1、-1-第一课时第一课时共价键共价键-2-素养目标1.认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键,从微观结构认识分子的产生原因,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。2.根据原子轨道的重叠方式,了解共价键可分为键和键等类型;结合原子轨道的伸展方向,了解共价键具有饱和性和方向性。-3-课前篇素养初探知识铺垫必备知识正误判断1.s原子轨道电子云是球形的,p原子轨道电子云是哑铃状的。2.共价键的本质是成键原子之间通过共用电子对产生静电作用。-4-课前篇素养初探知识铺垫必备知识正误判断1.共价键共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用,共价键具有饱和性。-5-课前篇素养初探知识铺垫必备知识正误判断2.共价键的
2、类型(按成键原子的原子轨道重叠方式分类)(1)键。-6-课前篇素养初探知识铺垫必备知识正误判断(2)键。-7-课前篇素养初探知识铺垫必备知识正误判断(3)判断键、键的一般规律。共价单键为键;共价双键中有一个键、一个键;共价三键由一个键和两个键组成。乙烷、乙烯和乙炔分子中的键、键:-8-课前篇素养初探知识铺垫必备知识正误判断【微思考】两个原子间可以只形成键,也可以只形成键吗?为什么乙烯和乙炔的性质比乙烷活泼?提示:键不能独立存在,键电子云由两块组成,是以键所连接的两个原子成镜面对称的。乙烯和乙炔分子中存在键,键稳定性差,故乙烯、乙炔比乙烷性质活泼,容易发生加成反应。-9-课前篇素养初探知识铺垫必
3、备知识正误判断3.共价键的形成条件结论:当成键原子的电负性相差很大时,形成的电子对不会被共用,形成的将是离子键;而共价键是电负性相差不大的原子之间形成的化学键。原子NaClHClCO电负性0.93.02.13.02.53.5电负性之差(绝对值)2.10.91.0-10-课前篇素养初探知识铺垫必备知识正误判断1.所有共价键都有方向性和饱和性。()2.N2分子中键与键的个数比是2 1。()3.CO2分子中有一个键和一个键。()4.一般来说,键比键强度大,更稳定。()5.形成Cl2分子时,p轨道的重叠方式可以为 。()6.键和键都只存在于共价分子中。()答案:1.2.3.4.5.6.-11-课堂篇素
4、养提升探究1探究2素养脉络随堂检测共价键的本质与类型共价键的本质与类型问题探究水分子的空间充填模型过氧化氢分子的空间充填模型1.水分子中的共价键是哪些原子形成的哪类共价键?为什么水分子中的三个原子不在一条直线上?提示:水分子中的共价键是由O原子与H原子形成的键;共价键的方向性导致水分子中的三个原子不在一条直线上。-12-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测2.过氧化氢分子中的O、H元素的化合价分别是多少?为什么?提示:过氧化氢分子中O、H元素的化合价分别是-1价、+1价。过氧化氢分子中有两类共价键,OO间的共价键是非极性键,共用电子对不偏移;OH键是极性键,氧的电负性较H大,共用电子对偏
5、向氧。3.共价键可以存在于哪些物质中?举例说明。提示:共价键可以存在于共价单质中,如H2、O2、N2等;可以存在于共价化合物中,如H2O、H2SO4、CH4等;也可以存在于离子化合物中,如NaOH、NH4Cl、Na2O2等。-13-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测深化拓展1.共价键的本质共价键的本质是原子之间形成共用电子对(或原子轨道的重叠)。2.共价键的类型按照不同的分类方法,可将共价键分为不同的类型:-14-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测3.共价键的表示方式(1)用电子式表示:用小黑点(或)表示原子最外层电子。如:(2)用结构式表示:用一条短线表示一对共用电子(见下表
6、)。-15-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测(3)共价键形成过程的表示方法:用电子式表示(以Cl2、H2O、CO2为例):-16-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测4.共价键存在的范围(1)共价化合物原子间以共用电子对(共价键)形成的化合物中。原子之间通过共价键结合,共价化合物中一定存在共价键。如SO2、CO2、CH4、H2O2、CS2、H2SO4等。(2)非金属单质分子中。如O2、F2、H2、C60、单质硫、白磷(P4)等(稀有气体为单原子分子,不存在化学键),双原子(或多原子)分子中一定存在共价键(但红磷等分子结构较复杂,常以元素符号代表其单质)。-17-课堂篇素养提升探
7、究1探究2素养脉络随堂检测5.共价键的特征共价键的特征:共价键具有饱和性和方向性。(1)共价键的饱和性。按照共用电子对理论,一个原子有几个未成对电子,便可以与几个自旋相反的电子配对成键,这就是共价键的“饱和性”。H原子、Cl原子都只有一个未成对电子,因而只能形成H2、HCl、Cl2分子,不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。(2)共价键的方向性。原子之间形成共价键时,两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠,而且原子轨道重叠越多,电子在两核间出现的概率越大,形成的共价键越牢固。电子所在的原子轨道都具有一定的形状,原子轨道要取得最大重叠决定了共价键必然具有方向性。-18-课
8、堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测素能应用典例1下列各组物质中,所有化学键都是共价键的是()A.H2S和Na2O2B.H2O2和CaF2C.NH3和N2D.HNO3和NaCl答案:C解析:A项,Na2O2中既有离子键又有OO共价键,不符合题意;B项,CaF2中只有离子键,不符合题意;D项,NaCl属于离子化合物,没有共价键,不符合题意。-19-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测规律总结 一般活泼金属元素与活泼非金属元素电负性相差较大,易形成离子键,而非金属元素之间电负性相差较小,原子间易形成共价键;离子化合物一定含有离子键,也可能含有共价键,如NH4Cl、Na2O2等。-20-课
9、堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测变式训练1下列说法正确的是()A.若把H2S写成H3S,则违背了共价键的饱和性B.H3O+的存在说明共价键不应有饱和性C.所有共价键都有方向性D.金属元素与非金属元素的原子间只形成离子键答案:A解析:硫原子有两个未成对电子,根据共价键的饱和性,形成的氢化物为H2S,A项正确;H2O只能结合1个H+形成H3O+,证明共价键有饱和性,B项错误;H2分子中两个氢原子的1s轨道发生重叠形成HH 键,因为s轨道电子云呈球形,所以H2分子中的HH键没有方向性,C项错误;AlCl3是铝原子与氯原子通过共价键形成的共价化合物,D项错误。-21-课堂篇素养提升探究1探究2
10、素养脉络随堂检测键与键与键键问题探究观察下图中乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型,回答相关问题。问题思考:(1)乙烯和乙炔分子中的碳原子间,既存在键,又存在键,键和键的成键方式有何不同?提示:键是原子轨道以“头碰头”方式发生重叠成键;键是p轨道与p轨道以“肩并肩”方式发生重叠成键。-22-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测(2)从乙烷、乙烯和乙炔分子中存在的键和键来看,键和键的存在条件和数目有何规律?提示:键可以独立存在,键不能单独存在。所有的单键都是键;双键中有一个键和一个键;三键中有一个键和两个键。(3)乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼?提示:乙烯分子中的碳碳双键和乙炔分子中的碳碳
11、三键中分别含有1个和2个键,键原子轨道重叠程度较小,不稳定,容易断裂。而乙烷分子中没有键,键原子轨道重叠程度大,比较稳定,不易断裂。-23-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测深化拓展键和键的比较共价键类型键键原子轨道重叠方式沿键轴方向(“头碰头”)重叠沿键轴方向平行重叠(“肩并肩”)原子轨道重叠部位 两原子核之间,在键轴处键轴上方和下方原子轨道重叠程度 大小键的强度较大较小化学活泼性不活泼活泼成键规律判断共价单键是键;共价双键中一个是键,另一个是键;共价三键中一个是键,另两个是键-24-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测素能应用典例2下列说法不正确的是()A.键一般比键原子轨道
12、重叠程度大,形成的共价键强B.两个原子之间形成共价键时,最多有1个键C.气体单质中,一定有键,可能有键D.一个N2分子中有1个键,2个键答案:C解析:气体单质分子中,可能有键,如Cl2;可能有键,如N2;也可能没有化学键,如稀有气体分子。-25-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测规律总结 对于原子之间能否形成键可依据原子的价电子数确定,若达到稳定结构只差一个电子,如H、Cl,则只能形成键;若达到稳定结构差两个及两个以上电子,如O、N等,则既能形成键,又能形成键,H2O分子中氧原子只形成键,而O2分子中既有键,又有键。另外需要注意,分子中存在键,则一定存在键,但若存在键,则不一定存在键。
13、-26-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测变式训练2-1关于键和键的比较,下列说法不正确的是()A.键是轴对称的,键是镜面对称的B.键是“头碰头”式重叠,键是“肩并肩”式重叠C.键不能断裂,键容易断裂D.氢原子只能形成键,氧原子可以形成键和键答案:C解析:键较稳定,不易断裂,而不是不能断裂。化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成。-27-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测变式训练2-2(1)1 mol HCHO分子中含有键的数目为。(2)CS2分子中,共价键的类型有。(3)Ni能与CO形成正四面体形的共价化合物Ni(CO)4,1 mol Ni(CO)4中含有mol 键。(4)石
14、墨烯是一种由单层碳原子构成的平面结构新型材料,题图中1号C与相邻C形成键的个数为。石墨烯结构-28-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测-29-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测-30-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测1.原子间形成分子时,决定各原子相互结合的数量关系的是()A.共价键的方向性B.共价键的饱和性C.形成共价键原子的大小D.共价键的稳定性答案:B2.下列元素之间难以形成共价键的是()A.Na和ClB.C和H C.N和ND.S和O答案:A3.下列物质的分子中,没有键的是()A.CO2B.N2 C.CHCH D.HClO答案:D-31-课堂篇素养提升探究1探究
15、2素养脉络随堂检测4.(双选)下图表示氢原子的电子云重叠示意图。以下各种说法中错误的是()A.图中电子云重叠意味电子在核间出现的概率大B.是两个氢原子核外的1s原子轨道发生重叠形成共价键C.氢原子的核外电子呈云雾状,在两核间分布得密一些,将两核吸引D.氢原子之间形成键,s-s 键具有方向性答案:CD解析:电子云是对核外电子运动状态的一种形象描述,并不是指电子呈云雾状,图中“小黑点”的疏密只表示电子出现概率的大小,C项错误;s电子云是球形对称的,s-s 键无方向性,D项错误。-32-课堂篇素养提升探究1探究2素养脉络随堂检测5.有以下物质:HFCl2H2ON2C2H4C2H6H2H2O2HCN(HCN)。其中,只含有极性键的是;只含有非极性键的是;既有极性键,又有非极性键的是;只有键的是;既有键又有键的是;含有由两个原子的s轨道重叠形成的键的是;含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成键的是。答案:解析:由同种元素形成的共价键是非极性键,由不同种元素形成的共价键是极性键。在形成的共价键中,单键都是键,双键或三键中既有键又有键,键由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成。
