1、第三单元共价键原子晶体第1课时共价键的形成和共价键的类型提示提示 原子间通过共用电子对所形成的化学键，叫做共价键。一般非金属元素的原子之间形成共价键，但有些金属元素也可以和非金属形成共价键如AlCl3。1.氢原子、氯原子是如何形成HCl分子的？2.共价键的概念及成键元素是什么？1.认识共价键的形成和实质，了解共价键的特征。2.掌握共价键的分类。共价键：原子间通过_所形成的_，叫共价键。哪些元素的原子之间能形成共价键？_或_元素的原子之间能形成共价键；或通常情况下，吸引电子能力_的原子之间通过_形成共价键；或两个成键元素间的电负性差值_，它们之间通常形成共价键。笃学一 共价键的形成1.2.共用电
2、子对化学键同种不同种非金属相近共用电小于1.7子对当两个氢原子相互接近，若两个氢原子核外电子的自旋方向_，它们接近到一定距离时，两个氢原子的_轨道发生重叠，电子在两原子核间出现的机会_，体系的能量逐渐_，达到能量最低状态。若核间距离进一步地缩小，两原子核间的斥力增大，使体系的能量迅速上升，这种排斥作用又将氢原子推回到平衡位置。氢分子形成过程中能量（主要指势能）随核间距的变化如下图所示：3.两个氢原子为什么能通过共用电子对结合在一起呢？相反1s较大降低若两个氢原子核外电子的自旋方向相同，当它们相互接近时，两原子间总是排斥作用占主导地位，体系能量将逐渐升高。所以，两个带有自旋方向_的电子的氢原子不
3、可能形成氢分子。相同当成键原子相互接近时，原子轨道发生_，自旋方向_的_电子形成共用电子对，两原子核间的电子密度_，体系的能量_。氢分子的共用电子对可用轨道表示式表示如下：Cl2分子的共用电子对用轨道表示式表示为：4.共价键形成的本质5.共价键形成过程的表示重叠相反未成对增加降低写出N、O、F的电子排布式和轨道表示式，思考为什么它们与H原子结合只能形成NH3、H2O、HF呢？共价键是不是与离子键一样不具有饱和性和方向性？6.(2)在形成共价键时，只有成键原子中自旋方向相反的未成对电子才能形成共用电子对。成键过程中，每种元素的原子有几个未成对电子，通常就只能和几个自旋方向相反的电子形成共价键，所
4、以在共价分子中，每个原子形成共价键的数目是一定的，这就是共价键的饱和性。N、O、F三种原子分别有3个、2个、1个未成对电子，只能分别与3个、2个、1个H原子结合成NH3、H2O、HF。(3)形成共价键时，两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现机会最大的方向重叠成键，而且原子轨道重叠越多，电子在两核间出现的机会越多，体系的能量下降也就越多，形成的共价键越牢固。因此，一个原子与周围原子形成的共价键就表现出方向性。共价键的实质是两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现机会最大的方向重叠成键。那么s轨道与s轨道，s轨道与p轨道，p轨道与p轨道之间发生重叠时各有几种重叠方式？答案s与s只有一种
5、，s与p只有一种，p与p有两种。笃学二 共价键的类型1.氮分子的电子式_，结构式_，两个氮原子的2p轨道间发生重叠时是两个氮原子的px轨道沿x轴方向以_的方式发生重叠，而pypy和pzpz只能以相互平行的_“肩并肩”的方式发生重叠形成共价键。按原子轨道重叠方式的不同，共价键可分为_和_。键的特点是：_。键的特点是：_。两个原子的s电子与s电子之间和s电子与p电子之间只能形成键。分别称为ss 键和sp 键。两个原子的p电子之间可能形成pp 键或pp 键。2.3.4.NN“头碰头”“肩并肩”键键式重叠形成的是以“肩并肩”的方式重叠形成的两个原子的原子轨道是以“头碰头”的方两个原子的原子轨道当原子间
6、形成共价键时，若两个成键原子吸引电子的能力_，共用电子对不发生偏移，这样的共价键叫非极性共价键。由_是非极性共价键，简称非极性键。若形成共价键的两个原子吸引电子的能力不同，共用电子对发生偏移，这样的共价键叫极性共价键。由_是极性共价键，简称极性键。成键原子的电负性差值愈大，键的极性就_。当成键原子的电负性相差很大时，可以认为成键电子对完全移到电负性很大的原子一方。这时原子转变成为离子，从而形成离子键。笃学三 极性键与非极性键1.2.3.相同同种元素的原子形成的共价键素的原子形成的共价键不同种元愈强配位键的概念：_。配位键的形成条件：_；_。NH4的结构式可表示为，4个NH键是完全_的；H3O的
7、结构式可表示为，3个OH键是完全_的。笃学四 配位键1.2.3.电子的原子形成的共价键给予体有孤电子对轨道相同相同由一个原子提供对电子与另一个接受接受体有空下列不属于共价键成键因素的是 ()。A共用电子对在两原子核之间高概率出现B共用的电子必须配对C成键后体系能量降低，趋于稳定D两原子核体积大小要适中解析A、B、C三项为共价键成键的因素及结果。答案D【慎思1】为什么氖分子是单原子分子，而氯分子是双原子分子？答案对比氖原子、氯原子的核外电子排布，可知氖原子的最外层有8个电子，已达到稳定状态，因此氖原子很难自身结合或与其他元素的原子结合，是单原子分子。而氯原子的最外层有7个电子，未达到稳定状态，要
8、达到8电子的稳定结构，都需要获得一个电子，由于氯原子间难以发生电子得失，但若两个氯原子各提供1个电子，形成共用电子对，则两个氯原子就都形成了8电子稳定结构，因此氯分子是双原子分子。【慎思2】含有共价键的物质是否一定是共价分子？答案 不一定，离子化合物中也可能含有共价键。【慎思3】用电子式表示HF、H2O、NH3、H2等分子的形成过程。【慎思4】下列分子中，既含有键，又含有键的是（）。A.CH4B.HClC.CH2=CH2D.F2解析 乙烯分子中碳碳原子和碳原子与氢原子之间分别“头碰头”重叠形成键，每个碳原子上均有两个p轨道通过“肩并肩”的重叠方式形成一个键。答案C【慎思5】下列有关键和键的说法
9、错误的是（）。A.含有键的分子在反应时，键是化学反应的积极参与者B.当原子形成分子时，首先形成键，可能形成键C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成键，不能形成键D.在分子中，化学键可能只有键而没有键解析 本题主要考查键和键的形成。由于键的键能小于键的键能，所以反应时易断裂。A项正确。在分子形成时为了使其能量最低，必然首先形成键，根据形成原子的核外电子排布来判断是否形成键，所以B项正确，D错误，像H、Cl原子跟其他原子只能形成键。答案D【慎思6】乙烯与乙炔分子与溴发生的加成反应中什么类型的共价键断裂？写出反应的化学方程式。【慎思7】在下列物质中：氨气 氯化氢氯化铵干冰 苛性钠食盐冰 氩气 过
10、氧化钠双氧水 氢气（1）只有非极性键的是_；（2）只有极性键的是_；（3）既有极性键又有非极性键的是_；（4）只有离子键的是_；（5）既有离子键又有极性键的是_；（6）既有离子键又有非极性键的是_。【慎思8】解析 解答本题时，要分析形成化学键的特点，两种非金属元素的原子间形成极性共价键，同种非金属元素的原子间形成非极性共价键，活泼金属和活泼非金属元素的原子间形成离子键，另外还要注意NH4类似于金属离子，Na2O2中存在O22离子等。答案（1）（2）（3）（4）（5）（6）共价键的定义：原子间通过共用电子对形成的化学键。共价键实质：成键原子的原子轨道发生重叠，自旋方向相反的未成对电子在原子间形成
11、共用电子对。共价键的特征：既有饱和性，又有方向性。形成共价键的条件同种或不同种非金属元素的原子相遇时，若原子的最外层电子排布未达到稳定状态，则原子间通过共用电子对形成共价键。要点一|共价键的形成、特征及实质1.2.3.4.HBr分子的电子式为（）。【例1】答案A原子间通过共用电子对形成共价键没有发生电子得失而形成阴阳离子。下列化学式及结构式中成键情况，不合理的是（）。【体验1】解析 由共价键的饱和性可知：C、Si都形成4个共价键，H形成1个共价键，N形成3个共价键，O、S、Se都形成2个共价键。答案D1.键与键的对比及判断键、键的方法要点二|共价键的分类键型项目键键成键方向原子轨道沿轴方向“头
12、碰头”原子轨道平行或“肩并肩”电子云形状 轴对称镜像对称牢固程度键强度大，不易断裂键强度较小，容易断裂成键判断规律共价单键是键，共价双键中有一个是键，另一个是键；共价叁键中一个是键，另两个为键2.极性键与非极性键的比较分类特点成键元素的特点存在非极性键共用电子对不发生偏移相同的非金属元素原子的电子配对成键非金属单质，某些化合物极性键 共用电子对发生偏移不同的非金属元素原子的电子配对成键共价化合物，某些离子化合物共价键的类型（1）键：对于含有未成对的s电子或p电子的原子，它可以通过ss、sp、pp等轨道“头碰头”重叠形成共价键。键构成分子的骨架，可单独存在于两原子间，两成键原子间只有1个键。（2
13、）键：当两个p轨道pypy、pzpz以“肩并肩”方式进行重叠形成的共价键，叫做键。键的原子轨道重叠程度不如键大，所以键不如键牢固。键一般是与键共同存在于具有双键或叁键的分子中。因为键电子云不像键那样集中在两核的连线上，原子核对电子的束缚力较小，电子能量较高，活动性较大，所以容易断裂。因此，一般含有共价双键和叁键的化合物容易发生化学反应。3.（3）单键、双键和叁键单键：共价单键一般是键，以共价键结合的两个原子间只能有1个键。双键：一个是键，另一个是键。叁键：叁键中有一个键和两个键。（4）配位键如果共价键的形成是由两个成键原子中的一个原子单独提供一对孤电子对进入另一个原子的空轨道共用而成键，这种共
14、价键称为配位键。配位键是一种特殊的共价键。NH4、H3O、H2SO4等以及种类繁多的配位化合物都存在配位键。（5）非极性键和极性键由同种元素的原子形成的共价键是非极性共价键，简称非极性键。由不同种元素的原子形成的共价键是极性共价键，简称极性键。成键原子的电负性差值愈大，键的极性就愈强。当成键原子的电负性相差很大时，可以认为成键电子对完全移到电负性很大的原子一方。这时原子转变成为离子，从而形成离子键。HS、HCl、HP、HSi键的极性由强到弱的顺序为：。答案HCl、HS、HP、HSi【例2】两个成键原子间的电负性差值越大，所形成的共价键的极性越强。（1）写出NH3与盐酸反应的离子方程式：_。（2）NH4的电子式：。（3）H3O的电子式。【体验2】
