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1、第一节第一节 共价键模型共价键模型化学化学键是存在于是存在于_内或晶体内直接相内或晶体内直接相邻的的_间的的强强烈的烈的_。原子原子间靠靠_形成的化学形成的化学键叫共价叫共价键；阴、阳离；阴、阳离子子间通通过静静电作用形成的化学作用形成的化学键叫离子叫离子键。只含有共价只含有共价键的化合物称的化合物称为_化合物。化合物。含有含有_的化合物称的化合物称为离子化合物，离子化合物中也离子化合物，离子化合物中也可能含有共价可能含有共价键，如：，如：NaOH。1分子分子原子原子相互作用相互作用2共用共用电子子对3共价共价4离子离子键s轨道呈道呈_对称，称，p轨道沿道沿x、y、z坐坐标轴呈呈_对称。称。为
2、什么什么1个氧原子只能个氧原子只能结合合2个个氢原子原子组成成H2O，1个氮原个氮原子只能子只能结合合3个个H组成成NH3?提示提示共价键的饱和性决定的。共价键的饱和性决定的。5球形球形纺锤形形6从原子从原子轨道重叠的角度道重叠的角度认识共价共价键的形成和的形成和实质，了解共，了解共价价键的特征、主要的特征、主要类型型(键和和键)，能，能够运用运用电负性判断性判断共价共价键的极性。的极性。能用能用键能、能、键长、键角角说明明简单分子的性分子的性质。12第第1课时课时 共价键共价键共价键的形成、本质、特征共价键的形成、本质、特征(1)共价键的形成：原子之间形成共价键时，原子的电子云共价键的形成：
3、原子之间形成共价键时，原子的电子云在两个原子核间重叠，意味着电子出现在核间的概率增大，在两个原子核间重叠，意味着电子出现在核间的概率增大，电子带负电。因而形象地说，核间电子好比核间架起一座电子带负电。因而形象地说，核间电子好比核间架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核带负电的桥梁，把带正电的两个原子核“黏结黏结”在一起。在一起。体系能量逐渐降低，达到能量最低状态。体系能量逐渐降低，达到能量最低状态。(2)共价键的本质是：共价键的本质是：_电性作用。电性作用。笃学笃学一一共价键的形成、本质、特征、类型共价键的形成、本质、特征、类型1.高概率地出高概率地出现在两个原子核之在两个原子核之间的的电
4、子与两个原子核之子与两个原子核之间的的氯原子中原子中3p轨道上有道上有_个未成个未成对电子能子能够与与氢原子中原子中1s轨道上的道上的_个未成个未成对电子配子配对形成形成_，所以，所以氯化化氢分子中分子中氢原子和原子和氯原子的个数比原子的个数比为_。氧原子的最外氧原子的最外层有有_个未成个未成对电子，因此氧原子能与子，因此氧原子能与_个个氢原子共用原子共用_对电子形成子形成_，所以水分子中，所以水分子中氢原子和氧原子的个数比原子和氧原子的个数比为_。用。用电子式和子式和结构式分构式分别表示表示H2O分子分子为_、 _。(3)共价共价键的特征：自旋方向相反的未成的特征：自旋方向相反的未成对电子才
5、能配子才能配对形形成共价成共价键。所以每个原子所能形成共价。所以每个原子所能形成共价键的数目取决于的数目取决于该原子中的原子中的_数目。数目。这就是共价就是共价键的的饱和性。和性。11共价共价键1 122共价共价键2 1未成未成对电子子两两当原子当原子间通通过原子原子轨道重叠形成共价道重叠形成共价键时，两原子，两原子轨道重叠道重叠得愈多，两核得愈多，两核间电子云愈密集，形成的共价子云愈密集，形成的共价键愈牢固，因此愈牢固，因此共价共价键具有具有_。共价。共价键的两个特征就是既有的两个特征就是既有饱和性又和性又有方向性。有方向性。共价键的类型共价键的类型(从原子轨道重叠方式和共用电子对是否偏移两
6、从原子轨道重叠方式和共用电子对是否偏移两个角度分类个角度分类)(1)若从原子若从原子轨道重叠方式分道重叠方式分类，分，分为键和和键键的特点是：两个成的特点是：两个成键原子的原子原子的原子轨道是以道是以“_”的方式重叠形成的；的方式重叠形成的；键的特点是：两个成的特点是：两个成键原子的原子原子的原子轨道是以道是以“_”的方式重叠形成的。的方式重叠形成的。方向性方向性2头碰碰头肩并肩肩并肩两个原子的两个原子的s轨道与道与s轨道之道之间和和s轨道与道与p轨道之道之间只能只能形成形成_键。分。分别称称为_和和sp 键。两个原子。两个原子的的p轨道之道之间可能形成可能形成_或或_。(2)若从成若从成键原
7、子原子间的共用的共用电子子对在成在成键原子原子间的位置分的位置分为极性极性键和非极性和非极性键由同种元素原子形成的共价由同种元素原子形成的共价键，共用，共用电子子对在成在成键原子原子之之间中心位置，中心位置，这样的共价的共价键称称为非极性非极性键；那么极性；那么极性键是由是由_的原子形成的，是共用的原子形成的，是共用电子子对_某某一成一成键原子。原子。ss键键键不同元素不同元素偏向偏向(离离)成成键原子的原子的电负性差性差值愈大，愈大，键的极性就愈的极性就愈强强。当成。当成键原子的原子的电负性相差很大性相差很大时，可以，可以认为成成键电子子对完全移到完全移到电负性很大的原子一方。性很大的原子一
8、方。这时原子原子转变成成为离子，从而形离子，从而形成成_键(差差值大于大于1.7时)。离子离子 为什么什么氖分子是分子是单原子分子，而原子分子，而氯分子是双原子分子分子是双原子分子？提示提示对比氖原子、氯原子的核外电子排布，可知氖原子对比氖原子、氯原子的核外电子排布，可知氖原子的最外层有的最外层有8个电子，已达到稳定状态，因此氖原子很难个电子，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原子的最外层有7个电子，未达到稳定状态，要达到个电子，未达到稳定状态，要达到8电子电子的稳定结构，就需要获得一
9、个电子，而氯原子间难以发生的稳定结构，就需要获得一个电子，而氯原子间难以发生电子得失，但若两个氯原子各提供电子得失，但若两个氯原子各提供1个电子，形成共用电个电子，形成共用电子对，则两个氯原子就都形成了子对，则两个氯原子就都形成了8电子稳定结构，因此氯电子稳定结构，因此氯分子是双原子分子。用电子式表示形成过程：分子是双原子分子。用电子式表示形成过程：【慎思慎思1】 (1)H原子、原子、Cl原子原子为什么只形成什么只形成H2、HCl、Cl2分子，分子，不能形成不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。等分子。(2)两个成两个成键原子原子间通通过什么形成分子呢？什么形成分子呢？(3)两个成两个成键原子
10、原子为什么能什么能够形成分子呢？形成分子呢？提示提示(1)H原子、原子、Cl原子都只有一个未成对电子，因而只原子都只有一个未成对电子，因而只能形成能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3等分等分子。子。(2)两个成键原子通过共用电子对形成分子。两个成键原子通过共用电子对形成分子。(3)两个成键原子为什么能通过共用电子对形成共价键呢？两个成键原子为什么能通过共用电子对形成共价键呢？以氢气分子形成为例解释，两个氢原子核外电子的自旋方以氢气分子形成为例解释，两个氢原子核外电子的自旋方向相反，轨道重叠，核间距减小，体系能量降低，最终达向相反，轨道重叠，核间距减小，体
11、系能量降低，最终达到平衡；如果自旋方向相同，相互接近时排斥占主导，就到平衡；如果自旋方向相同，相互接近时排斥占主导，就不能形成分子。不能形成分子。【慎思慎思2】 如何比如何比较极性极性键和非极性和非极性键？提示提示极性键与非极性键的比较极性键与非极性键的比较【慎思慎思3】分分类特点特点成成键元素的特点元素的特点存在存在非极非极性性键共用电子共用电子对不发生对不发生偏移偏移相同的非金属元相同的非金属元素原子的素原子的电子配子配对成成键非金属非金属单质，某，某些化合物些化合物极性极性键共用电子共用电子对发生偏对发生偏移移不同的非金属元不同的非金属元素原子的素原子的电子配子配对成成键共价化合物，某共
12、价化合物，某些离子化合物些离子化合物化学键的定义化学键的定义：分子里相邻的原子之间强烈的相互作用叫：分子里相邻的原子之间强烈的相互作用叫化学键。化学键。化学键包括共价键、离子键、金属键三种类型。化学键包括共价键、离子键、金属键三种类型。关于化学键的理解：关于化学键的理解：“分子分子”是广义的分子，它不仅指是广义的分子，它不仅指H2、H2O、CO2、H2SO4等分子，还包括等分子，还包括C(金刚石和石墨金刚石和石墨)、Si、SiO2、NaCl、CaCl2、Al、Cu等物质。等物质。“原子原子”也是广义的原子，它不仅指也是广义的原子，它不仅指H、O、Cl、S等原子，等原子，还包括还包括Na、Cl等
13、离子。等离子。要点一要点一 共价键共价键1共价键的形成及本质共价键的形成及本质(1)共价键的形成和本质共价键的形成和本质当成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋方向相当成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋方向相反的未成对电子配对成键，两原子核间的电子云密度增大，反的未成对电子配对成键，两原子核间的电子云密度增大，体系的能量降低。体系的能量降低。如：当两个氢原子相互接近时，若两个氢原子核外电子的如：当两个氢原子相互接近时，若两个氢原子核外电子的自旋方向相反，它们接近到一定距离时，两个自旋方向相反，它们接近到一定距离时，两个1s轨道发生轨道发生重叠，电子云在两原子核之间出现的机会增大。随
14、着核间重叠，电子云在两原子核之间出现的机会增大。随着核间距离的减小，核间电子出现的机会增大，体系的能量降低，距离的减小，核间电子出现的机会增大，体系的能量降低，达到能量最低状态。核间距进一步减小时，两原子间的斥达到能量最低状态。核间距进一步减小时，两原子间的斥力使体系的能量升高，这种排斥作用又将氢原子推回力使体系的能量升高，这种排斥作用又将氢原子推回2到平衡位置。如到平衡位置。如图特别提醒：特别提醒：自旋相反的未成对电子可配对形成共价键。成自旋相反的未成对电子可配对形成共价键。成键电子的原子轨道尽可能达到最大程度的重叠。重叠越多，键电子的原子轨道尽可能达到最大程度的重叠。重叠越多，体系能量降低
15、越多，所形成的共价键越稳定。以上称最大体系能量降低越多，所形成的共价键越稳定。以上称最大重叠原理。重叠原理。(2)共价共价键的形成条件的形成条件形成共价形成共价键的条件：的条件：电负性相同或差性相同或差值小的非金属元素小的非金属元素原子相遇原子相遇时，同种或不同种非金属元素的原子相遇，且原，同种或不同种非金属元素的原子相遇，且原子的最外子的最外电子子层有未成有未成对电子。子。形成共价形成共价键的微粒：共价的微粒：共价键成成键的粒子是原子。原子既的粒子是原子。原子既可以是相同元素的原子，也可以是不同元素的原子。可以是相同元素的原子，也可以是不同元素的原子。同种非金属元素原子同种非金属元素原子间形
16、成非极性形成非极性键，如，如O2、H2、N2等。等。不同种非金属元素原子不同种非金属元素原子间形成极性形成极性键，如，如HCl、CO2、H2SO4等。等。注意注意：一般非金属元素的原子之间通过共价键结合。如非：一般非金属元素的原子之间通过共价键结合。如非金属气态氢化物、水、酸、非金属氧化物等物质中的元素金属气态氢化物、水、酸、非金属氧化物等物质中的元素都以共价键结合。都以共价键结合。共价键存在于非金属单质、共价化合物中，也可存在于离共价键存在于非金属单质、共价化合物中，也可存在于离子化合物中子化合物中(例如，氢氧化钠、过氧化钠、硫酸钾等例如，氢氧化钠、过氧化钠、硫酸钾等)。键与键与键键(1)定
17、义定义键：原子轨道以键：原子轨道以“头碰头头碰头”方式相互重叠导致电子在核间方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键称为出现的概率增大而形成的共价键称为键。键。键：原子轨道以键：原子轨道以“肩并肩肩并肩”方式相互重叠导致电子在核间方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键称为出现的概率增大而形成的共价键称为键。键。(2)形成形成分子中分子中键形成时电子云示意图：键形成时电子云示意图：(如图如图)3“肩并肩肩并肩”方式形成的方式形成的键(如如图)特别提醒特别提醒：在由两个原子形成的多个共价键中，只能有一：在由两个原子形成的多个共价键中，只能有一个个键，而键，而键可以是一
18、个或多个。例如，氮分子的键可以是一个或多个。例如，氮分子的N N中有一个中有一个键，两个键，两个键。键。原子轨道以原子轨道以“头碰头头碰头”的方式比以的方式比以“肩并肩肩并肩”的方式重叠的程的方式重叠的程度大，电子在核间出现的概率大，形成的共价键强。度大，电子在核间出现的概率大，形成的共价键强。共价键的特征共价键的特征共价键的特征：共价键具有方向性和饱和性共价键的特征：共价键具有方向性和饱和性(1)饱和性：一个原子中的一个未成对电子与另一个原子中饱和性：一个原子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个未成对电子配对成键后，就不能再与其他原子的未的一个未成对电子配对成键后，就不能再与其他原子的未成
19、对电子配对成键，即每个原子所能形成共价键的总数或成对电子配对成键，即每个原子所能形成共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的，这称为共价键的饱和性。以单键连接的原子数目是一定的，这称为共价键的饱和性。(2)方向性：共价键将尽可能沿着电子概率出现最大的方向方向性：共价键将尽可能沿着电子概率出现最大的方向形成，这就是共价键的方向性。除形成，这就是共价键的方向性。除s轨道是球形对称的外，轨道是球形对称的外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点，在形成其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点，在形成4共价共价键时，原子，原子轨道重叠得愈多，道重叠得愈多，电子在核子在核间出出现的概率的概率愈大，所形成
20、的共价愈大，所形成的共价键就愈牢固。就愈牢固。特别提醒特别提醒：共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相：共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。共价键的方向决定了分子的立体构型。互结合的数量关系。共价键的方向决定了分子的立体构型。极性键和非极性键极性键和非极性键在极性在极性键中，根据成中，根据成键原子所属元素原子所属元素电负性的差性的差值不同，不同，形成的共价形成的共价键的极性的极性强强弱也有所不同。所以，极性弱也有所不同。所以，极性键又有又有强强极性极性键(如如HF中的极性中的极性键)和弱极性和弱极性键(如如HI中的极中的极性性键)之分。当之分。当电负性差性差值为零零时，
21、通常形成非极性共价，通常形成非极性共价键；差；差值不不为零零时，形成极性共价，形成极性共价键；而且差；而且差值越小，形越小，形成的共价成的共价键极性越弱。极性越弱。5 (2011山东滨州高二月考山东滨州高二月考)下列物下列物质的分子中既有的分子中既有键又有又有键的是的是 ()。HClH2ON2H2O2C2H4C2H2A BC D解析解析当两个原子间能形成多个共用电子对时先形成一个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，另外的原子轨道只能形成键，键，N2中有三个共价键：中有三个共价键：一个一个键、两个键、两个键，键，C2H4中碳碳原子之间有两个共价键，中碳碳原子
22、之间有两个共价键，一个一个键、一个键、一个键，键，C2H2中碳碳原子之间有三个共价键，中碳碳原子之间有三个共价键，一个一个键、两个键、两个键。键。答案答案D【例例1】(1)只要是同种元素原子间的单键均为只要是同种元素原子间的单键均为键，非极性键，键，非极性键，若是双键或三键，均只含若是双键或三键，均只含1个个键，另外键均为键，另外键均为键；键；若是不同种元素原子间形成的共价键，一定是极性键，若是不同种元素原子间形成的共价键，一定是极性键，且只含有且只含有1个个键，另外键均为键，另外键均为键。键。(2)书写电子式或判断电子式正误要注意：书写电子式或判断电子式正误要注意：a.表示最表示最 外层电子
23、个数如外层电子个数如“Na，Na，b表示出共用电子对及位置，如表示出共用电子对及位置，如 (适当注意共用电子对偏移情况适当注意共用电子对偏移情况)c表示化合物的形表示化合物的形成过程时，左边要用相应原子的电子式一一表示成过程时，左边要用相应原子的电子式一一表示下列有关共价下列有关共价键的叙述中，不正确的是的叙述中，不正确的是 ()。A某原子跟其他原子形成共价某原子跟其他原子形成共价键时，其共价，其共价键数一定等数一定等 于于该元素原子的价元素原子的价电子数子数B水分子内氧原子水分子内氧原子结合的合的电子数已子数已经达到达到饱和，故不能和，故不能 再再结合其他合其他氢原子原子C非金属元素原子之非
24、金属元素原子之间形成的化合物也可能是离子化合形成的化合物也可能是离子化合 物物D所有所有简单离子的核离子的核电荷数与其核外荷数与其核外电子数一定不相等子数一定不相等【体验体验1】解析解析非金属元素的原子形成的共价键数目取决于该原子非金属元素的原子形成的共价键数目取决于该原子最外层的不成对电子数，一般最外层有几个不成对电子就最外层的不成对电子数，一般最外层有几个不成对电子就能形成几个共价键，故能形成几个共价键，故A说法不正确。一个原子的未成对说法不正确。一个原子的未成对电子一旦与另一个自旋相反的未成对电子成键后，就不能电子一旦与另一个自旋相反的未成对电子成键后，就不能再与第三个电子再配对成键，因
25、此，一个原子有几个不成再与第三个电子再配对成键，因此，一个原子有几个不成对电子，就会与几个自旋相反的未成对电子成键，这就是对电子，就会与几个自旋相反的未成对电子成键，这就是共价键的饱和性，故一个氧原子只能与两个氢原子结合生共价键的饱和性，故一个氧原子只能与两个氢原子结合生成成H2O，B正确。非金属元素原子之间形成的化合物也可正确。非金属元素原子之间形成的化合物也可能是离子化合物，如能是离子化合物，如NH4Cl等铵盐。不管是阴离子还是阳等铵盐。不管是阴离子还是阳离子，核内质子数与核外电子数必定存在差别。此差值就离子，核内质子数与核外电子数必定存在差别。此差值就是离子所带的电荷数。是离子所带的电荷
26、数。答案答案A下列分子含有的下列分子含有的电子数目与子数目与HF相同，且只有两个相同，且只有两个极性共价极性共价键的是的是 ()。ACO2 BN2O CH2O DCH4解析解析HF含有含有10个电子，个电子，CO2含有含有22个电子，个电子，N2O含有含有22个电子，个电子，H2O含有含有10个电子，个电子，2个个OH极性键，极性键，CH4含有含有10个电子，个电子，4个个CH极性键。极性键。答案答案C【体验体验2】下列下列说法中不正确的是法中不正确的是 ()。A键比比键重叠程度大，形成的共价重叠程度大，形成的共价键强强B两个原子之两个原子之间形成共价形成共价键时，最多有一个，最多有一个键C气
27、体气体单质中，一定有中，一定有键，可能有，可能有键DN2分子中有一个分子中有一个键，2个个键解析解析气体单质分子中，可能有气体单质分子中，可能有键，如键，如Cl2，可能有，可能有键，键，如如N2，也可能没有化学键，如稀有气体。，也可能没有化学键，如稀有气体。答案答案C【体验体验3】 X、Y两元素的原子，当它两元素的原子，当它们分分别获得两个得两个电子，形子，形成稀有气体元素原子的成稀有气体元素原子的电子子层结构构时，X放出的能量大于放出的能量大于Y放出的能量；放出的能量；Z、W两元素的原子，当它两元素的原子，当它们分分别失去一失去一个个电子形成稀有气体元素的原子的子形成稀有气体元素的原子的电子子层结构构时，W吸收吸收的能量大于的能量大于Z吸收的能量，吸收的能量，则X、Y和和Z、W分分别形成的化形成的化合物中，最不可能是共价化合物的是合物中，最不可能是共价化合物的是 ()。AZ2X BZ2Y CW2X DW2Y解析解析X比比Y易得电子，易得电子，Z比比W易失电子，故易失电子，故X、Z的电负的电负性相差最大，形成的是离子键。性相差最大，形成的是离子键。答案答案A【案例案例】
