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第三节 化学键
第三节 化学键
1.概念要点:
a. 相邻
b.原子之间
c.强烈作用
——相邻的原子之间强烈的相互作用
2.化学键主要类型:
a.离子键
b.共价键
化学键:使离子相结合或原子相结合的作用力
钠在氯气中燃烧
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?
氯化钠的形成过程
Na
+11
8
1
2
Cl
+17
8
7
2
+11
8
2
+17
8
8
2
Na+
Cl-
失 e-
得 e-
静电作用
Na+
Cl-
★阴、阳离子通过静电作用而形成的化学键叫做离子键。
成键原因:
微粒由不稳定结构通过得失电子后变成稳定结构。
4.哪些元素的原子之间可能形成离子键(成键条件) ?
1.离子键的形成原因是什么?
3.离子键的成键本质是什么
2.形成离子键的微粒是什么?
答: 是因为参与化学反应的成键原子的结构 不稳定,易得、失电子形成阴、阳离子。
答:是阴、阳离子。
答:阴、阳离子的静电作用(静电引力和斥力)。
答:活泼金属元素与活泼非金属元素之间容易形成。
第ⅠA族、
第ⅡA族的金属
卤素(VⅡA)及O、S等
如Na2 S、MgCl2 、 KI、 CaO等
使阴、阳离子结合成化合物的静电作用。
一.离子键:
课堂练习
练习1. 下列说法正确的是:
A.离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力
B.所有金属与所有非金属原子之间都能形成离子键
C.在化合物CaCl2中,两个氯离子之间也存在离子键
D.钠原子与氯原子结合成氯化钠后体系能量降低
( D )
练习2. 下列各数值表示有关元素的原子序数,其所表
示的各原子组中能以离子键相互结合成稳定化合物的
是:
A.10与12 B.8与17 C. 11与17 D.6与14
( C )
原子:
离子:
Cl
Na
Na
O
2-
Na
Cl
Mg
2
Cl
H
O
Cl
Mg
Na
离子化合物:
Mg
2
Cl
O
2-
Na
二、用电子式表示离子化合物的形成
1.电子式:在元素符号周围用小点(或×)来表示原
子的最外层电子,这种式子叫电子式。
①金属阳离子的电子式就是其离子符号。
②阴离子的电子式要标 [ ] 及“ 电荷数 ”。
③离子化合物的电子式就是由阴、阳离子的电子式合并而成。
写出下列粒子的电子式:
硫原子, 溴离子, 钾离子
·S·
··
··
[ Br ]-
··
··
:
:
K+
氯化钠
氟化镁
Na+
[ Cl ]-
··
··
:
:
[ F ]-
··
··
:
:
Mg2+
[ F ]-
··
··
:
:
Cl
]
[
H
Cl
H
练习 1.下列用电子式表示化合物的形成过程正确的是:
K
O
K
O
]
[
K
2
K
]
Mg
F
F
Mg
F
2
[
2
[
]
Ba
[
]
Cl
[
]
Cl
2
Ba
Cl
Cl
A
B
C
D
课堂练习
( A )
2、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
练习2. 用电子式表示下列离子化合物的形成过程:
(1)CaO (2)Na2O (3)CaCl2
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
作业
1.写出下列微粒的电子式
(1)氯原子 (2)镁离子 (3)氮原子
(4) 硫离子 (5)氯化镁 (6)氧化钙
2.用电子式表示下列物质的形成过程
(1)氯化钙
(2)硫化钾
(3)氧化镁
分析氯化氢的形成过程
★原子之间通过共用电子对的相互作用所形成的化学键,叫做共价键。
通过共用电子对
H2+Cl2===2HCl
点燃
2
2
2
★共价键形成条件:一般是非金属元素原子间的相互作用。
非金属元素可以是同种,也可以是不同种;如:H2、Cl2、HCl、CO2 等分子中均含有共价键。
共 价 键
定义: 原子间通过共用电子所形成的化学键叫做共价键。
成键微粒:
成键本质:
成键元素:
形成条件:
成键结果:
共价化合物:
键的种类:
共用电子对
同种或不同种非金属元素
注意:含有共价键的化合物不一定是共价
化合物,如NaOH、Na2SO4 、 NH4Cl等
非极性键及极性键
非金属元素原子间相互作用
形成共价化合物或单质
原子
只含有共价键的化合物
思考
如何判断物质中有共价键?如何判断物质是共价化合物?
★氢分子的形成:
H ·
★氯化氢分子的形成:
··
· Cl
··
:
· H
+
→
H ·
+
→
Cl
··
··
H
··
··
H H
··
原子间通过共用电子对所形成的化学键,叫做共价键。(形成过程可用电子式表示如下)
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)
知识拓展
极性共价键: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。
键的极性特点
非极性键:电子对不偏向任何原子,成键两原子不出现正负两极。
电子对不偏移
极性键:电子对偏向得电子能力强的原子,使成键的两原子电荷分布不均匀,一个带部分正电荷,为正极,另一个带部分负电荷,为负极
电子对偏向Cl
Cl
··
··
H
··
··
H H
··
小 结
化学键
离子键
阴阳离子通过静电作用
共价键
通过共用电子对
化学变化的实质
旧键断裂,新键生成
共价化合物
只含有共价键
离子化合物
含有离子键
【说明】
1.离子化合物含有离子键,也可能同时含共价键;
2.共价化合物只含有共价键;
3.酸类物质均属于共价化合物,强碱均属于离子 化合物,大多数盐类物质属于离子化合物(但AlCl3、FeCl3等例外,它们属于共价化合物)。
离子化合物——含有离子键的化合物;
共价化合物——只含有共价键的化合物。
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
原子间通过共用电子对相互作用
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。
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-
分子
共价化合物电子式
H2
N2
H2O
CO2
CH4
碘
用电子式表示下列共价分子的形成过程
水
二氧化碳
氨
2 H ·
+
··
· O ·
··
→
﹕
H O H
﹕
﹕
﹕
硫化氢
2 H ·
+
→
﹕
H S H
﹕
﹕
﹕
··
· S ·
··
3 H ·
+
→
· N
··
·
·
﹕
H N
﹕
﹕
﹕
H
H
· C ·
·
·
+
··
· O ·
··
2
→
﹕
O C O
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
﹕
含有共价键的化合物一定是共价化合物
全部由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
在气态单质分子里一定有共价键
错,如 NH4Cl 等铵盐
错,如:NaOH Na2SO4
错,He、Ne等稀有气体
1 、判断:
1.写出下列微粒的电子式
(1)氧气 (2)氮气 (3)氯气
(4)二氧化碳 (5)氢氧化钠
(6)过氧化钠 (7)过氧化氢
2。用电子式表示二氧化碳,氢氧化钠的形成
2 、 下列说法中正确的是 ( )
(A )含有共价键的分子一定是共价分子
(B)只含有共价键的物质一定是共价化合物
(C)离子化合物中可能含有极性共价键或非极性共价
键
(D)氦分子中含有共价键
也可能是单质分子,如氯气,氮气。
正确
氦气是单原子分子,不存在化学健。
C
也可能是离子化合物,如 NaOH, Na2O2 。
3、下列各数值表示有关元素的原子序数,其所表示的各原子组中能以离子键相互结合成稳定化合物的是( )
A.10与19 B.6与16 C.11与17 D.14与8
4、下列物质中只有共价键的是( )
A.NaOH B.NaCl C.H2 D.H2S
5、下列物质中既有离子键,又有共价键的是( )
A.H2O B.CaCl2 C.KOH D.Cl2
C
C、D
C
同种非金属元素原子之间形成非极性共价键(非极性键)
共价键既存在于非金属单质和共价化合物中,也
存在于多原子的离子化合物中。
用电子式表示共价分子时,不标 [ ] 和电荷。
原子间通过共用电子对所形成的化学键叫做
共价键。
不同种非金属元素原子之间形成极性共价键(极性键)
共价键与离子键的比较
项目 类型 共价键 离子键
成键元素
成键粒子
成键本质
化合物电子式
两种相同或不同的非金属化合
活泼金属与活泼非金属化合
原 子
阴、阳离子
形成共用电子对
静电作用
Na [ Cl ]
+
-
X
科学视野
分子间作用力和氢键
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
氢键
1)形成条件:非金属性很强的元素(N、O、F)的氢化物分子之间
2)表示方法:X—H · · · Y—H (X、Y为N、O、F)
3)氢键能级:比化学键弱很多但比分子间作用力强
H—F
H—F
H—F
H—F
· · ·
· · ·
· · ·
· · ·
· · ·
特别说明:氢键不是化学键,氢键属于分子间作用力
4)氢键作用:影响物质的熔沸点和溶解性
使NH3、H2O、HF熔沸点升高,使部分物质(如乙醇、CH3COOH)易溶于水
1.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( )
练习
①Na2O2 ②NH4Cl ③干冰 ④NaCl ⑤Ar
A. ① ② ③ B. ① ② ④
C. ① ② ③ ④ D. ① ② ③ ④ ⑤
2.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
4.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
3.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