化学必修2化学键和电子式

第三节第三节 化学键化学键一、离子键一、离子键1.1.氯化钠的形成过程氯化钠的形成过程离子键的形成：离子键的形成：(1)(1)实验探究。实验探究。白烟白烟 ClCl2 2+2Na 2NaCl+2Na 2NaCl 点燃点燃=Na+Cl电子转移电子转移不稳定不稳定稳定稳定(2)(2)利用原子结构的知识解释。利用原子结构的知识解释。1 1.定义定义：带相反电荷离子之间的相互作用称为带相反电荷离子之间的相互作用称为离子键离子键由由离子键离子键构成的化合物叫做构成的化合物叫做离子化合物离子化合物。成键原因：成键原因：成键粒子：成键粒子：成键本质：成键本质：成键元素：成键元素：电子得失电子得失阴阳离子阴阳离子静电作用静电作用活泼活泼的金属元素的金属元素（AA，AA）和和活泼活泼的非金属元素的非金属元素（AA，AA）2.2.离子离子键和离子化合物：和离子化合物：思考思考哪些物质中存在离子键呢？哪些物质中存在离子键呢？2、活泼的金属元素活泼的金属元素和和酸根离子酸根离子形成的盐，即大部分盐。形成的盐，即大部分盐。(如：如：NaNO3、NaCl等等)3、铵根铵根和和酸根酸根离子（或离子（或活泼非金属元素活泼非金属元素）形成的盐。）形成的盐。(如：如：NH4Cl,(NH4)2SO4等等)1、活泼的金属元素活泼的金属元素(IA、IIA)和和活泼的非金属元素活泼的非金属元素(VIA、VIIA)之间的化合物，即金属氧化物。之间的化合物，即金属氧化物。(如：如：Na2O、Na2O2等等)4、金属阳离子金属阳离子与与OH-（如（如NaOH)，即强碱。，即强碱。2.离子化合物：离子化合物：由由离子键离子键构成的化合物。构成的化合物。分析氯化氢的形成过程共共价价键键成键微粒：成键微粒：原子原子注注意意成键元素：一般为成键元素：一般为同种或不同种同种或不同种非金属元素非金属元素原子间通过原子间通过共用电子对共用电子对所形成的相互作用所形成的相互作用1、概念、概念：成键本质：成键本质：共用共用电子子对一般是一般是非金属原子（同种或者不同种）非金属原子（同种或者不同种）之间之间如：如：H H2 2、N N2 2、HClHCl、H H2 2O O、HF HF 等均以等均以共价键形成分子共价键形成分子2 2、共价键的形成条件、共价键的形成条件:3 3、共价键的存在：、共价键的存在：不仅存在于非金属单质和不仅存在于非金属单质和共价化合物共价化合物中，中，如：NaOH NHNaOH NH4 4Cl NaCl Na2 2O O2 2 如：H2，HCl，CO2，也存在于也存在于有些离子化合物中有些离子化合物中4.4.共价化合物共价化合物：(1)(1)概念：以概念：以_形成分子的化合物。形成分子的化合物。(2)(2)四四类常常见的共价化合物。的共价化合物。非金属非金属氢化物：如化物：如_等。等。非金属氧化物：如非金属氧化物：如_等。等。含氧酸：如含氧酸：如_等。等。大多数有机化合物：如大多数有机化合物：如_等。等。共用共用电子子对HClHCl、H H2 2O OCOCO2 2、SOSO3 3H H2 2SOSO4 4、HNOHNO3 3甲甲烷、酒精、酒精注注:1、共价化合物中、共价化合物中一定一定含有共价键含有共价键2、含有、含有共价键的化合物共价键的化合物不一定是不一定是共价化合物共价化合物3、离子化合物中离子化合物中也可能也可能含有共价键含有共价键共价单质和共价化合物都含有共共价单质和共价化合物都含有共价键，但通常说像单质分子价键，但通常说像单质分子H2、N2 中，成键原子不显电性，而像中，成键原子不显电性，而像HF、H2O、CO2分子中原子显电分子中原子显电性，为什么呢？性，为什么呢？思考？思考？5 5、共价键的分类、共价键的分类（1 1）非极性共价键）非极性共价键（2 2）极性共价键）极性共价键共用电子对不偏移，成键原子不显电性共用电子对不偏移，成键原子不显电性共用电子对偏移，成键原子显电性共用电子对偏移，成键原子显电性 极性键极性键 非极性键非极性键成键原子成键原子 不同不同不同不同相同相同相同相同发生偏移发生偏移不发生偏移不发生偏移lO O2 2 H H2 2 N N2 2 H H2 2O O2 2 Na Na2 2O O2 2原子吸引原子吸引电子的能力电子的能力共用电子对共用电子对是否偏移是否偏移举例举例类型项目项目判断或回答下列判断或回答下列问题：1.1.阴、阳离子阴、阳离子间形成的相互作用是否只是相互吸引作用形成的相互作用是否只是相互吸引作用?提示：提示：不是。阴、阳离子间形成的相互作用包括两方面：一是不是。阴、阳离子间形成的相互作用包括两方面：一是阴、阳离子间由于电性相反产生的相互吸引作用阴、阳离子间由于电性相反产生的相互吸引作用;二是两离子二是两离子的原子核之间、核外电子之间同种电性产生的相互排斥作用。的原子核之间、核外电子之间同种电性产生的相互排斥作用。所以阴、阳离子间形成的相互作用不只是相互吸引作用。所以阴、阳离子间形成的相互作用不只是相互吸引作用。2.2.含共价含共价键的物的物质一定是共价化合物一定是共价化合物吗?提示：提示：不一定。如非金属单质不一定。如非金属单质(O(O2 2、ClCl2 2、N N2 2等等)中含共价键中含共价键,但但不属于化合物不属于化合物;某些离子化合物某些离子化合物(如如NaOHNaOH、NaNa2 2SOSO4 4、NHNH4 4ClCl等等)中中既含离子键既含离子键,也含共价键也含共价键,属于离子化合物属于离子化合物;只要有离子键的化只要有离子键的化合物就是离子化合物。合物就是离子化合物。3.(3.(判一判判一判)任何物任何物质中均含有中均含有化学化学键。()()提示：提示：多数物质中含有化学键多数物质中含有化学键,但有些物质不含化学键但有些物质不含化学键,如稀有如稀有气体气体,它们都是单原子分子它们都是单原子分子,不含任何化学键。不含任何化学键。4.(4.(判一判判一判)含有金属元素的化合物一定是离子化合物。含有金属元素的化合物一定是离子化合物。()()提示：提示：含有金属元素的化合物可能为共价化合物含有金属元素的化合物可能为共价化合物,如如AlClAlCl3 3。5.(5.(判一判判一判)全部由非金属元素全部由非金属元素组成的化合物可能是离子化合成的化合物可能是离子化合物。物。()()提示：提示：如如NHNH4 4ClCl、NHNH4 4NONO3 3等铵盐等铵盐,全部由非金属元素组成全部由非金属元素组成,但含有但含有离子键离子键,是离子化合物。是离子化合物。离子键、共价键都是把离子键、共价键都是把离子或原子相结合的作离子或原子相结合的作用力用力，我们把这种作用力统称，我们把这种作用力统称化学键化学键。三、化学键三、化学键1、定义：、定义：离子相结合离子相结合或或原子相结合原子相结合的作用力成的作用力成为化学键，即为化学键，即相邻相邻原子间原子间强烈强烈的相互作用。的相互作用。2、分类：、分类：离子键离子键共价键共价键金属键非极性共价键非极性共价键极性共价键极性共价键化学键主要通过原子的价电子间的转移或共用来形成化学键主要通过原子的价电子间的转移或共用来形成,不同的不同的物质所含有的化学键类型不一定相同物质所含有的化学键类型不一定相同,其相互关系如下：其相互关系如下：【问题探究】【问题探究】1.1.请比较离子键、共价键的成键因素请比较离子键、共价键的成键因素离子离子键共价共价键成成键微粒微粒_成成键本本质_阴、阳离子阴、阳离子原子原子静静电作用作用共用共用电子子对2.2.在共价化合物中一定存在共价在共价化合物中一定存在共价键,是否可以存在离子是否可以存在离子键?提示：提示：否。在共价化合物中一定不存在离子键否。在共价化合物中一定不存在离子键,如如HFHF、H H2 2O O分子分子中只有共价键。如果含有离子键中只有共价键。如果含有离子键,那么此物质就属于离子化合那么此物质就属于离子化合物。物。3.3.在离子化合物中一定含有离子在离子化合物中一定含有离子键,是否可以存在共价是否可以存在共价键?提示：提示：可以存在共价键。如可以存在共价键。如NaNa2 2O O2 2、NaOHNaOH、NHNH4 4ClCl等离子化合物等离子化合物中既有离子键又有共价键。中既有离子键又有共价键。4.4.非金属非金属单质(除稀有气体外除稀有气体外)可能存在极性可能存在极性键吗?化合物中可化合物中可能存在非极性能存在非极性键吗?提示：提示：(1)(1)非金属单质由同种元素的原子构成非金属单质由同种元素的原子构成,同种原子吸引电同种原子吸引电子的能力相同子的能力相同,电子对不偏向任何一个原子电子对不偏向任何一个原子,不能形成极性键不能形成极性键,故非金属单质中不可能存在极性键。故非金属单质中不可能存在极性键。(2)(2)化合物中可能存在非极性键化合物中可能存在非极性键,如如H H2 2O O2 2、NaNa2 2O O2 2等。等。【探究总结】【探究总结】1.1.离子化合物与共价化合物的区别：离子化合物与共价化合物的区别：离子化合物离子化合物共价化合物共价化合物化学化学键离子离子键或离子或离子键和共价和共价键共价共价键达到达到稳定定结构的途构的途径径通通过电子的得失达到子的得失达到稳定定结构构通通过形成共用形成共用电子子对达到达到稳定定结构构构成微粒构成微粒阴、阳离子阴、阳离子原子原子构成元素构成元素活活泼金属元素与活金属元素与活泼非金属非金属元素元素不同非金属元素或不同非金属元素或同种非金属元素同种非金属元素特例特例NHNH4 4ClCl是不含金属元素的离子是不含金属元素的离子化合物化合物AlClAlCl3 3是含有金属元是含有金属元素的共价化合物素的共价化合物化学化学键的存在与判断：的存在与判断：(1)(1)离子化合物一定含有离子离子化合物一定含有离子键,含有离子含有离子键的化合物一定的化合物一定是离子化合物。离子化合物是离子化合物。离子化合物还可能含共价可能含共价键(极性极性键或非或非极性极性键)。(2)(2)共价化合物一定含有共价共价化合物一定含有共价键,含有共价含有共价键的物的物质不一定不一定是共价化合物是共价化合物,可能是非金属可能是非金属单质或离子化合物或离子化合物,如如ClCl2 2、NaOHNaOH等。等。(3)(3)非极性非极性键不一定只存在于不一定只存在于单质分子中分子中(如如H H2 2O O2 2、NaNa2 2O O2 2等等),),极性极性键一定存在于化合物中。一定存在于化合物中。电子式的书写电子式一、定义：在元素符号周围用“”或“”来表示原子最外层电子的式子，叫电子式。单质化合物离子化合物共价化合物二、书写：微粒（原子、离子）物质1、微粒电子式的书写：、微粒电子式的书写：（1）原子的电子式：（AA元素举例）在元素符号周围用“.”或“”来表示其最外层电子数。如钠原子 Na试写出硫原子、溴原子、镁原子的电子式(1)离子的电子式：离子的电子式：阳离子的电子式：简单阳离子的电子式就是它的离子符号，复杂阳离子（NH4）例外。阴离子的电子式:不但要画出最外层电子数，而且还要用中括号“”括起来，并在右上角标出所带电荷。试写出镁离子、硫离子、溴离子氢氧根离子、氨根离子、过氧根离子的电子式2 2、单质单质电子电子式的书写：式的书写：非金属单质（H2、O2、N2、F2、Cl2、Br2和I2 七种）：根据原子的最外层电子数和分子的组成判断出成键电子数和成键类型,再画出所有原子的最外层电子。如：H2为 H H 试写出氧气，氮气的电子式3 3、化合物电子式的书写：、化合物电子式的书写：(1)离子化合物：由阴、阳离子的电子式组成，但相同离子不能合并。AB型A2B型AB2型(2)共价化合物。根据原子最外层电子数判断共用电子对数，画好共用电子后再补充所有原子的最外层电子如：H2S为 NH3为 H S H H N H H 试写出氢氧化钠、过氧化钠、氯化铵、过氧化氢、次氯酸、二氧化碳、CH4的电子式用电子式书写时的注意事项：(1)要弄清该物质是通过离子键形成离子化合物，还是用共价键形成共价化合物或单质，然后才能按照各自的方法来书写电子式。(2)书写离子化合物时要注意二标：标正负电荷；阴离子和复杂阳离子标。标正负电荷时，还要特别注意正负电荷总数相等。共价化合物书写时不标 及电荷。I2 I ：I ：I：I ：单质 HH H H H2三、用电子式表示简单物质形成过程构成原子的电子式物质的电子式左边原子右边分子，同种原子可合并共价化合物H +O +H H O HH2OFH+H F HF左边原子右边化合物，同种原子可合并离子化合物的形成过程：AB型(如NaCl)_AB2型(如MgCl2)_A2B型(如Na2O)_注意1.离子标电荷2.阴离子用括号3.相同原子可合并,相同离子不合并.4.不把“”当“”，左边箭头可要可不要 练习 用电子式表示MgO的形成过程 用电子式表示K2S的形成过程 箭头左方相同的微粒可以合并，箭头右方相同的微粒不可以合并。注意 O O 2-：Mg Mg2+S 2K K+S 2-：K+(3)用电子式表示CaBr2的形成过程 Br ：CaCa2+Br ：Br -：Br -：结构式：用一根短线表示一对共用电子对，表示如下：HH N N HCl HOH HF O=C=O小结电子式一、定义：二、书写：原子、离子电子式的书写；单质、离子化合物、共价化合物电子式的的书写。三、用电子式表示简单物质的形成过程【课堂练习课堂练习】1.请用电子式表示下列物质的形成的过程请用电子式表示下列物质的形成的过程。HF、H2O、CO2 2.下列物质含有下列物质含有共价键共价键的的离子化合物离子化合物的是：的是：A.Ba(OH)2B.KClC.H2OD.NaHCO3AD【提问提问】请你用请你用化学键的观点化学键的观点来概略地分析化学反来概略地分析化学反应的过程。（以应的过程。（以H2与与Cl2反应为例）反应为例）化学反应的实质：化学反应的实质：旧旧的化学键的化学键断裂断裂和和新新的化学键的化学键形成形成的过程的过程Cl2 Cl +ClH2 H +H H +Cl H Cl化学反应断裂的键生成的键2H2+O2=2H20H2+Cl2=2HClN2+3H2=2NH3 氢氢键、氧氧键氢氢键、氧氧键氢氧键氢氧键氢氢键、氯氯键氢氢键、氯氯键氮氮键、氢氢键氮氮键、氢氢键氢氯键氢氯键氢氮键氢氮键点燃点燃点燃点燃高温高压高温高压催化剂催化剂注意注意:离子化合物离子化合物受热熔化或溶于水时会破坏离子键受热熔化或溶于水时会破坏离子键,（电解质）（电解质）某些共价化合物某些共价化合物(酸类酸类)溶于水时会破坏共价键溶于水时会破坏共价键;（如纯酸不导电）（如纯酸不导电）但这两个过程但这两个过程均属于物理变化均属于物理变化.所以破坏化学键不一定发生化学变化所以破坏化学键不一定发生化学变化化学变化化学变化过程一定有旧化学键的断裂（非所有）和新化学键的形成过程一定有旧化学键的断裂（非所有）和新化学键的形成.四、分子间作用力和氢键四、分子间作用力和氢键1 1、分子分子间作间作用力用力定义定义:把把分子分子聚集在一起的作用力聚集在一起的作用力.又称范德华力又称范德华力特特点点(1)比化学键比化学键弱弱得多得多,它主要影响物质的熔点、沸它主要影响物质的熔点、沸点点、溶解性等溶解性等物理性质物理性质,而而化学键化学键主要影响物质主要影响物质的的化学性质化学性质.(2)分子间作用力分子间作用力只存在于由共价键形成的多数只存在于由共价键形成的多数共价化合物共价化合物和和绝大多数非金属单质分子绝大多数非金属单质分子之间之间,及及稀有气体分子稀有气体分子之间之间.(3)变化规律变化规律:对于组成和结构相似的物质对于组成和结构相似的物质,相对分相对分子质量越大子质量越大,分子间作用力越大分子间作用力越大,物质的溶沸点越高物质的溶沸点越高如如:I2Br2Cl2F22 2、氢键、氢键NH3、H2O、HF等等分子之间存在着一种分子之间存在着一种比分子间作用力比分子间作用力稍强稍强的相互作用的相互作用,这种相这种相互作用叫氢键互作用叫氢键.注意注意:1、氢键、氢键不是化学键不是化学键,通常看作一种通常看作一种较强的分子间作用力较强的分子间作用力.2、NH3、H2O、HF的分子之间既存在分子间作用力的分子之间既存在分子间作用力,又存在氢键又存在氢键3、氢键的形成氢键的形成不仅使物质的不仅使物质的熔沸点升高熔沸点升高,对物质的溶解度硬度对物质的溶解度硬度等也影响等也影响.氢化物的沸点氢化物的沸点【知识拓展】【知识拓展】化学键、分子间作用力、氢键的比较化学键、分子间作用力、氢键的比较相互作用相互作用化学键化学键分子间作用力分子间作用力氢键氢键存在范围存在范围相邻原子相邻原子(离子离子)之间之间分子之间分子之间某些含强极性键分某些含强极性键分子之间子之间(HF(HF、H H2 2O O、NHNH3 3)作用力作用力比较比较强强很弱很弱比化学键弱得多比化学键弱得多,比分子间作用力稍比分子间作用力稍强强影响范围影响范围物质的物理物质的物理性质及化学性质及化学性质性质物质的物理性物质的物理性质质物质的物理性质物质的物理性质相互作用相互作用化学键化学键分子间作用力分子间作用力氢键氢键对物质性对物质性质的影响质的影响离子键：成键离子键：成键离子半径越小离子半径越小,离离子所带电荷越多子所带电荷越多,离子键越强离子键越强,离子离子化合物的熔沸点化合物的熔沸点越高越高;共价键：原子共价键：原子半径越小半径越小,共用电共用电子对越多子对越多,共价键共价键越强越强,单质或化合单质或化合物的稳定性越强物的稳定性越强影响物质的熔影响物质的熔沸点、溶解度等沸点、溶解度等物理性质物理性质;组成和结构相组成和结构相似的物质似的物质,随着随着相对分子质量的相对分子质量的增大增大,物质的熔物质的熔沸点逐渐升高沸点逐渐升高,如熔沸点：如熔沸点：F F2 2ClCl2 2BrBr2 2IHOH2 2S,HFHCl,NS,HFHCl,NH H3 3PHPH3 3练习练习2：下列物质中，：下列物质中，1含离子键的物质是含离子键的物质是（）；）；2含非极性共价键的含非极性共价键的物质是（物质是（）；）；3含极性共价键含极性共价键的物质是（）的物质是（）;4.是离子化是离子化合物的是（合物的是（）；）；5、是共价化合物的是、是共价化合物的是（）A、KFB、H2OC、N2 D、F2E、CS2F、CaCl2、G、CH4H、CCl4I、Br2J、PH3A、FB、E、G、H、J、C、D、IA、FB、E、G、H、J练习练习1：下列变化中，：下列变化中，不需要破坏化学键不需要破坏化学键的是的是()A加热氯化铵加热氯化铵B干冰气化干冰气化C食盐溶于水食盐溶于水D氯化氢溶于水氯化氢溶于水B 判断判断:下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ()()（A A）含有共价键的分子一定是共价化合物）含有共价键的分子一定是共价化合物（B B）只含有共价键的物质一定是共价化合物）只含有共价键的物质一定是共价化合物（C C）离子化合物中可能含有极性共价键或非极性共价键）离子化合物中可能含有极性共价键或非极性共价键（D D）氦分子中含有共价键）氦分子中含有共价键也可能是单质分子，如氯气，氮气。也可能是单质分子，如氯气，氮气。正确正确氦气是单原子分子，不存在化学健。氦气是单原子分子，不存在化学健。C练习：练习：1、下列各分子中，所有的原子都满足最外层为、下列各分子中，所有的原子都满足最外层为8个电子结构的是（个电子结构的是（）A、H2OC、CCl4、NH3、CO2、C、2 2、下列五种物质中、下列五种物质中ArCO2SiO2NaOHK2S，只存在共价键的是，只存在共价键的是 ，只存在离子键的，只存在离子键的是是 ，既存在离子键又存在共价键的是，既存在离子键又存在共价键的是 ，既不存在离子键也不存在共价键的是，既不存在离子键也不存在共价键的是 。3 3、下列元素的原子在形成不同物质时，既能、下列元素的原子在形成不同物质时，既能形成离子键，又能形成极性共价键和非极性形成离子键，又能形成极性共价键和非极性共价键的是：共价键的是：()()A A、K BK B、Ca CCa C、O DO D、NeNeC4、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（）A、含有共价键的化合物一定是共价化合物、含有共价键的化合物一定是共价化合物B、分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物、分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物C、由共价键形成的分子一定是共价化合物、由共价键形成的分子一定是共价化合物D、共价化合物中可以有离子键、共价化合物中可以有离子键B5、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（）A、单质分子中一定存在共价键、单质分子中一定存在共价键B、气态物质中一定有共价键、气态物质中一定有共价键C、在共价化合物中一定有共价键、在共价化合物中一定有共价键D、全部由非金属元素构成的化合物中，一定不含离子键、全部由非金属元素构成的化合物中，一定不含离子键C6、下列说法正确的是、下列说法正确的是（）A、化学键只存在于分子之间、化学键只存在于分子之间B、化学键只存在于离子之间、化学键只存在于离子之间C、化学键是相邻的两个或多个原子之间的强烈相互作用、化学键是相邻的两个或多个原子之间的强烈相互作用D、化学键是相邻的两个或多个分子之间的强烈相互作用、化学键是相邻的两个或多个分子之间的强烈相互作用C