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第四章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律
第三節(jié) 化學(xué)鍵
課時2 共價鍵
課堂導(dǎo)入
在通常情況下，將水加熱到100 ℃時，水便會沸騰，而要使水分解成氫氣和氧氣，卻需要將水加熱至1000 ℃這樣的高溫時，才會有部分水分解，這是為什么呢？
通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道鈉在氯氣中燃燒會生成氯化鈉，它是由鈉離子和氯離子間的靜電作用形成的。
H2和Cl2在點燃或光照的情況下可生成HCl，它的形成過程和NaCl會是一樣的嗎？我們將通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)來揭曉答案。
課堂學(xué)習(xí)
共價鍵
H原子需獲得1個電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，Cl原子需獲得1個電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；
H原子和Cl原子各提供1個電子組成一對共用電子，使兩原子最外電子層都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生強(qiáng)烈的相互作用，從而形成了HCl分子。
思考氯化氫的形成過程，H原子和Cl原子間會形成離子鍵嗎？
課堂學(xué)習(xí)
共價鍵
共價鍵：原子間通過共用電子對所形成的相互作用，成鍵微粒主要是非金屬元素的原子。
成鍵實質(zhì)：共用電子對對兩個原子的電性作用。
成鍵原因：通過共用電子對，各原子最外層電子數(shù)一般達(dá)到“2”或“8”的穩(wěn)定狀態(tài)，兩原子核都吸引共用電子對，使之處于平衡狀態(tài)，體系總能量降低。
成鍵微粒：①非金屬單質(zhì)分子(稀有氣體除外)，如H2、O2、C等；②非金屬形成的化合物中，如H2O、CO2、H2SO4、CH4等；③原子團(tuán)(根)中，如OH-等；④某些金屬元素與非金屬元素之間，如AlCl3、FeCl3。
課堂學(xué)習(xí)
共價鍵
根據(jù)HCl的形成過程，思考Cl2的形成過程，二者有何異同？
氯原子的最外層有7個電子，要達(dá)到穩(wěn)定的8電子結(jié)構(gòu)，需獲得1個電子；
2個氯原子各提供1個電子→2個氯原子間形成共用電子對→2個氯原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)→形成穩(wěn)定的氯氣分子。
分類 非極性鍵 極性鍵
定義 共用電子對不發(fā)生偏移的共價鍵，稱為非極性共價鍵，簡稱非極性鍵。 共用電子對發(fā)生偏移的共價鍵，稱為極性共價鍵，簡稱極性鍵。
特征 共用電子對不偏向任何一個原子，兩個原子均不顯電性。 共用電子對偏向吸引電子能力強(qiáng)原子，成鍵的原子成正電性或負(fù)電性。
判斷 由同種非金屬元素原子形成。 由不同種非金屬元素原子形成。
實例 H2、Cl2 HCl、CO2
課堂學(xué)習(xí)
共價化合物
共價化合物：原子間只以共用電子對形成的化合物稱為共價化合物，如H2O、CO2、H2SO4等。
導(dǎo)電性：熔融狀態(tài)時不導(dǎo)電(即熔融無法破壞共價鍵)，溶于水后可能導(dǎo)電(如HCl、H2SO4等酸)，也有可能不導(dǎo)電(如乙醇)。
常見類型：
①非金屬氫化物，如NH3、HCl、H2S等；
②非金屬氧化物，如CO、CO2、SO2等；
③酸，如HCl、HNO3、H2SO4；
④大多數(shù)有機(jī)化合物，如CH4、CH3CH2OH等。
特點：
①只能在水溶液中電離而導(dǎo)電(如液態(tài)氯化氫不導(dǎo)電)；
②共價化合物只含共價鍵(若含有離子鍵則為離子化合物)；
③含共價鍵的化合物不一定是共價化合物(如Na2O2)；
④由非金屬元素形成的化合物不一定是共價化合物(如銨鹽)。
根據(jù)上節(jié)課學(xué)習(xí)的電子式相關(guān)知識，思考如何用電子式表示共價化合物與共價化合物的形成過程？
課堂學(xué)習(xí)
電子式
用電子式表示共價化合物：
用“.”或“×”在兩原子間表示共用電子對并在原子的周圍表示出未成對電子數(shù)。
分子 HCl Cl2 H2O NH3 CH4
電子式
用電子式表示共價化合物的形成過程：
反應(yīng)物表示為原子的電子式，生成物表示為共價化合物的電子式，中間用“→”連接。
因沒有發(fā)生電子的得失，不能畫彎箭號，未形成離子，不加中括號[]，不標(biāo)正負(fù)電荷數(shù)。
課堂學(xué)習(xí)
結(jié)構(gòu)式與空間模型
分子具有一定的空間結(jié)構(gòu)，一般可以用球棍模型和空間填充模型表示，通過現(xiàn)代實驗手段(如X射線衍射法)可以測定某些分子的結(jié)構(gòu)。
分子 HCl Cl2 H2O NH3 CH4
電子式
結(jié)構(gòu)式
球棍模型
空間填充模型
結(jié)構(gòu)式：用一根短線“-”表示1對共用電子的圖示叫做結(jié)構(gòu)式，如Cl-Cl、N≡N、H-O-H 、H-Cl、O=C=O、H-O-O-H等。
課堂鞏固
正誤判斷
1. 非金屬元素只能形成共價鍵。
4. 共價化合物的分子中各原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
2. 只含共價鍵的化合物一定是共價化合物。
3. H2分子內(nèi)只含有共價鍵，屬于共價化合物。
×
√
×
×
課堂學(xué)習(xí)
化學(xué)鍵
化學(xué)鍵：使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的作用力。
課堂學(xué)習(xí)
化學(xué)鍵
化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過程。
注意事項：
有化學(xué)鍵斷裂或形成的變化不一定是化學(xué)變化。如NaCl溶于水、結(jié)晶析出，均未發(fā)生化學(xué)變化。
課堂學(xué)習(xí)
分子間作用力
將水加熱至1000 ℃這樣的高溫時，水便會部分分解成氫氣和氧氣，這個過程克服的是共價鍵(化學(xué)鍵)的作用，而將水加熱到100 ℃時，水會沸騰，這個過程中需要克服的是什么作用力呢？
把分子聚集在一起的作用力，叫分子間作用力，又稱范德華力。
分子間作用力比化學(xué)鍵弱得多，主要影響物質(zhì)的熔點、沸點等物理性質(zhì)。
一般來說，對于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大，克服范德華力所需消耗的能量越大，物質(zhì)的熔、沸點就越高，如：I2 ＞ Br2 ＞ Cl2 ＞ F2。
氫鍵是分子間存在的一種比范德華力強(qiáng)的分子間作用力，通常是N、O、F與H形成。
氫鍵會使物質(zhì)的熔點和沸點升高，因為固體熔化或液體汽化時必須破壞分子間的氫鍵，消耗較多能量。
課堂學(xué)習(xí)
分子間作用力
水中氫鍵的形成過程
d+
d-
d+
d-
d+
d-
d+
d+
d+
共價鍵
氫鍵(靜電吸引作用)
化學(xué)鍵 > 分子間作用力
氫鍵 > 范德華力
課堂鞏固
正誤判斷
1. 氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵。
4. 存在著同時存在離子鍵、極性鍵和非極性鍵的物質(zhì)。
2. 稀有氣體間不存在化學(xué)鍵。
3. 化學(xué)鍵可以存在于分子內(nèi)，也可以存在于分子間。
×
√
×
√
下列關(guān)于共價鍵與共價化合物的敘述正確的是 ( )
①含金屬元素的化合物一定不是共價化合物
②共價化合物中一定只含有共價鍵
③共價化合物中一定不含離子鍵
④含有共價鍵的化合物一定是共價化合物
⑤離子化合物中可能含有共價鍵
A.②③⑤ B.②③④⑤
C.②③④ D.①②③⑤
課堂鞏固
A
課堂鞏固
下列有關(guān)說法正確的是 ( )
①如果某化合物只含共價鍵，則其一定是共價化合物
②有陰離子存在的物質(zhì)中一定存在陽離子
③碳、氮形成的氫化物常溫下都是氣態(tài)
④非金屬單質(zhì)在反應(yīng)中都只能作氧化劑，具有強(qiáng)氧化性
⑤金屬氧化物一定是堿性氧化物
⑥稀有氣體不活潑是因為它們原子最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
A．①② B．②③④ C．①②⑥ D．②③⑤
A
課堂鞏固
現(xiàn)有下列物質(zhì)：①Cl2 ②Na2O2 ③NaOH ④HCl ⑤H2O2 ⑥MgF2 ⑦NH4Cl
(1)只由離子鍵構(gòu)成的物質(zhì)是_____(填序號，下同)；
(2)只由極性鍵構(gòu)成的物質(zhì)是____；
(3)由極性鍵和非極性鍵構(gòu)成的物質(zhì)是____；
(4)由離子鍵和非極性鍵構(gòu)成的物質(zhì)是_____；
(5)屬于離子化合物的物質(zhì)是__________；
(6)屬于共價化合物的物質(zhì)的是______；
(7)下列變化(填字母)A.碘的升華 B.燒堿熔化 C.氯化鈉溶于水 D.氯化氫溶于水 E.氧氣溶于水 F.氯化銨受熱分解未發(fā)生化學(xué)鍵破壞的是_____；僅發(fā)生離子鍵破壞的是_____；僅發(fā)生共價鍵破壞的是____；既發(fā)生離子鍵又發(fā)貨所能共價鍵破壞的是_____。
⑥
④
⑤
②
②③⑥⑦
④⑤
AE
BC
D
F
課堂小結(jié)
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