《化学键全解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学键全解（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章化学键与分子结构第一节化学键 第1课时离子键 一 离子键1 实验1 2 取一块绿豆大小的金属钠 切去氧化层 再用滤纸吸干上面煤油 放在石棉网上 用酒精灯微热 待钠熔化成球状时 将盛有氯气的集气瓶倒扣在钠的上方 观察现象 2Na Cl2 点燃 2 氯化钠形成过程的微观分析 电子转移 不稳定 稳定 更稳定 根据钠原子和氯原子的核外电子排布 钠原子要达到8电子稳定结构 就需失去1个电子 而氯原子要达到8电子稳定结构 就需得到1个电子 钠与氯气相遇时 钠原子的最外层上的1个电子转移到氯原子的最外层上 形成带正电的钠离子和带负电的氯离子 带相反电荷钠离子和氯离子 通过静电作用结合在一起 形成氯化钠
2、 8电子 8电子 最外 最外 静电 3 离子键与离子化合物 1 离子键 带相反电荷离子之间的相互作用 2 离子化合物 由离子键构成的化合物 如KCl CaCl2 MgCl2 ZnSO4 NaOH等都是离子化合物 从组成元素分析 通常 活泼金属 IA IIA 与活泼非金 VIA VIIA 形成离子化合物 带相反电荷离子 相互 离子键 KCl CaCl2 MgCl2 ZnSO4 NaOH 活泼金属 IA IIA 活泼非金 VIA VIIA 4 电子式 1 定义 在元素符号周围用 或 来表示原子最外层电子 价电子 这种式子叫做电子式 元素 最外层电子 价电子 2 不同粒子的电子式 原子的电子式 Na
3、 Mg 简单阳离子的电子式即为其离子符号 如 H K Ca2 Na Mg2 等 简单阴离子的电子式 H O2 Cl H K Ca2 Na Mg2 简单阳离子的电子式就是它的离子符号 复杂阳离子 NH4 例外 阴离子的电子式 不但要画出最外层电子数 而且还要用中括号 括起来 并在右上角标出所带电荷 n 用电子式表示化合物的形成过程 NaCl Na2O AlF3 Mg3N2 知识过关 1 下列说法正确的是 C A 离子键就是阴阳离子间的静电引力B 所有金属元素与所有非金属元素间都能形成离子键C 在NaCl晶体中不存在NaCl分子 D 在离子化合物CaCl2中 两个氯离子间也存在离子键 C 2 下列
4、各数值表示有关元素的原子序数 能以离子键相互结合成稳定化合物的是 C A 10与19B 6与16C 11与17D 14与8 C 3 下列电子式有误的是 BC BC 4 下列化合物电子式书写正确的是 D D 5 用电子式表示下列离子化合物的形成过程 BaCl2 NaF MgS K2O 第2课时共价键 二 共价键 思考与交流 分析H和Cl的原子结构 你认为 1 H2 Cl2 HCl的形成与氯化钠会是一样吗 为什么 不一样 非金属元素的原子一般均有获得电子达到8电子稳定结构或2电子稳定结构的倾向 因而一般不发生电子得失 而是通过共用电子达到稳定结构 1 用电子式表示H2 Cl2 HCl的形成 H2
5、Cl2 HCl 在化学上常用一根短线 表示一对共用电子 如氯分子也可表示为 这样的式子叫做结构式 Cl Cl 2 共价键与共价化合物 1 共价键 间通过共用电子对所形成的相互作用 2 共价化合物 以形成分子的化合物 从组成元素分析 通常 不同元素化合成共价化合物 原子共用电子对所形成 共用电子对 非金属 3 常见物质的电子式 1 非金属单质 H2 O2 N2 不能漏写电子对 2 共价化合物的电子式 HCl H2S H2O CH4 NH3 H2O2 HClO 注意原子的结合方式 3 几种原子团的电子式 OH O22 NH4 H3O 4 离子化合物的电子式 Na2O Na2O2 NaHS NaOH
6、 CaC2 KCN NH4Cl MgBr2 注意化学键中原子直接相邻的事实 交流与思考 物质中化学键的存在规律 1 离子化合物中一定有键 可能还有 键 如等物质 共价化合物中只有键 没有键 如等物质 2 非金属单质中只有键 但稀有气体分子中 由于其原子 不存在 非金属元素的原子间也可以形成离子键 如 离子 共价 强碱 铵盐 共价 离子 酸 水 共价 已达到稳定结构 化学键 NH4Cl 非极性键 共用电子对不偏向任何原子的共价键 同种非金属元素的原子形成的共价键 极性键 共用电子对发生偏向的共价键 不同种非金属元素的原子形成的共价键 成键原子的电负型相差越大 键的极性越强 3 极性键和非极性键
7、4 极性键 非极性键 思考与交流 离子化合物与共价化合物有什么区别 5 化学键 1 定义 使相结合或相结合的 通称为化学键 一般化学物质则主要由或结合而成 化学键的形成与有关 它主要通过原子的间的来实现 离子 原子 作用力 离子键 共价键 原子结构 价电子 转移或共用 思考与交流 稀有气体分子中是否存在化学键 为什么 不存在 因为它们原子的最外层电子都达到了稳定结构 从微观的角度分析 化学反应中有哪些变化情况 化学反应包含反应物中的原子重新组合为产物分子 包含反应物分子内化学键的断裂和产物分子中化学键的形成 对于反应N2 3H22NH3 当N2的物质的量减少了1mol时 反应中断裂了mol的
8、键与mol的键 同时形成了mol的键 1 N N 3 H H 6 N H 第三课时共价键模型 回顾 回忆化学必修课程中有关化学键的知识 回答以下几个问题 1 化学键的定义及基本分类 2 离子键 共价键的定义 3 离子化合物 共价化合物的定义 一 共价键形成和本质1 从氢分子形成图说起 1 氢原子间距离与能量的关系 2 为什么会出现这种情况 2 共价键的本质 高概率地出现在两个原子核间的电子与两个原子核之间的电性作用是共价键的本质 如 H2是H原子间1s电子HCl是H的1s电子与Cl的3p电子Cl2是两个Cl原子3p轨道上的一个电子 1 通常电负性相同或差值小的元素原子形成的化学键 2 成键原子
9、一般有未成对电子 用来相互配对成键 自旋反向 3 成键原子的原子轨道在空间重叠使体系能量降低 3 共价键的形成条件 二 共价键的特征 1 饱和性 原子有几个未成对电子就形成几个共价键 因为S轨道是球形对称的 所以S轨道与S轨道形成的共价键没有方向性 2 方向性 是不是所有的共价键都具有方向性 问题 1 键 头碰头 X s s X px s X px px 形成 键的电子称为 电子 原子轨道沿核间连线重叠 即头碰头方式 形成的共价键 叫 键 三 共价键的类型 2 键 肩并肩 I X Z Z pZ pZ 形成 键的电子称为 电子 原子轨道在核间连线两侧进行重叠 即采用肩并肩 方式形成的共价键 叫
10、键 键的类型 键的类型 小结 沿轴方向 头碰头 平行方向 肩并肩 轴对称 镜像对称 强度大 不易断裂 强度较小 易断裂 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 另两个为 键 2 钠和氯通过得失电子同样也是形成电子对 为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用形成共价键而形成离子键呢 你能从原子的电负性差别来理解吗 讨论后请填写表2 2 0 93 0 2 13 0 2 53 5 2 1 0 9 1 0 离子 共价 3 乙烷 乙烯和乙炔分子中的共价键分别有几个 键和几个 键组成 乙烷分子中由7个 键组成 乙烯分子中由5个 键和1个 键组成 乙烯分子中由3个 键和2个 键
11、组成 1 下列说法正确的是A 含有共价键的化合物一定是共价化合物B 分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物C 由共价键形成的分子一定是共价化合物D 只有非金属原子间才能形成共价键2 氮分子中的化学键是A 3个 键B 1个 键 2个 键C 个 键D 1个 键 1个 键 B B 3 下列说法中正确的是A p轨道之间以 肩并肩 重叠可形成 键B p轨道之间以 头对头 重叠可形成 键C s和p轨道以 头对头 重叠可形成 键D 共价键是两个原子轨道以 头对头 重叠形成的 C 4 在氯化氢分子中 形成共价键的原子轨道是A 氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道B 氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道C 氯原子
12、的3p轨道和氢原子的1s轨道D 氯原子的3p轨道和氢原子的3p轨道 C 7 3 三金属键 Ti 金属样品 组成粒子 金属阳离子和自由电子 金属原子脱落来的价电子形成遍布整个晶体的 自由流动的电子 被所有原子所共用 从而把所有的原子维系在一起 金属单质中金属原子之间怎样结合的 金属的结构 容易导电 导热 有延展性 有金属光泽等 金属为什么具有这些共同性质呢 金属共同的物理性质 金属键金属特性 组成粒子 金属阳离子和自由电子 金属原子脱落来的价电子形成遍布整个晶体的 自由流动的电子 被所有原子所共用 从而把所有的原子维系在一起 2 金属键 在金属晶体中 金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用 这
13、是化学键的又一种类型 无方向性 无饱和性 自由电子被许多金属离子所共有 即被整个金属所共有 无方向性 饱和性 3 成键特征 讨论1 金属为什么易导电 在金属晶体中 存在着许多自由电子 这些自由电子的运动是没有一定方向的 但在外加电场的条件下自由电子就会发生定向运动 因而形成电流 所以金属容易导电 三 金属晶体的结构与金属性质的内在联系 讨论2 金属为什么易导热 金属容易导热 是由于自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分 从而使整块金属达到相同的温度 讨论3 金属为什么具有较好的延展性 金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性 各原子层之间发生相对滑动以后
14、 仍可保持这种相互作用 因而即使在外力作用下 发生形变也不易断裂 金属的延展性 4 金属晶体结构具有金属光泽和颜色 由于自由电子可吸收所有频率的光 然后很快释放出各种频率的光 因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽 而某些金属 如铜 金 铯 铅等 由于较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色 当金属成粉末状时 金属晶体的晶面取向杂乱 晶格排列不规则 吸收可见光后辐射不出去 所以成黑色 1 金属晶体的形成是因为晶体中存在 A 金属离子间的相互作用B 金属原子间的相互作用C 金属离子与自由电子间的相互作用D 金属原子与自由电子间的相互作用 C 试一试 2 金属能导电的原因 A 金属晶体中金属阳离子
15、与自由电子间的相互作用较弱B 金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动C 金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动D 金属晶体在外加电场作用下可失去电子 B 部分金属的原子半径 原子化热和熔点 讨论下表 1 原子化热 1mol金属固体完全气化成相互远离的气态原子时吸收的能量 2 影响金属键强弱的因素 原子半径 单位体积的自由电子的数目等 金属键强弱判断 金属阳离子所带电荷多 半径小 原子化热大 金属键强 熔 沸点高 硬度大 但金属性越弱 四 金属的熔 沸点 硬度与金属键的关系 5 为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐降低 碱金属单质的原子半径从上到下逐渐增加 原子化热逐渐降低 金属键逐渐减小 熔沸点逐渐降低 4 试比较下列金属熔点的高低和硬度大小 1 NaMgAl 2 LiNaKRbCs 3 KCa 试一试 资料 金属之最 熔点最低的金属是 汞 熔点最高的金属是 钨 密度最小的金属是 锂 密度最大的金属是 锇 硬度最小的金属是 铯 硬度最大的金属是 铬 最活泼的金属是 铯 最稳定的金属是 金 延性最好的金属是 铂 展性最好的金属是 金 性质 金属内部的特殊结构 金属的物理共性 导电性 延展性 原子化热 原子半径 课堂小结 结构 金属阳离子 自由电子 金属键 导热性 自由电子数 熔沸点高低硬度大小 决定
