1、第1节 共价键模型,（第一课时）,自然界中美丽的雪花,雪花的外部结构,水分子间的整齐排列,水分子模型,分子之间通过分子 间作用力、氢键结合,氢氧原子间通过共价键结合,分子之间通过什么 作用结合？,氢氧原子间通过什么作用结合？,什么是共价键？请举例说明,相邻原子间通过共用电子形成的化学键。如：H2 HCl H2O 等,联想 质疑,1.为什么原子间可以通过共用电子对形成稳定的分子？2.共价键究竟是怎样形成的？其本质及特征又如何呢？,一、共价键 1、共价键的形成及本质(以氢气分子形成为例),1.氢原子的价电子构型如何？ 2. 氢分子中的共价键是如何形成的？,如何用电子云和原子轨道的概念进一步理解共价
2、键的形成过程？,H2 中的化学键，可以认为是电子自旋相反成对，结果使体系的能量降低,从电子云的观点考虑，可认为 H 的 1s 轨道在两核间重叠，使两电子在两核间出现的几率大，形成负电区。两核吸引核间负电区，使 2 个 H结合在一起形成H2，使体系的能量降低。,从图中可以看出，R = r 0 时， E值最小，表明此时两个 H 原子之间形成了化学键。,H2形成过程,2.共价键的本质,两个氢原子结合成氢分子时电子云的变化,共价键的本质是：高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用,说明：电性作用包括吸引和排斥，当吸引和排斥达到平衡时即形成了稳定的共价键,以HCl、H2O、CO2为例
3、描述共价键的形成过程并完成下列问题,0.9,1.4,0,重叠,重叠,重叠,有,有,有,1. 是不是所有的价电子都参与了成键？,氢原子与氯原子结合成氯化氢分子时原子个数比为什么为1：1，而与氧原子结合成水分子时原子个数比却为2：1？,电负性相同或相差很小的非金属元素原子之间形成共价键。,一般成键原子有未成对电子(自旋相反)。,成键原子的原子轨道在空间重叠。,3.共价键的形成条件 问题探索,共价键的形成条件是什么？,4.共价键的表示方法,电子式：在元素符号周围用小黑点或来描述 分子中原子共用电子以及未成键的价电子的式子,叫电子式结构式：用一根短线表示一对共用电子所形成的共价键。,写出下列分子的电子
4、式和结构式： 分子： NH3 H2O N2 CH4 C2H4,学一学 练一练,H,H2,HCl,H,H Cl,电子式 结构式,Cl,Cl,课堂练习,根据HH H2每生成1mol H2同时放出436kJ热量，判断下列说法正确的是（ ）A.氢分子比氢原子稳定B.氢分子跟氢原子一样稳定C.氢原子比氢分子能量高D.氢原子比氢分子稳定,A、C,N原子的价电子排布式：,利用所学知识分析一下N2的结构，解释氮气化学性质稳定的原因。,N原子的价电子轨道表示式：,N2的结构式：,N三N,原子轨道的重叠方式？,2S,2P,1.键：“头碰头”,X,+,+,ss,X,+,pxs,X,pxpx,形成键的电子 称为电子。
5、,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,pZpZ,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,叫键.,键的类型,键的类型,键的成键特点： 1).沿键轴（两核的连线）方向 “头碰头”重叠成键 2). 键可以沿键轴旋转； 3). 键较稳定，存在于一切共价键中。因而，只含有键的化合物性质是比较稳定的（烷烃）。,2、键 与键,1). “肩并肩”重叠成键； 2). 电子云重叠程度不及键，较活泼； 3). 键必须与键共存； 4). 键不能自由旋转。,键的成键特点:,一般说来，共价单键
6、是键，共价双键一般是+键，共价叁键则是+2键， 所以在分子中，键是基础，且任何两个原子之间只能形成一个键。,（a）结合力的大小决定于 （b）共用电子对在两核间出现的概率最大 （c）具有饱和性 （d）具有方向性 （e）共价键具有不同的键型,（3）共价键的特征,共用电子的数目和重叠方式,共价键的方向性和饱和性 共价键的数目由原子中单电子数决定，包括原有的和激发而生成的。 例如氧有两个单电子，H 有一个单电子，所以结合成水分子时，只能形成 2 个共价键。C 最多能与 4 个 H 形成共价键。原子中单电子数决定了共价键的数目。即为共价键的饱和性。 各原子轨道在空间分布方向是固定的，为了满足轨道的最大程
7、度重叠，原子间成的共价键，当然要具有方向性。,H2分子与HCl分子中的共价键是否相同？,同种元素原子,不同种元素原子,相同,不相同,不偏向任何一个原子,偏向吸引电子能力强的原子,共用电子对无偏向,共用电子对偏向Cl,不显电性,相对显正电性,相对显负电性,同种元素原子,不同种元素原子,相同,不相同,不偏向任何一个原子,偏向吸引电子能力强的原子,不显电性,显电性,键无极性,键有极性,4、 非极性键和极性键,非极性键:,共用电子对无偏向（电荷分布均匀）,如:H2(H-H),Cl2(Cl-Cl),极性键,共用电子对有偏向（电荷分布不均匀）,如:HCl(H-Cl) H2O(H-O-H),2、共用电子对不
8、偏向或有偏向是由什么因素决定的呢?,这是由成键原子对共用电子对的吸引作用大小决定的。,1、键的极性的判断依据是什么？,共用电子对是否有偏向,小结判断方法,同种非金属元素原子间形成的共价键是非极性键,不同种非金属元素原子间形成的共价键是极性键,练习指出下列物质中的共价键类型,1、O2 2 、CH4 3 、CO2 4、 H2O2 5 、Na2O2 6 、NaOH,非极性键,极性键,极性键,(H-O-O-H),极性键 非极性键,非极性键,极性键,A、有的分子中只有非极性键,B、有的分子中只有极性键,C、有的分子中既有非极性键，又有极性键,D、离子化合物中也可能存在共价键,课堂练习,分析下列化学式中划
9、有横线的元素，选出符合 要求的物质编号，填写在横线上。A. NH3 B. H2O C. HCl D. CH4 E. N2 所有的价电子都参与形成共价键的是 ； 只有一个价电子参与形成共价键的是 ； 最外层有未参与成键电子对的是 ；,D,C,A、B、C、E,联想质疑,卤化氢分子的稳定性有什么变化规律？,分子的稳定性与什么有关？,共价键的键参数,1.键能：表示键强弱的物理量。,概念：在101.3kPa、298K条件下，断开1molAB(g)分子中的化学键使其生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为AB键的键能。 单位：kmol P40表,键能大小与键的强度的关系？,（键能越大，化学键越稳定，越不
10、易断裂）,（键能越大，形成化学键放出的能量越大，破坏化学键吸收的能量越大）,键能与化学反应中的能量变化的关系？,1.键长：,概念：形成共价键的两原子间的核间距,一般而言，键长越短，共价键越 ，形成的物质越 .,牢固,稳定,3.键角：分子中键与键之间的夹角。,4.,7.3,9.,键能、键长、键角是共价键的三个参数 键能、键长决定了共价键的稳定性； 键长、键角决定了分子的空间构型。,小结,1下列说法中，错误的是（ ）键长越长，化学键越牢固成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固对双原子分子来讲，键能越大，含有该键的分子越稳定原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键,2下列分子中，两核间距最大，键能最小的是（ ） r l ,能够用键能解释的是（ ）氮气的化学性质比氧气稳定常温常压下，溴呈液体，碘为固体稀有气体一般很难发生化学反应硝酸易挥发，硫酸难挥发,D,7根据课本中有关键能的数据，计算下列反应中的能量变化：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）H=,-93 KJ/mol,
