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共价键
第四章 物质结构 元素周期律
1.能从宏观现象与微观结构的视角认识化学键的实质和形成过程，理解共价键的概念以及共价键的分类，并能用电子式表示共价单质、共价化合物等及物质的形成过程
2.能根据物质的构成微粒及相互作用，识别简单的共价单质以及共价化合物
3.能从化学键的角度来分析物质的性质，理解化学反应的微观实质，认识化学学科的本质
为什么形成水分子的氢原子为2个，氧原子为1个？
请结合氢和氧的原子结构分析H2O的形成。
结构不稳定
如何获得稳定结构？
O
·
·
··
··
H·
·H
·
·
O
··
··
·
·
H
H
用电子式表示
H和O通过形成共用电子对的方式，使双方均达到稳定结构。
H2
HCl
N2
H2O
CO2
NH3
常见物质的电子式：
(1)电子式
书写要求：
1.每个原子均应达到稳定的结构
2.不加中括号[ ]，不标正负电荷数
3.原子最外层电子数距8电子稳定结构差几个电子，就提供几个电子，并在此原子周围形成几对共用电子对（即几个共价键）
原子周围共用电子对数=8-原子最外层电子数
原子间通过共用电子对所形成的相互作用称为共价键
【新概念】共价键
成键粒子：
成键本质：
成键元素：
原子
共用电子对形成的相互作用
非金属元素间（一般）
或某些不活泼金属和非金属间
共价键
哪些物质中存在共价键，请举例说明。
H2、O2、Cl2、CO2、H2O、HCl、OH-、SO 、NH4+等等。
非金属单质、非金属氧化物、非金属氢化物、带电原子团等
用电子式表示以共价键形成的分子及其形成过程
原子的电子式
分子的电子式
书写格式：
【学习任务】符号表征，加深共价键的理解
O
·
·
··
··
H· +
+·H
H2O的形成过程：
O
··
··
H
H


Cl




+
Cl




Cl2的形成过程：

Cl



Cl



H

+
Cl




HCl的形成过程：

H
Cl



注意事项：
①因没有发生电子的得失，不能画弯箭号
②没有形成离子，不加中括号[ ]，不标正负电荷数
写出N2、CO2、NH3、CH4的电子式
N2
CO2
NH3
CH4
结构式：在化学上,常用一根短线 “—”表示1对共用电子
N≡N
O=C=O
N
分子 电子式 结构式 分子结构模型 空间结构
H2
HCl
CO2
H2O
CH4
H–H
H–Cl
O=C=O
H–O–H
【共价键形成的分子及其结构模型】
直线型
V型
正四面体
直线型
直线型
H–C–H
–
–
H
H
物质 Cl2 HCl
结构式
原子对电子的吸引能力
共用电子对是否发生偏移
成键原子是否显电性
键的类型
Cl-Cl
相同
不偏移
不显电性
非极性键
共价键的类型
H-Cl
Cl强于H
偏向Cl，偏离H
Cl显负电，H显正电
极性键
非极性键（同种原子组成，共用电子对不发生偏移）
极性键（不同种原子组成，共用电子对发生偏移）
【新概念】共价化合物
——以共用电子对形成分子的化合物
只含有共价键的化合物才属于共价化合物
（即若存在离子键，一定为离子化合物）
物质类别 常见代表物 性质特点
共价化合物 CO2、H2O、HCl、CH4、H2SO4 非金属氧化物、非金属氢化物、酸等 液态不能导电
熔沸点低、易挥发
1.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，氢与氧以共价键结合。请用电子式表示氢氧化钠。
[ ]
+
－
·
H
·
Na
·
·
O
2.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-
*含有共价键的化合物不一定是共价化合物
：
：
3.指出下列物质中的共价键类型
O2
CH4
CO2
H2O2
Na2O2
NaOH
非极性键
极性键
极性键
(H-O-O-H)
非极性键
极性键
4.写出下列物质的电子式和结构式
氯气
氮气
过氧化氢
二氧化碳
甲烷
Cl Cl
：
：
：
：
：
：
：
Cl－Cl
…
N N
··
…
··
N≡N
H O O H
H－O－O－H
H
H C H
H
H－C －H
H
H
－
－
非极性键
极性键
..
..
O C O
..
..
..
..
..
..
O=C=O
：
：
：
：
··
··
··
··
··
：
：
硫化氢
2H ·
＋
→
H S H
··
· S ·
··
5.用电子式表示下列共价分子的形成过程
过氧化氢
··
··
：
：
：
：
6. 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，氢与氧以共价键结合。请用电子式表示氢氧化钠。
[ ]
－
+
·
H
·
Na
·
·
O
离子键 共价键
概念 带相反电荷离子之间的相互作用 原子间通过共用电子对所形成的相互作用
成键元素 一般是活泼金属元素和活泼非金属元素 一般是非金属元素
成键微粒 阴离子、阳离子 原子
成键条件 活泼金属与活泼非金属化合时易发生电子的得失，形成离子键 非金属元素的原子最外层电子未达到饱和状态，相互间通过共用电子对形成共价键
形成过程
存在 只存在于离子化合物中 可存在于非金属单质(稀有气体除外)、共价化合物及部分离子化合物中
离子键和共价键的比较
（1）含有共价键的物质一定是共价化合物。
（2）全部由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
（3）在气态单质分子里一定有共价键。
（4）含有金属的化合物一定是离子化合物。
如: NH4Cl 等铵盐
如：NaOH 、 Na2SO4、H2
He、Ne等稀有气体中不存在共价键
【概念辨析】
如：AlCl3、BeCl2(属于共价化合物)等
×
×
×
×
【学习评价】
已知H2O2的结构式为H—O—O—H，其中含有的共价键类型有哪些？从化学键的角度解释H2O2中O为-1价的原因。
非极性键 极性键
无偏移 偏向O，显负电性
O：-1价
CN- + Cl2 + OH- CO2 + N2 + Cl- + H2O
氯气处理含氰（CN-）废水，其化学反应原理如下（未配平），则还原剂与氧化剂物质的量之比是多少
CN-
0
+4
0
-1
C
ⅹ
·
∶
∶
∶
N
∶
[
]
-
-3
+3
-1
+2
Cl2
~
5e-
~
2e-
得失电子守恒
n(CN-)
n(Cl2)
=2：5
微观：旧化学键断裂和新化学键形成
【学习任务】从化学键的角度认识化学反应的本质
点燃
H2+Cl2 2HCl
宏观：原子间的重新组合
化学反应是反应物中的原子重新结合为产物分子的过程。从化学键变化的角度分析氢气和氯气反应生成氯化氢的过程。
H2
Cl2
HCl
HCl
H2O(l)
100℃
H2O(g)
2000℃
H2(g)+O2(g)
【思考】通常情况下，水加热至100℃时可以变为水蒸气；加热至2000℃或通电时才能解离成氢气和氧气。这说明了什么？
结论：H2O内H和O之间的相互作用远大于H2O之间的作用。
物理变化
（H2O之间存在着相互作用）
化学变化
（H2O内H、O存在着相互作用）
相邻原子间强烈的相互作用叫做化学键。
化学键
离子键
共价键
极性键
非极性键
（得失电子、阴阳离子、静电作用）
（不同原子、共用电子对偏移）
（相同原子、共用电子对不偏移）
分子间作用力
1. 定义：把分子聚集在一起的作用力，叫分子间作用力，又称范德华力。
2. 特点：分子间作用力比化学键弱得多，主要影响物质的熔点、沸点等物理性质。
3. 影响：
一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，克服范德华力所需消耗的能量越大，物质的熔、沸点就越高。
氢键影响物质的熔点、沸点。
氢键：不属于化学键，比化学键弱得多，比分子间作用力稍强。
记住这三种物质的熔沸点：H2O>HF>NH3
氢键的有关说明
氢键的存在对物质物理性质的影响
a、氢键的形成会使某些物质的熔、沸点大大升高。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，必须破坏分子间作用力和氢键
b、氢键的形成对物质的溶解性也有影响，如：NH3极易溶于水。
c、氢键表示：X-H……Y (X、Y可相同，也可不同)
a、吸电子能力强的元素：F、O、N三种元素
b、含有F-H、O-H、N-H共价键的很多物质，都可以形成氢键，如：H2O 、HF、NH3、乙醇等很多有机物。
小结：分子间作用力与化学键的比较
作用微粒 作用力大小 意义
化学键
范德华力或氢键
原子或阴、阳离子之间
分子之间
作用力大
作用力小
影响化学性质和物理性质
影响物理性质
（熔沸点等）
作用力的强弱：化学键> 氢键>范德华力
原子
共用电子对形成的相互作用
非金属元素间（一般）或某些不活泼金属和非金属间
以共用电子对形成分子的化合物
非金属氢化物如HCl、H2O等
非金属氧化物如CO2、SO3等
含氧酸如H2SO4、HNO3等
成键微粒
成键本质
成键元素
定义
成键要素
定义
常见类型
原子间通过共用电子对所形成的相互作用称为共价键
共价化合物
共价键
大多数有机化合物如甲烷、酒精等
1.下列电子式正确的是(　　)
B
2.下列数字代表各元素的原子序数，则各组中相应的元素能形成XY2型共价化合物的是(　　)
A．3和8 B．1和16
C．12和17 D．6和16
D
3.下列说法中正确的是(　　)
A．构成单质分子的微粒中一定含有共价键
B．由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物
C．非极性键只存在于双原子单质分子里
D．金属元素与非金属元素间不可能形成共价键
B
4.下列说法正确的是(　　)
A．MgCl2的形成过程可表示为
B．H2O分子的结构式可表示为H—O—H
C．NaOH是离子化合物，所以不含共价键
D．Na2S的电子式为
B
5.下列物质中，既含有极性键又含有非极性键的是(　　)
A．H2O2 B．CO2 C．Na2O2 D．NH4Cl
A
6.下列关于电子式的表述正确的是(　　)
A．HClO的电子式为
B．SCl2的电子式为
C．用电子式表示HCl的形成过程为
D．已知SCN－每个原子都达到8电子结构，则其电子式为
D
7.科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是(　　)
A．WZ的水溶液呈碱性
B．元素非金属性的顺序为X＞Y＞Z
C．Y是最高价氧化物的水化物是中强酸
D．该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
C
8.下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是(　　)
①CO2　②NH3　③PCl3　④SO2　⑤BF3　⑥N2　⑦P4　⑧PCl5
A．①③⑥⑦ B．①④⑤
C．①④⑥ D．②③④⑤
A
9.下列关于氢键的说法不正确的是(　　)
A．HF的沸点比HCl的沸点高是由于HF分子间存在氢键
B．水结冰时体积膨胀是由于水分子之间存在氢键
C．NH3的稳定性很强是因为其分子间能形成氢键
D．在氨水中水分子和氨分子之间也存在着氢键
C
10.已知X、Y、Z均为元素周期表中前20号元素，X和Z位于同一周期，Y的阳离子和Z的阴离子的核外电子排布相同，Y2Z2与H2Z或XZ2反应都能生成单质气体Z2。
(1)写出元素名称：X________，Y________，Z________。
(2)写出下列物质的电子式：
Y2Z2____________________，XZ2____________________。
(3)用电子式表示Y2Z的形成过程：
__________________________________________________。
碳 钠 氧
11.下列变化中：①干冰气化；②硝酸钾熔化；③KHSO4溶于水；④硫酸溶于水；⑤蔗糖溶于水；⑥HI分解。用序号填空：
（1）未破坏化学键的是_____________。
（2）仅离子键被破坏的是_____________。
（3）仅共价键被破坏的是_____________。
（4）离子键和共价键均被破坏的是_____________。
（5）写出过程③的电离方程式_____________。
【答案】①⑤ ② ④⑥ ③ KHSO4=K++H++ SO42-

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