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共价键与共价化合物
第四章 物质结构 元素周期律
宏观辨识与微观探析：
通过实验数据等证据推理，过渡到模型认知，了解可以用比例模型表示分子结构，会用电子式、结构式等符号表征正确表示典型的共价分子的结构，并能理解化学反应的实质是旧键的断裂同时新键的形成并伴随着能量的变化，以此诊断学生宏观辨识与微观探析水平。
证据推理与模型认知：
学会从微观角度推导该物质内部存在的微粒及其成键类型理解共价键的概念，通过不同概念的归纳对比，学会微观的问题认知模型。
科学探究与创新意识：
通过电子式的书写，培养学生的归纳比较能力，学会由个别到一般的研究问题的方法。通过分子构型的教学培养学生的空间想象能力，学会从宏观到微观、从现象到本质的认识事物的科学方法。
化学反应的实质是：原子的重新组合。
从物质生成的角度考察物质微粒间化学键的区别？
NaCl
HCl 分子
探究：氯化氢分子如何形成的
得失电子－离子键
共用电子对－共价键
？化学键
H
Cl
H
Cl
H Cl
+1 -1
用电子式表示形成过程
一、共价键
定义：原子间通过共用电子对所形成的相互作用
成键粒子：
成键本质：
成键元素：
成键结果：
原子
共用电子对与成键原子间的静电作用
一般是同种或不同种非金属元素
更稳定，体系能量降低
【思考】 H2、Cl2 中共用电子对如何表示？元素化合价特点？
H
H
.
元素特点？
共用电子对偏移吗？
化合价特点？
不偏移，两个原子吸引电子的能力相同
同种原子
不显电性，化合价为 0
共用电子对不偏移的共价键称为非极性共价键，简称非极性键。
【思考】HCl 中共用电子对如何表示？元素化合价特点？
元素特点？
共用电子对偏移吗？
化合价特点？
偏移，电子对偏向吸电子能力强的元素
不同种原子
显电性，化合价有正有负
共用电子对偏移的共价键称为极性共价键，简称极性键。
二、共价化合物
非金属氢化物：如 等
非金属氧化物：如________________等
酸：如________________等
大多数有机化合物：如___________________等
定义: 仅含有共价键的化合物，叫共价化合物
常见类型
NH3、H2S、H2O
CO、CO2、SO2
H2SO4、HNO3
CH4、CH3CH2OH
非金属单质虽然存在共价键，但不是共价化合物
极性共价键
非极性共价键
同种元素
共用电子对不偏移
类型
不同种元素
共用电子对偏移
A－A
A－B
练习：下列哪些物质中存在共价键？哪些物质属于共价化合物？
氦气、NaOH、N2、CH3CH2OH、CH4、NH3、H2O、CO2、H2SO4
共价化合物
仅含有
共价键
单质不是化合物
稀有气体元素结构稳定，是单原子分子，没有形成共价键
电子式
H2 Cl2 N2
HCl CO2 H2O CH4
H
H
结构式：用一根短线“—”表示1对共用电子对
N≡N
H-H
Cl-Cl
H-Cl
O=C=O
H-O-H
H2 Cl2 N2
HCl CO2 H2O CH4
H
H
分子结构模型：即反映分子的几何结构
分子具有一定的空间结构，可通过 X 射线衍射法等现代实验手段来测定。
直线形
V 形
正四面体形
3.用电子式表示共价化合物的形成过程
以氯化氢形成为例：
类比上式，用电子式表示离子化合物 H2S 的形成过程：
S
H
H
S
H
H
相同的原子可以合并写
归纳易书写错误的电子式：
NaOH
Na2O2
NH4Cl
H2O2
CCl4
HClO
O
H
O
H
Cl
H
O
离子化合物
分子化合物
分类
化合物
含有离子键的化合物
仅含有共价键的化合物
1.含有共价键的化合物一定是共价化合物。
2.含有离子键的化合物一定是离子化合物。
3.只含有共价键的物质一定是共价化合物。
4.非极性键只能存在于单质中。
5.C60中存在共价键。
【判断对错】
错，NaOH、NH4Cl
错，如 单质 H2
错，Na2O2、H2O2
对
对，C60 ：多原子形成的空间网状结构
三、化学反应的本质
H
H
Cl
Cl
436kJ/mol
243kJ/mol
H
H
＋
＋
431kJ/mol
431kJ/mol
H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)反应的能量变化示意图
Cl
Cl
H
Cl
H
Cl
三、化学反应的本质
一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
分子间作用力
我们知道，分子内相邻的原子之间存在着化学键。实际上，分子之间还存在一种把分子聚集在一起的作用力，叫做分子间作用力。荷兰物理学家范德华（J.D.van der Waals,1837-1923）最早研究分子间作用力，所以最初也将分子间作用力称为范德华力。范德华力比化学键弱得多，对物质的熔点、沸点等有影响。NH3、Cl2、CO2等气体在降低温度、增大压强时能凝结成液态或固态，就是由于存在范德华力。
分子间形成的氢键也是一种分子间作用力，它比化学键弱，但比范德华力强。氢键会使物质的熔点和沸点升高，这是因为固体熔化或液体汽化时必须破坏分子间的氢键，消耗较多能量。
水在液态时，除了单个水分子，还有几个水分子通过氢键结合而形成的缔合水分子（H2O）n存在。在固态水（冰）中水分子间以氢键结合成排列规整的晶体。由于冰的结构中有空隙，造成体积膨胀、密度减小至低于液态水的密度，所以冰会浮在水面上。氢键在生命现象中也起着重要的作用，如DNA的结构和生理活性都与氢键的作用有关等。。
四、分子间作用力和氢键
1.范德华力：分子间存在的将分子聚集在一起的作用力。
（1）存在：分子之间
（2）强弱：比化学键弱
（3）主要影响： 物质的熔沸点和溶解度
2.分子间的作用力强弱（范德华力）
组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大、熔沸点越高。
2.分子间的作用力强弱（范德华力）
F2
Cl2
Br2
I2
F2
Cl2
Br2
I2
沸点
熔点
0
-50
-100
-150
-200
-250
50
100
150
200
250
温度/℃
第VIIA族单质的熔、沸点
与相对分子质量的关系
0
-50
-100
-150
-200
-250
50
100
150
200
250
温度/℃
×
×
×
×
×
×
CF4
CCl4
CBr4
CF4
CBr4
CI4
沸点
熔点
卤化物的熔沸点与
相对分子质量的关系
请预测下列物质的熔沸点高低变化。
1) CH4 SiH4 GeH4 SnH4
2) HF、HCl、HBr、HI
3) H2O、 H2S 、H2Se、 H2Te
4) NH3、PH3、AsH3、SbH3
反常？
氢键的存在
一些氢化物的沸点
3.氢键：一种特殊的分子间作用力
⑴强弱: 比化学键弱，比分子间作用力强
主要存在 F、O、N与H之间
⑵主要影响：熔沸点和溶解度
①使物质的熔沸点升高（如HF、H2O、NH3）
②使某些物质在水中的溶解度增大（如NH3极易溶于水）
键型 离子键 共价键
形成过程 电子得失 形成共用电子对
成键微粒 阴、阳离子 原子
成键本质 阴阳离子间静电作用 共用电子对
成键元素 活泼的金属元素与活泼的非金属元素之间 一般是非金属元素之间
存在 只存在于离子化合物中 非金属单质、共价化合物、
部分离子化合物
电子式 以NaCl为例 以为HCl例
离子键和共价键的比较
··
：
[ ]
+
－
·
Na
Cl
·
·
：
·
Cl
··
H
··
··
离子化合物和共价化合物
物质类别 化学键 常见代表物 性质特点
含有离子键
只含有共价键
NaOH、NaCl、MgCl2、KCl、Na2SO4、NH4Cl、Na2O、MgO
强碱、大多数盐及金属氧化物
CO2、H2O、HCl、CH4、H2SO4
非金属氧化物、非金属氢化物、酸等
熔融态能导电
熔沸点高、硬度大、难挥发
液态不能导电
熔沸点低、易挥发
共价
化合物
离子化合物
1.下列物质中，既有离子键，又有共价键的( 　 )
A．HCl B．KCl C．CaCl2 D．NH4NO3
2.下列化合物中所有化学键都是共价键的是 ( )
A.Na2O2 B.NaOH C.BaCl2 D.CCl4
D
D
3.下列物质的形成过程表示正确的是 (　　)
A. B.
C. D.
D

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