲1键与键的形成类型形成过程ss 键HH的ss 键的形成sp 键HCl的sp 键的形成pp 键ClCl的pp 键的形成pp 键pp 键的形成2.键和键的比较键类型键键原子轨道重叠方式沿键轴方向相对重叠(
2、“头碰头”)沿键轴方向平行重叠(“肩并肩”)原子轨道重叠部位两原子核之间,在键轴处键轴上方和下方原子轨道重叠程度大小键的强度较大较小化学活泼性不活泼活泼成键规律判断共价单键是键;共价双键中一个是键,另一个是键;共价三键中一个是键,另两个是键特别提醒 (1)s轨道与s轨道形成键时,电子并不是只在两核间运动,只是电子在两核间出现的概率大。(2)形成共价键的两种元素电负性差别较小,一般电负性差值小于1.7。如H(2.1)与Cl(3.0),电负性差值为0.9,形成共价键。(3)形成共价键时,成键的两个原子核都吸引共用电子对,使之处于平衡状态,体系总能量降低。(4)键电子云重叠程度比键小,因此键没有键牢
3、固,反应中比较活泼。【例题1】 关于键和键的比较,下列说法不正确的是()A键是轴对称的,键是镜面对称的B键是“头碰头”式重叠,键是“肩并肩” 式重叠C键不能断裂,键容易断裂D氢原子只能形成键,氧原子可以形成键和键解析:键较稳定,不易断裂,而不是不能断裂。化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成。答案:C方法技巧 对于原子能否形成键可依据原子的价电子数确定,若达到稳定结构只差一个电子,如H、Cl,则只能形成键;若达到稳定结构差两个及两个以上电子,如O、N等,则既能形成键,又能形成键,H2O中氧原子只形成键,而O2中既有键,又有键。变式训练1 下列物质的分子中既有键又有键的是()HClH2ON2H2
4、O2C2H4C2H2A BC D解析:当两个原子间能形成多个共用电子对时,先形成一个键,另外的原子轨道只能形成键。HCl中只有一个HCl 键;H2O含有两个HO 键;H2O2含有两个HO 键和一个OO 键;N2中含有三键:一个为键,两个为键;C2H4中碳原子与碳原子之间有双键,一个为键,一个为键,另外有四个CH 键;C2H2中碳原子与碳原子之间有三键,一个为键,两个为键,另外有两个CH 键。答案:D探究二 共价键的特征及其存在问题导引1H2O分子中两个氢原子和氧原子并不在同一条直线,为什么?提示:共价键具有方向性。2水分子的分子式是H2O,而不是HO、H3O呢?提示:共价键具有饱和性。3哪些物
5、质中含有共价键?提示:含有共价键的物质有共价化合物、非金属单质分子(稀有气体除外)、部分离子化合物等。名师精讲1共价键的特征(1)饱和性。一个原子有几个未成对电子,便和几个自旋状态相反的电子配对成键,形成几个共价键。如H、Cl都只有一个未成对电子,因而只能形成H2、HCl、Cl2分子,即分子中只有一个共价键,而不能形成H3、HCl2、Cl3分子;一个N有3个未成对电子,两个N可以形成NN共价三键,一个N可与3个氢形成3个共价键。共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。(2)方向性。共价键形成时,两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠,重叠程度越大,形成的共价键越牢固。
6、同种分子(如HX)中成键原子电子云(原子轨道)重叠程度越大,形成的共价键越牢固,分子结构越稳定。如HX的稳定性:HFHClHBrHI。共价键的方向性决定了分子的立体构型。2共价键的表示方法(1)用电子式表示:用小黑点(或)表示原子最外层电子。(2)用结构式表示:用一条短线表示一对共用电子。(3)常见的分子表示方法:化学式电子式结构式N2NNHClHClNH3CH4CO2HClOHOCl3.共价键的存在范围(1)共价化合物:以共用电子对(形成共价键)形成分子的化合物称为共价化合物。共价化合物的组成粒子(原子)通过共价键结合成分子,因此共价化合物中一定存在共价键。如SO2、CO2、CH4、H2O2
7、、CS2、H2SO4等。(2)非金属单质分子中(稀有气体除外),如O2、F2、H2、C60等。(3)部分离子化合物中,如Na2SO4中的中存在共价键,NaOH中的OH中存在共价键,NH4Cl中的中存在共价键,Na2O2中的中存在共价键,等等。【例题2】 下列各组物质中,所有化学键都是共价键的是()AH2S和Na2O2BH2O2和CaF2CNH3和N2DHNO3和NaCl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。答案:C借题发挥 一般活泼金属与活泼非金属电负性相差较大,故易形成离子键,而非金属元素之间电
8、负性相差较小,易形成共价键;离子化合物一定含有离子键,也可能含有共价键,如NH4Cl、Na2O2。变式训练2 下列说法正确的是()A若把H2S写成H3S,则违背了共价键的饱和性BH3O的存在说明共价键不应有饱和性C所有共价键都有方向性D两个原子轨道发生重叠后,两核间的电子不仅存在于两核之间,还会绕两核运动解析:硫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项正确;H2O只能结合1个H形成H3O,证明共价键有饱和性,B项错误;H2分子中氢原子的s轨道成键时,因为s轨道呈球形,所以H2中的HH键没有方向性,C项错误;两个原子轨道发生重叠后,只有共用电子对在两核之间绕两个原子核运动,D项错误。答案:A