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第三节
化学键
现象:
剧烈燃烧,
黄色火焰,
大量白烟。
思考:Na与Cl是如何结合成NaCl的呢?
钠在氯气中的燃烧
Na+
Cl-
电子转移
氯化钠的形成过程:
不稳定
较稳定
动脑筋想想
在氯化钠晶体中,Na+和Cl-
之间存在哪些作用力?
Na+离子和Cl-离子之间的静电吸引。
阴阳离子中的核外电子与电子、原子核与原子核之间的静电排斥。
把静电吸引和静电排斥统称为静电作用
阴阳离子能无限靠近吗?
思考
不能
当阴阳离子接近到一定距离时,吸引和排斥
作用达到平衡,阴阳离子间形成稳定的
化学键。
离
子
键
1
定义:
使阴、阳离子结合成化合物的
静电作用做叫离子键。
含有离子键的化合物就是离子化合物。
成键粒子:
成键性质:
阴、阳离子
静电作用(包括静电引力
和斥力)
思考
哪些物质能形成离子键?如何判断一个物质是离子化合物?
活泼的金属元素(IA,IIA)
活泼的非金属元素(VIA,VIIA)形
成的化合物。
主要有三类:强碱、大多数盐、
活泼金属氧化物。
非金属元素化合都不能形成离子键吗?
盐类中的铵盐只有非金属元素,但铵
盐是离子化合物。
金属和非金属化合都能形成离子键吗?
AlCl3
、Pb(CH3COO)2中不存在离子键,
不是离子化合物。
在元素符号周围用“
·
”或“×”来表示原子最外层电子的式子,叫电子式。
H
·
Na
·
·Mg
·
·O·
··
··
Cl
·
··
··
··
1、
原子的电子式:
2、简单
离子的电子式:分为阴阳两种离子
H+
Na+
Mg2+
[
O
]2-
··
··
:
:
[
Cl
]-
··
··
:
:
金属阳离子的电子式——离子符号。
非金属阴离子的电子式要标
[
]
及“
电荷数
”。
对称美
二、用电子式表示离子化合物的形成
写出下列粒子的电子式:
硫原子
溴离子
钾离子
铝离子
·S·
··
··
K+
[
Br
]-
··
··
:
:
对称美
请画出第三周期元素原子的电子式!
Al3+
Ca2+
×
×
×
×
[
]2-
×
×
×
×
O
CaO:
MgCl2:
Mg2+
Cl
×
×
×
×
[
]-
×
×
×
×
Cl
×
×
×
×
[
]-
×
×
×
×
3
物质的电子式
氯化钠
溴化钙
离子化合物的电子式:
1、AB型
2、A2B型
3、AB2型
硫化钾
对称美
(少的放中间)
4、用电子式表示离子化合物的形成过程
Mg
2
Br
Br
S
K
K
Br
Mg
Br
S
2-
K
K
例:硫化钾
溴化镁
注意:左端是原子的电子式,右端是离子化合物的电子式,中间用“→”连接(
→
表形成过程、=表生成过程)。用箭头表示电子的转移。
用电子式表示下列离子化合物的形成过程
(1)CaO
(2)Na2O
(3)CaCl2
(4)KCl
(5)Na2S
(6)CaF2
我来试试看
本节小结
阴离子Nn-
阳离子Mm+
用电子式表示
离子化合物
活泼金属原子M
活泼非金属原子N
失去电子
得到电子
静电作用
静电吸引=静电排斥
离
子
键
影
响
因
素
①离子半径
②离子电荷
离子键:使阴、阳离子结合成化合物的静电作用.
Cl
Mg
Cl
Mg
2
Cl
Cl
例
P22页思考与交流
H2+Cl2=2HCl
分析H和Cl的原子结构,你认为HCl的形成会与NaCl一样吗?非金属元素之间化合时,能形成离子键吗?为什么?
不能,因非金属元素的原子均有获得电子的倾向,没有电子的得失,无阴阳离子,所以没有离子键。
思考:H2和Cl2如何反应生成HCl?
我只有一个电子,太少了
我也少一个电子
e
H
原子
Cl
原子
二位!我有一个好办法.你们每人各拿出一个电子共用,通过分享而稳定存在.怎么样?
e
调解员
我愿意
我愿意
电子
电子
H原子,你愿意拿出一个电子共用吗?
Cl原子,你愿意拿出一个电子共用吗?
证婚人
H2+Cl2===2HCl
点燃
学学氢原子和氯原子,要在这个社会上更好地生存,就要懂得去分享,才能得到更多!
共
价
键
1
定义:
原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键。
成键微粒:原子
注
意
相互作用:共用电子对
成键元素:同种或不同种非金属元素
成键结果:单质或者化合物
非金属元素的原子间可通过共用电子对
的方法使双方最外电子层均达到稳定结构。
分子
共价化合物电子式
H2
N2
H2O
CO2
CH4
2
共价化合物电子式的书写
大家练习一下这些物质电子式的书写
HCl
H2S
NH3
CCl4
F2
O2
共用电子对
共用电子对
共用电子对
共用电子对
3
共价化合物(或单质)的形成过程
H
+
O
+
H
→
H
O
H
×
×
×
×
注意事项:①不需用箭头表示电子的偏移;
②共价键可形成单质,也可形成共价化合物;
?箭头左边相同的原子可以合并,而右边的不可以
HCl
H2O
F2
×
H
Cl
+
→
×
H
Cl
F
+
→
F
F
F
共用电子对
共用电子对
练习:
用电子式表示共价化合物的形成过程
2.
H2O
1.
H2
4.
NH3
3.
CO2
H
·
·
H
+
→
H
H
··
→
··
·
O
·
··
H
·
+
H
·
+
O
··
··
H
H
:
:
+
··
·
O
·
··
+
:
C
:
··
·
O
·
··
→
C
:
:
O
··
··
O
··
··
:
:
3H
·
+
→
:
·
N
·
·
··
N
H
:
:
··
H
H
注意:
不标电荷和中括号
“
[
]
”
★氢分子的形成:
H
·
★氯化氢分子的形成:
··
·
Cl
··
:
·
H
+
→
H
·
+
→
Cl
··
··
H
··
··
H
H
··
同种原子,共用电子对不偏移,成键原子不显电性
非极性共价键:
H﹣H(结构式)
H﹣Cl(结构式)
极性共价键:不同种原子,共用电子对偏向氯原子,氯原子带部分负电荷,氢原子带部分正电荷。
4
共价键的种类
(1)氯气
练习:
1.写出下列物质的电子式和结构式
(2)溴化氢
(5)过氧化氢
(4)甲烷
(3)氮气
Cl
Cl
:
:
:
:
:
:
:
…
N
N
··
…
··
Cl-Cl
H-Br
N≡N
H-C
-H
H
H
-
-
H-O-O-H
(单键)
(叁键)
H
Br
﹕
﹕
﹕
﹕
H
C
H
H
H
﹕
﹕
﹕
﹕
H
O
O
H
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
非极性键
判断出物质中所含共价键的类型
2.二氧化碳的电子式或结构式错误的是(
)
O=C=O
O-C-O
A.
B.
C.
D.
A
C
碳氧双键
O
C
O
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
O
C
O
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
3.次氯酸的电子式或结构式错误的是(
)
A
D
A.
B.
C.
D.
﹕
﹕
﹕
﹕
H
Cl
O
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
H
O
Cl
﹕
﹕
﹕
H-O-Cl
﹕
﹕
H+
[
Cl
O
]-
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
一起来画出它们的电子式
NaOH
Na2O2
NH4Cl
氢氧化钠晶体中,钠离子与氢氧根离子以
离子键结合;在氢氧根离子中,氢与氧以共价
键结合。请用电子式表示氢氧化钠。
[
]
+
-
·
H
·
Na
﹕
﹕
·
·
O
过氧化钠晶体中,过氧根离子
(O2
)
2-与钠
离子以离子键结合;在过氧根离子中,两个氧
原子以共价键结合。请用电子式表示过氧化钠。
O
·
·
:
:
O
·
·
:
:
·
Na
·
Na
[
]
+
+
2-
只由共价键构成的化合物叫做共价化合物。
常见共价化合物包括:
①非金属氢化物(如HCl、H2S、H2O等);
②酸(如H2SO4、HNO3、H3PO4等);
③非金属氧化物(如CO、CO2、SO2等).
注意:
含有共价键的物质不一定是共价化合物。
(可以是单质,也可以是离子化合物)
含有离子键的化合物一定是离子化合物
小结
种
类
极性共价键
非极性共价键
成键原子
不同种原子
同种原子
分子电性分布
部分显正电性部分显负电性
不显电性
物质
化合物
单质
共价键小结
共
价
键
离
子
键
成键微粒
微
粒
间的作用
成键元素范围
成键原因
共
价
键
离
子
键
成键微粒
微
粒
间的作用
成键元素范围
成键原因
共
价
键
离
子
键
成键微粒
使离子相结合或原子相结合的作用力,
通称为化学键。
化学键
化学键
离子键
非极性
共价键
同种原子之间
形成共用电子对
的静电作用
阴阳离子之间
共用电子对
原子之间形成
不同原子之间
形成共用电子对
极性
共价键
H
H
Cl
Cl
以H2和Cl2反应生成HCl为例
H
H
Cl
Cl
H
H
Cl
Cl
H
H
Cl
Cl
H
H
Cl
Cl
H
H
Cl
Cl
H
H
Cl
Cl
H
H
Cl
Cl
H
H
Cl
Cl
H
H
Cl
Cl
①旧化学键断裂
②新化学键生成
本质
化学反应过程中化学键的变化
注意:
化学键的存在
(1)稀有气体单质(单原子分子)中不存在
化学键
(2)共价化合物分子中只存在共价键,不存
在离子键
(3)离子化合物中一定存在离子键,可能存
在共价键
如:Na2O2、NaOH、NH4Cl等含有原子团
的离子化合物
反应物
化学反应本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程,所以化学反应中反应物一定有化学键被破坏。
化学反应的过程
分解
重新组合
旧键断裂
新键生成
注意:化学反应中反应物的化学键并非全部被破坏
如:(NH4)2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NH4Cl
只破坏反应物中的离子键,共价键未被破坏
原子离子
生成物
分子间作用力
定义:
把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力(也叫范德华力)。
(1)分子间作用力比化学键弱得多,是一种微弱的相互作用,它主要影响物质的熔、沸点等物理性质,而化学键主要影响物质的化学性质。
(2)分子间作用力主要存在于由分子构成的物质中,如:多数非金属单质、稀有气体、非金属氧化物、酸、氢化物、有机物等。
(3)分子间作用力的范围很小(一般是300-500pm),只有分子间的距离很小时才有。
(4)一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高。如卤素单质:
F2
Cl2
Br2
I2
F2
Cl2
Br2
I2
沸点
熔点
相对分子质量
0
-50
-100
-150
-200
-250
50
100
150
200
250
50
100
150
200
250
温度/℃
卤素单质的熔、沸点与相对分子质量的关系
一些氢化物的沸点
为什么NH3、H2O、HF沸点反常???
2.氢键
(1)概念:
分子间作用力
<
氢键
<
化学键弱
氢键是一种较强的分子间作用力
N、O、F
的氢化物分子间
在NH3、H2O、HF分子间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用——氢键
(2)强弱:
(3)存在:
(5)作用:
①
分子间氢键的形成会使含有氢键的物质的熔、沸点
大大升高。如:水的沸点高。这是因为固体熔化或
液体汽化时,必须破坏分子间的氢键,消耗较多能量。
②
氢键对物质溶解性有影响(氢键的存在会增大溶解
度)如:NH3、C2H5OH、CH3COOH
等极易溶于水。
(4)表示方法:X—H
·
·
·
Y—H
(X、Y为N、O、F)
(2)错,如
NH4Cl
等铵盐
(1)错,如:NaOH
、H2、Na2SO4
(3)错,如:He、Ne等稀有气体
小试牛刀
1.判断正误:
(1)含有共价键的化合物一定是共价化合物
(2)全部由非金属元素组成的化合物一定是
共价化合物
(3)在气态单质分子里一定有共价键
2.下列物质中,
(1)含离子键的物质是(???
)
(2)含非极性共价键的物质是(???
)
(3)含极性共价键的物质是(
)
A、KF
B、H2O
C、
N2
D、
F2
E、CS2
F、CaCl2、
G、CH4
H、CCl4
I、
Br2
J、
PH3
A、F
B、E、G、H、J
C、D、I
3.离子键、共价键和范德华力都属于微观粒子间的不同作用力,下列物质中同时存在着两种作用力的是(
)
①
Na2O2
②
NH4Cl
③
干冰
④
NaCl
⑤Ar
A.
①
②
③
B.
①
②
④
C.
①
②
③
④
D.
①
②
③
④
⑤
4.下列过程中,共价键被破坏的是(
)
A.碘升华
B.烧碱溶于水
C.蔗糖溶于水
D.氯化氢气体溶于水
?
?
6.在下列分子结构中,各原子的最外层电子
不能满足8电子稳定结构的是
A.CO2
B.PCl3
C.CCl4
D.H2O
5.下列事实能用氢键来解释的是(
)
A.水在常温下很稳定,不容易分解,是因为水分子中
存在着氢键
B.水结成冰时体积膨胀,密度变小
C.CH4、SiH4、
GeH4
、SnH4沸点随相对分子质量增大
而逐渐升高
D.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
?
?
7.下列物质受热熔化时,不需要破坏化学键的是(
)
A.
食盐
B.
纯碱
C.
干冰
D.
冰
CD
8.下列过程中,共价键被破坏的是(
)
A.碘升华
B.溴蒸气被木炭吸附
C.蔗糖溶于水
D.氯化氢气体溶于水
D
共
价
键
离
子
键
成键微粒
原
子
阴、阳离子
微
粒
间的作用
成键元素范围
成键原因
共用电子对
阴、阳离子间静电作用
同种或不同种的非金属元素
活泼金属(ⅠA、ⅡA)元素与
活泼非金属(ⅥA、ⅦA)元素
微粒由不稳定结构通过得失电子后变成稳定结构。
微粒由不稳定结构通过共用电子对相互作用后变成稳定结构。