1、自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究第一节第一节 共价键模型共价键模型自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究化学键是存在于化学键是存在于_内或晶体内直接相邻的内或晶体内直接相邻的_间的强间的强烈的烈的_。原子间靠原子间靠_形成的化学键叫共价键；阴、阳离形成的化学键叫共价键；阴、阳离子间通过静电作用形成的化学键叫离子键。子间通过静电作用形成的化学键叫离子键。只含有共价键的化合物称为只含有共价键的化合物称为_化合物。化合物。含有含有_的化合物称为离子化合物，离子化合物中也的化合物称为离子化合物，离子化合物中也可能含有共价键，如：可能含有共价键，如：NaOH。1分子分子原子原子
2、相互作用相互作用2共用电子对共用电子对3共价共价4离子键离子键自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究s轨道呈轨道呈_对称，对称，p轨道沿轨道沿x、y、z坐标轴呈坐标轴呈_对对称。称。为什么为什么1个氧原子只能结合个氧原子只能结合2个氢原子组成个氢原子组成H2O，1个氮原个氮原子只能结合子只能结合3个个H组成组成NH3?提示提示共价键的饱和性决定的。共价键的饱和性决定的。5球形球形纺锤形纺锤形6自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究从原子轨道重叠的角度认识共价键的形成和实质，了解共从原子轨道重叠的角度认识共价键的形成和实质，了解共价键的特征、主要类型价键的特征、主要类型(键和
3、键和键键)，能够运用电负性判断，能够运用电负性判断共价键的极性。共价键的极性。能用键能、键长、键角说明简单分子的性质。能用键能、键长、键角说明简单分子的性质。12自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究第第1课时课时 共价键共价键自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究共价键的形成、本质、特征共价键的形成、本质、特征(1)共价键的形成：原子之间形成共价键时，原子的电子云共价键的形成：原子之间形成共价键时，原子的电子云在两个原子核间重叠，意味着电子出现在核间的概率增在两个原子核间重叠，意味着电子出现在核间的概率增大，电子带负电。因而形象地说，核间电子好比核间架起大，电子带负电。因
4、而形象地说，核间电子好比核间架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核“黏结黏结”在一在一起。体系能量逐渐降低，达到能量最低状态。起。体系能量逐渐降低，达到能量最低状态。(2)共价键的本质是：共价键的本质是：_电性作用。电性作用。笃学笃学一一共价键的形成、本质、特征、类型共价键的形成、本质、特征、类型1.高概率地出现在两个原子核之间的高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电子与两个原子核之间的自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究氯原子中氯原子中3p轨道上有轨道上有_个未成对电子能够与氢原子中个未成对电子能够与氢原子中1s轨道上的轨
5、道上的_个未成对电子配对形成个未成对电子配对形成_，所以氯化氢，所以氯化氢分子中氢原子和氯原子的个数比为分子中氢原子和氯原子的个数比为_。氧原子的最外层有氧原子的最外层有_个未成对电子，因此氧原子能与个未成对电子，因此氧原子能与_个氢原子共用个氢原子共用_对电子形成对电子形成_，所以水分子中，所以水分子中氢原子和氧原子的个数比为氢原子和氧原子的个数比为_。用电子式和结构式分。用电子式和结构式分别表示别表示H2O分子为分子为_、_。(3)共价键的特征：自旋方向相反的未成对电子才能配对形共价键的特征：自旋方向相反的未成对电子才能配对形成共价键。所以每个原子所能形成共价键的数目取决于该成共价键。所以
6、每个原子所能形成共价键的数目取决于该原子中的原子中的_数目。这就是共价键的饱和性。数目。这就是共价键的饱和性。11共价键共价键1 122共价键共价键2 1未成对电子未成对电子两两自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究当原子间通过原子轨道重叠形成共价键时，两原子轨道重叠当原子间通过原子轨道重叠形成共价键时，两原子轨道重叠得愈多，两核间电子云愈密集，形成的共价键愈牢固，因此得愈多，两核间电子云愈密集，形成的共价键愈牢固，因此共价键具有共价键具有_。共价键的两个特征就是既有饱和性又。共价键的两个特征就是既有饱和性又有方向性。有方向性。共价键的类型共价键的类型(从原子轨道重叠方式和共用电子对
7、是否偏移从原子轨道重叠方式和共用电子对是否偏移两个角度分类两个角度分类)(1)若从原子轨道重叠方式分类，分为若从原子轨道重叠方式分类，分为键和键和键键键的特点是：两个成键原子的原子轨道是以键的特点是：两个成键原子的原子轨道是以“_”的方式重叠形成的；的方式重叠形成的；键的特点是：两个成键原子的原子轨键的特点是：两个成键原子的原子轨道是以道是以“_”的方式重叠形成的。的方式重叠形成的。方向性方向性2头碰头头碰头肩并肩肩并肩自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究两个原子的两个原子的s轨道与轨道与s轨道之间和轨道之间和s轨道与轨道与p轨道之间只能轨道之间只能形成形成_键。分别称为键。分别称
8、为_和和sp 键。两个原子键。两个原子的的p轨道之间可能形成轨道之间可能形成_或或_。(2)若从成键原子间的共用电子对在成键原子间的位置分为若从成键原子间的共用电子对在成键原子间的位置分为极性键和非极性键极性键和非极性键由同种元素原子形成的共价键，共用电子对在成键原子由同种元素原子形成的共价键，共用电子对在成键原子之间中心位置，这样的共价键称为非极性键；那么极性键之间中心位置，这样的共价键称为非极性键；那么极性键是由是由_的原子形成的，是共用电子对的原子形成的，是共用电子对_某某一成键原子。一成键原子。ss键键键键键键不同元素不同元素偏向偏向(离离)自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验
9、探究成键原子的电负性差值愈大，键的极性就愈强。当成键成键原子的电负性差值愈大，键的极性就愈强。当成键原子的电负性相差很大时，可以认为成键电子对完全移到原子的电负性相差很大时，可以认为成键电子对完全移到电负性很大的原子一方。这时原子转变成为离子，从而形电负性很大的原子一方。这时原子转变成为离子，从而形成成_键键(差值大于差值大于1.7时时)。离子离子自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究 为什么氖分子是单原子分子，而氯分子是双原子分为什么氖分子是单原子分子，而氯分子是双原子分子？子？提示提示对比氖原子、氯原子的核外电子排布，可知氖原子对比氖原子、氯原子的核外电子排布，可知氖原子的最外层
10、有的最外层有8个电子，已达到稳定状态，因此氖原子很难个电子，已达到稳定状态，因此氖原子很难自身结合或与其他元素的原子结合，是单原子分子。而氯自身结合或与其他元素的原子结合，是单原子分子。而氯原子的最外层有原子的最外层有7个电子，未达到稳定状态，要达到个电子，未达到稳定状态，要达到8电子电子的稳定结构，就需要获得一个电子，而氯原子间难以发生的稳定结构，就需要获得一个电子，而氯原子间难以发生电子得失，但若两个氯原子各提供电子得失，但若两个氯原子各提供1个电子，形成共用电个电子，形成共用电子对，则两个氯原子就都形成了子对，则两个氯原子就都形成了8电子稳定结构，因此氯电子稳定结构，因此氯分子是双原子分
11、子。用电子式表示形成过程：分子是双原子分子。用电子式表示形成过程：【慎思慎思1】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究 (1)H原子、原子、Cl原子为什么只形成原子为什么只形成H2、HCl、Cl2分子，分子，不能形成不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。等分子。(2)两个成键原子间通过什么形成分子呢？两个成键原子间通过什么形成分子呢？(3)两个成键原子为什么能够形成分子呢？两个成键原子为什么能够形成分子呢？提示提示(1)H原子、原子、Cl原子都只有一个未成对电子，因而只原子都只有一个未成对电子，因而只能形成能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3等
12、分等分子。子。(2)两个成键原子通过共用电子对形成分子。两个成键原子通过共用电子对形成分子。(3)两个成键原子为什么能通过共用电子对形成共价键呢？两个成键原子为什么能通过共用电子对形成共价键呢？以氢气分子形成为例解释，两个氢原子核外电子的自旋方以氢气分子形成为例解释，两个氢原子核外电子的自旋方向相反，轨道重叠，核间距减小，体系能量降低，最终达向相反，轨道重叠，核间距减小，体系能量降低，最终达到平衡；如果自旋方向相同，相互接近时排斥占主导，就到平衡；如果自旋方向相同，相互接近时排斥占主导，就不能形成分子。不能形成分子。【慎思慎思2】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究 如何比较极性键
13、和非极性键？如何比较极性键和非极性键？提示提示极性键与非极性键的比较极性键与非极性键的比较【慎思慎思3】分类分类特点特点成键元素的特点成键元素的特点存在存在非极非极性键性键共用电子共用电子对不发生对不发生偏移偏移相同的非金属元相同的非金属元素原子的电子配素原子的电子配对成键对成键非金属单质，非金属单质，某些化合物某些化合物极性极性键键共用电子共用电子对发生偏对发生偏移移不同的非金属元不同的非金属元素原子的电子配素原子的电子配对成键对成键共价化合物，共价化合物，某些离子化合某些离子化合物物自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究化学键的定义化学键的定义：分子里相邻的原子之间强烈的相互作用
14、叫：分子里相邻的原子之间强烈的相互作用叫化学键。化学键。化学键包括共价键、离子键、金属键三种类型。化学键包括共价键、离子键、金属键三种类型。关于化学键的理解：关于化学键的理解：“分子分子”是广义的分子，它不仅指是广义的分子，它不仅指H2、H2O、CO2、H2SO4等分子，还包括等分子，还包括C(金刚石和石墨金刚石和石墨)、Si、SiO2、NaCl、CaCl2、Al、Cu等物质。等物质。“原子原子”也是广义的原子，它不仅指也是广义的原子，它不仅指H、O、Cl、S等原等原子，还包括子，还包括Na、Cl等离子。等离子。要点一要点一 共价键共价键1自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究共价键
15、的形成及本质共价键的形成及本质(1)共价键的形成和本质共价键的形成和本质当成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋方向相当成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋方向相反的未成对电子配对成键，两原子核间的电子云密度增反的未成对电子配对成键，两原子核间的电子云密度增大，体系的能量降低。大，体系的能量降低。如：当两个氢原子相互接近时，若两个氢原子核外电子的如：当两个氢原子相互接近时，若两个氢原子核外电子的自旋方向相反，它们接近到一定距离时，两个自旋方向相反，它们接近到一定距离时，两个1s轨道发生轨道发生重叠，电子云在两原子核之间出现的机会增大。随着核间重叠，电子云在两原子核之间出现的机会增大。
16、随着核间距离的减小，核间电子出现的机会增大，体系的能量降距离的减小，核间电子出现的机会增大，体系的能量降低，达到能量最低状态。核间距进一步减小时，两原子间低，达到能量最低状态。核间距进一步减小时，两原子间的斥力使体系的能量升高，这种排斥作用又将氢原子推回的斥力使体系的能量升高，这种排斥作用又将氢原子推回2自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究到平衡位置。如图到平衡位置。如图特别提醒：特别提醒：自旋相反的未成对电子可配对形成共价键。成自旋相反的未成对电子可配对形成共价键。成键电子的原子轨道尽可能达到最大程度的重叠。重叠越键电子的原子轨道尽可能达到最大程度的重叠。重叠越多，体系能量降低越
17、多，所形成的共价键越稳定。以上称多，体系能量降低越多，所形成的共价键越稳定。以上称最大重叠原理。最大重叠原理。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究(2)共价键的形成条件共价键的形成条件形成共价键的条件：电负性相同或差值小的非金属元素形成共价键的条件：电负性相同或差值小的非金属元素原子相遇时，同种或不同种非金属元素的原子相遇，且原原子相遇时，同种或不同种非金属元素的原子相遇，且原子的最外电子层有未成对电子。子的最外电子层有未成对电子。形成共价键的微粒：共价键成键的粒子是原子。原子既形成共价键的微粒：共价键成键的粒子是原子。原子既可以是相同元素的原子，也可以是不同元素的原子。可以是相同
18、元素的原子，也可以是不同元素的原子。同种非金属元素原子间形成非极性键，如同种非金属元素原子间形成非极性键，如O2、H2、N2等。不同种非金属元素原子间形成极性键，如等。不同种非金属元素原子间形成极性键，如HCl、CO2、H2SO4等。等。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究注意注意：一般非金属元素的原子之间通过共价键结合。如非：一般非金属元素的原子之间通过共价键结合。如非金属气态氢化物、水、酸、非金属氧化物等物质中的元素金属气态氢化物、水、酸、非金属氧化物等物质中的元素都以共价键结合。都以共价键结合。共价键存在于非金属单质、共价化合物中，也可存在于离共价键存在于非金属单质、共价化合
19、物中，也可存在于离子化合物中子化合物中(例如，氢氧化钠、过氧化钠、硫酸钾等例如，氢氧化钠、过氧化钠、硫酸钾等)。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究键与键与键键(1)定义定义键：原子轨道以键：原子轨道以“头碰头头碰头”方式相互重叠导致电子在核间方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键称为出现的概率增大而形成的共价键称为键。键。键：原子轨道以键：原子轨道以“肩并肩肩并肩”方式相互重叠导致电子在核间方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键称为出现的概率增大而形成的共价键称为键。键。(2)形成形成分子中分子中键形成时电子云示意图：键形成时电子云示意图：(如图如
20、图)3自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究“肩并肩肩并肩”方式形成的方式形成的键键(如图如图)特别提醒特别提醒：在由两个原子形成的多个共价键中，只能有一：在由两个原子形成的多个共价键中，只能有一个个键，而键，而键可以是一个或多个。例如，氮分子的键可以是一个或多个。例如，氮分子的N N中有一个中有一个键，两个键，两个键。键。原子轨道以原子轨道以“头碰头头碰头”的方式比以的方式比以“肩并肩肩并肩”的方式重叠的程的方式重叠的程度大，电子在核间出现的概率大，形成的共价键强。度大，电子在核间出现的概率大，形成的共价键强。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究共价键的特征共价键的特征
21、共价键的特征：共价键具有方向性和饱和性共价键的特征：共价键具有方向性和饱和性(1)饱和性：一个原子中的一个未成对电子与另一个原子中饱和性：一个原子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个未成对电子配对成键后，就不能再与其他原子的未的一个未成对电子配对成键后，就不能再与其他原子的未成对电子配对成键，即每个原子所能形成共价键的总数或成对电子配对成键，即每个原子所能形成共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的，这称为共价键的饱和以单键连接的原子数目是一定的，这称为共价键的饱和性。性。(2)方向性：共价键将尽可能沿着电子概率出现最大的方向方向性：共价键将尽可能沿着电子概率出现最大的方向形成，这就是共价
22、键的方向性。除形成，这就是共价键的方向性。除s轨道是球形对称的轨道是球形对称的外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点，在形成外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点，在形成4自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究共价键时，原子轨道重叠得愈多，电子在核间出现的概率共价键时，原子轨道重叠得愈多，电子在核间出现的概率愈大，所形成的共价键就愈牢固。愈大，所形成的共价键就愈牢固。特别提醒特别提醒：共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相：共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。共价键的方向决定了分子的立体构互结合的数量关系。共价键的方向决定了分子的立体构型。型。极性键和
23、非极性键极性键和非极性键在极性键中，根据成键原子所属元素电负性的差值不同，在极性键中，根据成键原子所属元素电负性的差值不同，形成的共价键的极性强弱也有所不同。所以，极性键又有形成的共价键的极性强弱也有所不同。所以，极性键又有强极性键强极性键(如如HF中的极性键中的极性键)和弱极性键和弱极性键(如如HI中的极中的极性键性键)之分。当电负性差值为零时，通常形成非极性共价之分。当电负性差值为零时，通常形成非极性共价键；差值不为零时，形成极性共价键；而且差值越小，形键；差值不为零时，形成极性共价键；而且差值越小，形成的共价键极性越弱。成的共价键极性越弱。5自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探
24、究 (2011山东滨州高二月考山东滨州高二月考)下列物质的分子中既有下列物质的分子中既有键键又有又有键的是键的是 ()。HClH2ON2H2O2C2H4C2H2A BC D解析解析当两个原子间能形成多个共用电子对时先形成一个当两个原子间能形成多个共用电子对时先形成一个键，另外的原子轨道只能形成键，另外的原子轨道只能形成键，键，N2中有三个共价键：中有三个共价键：一个一个键、两个键、两个键，键，C2H4中碳碳原子之间有两个共价中碳碳原子之间有两个共价键，一个键，一个键、一个键、一个键，键，C2H2中碳碳原子之间有三个共中碳碳原子之间有三个共价键，一个价键，一个键、两个键、两个键。键。答案答案D【
25、例例1】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究(1)只要是同种元素原子间的单键均为只要是同种元素原子间的单键均为键，非极性键，非极性键，若是双键或三键，均只含键，若是双键或三键，均只含1个个键，另外键均为键，另外键均为键；若是不同种元素原子间形成的共价键，一定是极键；若是不同种元素原子间形成的共价键，一定是极性键，且只含有性键，且只含有1个个键，另外键均为键，另外键均为键。键。(2)书写电子式或判断电子式正误要注意：书写电子式或判断电子式正误要注意：a.表示最表示最 外层电子个数如外层电子个数如“Na，Na，b表示出共用电子对及位置，如表示出共用电子对及位置，如 (适当注意共用电子对
26、偏移情况适当注意共用电子对偏移情况)c表示化合物的形表示化合物的形成过程时，左边要用相应原子的电子式一一表示成过程时，左边要用相应原子的电子式一一表示自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究下列有关共价键的叙述中，不正确的是下列有关共价键的叙述中，不正确的是 ()。A某原子跟其他原子形成共价键时，其共价键数一定等某原子跟其他原子形成共价键时，其共价键数一定等 于该元素原子的价电子数于该元素原子的价电子数B水分子内氧原子结合的电子数已经达到饱和，故不能水分子内氧原子结合的电子数已经达到饱和，故不能 再结合其他氢原子再结合其他氢原子C非金属元
27、素原子之间形成的化合物也可能是离子化合非金属元素原子之间形成的化合物也可能是离子化合 物物D所有简单离子的核电荷数与其核外电子数一定不相等所有简单离子的核电荷数与其核外电子数一定不相等【体验体验1】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究解析解析非金属元素的原子形成的共价键数目取决于该原子非金属元素的原子形成的共价键数目取决于该原子最外层的不成对电子数，一般最外层有几个不成对电子就最外层的不成对电子数，一般最外层有几个不成对电子就能形成几个共价键，故能形成几个共价键，故A说法不正确。一个原子的未成对说法不正确。一个原子的未成对电子一旦与另一个自旋相反的未成对电子成键后，就不能电子一旦与
28、另一个自旋相反的未成对电子成键后，就不能再与第三个电子再配对成键，因此，一个原子有几个不成再与第三个电子再配对成键，因此，一个原子有几个不成对电子，就会与几个自旋相反的未成对电子成键，这就是对电子，就会与几个自旋相反的未成对电子成键，这就是共价键的饱和性，故一个氧原子只能与两个氢原子结合生共价键的饱和性，故一个氧原子只能与两个氢原子结合生成成H2O，B正确。非金属元素原子之间形成的化合物也可正确。非金属元素原子之间形成的化合物也可能是离子化合物，如能是离子化合物，如NH4Cl等铵盐。不管是阴离子还是阳等铵盐。不管是阴离子还是阳离子，核内质子数与核外电子数必定存在差别。此差值就离子，核内质子数与
29、核外电子数必定存在差别。此差值就是离子所带的电荷数。是离子所带的电荷数。答案答案A自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究下列分子含有的电子数目与下列分子含有的电子数目与HF相同，且只有两个相同，且只有两个极性共价键的是极性共价键的是 ()。ACO2 BN2O CH2O DCH4解析解析HF含有含有10个电子，个电子，CO2含有含有22个电子，个电子，N2O含有含有22个电子，个电子，H2O含有含有10个电子，个电子，2个个OH极性键，极性键，CH4含有含有10个电子，个电子，4个个CH极性键。极性键。答案答案C【体验体验2】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究下列说法中不
30、正确的是下列说法中不正确的是 ()。A键比键比键重叠程度大，形成的共价键强键重叠程度大，形成的共价键强B两个原子之间形成共价键时，最多有一个两个原子之间形成共价键时，最多有一个键键C气体单质中，一定有气体单质中，一定有键，可能有键，可能有键键DN2分子中有一个分子中有一个键，键，2个个键键解析解析气体单质分子中，可能有气体单质分子中，可能有键，如键，如Cl2，可能有，可能有键，如键，如N2，也可能没有化学键，如稀有气体。，也可能没有化学键，如稀有气体。答案答案C【体验体验3】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究 X、Y两元素的原子，当它们分别获得两个电子，形两元素的原子，当它们分别
31、获得两个电子，形成稀有气体元素原子的电子层结构时，成稀有气体元素原子的电子层结构时，X放出的能量大于放出的能量大于Y放出的能量；放出的能量；Z、W两元素的原子，当它们分别失去一两元素的原子，当它们分别失去一个电子形成稀有气体元素的原子的电子层结构时，个电子形成稀有气体元素的原子的电子层结构时，W吸收吸收的能量大于的能量大于Z吸收的能量，则吸收的能量，则X、Y和和Z、W分别形成的化分别形成的化合物中，最不可能是共价化合物的是合物中，最不可能是共价化合物的是 ()。AZ2X BZ2Y CW2X DW2Y解析解析X比比Y易得电子，易得电子，Z比比W易失电子，故易失电子，故X、Z的电负的电负性相差最大，形成的是离子键。性相差最大，形成的是离子键。答案答案A【案例案例】
