化学键高三总复习.ppt
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1、第四节 化学键化学键化学键原子为什么能结合成分子?原子为什么能结合成分子?原子之间必然存在着原子之间必然存在着相互作用相互作用非直接相邻原非直接相邻原子之间子之间(较弱较弱)(两个或多个两个或多个)直接相邻原直接相邻原子之间子之间强烈的相互作用强烈的相互作用一、化学键一、化学键1.概念:相邻的两个或多个原子之间概念:相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用强烈的相互作用,叫做,叫做化学键化学键。2.特点:直接相邻,强烈作用。特点:直接相邻,强烈作用。常见的化学键有:常见的化学键有:离子键,共价键离子键,共价键(配位键配位键),金属键,金属键,思考思考在氯化钠晶体中,在氯化钠晶体中,Na+和和Cl
2、-间存在哪些力?间存在哪些力?*Na+离子和离子和Cl-离子间的静电离子间的静电相互吸引相互吸引作用作用 *阴阳离子间电子与电子、原子核与原子阴阳离子间电子与电子、原子核与原子核间的核间的相互排斥相互排斥作用。作用。1.定义:定义:使阴阳离子结合成化合物的静电作使阴阳离子结合成化合物的静电作用,叫做离子键。用,叫做离子键。成键微粒:成键微粒:成键微粒:成键微粒:阴阳离子阴阳离子阴阳离子阴阳离子相互作用:相互作用:相互作用:相互作用:静电作用(静电引力和斥力)静电作用(静电引力和斥力)静电作用(静电引力和斥力)静电作用(静电引力和斥力)成键过程:成键过程:成键过程:成键过程:阴阳离子接近到某一定
3、距离时,阴阳离子接近到某一定距离时,阴阳离子接近到某一定距离时,阴阳离子接近到某一定距离时,吸引和排斥达到平衡,就形成了离子键。吸引和排斥达到平衡,就形成了离子键。吸引和排斥达到平衡,就形成了离子键。吸引和排斥达到平衡,就形成了离子键。*含有离子键的化合物就是离子化合物。含有离子键的化合物就是离子化合物。二、离子键二、离子键 2.2.离子键的形成离子键的形成:活泼金属元素的原子活泼金属元素的原子阳离子阳离子 活泼非金属元素的原子活泼非金属元素的原子(原子团)(原子团)阴离子阴离子 。离离子子键键失失 e e得得 e e思考思考 3.哪些物质能形成离子键?哪些物质能形成离子键?(1)活泼的金属元
4、素(活泼的金属元素(IA,IIA)和活泼的非和活泼的非金属元素(金属元素(VIA,VIIA)之间之间 如:如:K2S、MgCl2等等(2)NH4和酸根离子(或活泼非金属元素)和酸根离子(或活泼非金属元素)形成的盐。形成的盐。如:如:(NH4)2S、(NH4)2CO3、MgSO4等等(3)强碱与大多数盐都存在离子键强碱与大多数盐都存在离子键 如:如:NaOH、KOH、BaCO3等等5.离子键强弱与离子化合物的性质离子键强弱与离子化合物的性质(1)(1)有离子键的化合物一定是离子化合物有离子键的化合物一定是离子化合物如:强碱、大多数盐、如:强碱、大多数盐、典型的金属氧化物典型的金属氧化物2.2.影
5、响离子键强弱的因素影响离子键强弱的因素离子半径离子半径离子电荷离子电荷3.3.离子键强弱与性质的关系:离子键强弱与性质的关系:影响物质的熔点、沸点等。影响物质的熔点、沸点等。比较比较MgO和和Na2O的溶沸点高低?的溶沸点高低?练习:练习:n n下列性质中,可以证明某化合物内一定下列性质中,可以证明某化合物内一定存在离子键的是(存在离子键的是()n nA.可溶于水可溶于水 B.具有较高的熔点具有较高的熔点n nC.水溶液能导电水溶液能导电 D.熔融状态能导电熔融状态能导电D判断下列哪些物质是离子化合物判断下列哪些物质是离子化合物1.MgCl2 2.Br23.H2O 4.NH35.H2O2 6.
6、CO27.NaOH 8.Na2O29.Na2CO3 10.CH4 活泼的金属元素和活泼非金属元素化合活泼的金属元素和活泼非金属元素化合时形成离子键。请思考,非金属元素之间化时形成离子键。请思考,非金属元素之间化合时,能形成离子键吗?为什么?合时,能形成离子键吗?为什么?非金属元素的原子间可通过非金属元素的原子间可通过共用电子对共用电子对的方法使双方最外电子层均达到稳定结构。的方法使双方最外电子层均达到稳定结构。讨论讨论分析氯化氢的形成过程分析氯化氢的形成过程三、共价键三、共价键1.1.原子之间通过原子之间通过共用电子对共用电子对所形成的相所形成的相互作用,叫做互作用,叫做共价键共价键。成键微粒
7、:成键微粒:原子原子相互作用:相互作用:共用电子对共用电子对*只只含有含有共价键共价键的化合物是共价化合物的化合物是共价化合物共价键共价键成键过程:成键过程:原子原子之间通过之间通过共用电子对共用电子对使使各自达到稳定结构,形成各自达到稳定结构,形成共价键共价键。2.2.形成共价键的条件形成共价键的条件非金属元素的非金属元素的原子原子之间之间或或非金属元素的非金属元素的原子原子与不活泼的某些金属元素与不活泼的某些金属元素原子原子之间形成共价之间形成共价键。键。实例:实例:ClCl2 2、CClCCl4 4、HH2 2OO、HFHF、HNOHNO3 3、COCO2 2说明:多数非金属单质,气态氢
8、化物,酸分子,说明:多数非金属单质,气态氢化物,酸分子,酸酐分子,大多数有机物里都有共价键。酸酐分子,大多数有机物里都有共价键。四四.电子式、结构式电子式、结构式 在元素符号周围用在元素符号周围用“”或或“”来表示原子最外层电来表示原子最外层电子的式子,叫电子式。子的式子,叫电子式。(1)(1)原子的电子式原子的电子式:常把其最外层电子数用:常把其最外层电子数用小黑点小黑点“.”.”或小叉或小叉“”来表示。来表示。(2)(2)阳离子的电子式阳离子的电子式:不要求画出离子最外:不要求画出离子最外层电子数,只要在元素、符号右上角标出层电子数,只要在元素、符号右上角标出“n+”n+”电荷字样。电荷字
9、样。(3)(3)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,而且还应用于括号而且还应用于括号“”括起来,并在右上括起来,并在右上角标出角标出“n n-”-”电荷字样。电荷字样。H Na Mg Ca O Cl H+Na+Mg2+Ca2+O 2-:Cl -:练习练习 写出下列微粒的电子式:写出下列微粒的电子式:硫原子,溴原子,硫原子,溴原子,硫离子,硫离子,溴离子溴离子 S Br S 2-:Br -:(4)(4)离子化合物的电子式:由阴、阳离子离子化合物的电子式:由阴、阳离子的电子式组成,但相同离子不能合并的电子式组成,但相同离子不能合并AB型型AB2型型A2B型
10、型2 2 练习:练习:用电子式表示氧化钙、氟化镁、氧化钾用电子式表示氧化钙、氟化镁、氧化钾(5)(5)用电子式表示离子化合物的形成过程用电子式表示离子化合物的形成过程 用电子式表示用电子式表示氯化钠氯化钠的形成过程:的形成过程:Cl Cl -:Na Na+练习练习用电子式表示用电子式表示Na2S、MgBr2、Na2O的形成过程的形成过程2 2用电子式表示共价分子的形成过程用电子式表示共价分子的形成过程 H 氯化氢分子的形成:氯化氢分子的形成:氯化氢分子的形成:氯化氢分子的形成:Cl :HH Cl H H H 共用电子对不偏移,成键原子不显电性共用电子对不偏移,成键原子不显电性共用电子对不偏移,
11、成键原子不显电性共用电子对不偏移,成键原子不显电性共用电子对偏向氯原子,共用电子对偏向氯原子,共用电子对偏向氯原子,共用电子对偏向氯原子,氯原子带氯原子带氯原子带氯原子带部分负电荷,氢原子带部分正电荷部分负电荷,氢原子带部分正电荷部分负电荷,氢原子带部分正电荷部分负电荷,氢原子带部分正电荷共价键特点:共价键特点:共价键特点:共价键特点:共价键特点:共价键特点:共价键特点:共价键特点:氢分子的形成:氢分子的形成:碘碘 练习:练习:用电子式表示下列用电子式表示下列共价分共价分子子的形成过程的形成过程水水 氨氨 I :I :I :I :2 H O H O H 3 H N H N H H 硫化氢硫化氢
12、2 H H S H S 二氧化碳二氧化碳 C O 2 O C O 练习:练习:用电子式表示下列用电子式表示下列共价分共价分子子的形成过程的形成过程过氧化氢过氧化氢 氢氧化钠中,钠离子与氢氧根离子以离子氢氧化钠中,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。请用电子式表示合。请用电子式表示氢氧化钠氢氧化钠。+HNa O过氧化钠晶体中,过氧根离子过氧化钠晶体中,过氧根离子(O2)2-与与钠离子钠离子以离子键结合;在过氧根离子中,两个氧原子以离子键结合;在过氧根离子中,两个氧原子以共价键结合。请用电子式表示以共价键结合。请用电子式表示过
13、氧化钠过氧化钠。O:O:Na Na +2-*含有共价键的化合物含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 结构式结构式:概念概念:在化学上,常用:在化学上,常用一根短线一根短线来表来表示一对共用电子对,这样的式子叫做示一对共用电子对,这样的式子叫做结构式。结构式。如:如:HH、HCl、OCO等等离子键和共价键的比较离子键和共价键的比较离子键离子键共价键共价键成键微粒成键微粒成键本质成键本质表示法表示法成键元素成键元素特征特征阴、阳离子阴、阳离子原子原子静电作用静电作用共用电子对共用电子对以以以以NaClNaCl为例为例为例为例 +NaCl:以以以以HClHCl为例为例为例为例 Cl
14、 H 典型的典型的典型的典型的金属金属金属金属元素、典元素、典元素、典元素、典型的型的型的型的非金属非金属非金属非金属元素之间元素之间元素之间元素之间同种元素或同类同种元素或同类同种元素或同类同种元素或同类非金属非金属非金属非金属元素之间元素之间元素之间元素之间无无无无方向性方向性方向性方向性有有有有方向性方向性方向性方向性键型键型离子键离子键共价键共价键成键实质成键实质阴阳离子的静电作用阴阳离子的静电作用共用电子对共用电子对(电子云重叠)(电子云重叠)成键微粒成键微粒阴阳离子阴阳离子原子原子成键规律成键规律活泼金属与活泼非金属元素活泼金属与活泼非金属元素之间(之间(AA与与AA)强)强碱、大
15、部分盐、低价金属氧碱、大部分盐、低价金属氧化物等化物等非金属元素之间非金属元素之间酸、非金属单质、非酸、非金属单质、非金属氧化物、气态氢金属氧化物、气态氢化物、有机物等化物、有机物等键的极性键的极性/共用电子对是否偏移共用电子对是否偏移AA非极性键、非极性键、AB极性键极性键键的强弱键的强弱(键能大小键能大小)表示方法表示方法电子式电子式电子式、结构式电子式、结构式离子半径大小与离离子半径大小与离离子半径大小与离离子半径大小与离子电荷多少子电荷多少子电荷多少子电荷多少一般由原子半径大小一般由原子半径大小一般由原子半径大小一般由原子半径大小决定决定决定决定*非极性分子和极性分子非极性分子和极性分
16、子(一一)非极性分子:整个分子的电荷分非极性分子:整个分子的电荷分布均匀的、布均匀的、正负电荷重心重合正负电荷重心重合的分子的分子是非极性分子。是非极性分子。如:如:H2、Cl2、N2、O2等。等。*非极性分子和极性分子非极性分子和极性分子(二二)极性分子:整个分子中电荷分极性分子:整个分子中电荷分布不均匀、布不均匀、正负电荷重心不重合正负电荷重心不重合的分的分子叫做极性分子。子叫做极性分子。如:如:HCl、H2O、NH3等。等。判断非极性分子和极性分子的依据判断非极性分子和极性分子的依据:双原子分子双原子分子双原子分子双原子分子极性键极性键极性键极性键非极性键非极性键非极性键非极性键多原子分
17、子多原子分子多原子分子多原子分子都是非极性键都是非极性键都是非极性键都是非极性键有极性键有极性键有极性键有极性键几何结构对称几何结构对称几何结构对称几何结构对称几何结构不对称几何结构不对称几何结构不对称几何结构不对称极性分子极性分子极性分子极性分子HClHCl,COCO,NONO非极性分子非极性分子非极性分子非极性分子HH2 2,OO2 2,N N2 2非极性分子如:非极性分子如:非极性分子如:非极性分子如:COCO2 2,CHCH4 4极性分子如:极性分子如:极性分子如:极性分子如:NHNH3 3,HH2 2OO非极性分子非极性分子非极性分子非极性分子P P4 4,C C6060直线型、正三
18、角形、正四面体。直线型、正三角形、正四面体。如直线型分子如直线型分子CO2、CS2、C2H2 ;正三角形分子正三角形分子BF3 ;正四面体分子正四面体分子CCl4、CH4等。等。一般对称的几何形状:一般对称的几何形状:CS2BF3CCl4CH4三角锥形、折线型三角锥形、折线型如:如:NH3为三角锥形;为三角锥形;H2O、H2S、SO2等为折线型。等为折线型。不对称的分子有:不对称的分子有:NH3H2OH2SSO22 2、在下列物质中:、在下列物质中:、在下列物质中:、在下列物质中:含离子键的物质是含离子键的物质是含离子键的物质是含离子键的物质是 ;含有共价键化合物的是含有共价键化合物的是含有共
19、价键化合物的是含有共价键化合物的是 ;由极性键形成的非极性分子是由极性键形成的非极性分子是由极性键形成的非极性分子是由极性键形成的非极性分子是 ;由非极性键形成的非极性分子是由非极性键形成的非极性分子是由非极性键形成的非极性分子是由非极性键形成的非极性分子是 。A A、ClCl2 2 B B、NalNal C C、HH2 2S S D D、COCO2 2E E、CaClCaCl2 2 F F、N N2 2 G G、CClCCl4 4HH、NaNa2 2OO I I、NHNH3 3 J J、HBrHBr B B、E E、HHC C、D D、GG、I I、J JGG、D DA A、F F练习练习:
20、键的极性与分子的极性的区别与联系键的极性与分子的极性的区别与联系概念概念概念概念键的键的键的键的极性极性极性极性分子的极性分子的极性分子的极性分子的极性含义含义含义含义决定因素决定因素决定因素决定因素联系联系联系联系说明说明说明说明极性键和非极性键极性键和非极性键极性键和非极性键极性键和非极性键是否由同种元素原子形成是否由同种元素原子形成是否由同种元素原子形成是否由同种元素原子形成极性分子和非极性分子极性分子和非极性分子极性分子和非极性分子极性分子和非极性分子键的极性和分子构型键的极性和分子构型键的极性和分子构型键的极性和分子构型1.1.以非极性键结合的双原子分子必为非极性分子;以非极性键结合
21、的双原子分子必为非极性分子;以非极性键结合的双原子分子必为非极性分子;以非极性键结合的双原子分子必为非极性分子;2.2.以极性键结合的双原子分子一定是极性分子;以极性键结合的双原子分子一定是极性分子;以极性键结合的双原子分子一定是极性分子;以极性键结合的双原子分子一定是极性分子;3.3.以极性键结合的多原子分子,是否是极性分子,以极性键结合的多原子分子,是否是极性分子,以极性键结合的多原子分子,是否是极性分子,以极性键结合的多原子分子,是否是极性分子,由该分子的空间构型决定。由该分子的空间构型决定。由该分子的空间构型决定。由该分子的空间构型决定。键键键键有极性,分子不一定有极性。有极性,分子不
22、一定有极性。有极性,分子不一定有极性。有极性,分子不一定有极性。1.1.键能键能:H+H H2+436kJ键键能越大,键越牢固,分子越稳定。能越大,键越牢固,分子越稳定。H2+436kJ H+H*键键 参参 数数破坏破坏1mol1mol共价键所吸收的能量或形共价键所吸收的能量或形成成1mol1mol共价键所放出的能量。共价键所放出的能量。键键键键键键 能能 kJ/molkJ/mol-1-1键键 能能 kJ/molkJ/mol-1-1HHHHC CHHClClClClBr Br BrBrI I I IC C C COOHHN NHHHHClClH H I I4364362472471931931
23、511513463464134134634633913914314312992992.2.键长键长:*键键 参参 数数分子中两个成键的原子的核间距离分子中两个成键的原子的核间距离叫做键长。叫做键长。HH 0.7410-10 mCC 1.5410-10 mClCl 1.9810-10 m一般说来,键越短,键能越大一般说来,键越短,键能越大,键键越牢固越牢固,分子越稳定。分子越稳定。在分子中键和键之间的夹角叫做键角。在分子中键和键之间的夹角叫做键角。O OH HH HO=C=OO=C=O10430104301043010430(折线型)(折线型)(折线型)(折线型)180180180180(直线型
24、)(直线型)(直线型)(直线型)H HH HH HH HC C10928109281092810928(正四面体)(正四面体)(正四面体)(正四面体)H HH HH HN N10718107181071810718(三角锥形)(三角锥形)(三角锥形)(三角锥形)*键键 参参 数数3.3.键角键角:键能键能 键长键长 键角键角 判断分子的稳定性判断分子的稳定性 确定分子在空间的几何构型确定分子在空间的几何构型 反应热反应热反应热反应热=所有生成物键能总和所有反应物键能总和所有生成物键能总和所有反应物键能总和所有生成物键能总和所有反应物键能总和所有生成物键能总和所有反应物键能总和五、五、用化学键的
25、观点来分析化学用化学键的观点来分析化学反应的本质是什么?反应的本质是什么?一个化学反应的的过程,本质上就是一个化学反应的的过程,本质上就是一个化学反应的的过程,本质上就是一个化学反应的的过程,本质上就是旧化学键断裂旧化学键断裂旧化学键断裂旧化学键断裂和和和和新化学键形成新化学键形成新化学键形成新化学键形成的过程。的过程。的过程。的过程。反应热反应热反应热反应热=所有生成物键能总和所有反应物键能总和所有生成物键能总和所有反应物键能总和所有生成物键能总和所有反应物键能总和所有生成物键能总和所有反应物键能总和练习练习 反应反应反应反应 HH2 2(气气气气)+Cl)+Cl2 2(气气气气)=2HCl
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