1-3-化学键资料.ppt
为什么为什么一百多种一百多种元素可以形成元素可以形成千千 千万万种千万万种物质？元素的原子间是通过物质？元素的原子间是通过什么作用形成如此丰富多彩的物质呢？什么作用形成如此丰富多彩的物质呢？你有想过吗？你有想过吗？为什么为什么两个氢原子两个氢原子可以形成氢分子，而可以形成氢分子，而两个氦原子两个氦原子却不能形成氦分子？是不是任意却不能形成氦分子？是不是任意两个或多个原子相遇都能形成新的物质分子两个或多个原子相遇都能形成新的物质分子或物质呢？或物质呢？化合物中原子为什么总是按一定数目相结化合物中原子为什么总是按一定数目相结合呢？合呢？2H2H2 2O OH H2 2H H2 2O O2 2通电或加热至通电或加热至10001000以上以上你知道吗？你知道吗？水需加热到水需加热到10001000以上或通电才能分解。以上或通电才能分解。这说明水分子中这说明水分子中H H原子原子和和O O原子原子间存在着很强间存在着很强的相互作用，加热或通电只是为水的分解提供足的相互作用，加热或通电只是为水的分解提供足够的能量。够的能量。H H2 2 H+HH+H即使加热到即使加热到20002000以上，以上，H H2 2的的分解率仍不到分解率仍不到11，这说这说明明氢分子中氢分子中H H原子和原子和H H原子原子之间存在着之间存在着很强的相互作用很强的相互作用。现现 象象 化学方程式化学方程式实验实验1 1-2 2钠在氯气中燃烧钠在氯气中燃烧一、一、离离 子子 键键2Na+Cl2Na+Cl2 2 2NaCl2NaCl点燃点燃 NaNa在在ClCl2 2中中剧烈燃烧、剧烈燃烧、发出发出黄色黄色火焰、瓶中出现大量白烟。火焰、瓶中出现大量白烟。交交与与考考思思流流试从原子结构角度解释试从原子结构角度解释NaClNaCl是怎样形成的？是怎样形成的？Na+Cl电子转移电子转移不稳定不稳定稳稳 定定更稳定更稳定氯化钠的形成氯化钠的形成在氯化钠晶体中，在氯化钠晶体中，NaNa+和和ClCl-间存在哪些作用力？间存在哪些作用力？NaNa+离子和离子和ClCl-离子间的静电吸引作用，电子离子间的静电吸引作用，电子与电子、原子核与原子核间的静电相互排斥作用。与电子、原子核与原子核间的静电相互排斥作用。阴阳离子结合在一起，彼此电荷是否会中和呢？阴阳离子结合在一起，彼此电荷是否会中和呢？不可能！当阴、阳离子接近到某一定距离时，不可能！当阴、阳离子接近到某一定距离时，吸引和排斥作用吸引和排斥作用达到平衡时，阴阳离子间就形成达到平衡时，阴阳离子间就形成了稳定的化合物（了稳定的化合物（NaClNaCl）。）。交流交流研讨研讨 在氯化钠晶体中，在氯化钠晶体中，每个每个氯离子氯离子周围周围有有6 6个个钠离子钠离子，每个，每个钠离钠离子子周围也有周围也有6 6个个氯离氯离子子。静电作用静电作用（是形成离子键的本质）（是形成离子键的本质）定义：定义：构成粒子：构成粒子：实质：实质：成键条件：成键条件：活泼金属活泼金属（A、A）与活泼非金属与活泼非金属（A、A）化合易形成离子键化合易形成离子键（AlClAlCl3 3例外）例外）。静电引力静电引力静电斥力静电斥力影响因素影响因素离子半径离子半径离子电荷离子电荷H元素周期表元素周期表LiBeNOFNaMgPSClKCaAsSeBrRbSrSbTeICsBaBiPoAtFrRb例如：例如：KClKCl、NaNa2 2O O、MgClMgCl2 2等。等。形成离子化合物形成离子化合物 强碱、典型金属氧化物、大多数盐等。强碱、典型金属氧化物、大多数盐等。例如例如:KCl:KCl、ZnSOZnSO4 4、NaOHNaOH、CaOCaO、NaNa2 2O O2 2、NaNa2 2S S、MgOMgO、NaHNaH、NHNH4 4ClCl、CaHCaH2 2、CaCCaC2 2等。等。形成离子键的结果：形成离子键的结果：键的分布：键的分布：强碱、典型金属氧化物、大多数盐等。如强碱、典型金属氧化物、大多数盐等。如:KClKCl、ZnSOZnSO4 4、NaOHNaOH、CaOCaO、NaNa2 2O O2 2、NaNa2 2S S、MgOMgO、NaHNaH、NHNH4 4ClCl、CaHCaH2 2、CaCCaC2 2等。等。金属阳离子金属阳离子(或或NHNH4 4+)与带负电荷的原子团。与带负电荷的原子团。例如例如NaNa2 2SOSO4 4、NaNONaNO3 3、NaNaOHOH等。等。由离子键构成的化合物由离子键构成的化合物叫做叫做离子化合物离子化合物电子式交流交流研讨研讨 当核外电子数较多时，用当核外电子数较多时，用原子结构示意图原子结构示意图来来表示化学反应的表示化学反应的变化过程变化过程就显得非常就显得非常繁杂繁杂，而在，而在化学反应中，一般是原子的化学反应中，一般是原子的最外层电子最外层电子发生变化，发生变化，哪么用什么样的方法来表示化学反应的变化过程哪么用什么样的方法来表示化学反应的变化过程更更简便简便呢呢?在在元元素素符符号号周周围围用用“”或或“”来来表表示示原原子子的的最外层电子最外层电子（价电子）（价电子），这种式子叫做，这种式子叫做电子式电子式。人们常用一种叫人们常用一种叫电子式电子式的式子来表示化学反的式子来表示化学反应中最外层电子发生变化的情况应中最外层电子发生变化的情况（即化学反应的（即化学反应的变化过程）变化过程）。原子原子离子离子阳离子阳离子阴离子阴离子阳离子的电子式阳离子的电子式就是其离子符号。就是其离子符号。阴离子的电子式阴离子的电子式:不但要画出最外层电子数，不但要画出最外层电子数，而且还应用中括号而且还应用中括号“”括起来，并在括起来，并在右右上角上角标出标出“n-n-”电荷字样。电荷字样。由阴离子、阳离子的电子式组合由阴离子、阳离子的电子式组合而成，而成，相同离子不能合并写。相同离子不能合并写。各离子各离子尽可能尽可能对称排列对称排列。写出写出MgOMgO、K K2 2S S、CaFCaF2 2的电子式的电子式离子化合物离子化合物 一一 般般 类类 型型ABAB型：型：A A2 2B B型：型：ABAB2 2型：型：Na Na NaNa+Na+2例例：用电子式表示用电子式表示氯化钠氯化钠、氧化钠氧化钠的形成过程的形成过程 用电子式表示用电子式表示离子化合物离子化合物的形成过程的形成过程 Na+Mg2BrBrSK KBrMgBrS2-2-K+K+用电子式表示用电子式表示硫化钾硫化钾的形成过程的形成过程 用电子式表示用电子式表示溴化镁溴化镁的形成过程的形成过程 注注意意箭头左方相同的原子可以合并写，箭头左方相同的原子可以合并写，箭头右方相同的离子箭头右方相同的离子不合并不合并，各离子，各离子对称对称排列排列。不能把不能把“”写成写成“”；用箭头标明电子转移方向用箭头标明电子转移方向,也可不标。也可不标。活泼的金属元素和活泼非活泼的金属元素和活泼非金属元素在化合时易形成离子键。金属元素在化合时易形成离子键。请思考请思考：非金属元素之间化合时，能形成离子键非金属元素之间化合时，能形成离子键吗？为什么？吗？为什么？交交与与考考思思流流 画出画出H H原子原子、ClCl原子原子的原子结构示意图，分析的原子结构示意图，分析H H原子和原子和ClCl原子的原子结构，你认为原子的原子结构，你认为H H2 2、ClCl2 2、HClHCl的形成与氯化钠会是一样的吗？的形成与氯化钠会是一样的吗？不一样，因为不一样，因为H H原子和原子和ClCl原子都只差一个电子原子都只差一个电子达到稳定结构，达到稳定结构，均有均有获得电子获得电子的倾向，的倾向，很难失去很难失去电子。电子。从微观角度分析氢、氯分子的形成过程+1+1+1+17 7H HClClH H2 2+Cl+Cl2 2 2HCl2HCl点燃点燃从微观角度分析氯化氢分子的形成过程+1+1+1+17 7 H H原子和原子和ClCl原子各拿出原子各拿出一个一个电子形成电子形成一一个个共用电子对共用电子对，共用电子对共用电子对为为H H原子和原子和ClCl原原子所子所共用共用，从而使双方都达到，从而使双方都达到稳定结构稳定结构。HClHCl的形成过程的形成过程形成共用形成共用电子对电子对H HClCl 非金属元素的原子间可通过形成非金属元素的原子间可通过形成共共用电子对用电子对的方法使双方最外电子层均达的方法使双方最外电子层均达到稳定结构。到稳定结构。+1+1+1+17 7HClHCl的形成过程的形成过程H HClCl+1+1+17+17 H H原子原子和和ClCl原子原子通过通过共用电子对共用电子对所形成所形成的相互的相互作用作用（静电静电相互吸引相互吸引和和排斥作用）排斥作用）构成稳定构成稳定的的HClHCl分子分子，进而形成进而形成共价化合物共价化合物HClHCl。静电作用静电作用（通过共用电子对产生的相互作用）（通过共用电子对产生的相互作用）定义：定义：构成粒子：构成粒子：实质：实质：成键条件：成键条件：同种或不同种非金属元素原子之间的结合；同种或不同种非金属元素原子之间的结合；静电引力静电引力静电斥力静电斥力影响因素：影响因素：原子半径原子半径二、二、共共 价价 键键某些金属元素原子与非金属元素原子间的结合。某些金属元素原子与非金属元素原子间的结合。键的分布：键的分布：多数非金属单质、气态氢化物、酸分子、酸多数非金属单质、气态氢化物、酸分子、酸酐分子、大多数有机物、酐分子、大多数有机物、离子化合物。离子化合物。常常见见物物质质非金属氢化物：非金属氢化物：HFHF、H H2 2S S、NHNH3 3、PHPH3 3等等非金属氧化物：非金属氧化物：SOSO2 2、SOSO3 3、COCO、COCO2 2、SiOSiO2 2等等含氧酸：含氧酸：HNOHNO3 3、H H2 2SOSO4 4、H H3 3POPO4 4等等大多数有机物：大多数有机物：CHCH4 4、CHCH3 3CHCH2 2OHOH、CHCH3 3COOHCOOH、葡萄糖等葡萄糖等共价化合物共价化合物以以共用电子对共用电子对形成分子的化合物叫做形成分子的化合物叫做共价化合物共价化合物分子的电子式分子的电子式ClClH HH O HOCOH NHHH CHHH表表1 13 3 一些以共价键形成的分子一些以共价键形成的分子结构式结构式 用一根短线用一根短线“”表示表示共价分子共价分子中的中的一对共一对共用电子用电子所得到的式子所得到的式子（不能表示离子化合物）（不能表示离子化合物）H HH HNa+OH-掌握一些常见掌握一些常见物质物质及及根根的的电子式电子式：CaCCaC2 2、NaHNaH、H HClOClO、H H2 2O O2 2、NaNa2 2O O2 2、NaOHNaOH、OHOH-、O O2 22-2-、NHNH4 4+等。等。用电子式表示共价用电子式表示共价分子分子的形成过程的形成过程二氧化碳二氧化碳氨氨 水水 交交与与考考思思流流共价键的类型：共价键的类型：注注意意H NHH箭头左方相同的原子可以合并写，箭头左方相同的原子可以合并写，箭头右方相同的原子箭头右方相同的原子不合并不合并。不能把不能把“”写成写成“”；用箭头标明电子转移方向用箭头标明电子转移方向,也可不标。也可不标。H H 在在H H2 2、N N2 2、ClCl2 2这样的这样的单质单质分子分子中，由同种原中，由同种原子形成子形成共价键，共价键，两个原子吸引电子的能力两个原子吸引电子的能力相同相同，共用电子对共用电子对不偏向不偏向任何一个原子，成键的原子都任何一个原子，成键的原子都不显电性不显电性，H H2 2分子中共用电子对的位置怎样？分子中共用电子对的位置怎样？交交与与考考思思流流非极性共价键非极性共价键（非极性键）（非极性键）交交与与考考思思流流H H2 2O O分子中共用电子对的位置怎样？分子中共用电子对的位置怎样？在在H HClCl、H H2 2O O、COCO2 2这样的化合物分子这样的化合物分子中，不同中，不同种原子形成种原子形成共价键时，由于共价键时，由于原子吸引电子的能力原子吸引电子的能力不同不同，共用电子对将，共用电子对将偏向偏向吸引电子能力强的一方，吸引电子能力强的一方，使得使得吸引电子能力强的原子吸引电子能力强的原子一方显负电性，一方显负电性，极性共价键极性共价键（极性键）（极性键）H O H请分析请分析:NaNa2 2O O2 2、NaOHNaOH中所含共价键的极性中所含共价键的极性 过氧化钠晶体中，过氧根离子过氧化钠晶体中，过氧根离子(O O2 2)2-2-与钠离子与钠离子以以离子键离子键结合；在过氧根离子中，两个氧原子以结合；在过氧根离子中，两个氧原子以共价键共价键结合。请用电子式表示过氧化钠。结合。请用电子式表示过氧化钠。氢氧化钠晶体中，钠离子与氢氧根离子以氢氧化钠晶体中，钠离子与氢氧根离子以离离子键子键结合；在氢氧根离子中，氢原子与氧原子以结合；在氢氧根离子中，氢原子与氧原子以共价键共价键结合。请用电子式表示氢氧化钠。结合。请用电子式表示氢氧化钠。离子化合物和离子化合物和共价化合物有什么不同？共价化合物有什么不同？CSCS2 2、NaNa2 2O O2 2、HClOHClO、NaClONaClO、四核、四核1010电子的分电子的分子、三核子、三核1818电子的分子等的电子的分子等的电子式电子式 含有离子键的化合物含有离子键的化合物一定一定是离子化合物。是离子化合物。含含有共价键的化合物有共价键的化合物不一定不一定是共价化合物。是共价化合物。学与问 使使离子离子相结合相结合或或原子原子相结合相结合的作用的作用力力称为称为化化学键学键强烈强烈OHHOHH有化学键有化学键 没有化学键没有化学键紧密相邻的两个或紧密相邻的两个或多个原子或离子间多个原子或离子间三、三、化化 学学 键键 离子键离子键使使离子离子结合形成结合形成离子化合物，离子化合物，共价键共价键使使原子原子结合结合形成形成单质单质（多原子分子）（多原子分子）或或共价化合物共价化合物。化化 学学 键键 的的 种种 类类 一般的化学物质主要由离子键或共价键结合一般的化学物质主要由离子键或共价键结合而成，化学键的形成与而成，化学键的形成与原子结构原子结构有关，主要通过有关，主要通过两个方面来实现。两个方面来实现。化学键化学键离子键离子键共价键共价键金属键金属键原子的价电子间的原子的价电子间的转移转移 离子键离子键原子的价电子间的原子的价电子间的共用共用共价键共价键H2OH2OH2H2O2H2OH2OH2O2旧化学键的断裂旧化学键的断裂 氢氧键氢氧键H-OH-O断裂断裂新化学键的形成新化学键的形成 形成形成氢氢键氢氢键H-HH-H、氧氧键、氧氧键O=O化学反应的实质化学反应的实质化学反应是反应物中的原子重新组合成生成物化学反应是反应物中的原子重新组合成生成物中分子的过程。中分子的过程。从化学键的角度分析化学反应的本质是什么从化学键的角度分析化学反应的本质是什么？以水通电后分解生成氢气和氧气的过程为例以水通电后分解生成氢气和氧气的过程为例探讨探讨化学反应的实质。化学反应的实质。反应物分子被破坏反应物分子被破坏生成物分子生成生成物分子生成旧化学键被破坏旧化学键被破坏新化学键的生成新化学键的生成化学反应的本质化学反应的本质：就是反应物中：就是反应物中旧化学键的断旧化学键的断裂裂和生成物中和生成物中新化学键的形成新化学键的形成的过程。的过程。分析：水通电后获得了足够的能量，使得水分子分析：水通电后获得了足够的能量，使得水分子中的化学键发生了一系列的变化中的化学键发生了一系列的变化化学反应的实质化学反应的实质请分析下表列出的各反应中化学键变化的情况请分析下表列出的各反应中化学键变化的情况 化化 学学 反反 应应断断 裂裂 的的 键键生生 成成 的的 键键 只有只有旧化学键旧化学键断裂断裂没有没有新化学键新化学键形成形成的的变化是化学变化吗？变化是化学变化吗？交流交流研讨研讨2H2H2 2+O+O2 2 2H2H2 2O O点燃点燃H H2 2+Cl+Cl2 2 2HCl2HCl点燃点燃N N2 2+3H3H2 2 4NH 4NH3 3高温高压高温高压催化剂催化剂4 H-O4 H-O键键2 H-H2 H-H键键1 O=O1 O=O键键1 H-H1 H-H键键1 Cl-Cl1 Cl-Cl键键2 H-Cl2 H-Cl键键比较比较 离子键离子键 共价键共价键 概念概念 相反电荷离子之相反电荷离子之间的相互作用间的相互作用 原子之间通过共用电子对所原子之间通过共用电子对所形成的相互作用形成的相互作用 分类分类 极性键极性键 非极性键非极性键 成键粒子成键粒子 阴、阳离子阴、阳离子 原子原子 特点特点 阴、阳离子间的阴、阳离子间的相互作用相互作用 共用电子对共用电子对偏向一方偏向一方 共用电子对不共用电子对不偏向任何一方偏向任何一方 形成条件形成条件活泼金属和活泼活泼金属和活泼非金属非金属带电荷的原子团带电荷的原子团（NHNH4 4+）与带电荷）与带电荷的阴、阳离子之间的阴、阳离子之间 不同非金属不同非金属元素的原子间元素的原子间非金属元素非金属元素与不活泼的金与不活泼的金属元素之间属元素之间同种元素的原同种元素的原子间通过共用子间通过共用电子对结合电子对结合存在实例存在实例 离子化合物离子化合物化合物化合物 单质、化合物单质、化合物离子键和共价键的比较：离子键和共价键的比较：离子化合物与共价化合物的比较离子化合物与共价化合物的比较离子化合物离子化合物共价化合物共价化合物概念概念粒子间的作粒子间的作用力用力熔沸点熔沸点硬度硬度溶解性溶解性导电性导电性熔化时破坏熔化时破坏的作用力的作用力实例实例含离子键的化合物含离子键的化合物只含共价键的化合物只含共价键的化合物肯定有离子键、肯定有离子键、可能有共价键可能有共价键分子内只存在共价键分子内只存在共价键强碱、大多数盐、强碱、大多数盐、活泼金属的氧化物活泼金属的氧化物酸、非金属氧化物、酸、非金属氧化物、非金属的氢化物非金属的氢化物较高较高一般较低，个别很大一般较低，个别很大较大较大一般较小，个别很大一般较小，个别很大一般易溶于水一般易溶于水部分溶于水部分溶于水熔融或水溶液导电熔融或水溶液导电熔融时不导电、水溶熔融时不导电、水溶液部分导电液部分导电一般破坏离子键，一般破坏离子键，可能破坏共价键可能破坏共价键一般不破坏共价键一般不破坏共价键科学视野科学视野分子间作用力和氢键分子间作用力和氢键分子间作用力分子间作用力 把分子聚集在一起的作用力叫做把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用分子间作用力力（也叫范德华力也叫范德华力）。分子间作用力比分子间作用力比化学键弱得多化学键弱得多，是一种，是一种微弱的微弱的相互作用相互作用，它主要影响物质的熔、沸点等，它主要影响物质的熔、沸点等物理性物理性质质，而化学键主要影响物质的，而化学键主要影响物质的化学性质化学性质。定义定义性质性质分子间作用力主要存在于由分子间作用力主要存在于由分子构成的物质分子构成的物质中，中，如：如：多数非金属单质、稀有气体、非金属氧化物、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。酸、氢化物、有机物等。分子间作用力的范围很小分子间作用力的范围很小,只有分子间的距离很只有分子间的距离很小时才有。小时才有。一般来说，对于一般来说，对于组成和结构相似组成和结构相似的物质，的物质，相对相对分子质量分子质量越大，越大，分子间作用力分子间作用力越大，越大，物质的熔、物质的熔、沸点沸点越高。越高。F F2 2Cl2Br2I I2 2F F2 2ClCl2 2BrBr2 2I I2 2沸点沸点熔点熔点相对分子质量相对分子质量0-50-100-150-200-2505010015020025050 100150200250温度温度/卤素单质的熔、沸点与相对分子质量的关系卤素单质的熔、沸点与相对分子质量的关系如卤素单质：如卤素单质：氢键氢键 原子半径较小，非金属性很强的原子原子半径较小，非金属性很强的原子X X（N N、O O、F F）与与H H原子形成强极性共价键，与另一个分子中原子形成强极性共价键，与另一个分子中的半径较小，非金属性很强的原子的半径较小，非金属性很强的原子Y Y（N N、O O、F F），在分子间在分子间H H与与Y Y产生较强的静电吸引，形成氢键产生较强的静电吸引，形成氢键。X XH HY YH H（X.YX.Y可相同或不同，一般为可相同或不同，一般为N N、O O、F F）。形成条件形成条件表示方法：表示方法：特征：特征：氢键作用力比化学键弱很多，但比分子间作用氢键作用力比化学键弱很多，但比分子间作用力稍强。力稍强。具有方向性。具有方向性。氢键作用：氢键作用：使使物质具有较高的熔沸点物质具有较高的熔沸点(H(H2 2O O、HFHF、NHNH3 3)使物质易溶于水使物质易溶于水(C(C2 2H H5 5OHOH，CHCH3 3COOH)COOH)解释一些反常现象解释一些反常现象 结果结果1：氢键的形成会使含有氢键的物质的熔、沸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、氨易液化等。这点大大升高。如：水的沸点高、氨易液化等。这是因为固体熔化或液体汽化时，必须破坏分子间是因为固体熔化或液体汽化时，必须破坏分子间作用力和氢键作用力和氢键结果结果2：氢键的形成对物质的溶解性也有影响，如：氢键的形成对物质的溶解性也有影响，如：NHNH3 3极易溶于水。极易溶于水。8 8电子稳定结构的判断电子稳定结构的判断 判断某化合物中的某元素最外层是否达到判断某化合物中的某元素最外层是否达到8 8电电子稳定结构有一个经验公式：子稳定结构有一个经验公式：该元素的化合价的绝对值加上该元素的该元素的化合价的绝对值加上该元素的最外层电子数，如等于最外层电子数，如等于8 8，则达到，则达到8 8电子稳定结构，电子稳定结构，否则没有达到。否则没有达到。常见错误表达常见错误表达:电荷写错：电荷写错：错误连接：错误连接：该括不括：该括不括：随便合并：随便合并：电子数错：电子数错：忘记弧箭：忘记弧箭：位置标错：位置标错：K-ClBr2-F-SNa+ClNaClNa+ClNaCl不该乱括：不该乱括：BrMg2离共判错：离共判错：FHCOOCompany Logo
