共價鍵的形成

專題3：第三單元共價鍵原子晶體共價鍵的形成復習回憶什么是金屬鍵？什么是離子鍵？什么是共價鍵？共價鍵：原子間通過共用電子對形成的化學鍵。金屬鍵：金屬離子與自由電子之間強烈的相互作用離子鍵：陰陽離子之間通過靜電作用形成的化學鍵一.共價鍵1.定義：2.成鍵微粒：3.成鍵本質：原子間通過共用電子對所形成的化學鍵。原子共用電子對4.成鍵的微粒：

電負性相同或差值小的非金屬原子或部分金屬原子與非金屬原子5.存在范圍：非金屬單質共價化合物離子化合物思考：含有共價鍵的物質一定是共價分子嗎？1.每個原子均應達到穩(wěn)定(一般為8電子)的結構2.不能加中括號[]，不能標正負電荷數(shù)3.在用電子式表示共價分子時，首先需分析所涉及的原子最外層有幾個電子，則這個原子所需要的共用電子對數(shù)即為8-n(氫只需共用一對）

共價化合物的電子式寫法：HFH2OCH4······HF··HOH········HCHHH········(1)電子式H2Cl2N2HH·············ClCl·········NN····共價鍵的表示方法試一試CO2

NH3

HClO

NHHH∶∶∶∶COO∶∶∶∶能量E0核間距E0為兩個遠離的氫原子的能量之和++兩個核外電子自旋方向相同的氫原子靠近的模擬動畫++能量E0核間距E0為兩個遠離的氫原子的能量之和r=74pm兩個核外電子自旋方向相反的氫原子靠近的模擬動畫能量E0核間距E0為兩個遠離的氫原子的能量之和r=74pm思考1：由此可知共價鍵形成的本質是什么？共價鍵形成本質共價鍵的形成本質：成鍵原子相互接近時，原子軌道發(fā)生

，自旋方向

的未成對電子形成共用電子對，兩原子核間的電子密度增加，體系的能量

，即形成共價鍵。相反重疊降低值得思考的問題：1、是否所有的非金屬單質中都存在共價鍵？2、2個氫原子一定能形成氫分子嗎？3、未成對電子是怎樣形成共用電子對的？形成時又有何要求？共價鍵的形成條件B、有自旋方向相反的未成對電子。C、原子軌道要實現(xiàn)最大限度的重疊。A、兩原子電負性：相同或相近討論：如下原子軌道式，表述HF中共價鍵是如何形成的？1sH2px2py2pz2sF2s22px22py22pz1F原子1s1H原子思考1：當F原子與H原子成鍵后，F(xiàn)原子能否再與其它氫原子形成共價鍵思考2：比較離子鍵成鍵特點，總結共價鍵的成鍵特點HF中共價鍵的形成共價鍵有方向性和飽和性三、共價鍵的特點飽和性和方向性(1)、共價鍵具有飽和性一個原子有幾個未成對電子，便可和幾個自旋相反的電子配對成鍵，這就是共價鍵的“飽和性”。形成的共價鍵數(shù)=未成對電子數(shù)成鍵原子軌道只有采用最大重疊才能形成穩(wěn)定的共價鍵，由于p,d,f軌道在空間有不同的伸展方向，即有方向性（2）方向性：因為S軌道是球形對稱的，所以S軌道與S軌道形成的共價鍵沒有方向性。是不是所有的共價鍵都具有方向性？問題：1、相距很遠的兩個自旋方向相反的H原子相互逐漸接近,在這一過程中體系能量將（）A、先變大后變小B、先變小后變大C、逐漸變小D、逐漸增大課堂練習B課堂練習2、下列不屬于共價鍵的成鍵因素的是（）Ａ、共用電子對在兩核間高頻率出現(xiàn)Ｂ、共用的電子必須配對Ｃ、成鍵后體系能量降低，趨于穩(wěn)定Ｄ、兩原子核體積大小要適中Ｄ鞏固練習3、下列說法正確的是（）A、有共價鍵的化合物一定是共價化合物B、分子中只有共價鍵的化合物一定是共價化合物C、由共價鍵形成的分子一定是共價化合物D、只有非金屬原子間才能形成共價鍵B作業(yè)課課練共價鍵的類型[問題解決]

（1）寫出氮原子的軌道表示式（2）寫出N2分子的電子式和結構式（3）分析氮分子中氮原子的原子軌道是如何形成共價鍵的？2px2py2pz2px2py2pz2sN2sN2p2s22px12py12pz1N原子2s22px12py12pz1N原子σ鍵π鍵π鍵σ鍵：“頭碰頭”π鍵：“肩并肩”NNπ鍵π鍵σ鍵（1）σ鍵：X++++++++++

原子軌道以“頭碰頭”方式互相重疊導致電子在兩核間出現(xiàn)的機會增大而形成的共價鍵二、共價鍵的分類1、按軌道重疊方式分σ鍵π鍵s—s（2）π鍵：

原子軌道以“肩并肩”方式相互重疊導致電子在核間出現(xiàn)的概率增大而形成的共價鍵+|XpZ—pZ+|+|+|+|+|+|+|ZZ二、共價鍵的分類1、按軌道重疊方式分σ鍵：有s-ss-pp-p等π鍵：p-ps-s(σ鍵)σ鍵電子云1s11s13p1ss-p(σ鍵)σ鍵電子云3p3pp-p(σ鍵)σ鍵電子云ppp-p(π鍵)π鍵電子云s-s(σ鍵)p-p

(σ鍵)s-p

(σ鍵)pz-pz(π鍵)py-py(π鍵)1、共價鍵按電子云重疊方式分σ鍵——頭碰頭

π鍵——肩并肩x共價單鍵都是σ鍵σ鍵比π鍵重疊程度更大σ鍵比π鍵牢固，π鍵容易斷裂σ鍵和π鍵的比較σ鍵π鍵成鍵方向牢固程度成鍵判斷規(guī)律“頭碰頭”“肩并肩”強度大，不易斷裂強度較小易斷裂共價單鍵是

鍵，共價雙鍵中一個是

鍵，另一個是

鍵，共價三鍵中一個是

鍵，另兩個為

鍵σσπσπ有機物中的共價鍵類型①C—H是σ鍵；②C—C是σ鍵；③C=C一個σ鍵，一個π鍵；④C≡Ｃ一個σ鍵，兩個π鍵；溫馨提示：在乙烯、乙炔分子中，σ鍵比較穩(wěn)定，不容易斷裂，π鍵比較容易斷裂。乙烷：

個σ鍵乙烯：

個σ鍵

個π鍵乙炔：

個σ鍵

個π鍵7513273問題探究

請寫出乙烯、乙炔與溴發(fā)生加成反應的反應方程式。并思考：在乙烯、乙炔和溴發(fā)生的加成反應中，乙烯、乙炔分子斷裂什么類型的共價鍵？

苯分子中的大π鍵

①根據(jù)元素電負性的強弱，你能判斷F2和HF分子中的共用電子對是否發(fā)生偏移嗎？A、非極性鍵--共用電子對不發(fā)生偏移—相同元素原子間B、極性鍵--共用電子對發(fā)生偏移--不同元素原子間信息提示：一般情況下，兩個成鍵原子間的電負性差值越大，兩個成鍵原子間形成的共價鍵的極性越強。共價鍵按電子對是否偏移分極性鍵非極性鍵A—BA—AP431、極性鍵：

非極性鍵：HClCOH2OCl2N2H22、鍵的極性由強到弱的順序：F—HO–HN—HC—H極性分子:正電中心和負電中心不重合非極性分子:正電中心和負電中心重合極性鍵與分子的極性：H2、N2、O2、P4、C60非極性分子非極性分子極性分子極性分子CO、HClCO2、CH4HCN、H2O、NH3、CH3Cl非極性鍵極性鍵極性分子HCN、H2O、NH3、CH3Cl極性鍵極性鍵在水溶液中，NH3能與H+結合生成NH4＋請用電子式表示Ｎ和Ｈ形成NH３的過程并討論NH３和H＋是如何形成NH4+的C、配位鍵---由一個原子提供一對電子與另一個接受電子的原子形成的共價鍵；---特殊的共價鍵H－N→HH

H

﹕HNH

﹕﹕

﹕H

H

﹕HN

﹕﹕

﹕H

H或→＋＋H+＋

在氨離子中，四個N－H鍵的鍵長、鍵能、鍵角均相等配位鍵的特殊性體現(xiàn)：a.配位鍵的共用電子對是由一方提供，表示方法：用箭頭“→”指向接受孤對電子對的原子如：b．配位鍵一定是（極性）共價鍵，但共價鍵不一定是配位鍵；c．配位鍵和共價鍵都可以存在于分子或離子中；注意：在形成NH4+后，4個N—H鍵鍵參數(shù)完全相同!H[HNH]+Hσ鍵——頭碰頭

π鍵——肩并肩按電子云重疊方式分按電子對是否偏移分極性鍵——A—B非極性鍵——A—A小節(jié)1.下列分子中含有非極性鍵的共價化合物是（）A.F2B.C2H2C.Na2O2D.NH3E.CH3COONaF.C2H6G.H2O2H.CO2BFG課堂練習2.含有極性鍵的非極性分子（）A、F2B、CH4

C、H2O

D、NH3B課堂練習3．下列敘述正確的是()A.由分子組成的物質中一定含有共價鍵B.某原子跟其他原子形成共價鍵時，其成鍵數(shù)一定等于該原子的價電子數(shù)C.非金屬元素的原子之間形成的化合物只能是共價化合物D.水分子氧原子結合2個氫原子已達到飽和，不能再結合其它氫原子D課堂練習作業(yè)：課課練共價鍵的鍵能與化學反應的反應熱化學反應的本質是什么？化學鍵的斷裂和形成舊鍵斷裂需要

能量，新鍵形成會

能量。放出吸收一.鍵能和鍵長

共價鍵的鍵能用來衡量共價鍵牢固程度，共價鍵鍵能越大表示該共價鍵越牢固，即越不容易被破壞。(1)鍵能的定義：在101kPa、298K條件下。1mol氣態(tài)AB分子生成氣態(tài)A原子和B原子的過程所吸收的能量，稱為AB鍵共價鍵得鍵能。如在101kPa、298K條件下。1mol氣態(tài)H2生成氣態(tài)H原子的過程所吸收的能量為436kJ，則H－H鍵的鍵能為436kJ·mol-1(2)鍵長：兩原子核間的平均間距原子間形成共價鍵，原子軌道發(fā)生重疊。原子軌道重疊程度越大，共價鍵的鍵能越大，兩原子核的平均間距—鍵長越短。共價鍵鍵能與鍵長的關系：

對于同類型的共價鍵：一般鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定。一般情況下，成鍵電子數(shù)越多，鍵長越短，形成的共價鍵越牢固，鍵能越大.鍵能與反應過程中能量變化的關系P45問題解決如何利用鍵能來計算反應過程中的能量變化。