共价键 共价键形成PPT教学课件

*专题3微粒间作用力与物质性质*书利华教育网www.shulihua.net您的教育资源库无论是自然界存在的，还是人工合成的物质，大多数是含有共价键的物质。共价键是一种重要的化学键。化学键离子键共价键金属键一、共价键1、定义：2、成键微粒：3、成键本质：4、成键原因：原子间通过共用电子对所形成的的化学键。原子共用电子对不稳定要趋于稳定；体系能量降低5、成键的条件：电负性相同或差值小的非金属原子之间且成键的原子最外层未达到饱和状态,即成键原子有未成对电子。6、存在范围：非金属单质共价化合物离子化合物7、影响共价键强弱的主要因素键长（成键原子的核间距）一般键长越，键能越，共价键越，分子就越。小大牢固稳定共价化合物：相邻的原子之间只以共价键相连的化合物属于共价化合物。如二氧化碳、水、甲烷等。学生活动1：写出下列分子的电子式和结构式以上物质中哪些是离子化合物？哪些是共价化合物？1、共价化合物中只含有共价键2、离子化合物中一定含有离子键，也可能含有共价键 分子式 电子式 结构式 分子式 电子式 结构式 H2 H2S N2 CaF2 NaOH CS23.含有共价键的物质是否一定是共价分子？元素的电负性相差小于1.7。非金属元素原子之间形成的化学键就是共价键。某些金属与非金属元素原子之间形成的化学键也是共价键。通过学习有关共价键的知识，你知道下列问题的答案吗？1.通常哪些元素的原子之间能形成共价键？2.如何用电子式示共价分子的形成过程？否,如NaOH4.双个氢原子如何形成氢分子?vr0V：势能r：核间距两个核外电子自旋方向相反的氢原子靠近r0vr0r0V：势能r：核间距r0vr0r0V：势能r：核间距r0vr0r0V：势能r：核间距vr0V：势能r：核间距两个核外电子自旋方向相同的氢原子靠近氢气分子形成过程的能量变化从核间距和成键电子的自旋方向来观察能量的变化情况。相距很远的两个核外电子自旋方向相反的氢原子相互逐渐接近,在这一过程中体系能量将先变小后变大电子配对原理最大重叠原理两原子各自提供1个自旋方向相反的电子彼此配对。两个原子轨道重叠部分越大，两核间电子的概率密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定。1、共价键的形成条件2、共价键的形成本质重叠相反未成对共用电子对增加降低教科书P401.根据H2分子的形成过程，讨论F2分子和HF分子是怎么形成的2.为什么N、O、F与H形成简单的化合物(NH3、H2O、HF)中H原子数不等？3、共价键的特征（1）具有饱和性在成键过程中,每种元素的原子有几个未成对电子通常就只能形成几个共价键，所以在共价分子中每个原子形成共价键数目是一定的。（2）具有方向性p 在形成共价键时，两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现机会最大的方向重叠成键，而且原子轨道重叠越多，电子在两核间出现的机会越多，体系的能量下降也就越多，形成的共价键越牢固。因此，一个原子与周围的原子形成的共价键就表现出方向性（s轨道与s轨道重叠形成的共价键无方向性，例外）。：共价键的形成条件共价键的本质共价键的特征1.相距很远的两个自旋方向相反的H原子相互逐渐接近,在这一过程中体系能量将()A.先变大后变小B.先变小后变大C.逐渐变小D.逐渐增大练习B2.下列不属于共价键的成键因素的是()　Ａ.共用电子对在两核间高频率出现Ｂ.共用的电子必须配对Ｃ.成键后体系能量降低，趋于稳定Ｄ.两原子核体积大小要适中Ｄ练习3、下列说法正确的是（）A、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C、由共价键形成的分子一定是共价化合物　D、只有非金属原子间才能形成共价键BB.C5、写出下列物质的电子式（1）Br2；（2）CO2；（3）PH3（4）NaH；(5)Na2O2；共价键理论的发展路易斯价键理论现代价键理论（VB法）分子轨道理论（MO法） 氮气的化学性质不活泼，通常难以与其他物质发生化学反应。请你写出氮分子的电子式和结构式，分析氮分子中氮原子的原子轨道是如何重叠形成共价键的，并与同学交流讨论。氮分子中原子轨道重叠方式示意图（1）头碰头重叠——σ键s轨道—s轨道S轨道和p轨道形成稳定共价键的几种重叠方式1.σ键和π键（1）σ键：Xs—s++++++++原子轨道以“头碰头”方式互相重叠导致电子在两核间出现的机会增大而形成的共价键Xpx—px形成σ键的电子称为σ电子px—px+X+px—s++例：H2+Cl2=2HClpx—s（2）π键：原子轨道以“肩并肩”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ZZσ键的类型π键的类型s—s(σ键)px—px(σ键)s—px(σ键)pz—pz(π键)py—py(π键)小结：σ键与π键的比较“头碰头”重叠肩并肩重叠单键是σ键，双键、三键中只有一个是σ键单键不可能是π键，双键中有一个、三键中有两个是π键重叠程度较大，比较牢固重叠程度较小，较易断裂 σ键 π键 重叠方式 与单键、双键、三键的关系 牢固程度 教科书P42请写出乙烯、乙炔与溴发生加成反应的反应方程式。并思考：在乙烯、乙炔和溴发生的加成反应中，乙烯、乙炔分子断裂什么类型的共价键？乙烯分子中原子轨道重叠方式示意图乙炔分子中轨道重叠方式示意图有机物中的共价键1、C–H是σ键。2、C—C是σ键。3、C=C一个σ键，一个π键。4、C≡Ｃ　一个σ键，两个π键。乙烯、乙炔分子中C-Cσ键比较稳定不容易断裂，π键比较容易断裂。乙烷：个σ键；乙烯：个σ键个π键；乙炔：个σ键个π键75132请指出乙烷、乙烯、乙炔分子中存在哪些类型的共价键，分别有几个σ键，几个π键？苯分子中的大π键　1.σ键的常见类型有(1)s-s,(2)s-px,(3)px-px，请指出下列分子σ键所属类型:A.HFB.NH3C.F2D.H2s-pxs-pxpx-pxs-s73 教科书P431.根据氢原子和氟原子的核外电子排布，你知道F2和HF分子中形成的共价键有什么不同吗？2.根据元素电负性的强弱，你能判断F2和HF分子中共用电子对是否发生便移吗？2.极性键和非极性键 什么是非极性键？ 什么是极性键？ 极性键的强弱与共用电子对地偏向程度的关系是什么？(1)非极性键：两个成键原子吸引电子的能力(电负性)，共用电子对偏移的共价键相同不发生相同(2)极性键：两个成键原子吸引电子的能力(电负性)，共用电子对偏移的共价键不同发生不同氯氯键非极性键氢氯键极性键(3)一般情况下，同种元素的原子之间形成共价键，不同种元素的原子之间形成共价键。非极性极性(4)在极性共价键中，成键原子吸引电子能的差别越大，共用电子对的偏移程度，共价键的极性。越大越大练习1.下列分子中含有非极性键的共价化合物是（）A.F2B.C2H2C.Na2O2D.NH3E.C2H6F.H2O2G.CO2B.E.F2.关于乙醇分子的说法正确的是（）A.分子中共含有8个极性键B.分子中不含非极性键C.分子中只含σ键D.分子中含有1个π键C3.下列分子中不含有π键的是()A.Na2O2B.CaC2C.F2D.C6H6E.氯乙烯练习A.C4.下列物质分子中无π键的是（）A.N2B.O2C.Cl2D.C2H4C5.H2S分子中两个共价键的夹角接近90°，其原因是（）A.共价键的饱和性B.s原子电子排布C.共价键的方向性D.s原子中p轨道的形状CD在水溶液中，NH3能与H+结合生成NH4＋请用电子式表示Ｎ和Ｈ形成NH３的过程并讨论NH３和H＋是如何形成NH4+的 教科书P44氨分子中，氮原子和氢原子通过什么键结合？极性共价键写出氨分子的电子式和结构式。写出氨与盐酸反应的化学方程式和离子方程式。NH3+HCl=NH4ClNH3+H+=NH4+氨分子中各原子均达稳定结构，为什么还能与氢离子结合？H+氮原子有孤对电子，氢离子有空轨道。＋→＋或＋共用电子对全部由氮原子提供。配位键由一个原子提供孤对电子，另一个原子提供空轨道形成的共价键称配位键。氨根离子与水合氢离子等是通过配位键形成的。配位键用“→”表示，箭头指向接受孤对电子的原子。如：铵根离子中的四个氮氢键完全一样(键长、键能相同)小结：极性键单键双键三键（1）按成键方式分（2）按共用电子对有无偏移分（3）按两原子间的共用电子对的数目分2．一种特殊的共价键--配位键σ键：头碰头重叠π键：肩并肩重叠非极性键（1）定义：1.共价键的类型（3）配位键的存在（2）配位键的成键条件非极性键、极性键与配位键的比较非极性键极性键配位键共用电子对不发生偏移共用电子对偏向一方原子共用电子对由一方提供相同非金属元素原子的电子配对成键不同非金属元素原子的电子配对成键一方原子有孤电子对，另一方原子有价层空轨道H2HClNH4+ 共价键 键型 特点 形成条件 示例已知水电离成为氢氧根离子和水合氢离子，试写出阳离子的结构。练习1.键能和键长(1)键能的定义：在101kPa、298K条件下。1mol气态AB分子生成气态A原子和B原子的过程所吸收的能量，称为AB键共价键得键能。如在101kPa、298K条件下。1mol气态H2生成气态H原子的过程所吸收的能量为436kJ，则H－H键的键能为436kJ·mol-1共价键的键能用来衡量共价键牢固程度，共价键键能越大表示该共价键越牢固，即越不容易被破坏。(2)键长：两原子核间的平均间距原子间形成共价键，原子轨道发生重叠。原子轨道重叠程度越大，共价键的键能越大，两原子核的平均间距—键长越短。 教科书P45表3-5请结合表中数据分析：1.影响共价键强弱的因素2共价键强弱与分子稳定性的关系1.影响共价键键能的主要因素2．键能大小与分子稳定性的关系：对结构相似的分子，键长越短，键能越大，一般含该键的分子越稳定。（1）一般情况下，成键电子数越多，键长越短，形成的共价键越牢固，键能越大.（2）在成键电子数相同，键长相近时，键的极性越大，键能越大.小结：（１）如果反应物的键能总和<生成物的键能总和，则此反应为放热反应；反之，反应物的键能总和>生成物的键能总和则为吸热反应2.键能与化学反应中的ΔH关系化学反应中发生旧化学键断开和新化学键形成化学反应的实质:①反应热应该为断开旧化学键（拆开反应物→原子）所需要吸收的能量与形成新化学键（原子重新组合成反应生成物）所放出能量的差值。旧键断裂所吸收的总能量大于新键形成所放出的总能量，反应为吸热反应，反之为放热反应。②由于反应后放出的热量使反应本身的能量降低，故规定△H为“—”，则由键能求反应热的为△H=反应物的键能总和—生成物的键能总和。△H=生成物的总能量—反应物的总能量。③放热反应的△H为“—”，△H＜0；吸热反应的△H为“+”，△H＞0。④反应物和生成物的化学键的强弱决定着化学反应过程中的能量变化。利用键能计算化学反应中的ΔHP46(2)△H=2×436kJ/mol+498kJ/mol－2×(2×463)kJ/mol=－482kJ/mol（1）△H=946kJ/mol+3×436kJ/mol－2×（3×393）kJ/mol=－104kJ/mol2.根据卤化氢键能的数据解释卤化氢分子的稳定性HFHClHBrHI1.根据表3-5中的数据,计算下列化学反应中的能量变化ΔH。(1)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)>>>金属键、离子键和共价键的比较静电作用共用电子对电性作用无无既有方向性又有饱和性金属元素的原子半径和单位体积内自由电子数目阴、阳离子的电荷数和核间距键长、成键电子数、极性 化学键类型 成键本质 键的方向性和饱和性 影响键的强弱的因素 金属键 离子键 共价键1．N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强，从键能的角度应如何理解这一化学事实?2．通过上述例子，你认为键长、键能对分子的化学性质有什么影响?练习从表3-6数据可知，N—H键、O—H键与H—F键的键能依次増大；意味着形成这些键时放出的能量依次增大，化学键越来越稳定。所以N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强。一般情况下，分子的键长越短，键能越大，该分子越稳定。3.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)lmol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJ/mol)：P—P：198P—O：360O＝O：498，则反应P4(白磷)+3O2＝P4O6的反应热△H为()A．一1638kJ/molB．+1638kJ/molC．一126kkJ/molD．+126kJ/mol白磷P4O6练习A金刚石具有很高的熔、沸点和很大的硬度。你能结合金刚石晶体的结构示意图解释其中的原因吗？ 由于金刚石晶体中所有原子都是通过共价键结合的，而共价键的键能大，如C－C键的键能为348kJ·mol-1。所以金刚石晶体熔、沸点很高，硬度很大。一.原子晶体相邻间通过结合而成的具有结构的晶体2、组成微粒:3、微粒间作用力:知识回顾1、定义：共价键空间网状原子原子共价键4、原子晶体的特点①、晶体中单个分子存在；化学式只代表。没有原子个数之比②、熔、沸点；硬度；溶于一般溶剂；导电。很高很大难不5、影响原子晶体熔沸点、硬度大小的因素：共价键的强弱键长的大小一般键长越小，键能越，原子晶体的熔沸点越，硬度越。大高大原子晶体金刚石金刚石晶胞109º28´共价键金刚石的晶体结构金刚石晶胞正四面体金刚石的晶体结构模型最小环为六元环8×1/8+6×1/2+4=81．在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有　　个2．在金刚石晶体中每个碳原子形成　　　共价键3.在金刚石晶体中最小碳环由　　　碳原子来组成4.每个碳原子可形成　　　个六元环,每个C-C键可以形成　　　个六元环。5．在金刚石晶体中碳原子个数与C－C共价键个数之比是　　６.在金刚石晶胞中占有的碳原子数　　　　4个1︰26个48个６12小结：180º109º28´SiO共价键二氧化硅的晶体结构1.在SiO2晶体中，每个硅原子与个氧原子结合；每个氧原子与个硅原子结合；在SiO2晶体中硅原子与氧原子个数之比是。2.在SiO2晶体中，每个硅原子形成个共价键；每个氧原子形成个共价键；3.在SiO2晶体中，最小环为元环。21：24421：41：2124.每个十二元环中平均含有硅原子=6×1/12=1/2硅原子个数与Si－O共价键个数之是；氧原子个数与Si－O共价键个数之比是。每个十二元环中平均含有Si－O键=12×1/6=2小结：石墨的晶体结构模型石墨的晶体结构 石墨晶体是层状结构，在每一层内，碳原子排成六边形，每个碳原子都与其他3个碳原子以共价键结合，形成平面的网状结构。在层与层之间，是以分子间作用力相结合的。由于同一层的碳原子间以较强的共价键结合，使石墨的熔点很高。但由于层与层之间的分子间作用力较弱，容易滑动，使石墨的硬度很小。像石墨这样的晶体一般称为过渡型晶体或混合型晶体。(1)层状结构,最小碳环为平面正六边形,即为六元环(在同一平面上)。(2)每个碳原子为3个六元环所共有,每个C-C键为2个六元环所共有。(3)每个六元环中平均含有碳原子=6×1/3=2每个六元环中平均含有C-C键=6×1/2=3即碳原子数:C-C键键数=2:3小结：金刚石与石墨的比较正四面体空间网状正六边形平面层状共价键共价键与范德华力6个原子不同面6个原子同面436×1/6=16×1/2=36×1/12=1/26×1/3=2 比较内容 金刚石 石墨 晶体形状 晶体中的成键作用力 最小碳环和个数 碳原子成键数 每个环节键的平均数与计算方法 每个环节原子的平均数与计算方法 仔细观察左边的示意图后，回答下列问题：金刚石与石墨的熔点均很高，那么二者熔点是否相同？为什么？若不相同，哪种更高一些？ 教科书P47晶体硅（Si）、金刚沙（SiC）都是与金刚石相似的原子晶体，请根据表3-6中数据分析其熔点、硬度的大小与其结构之间的关系。键长:C—C<C–Si<Si—Si键能：C—C>C–Si>Si—Si所以熔点、硬度:金刚石>SiC>Si结构相似的原子晶体，成键的原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高,硬度越大。原子晶体的物理特性 在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结合，而且形成空间立体网状结构，所以原子晶体的熔点和沸点高硬度大一般不导电且难溶于一些常见的溶剂常见的原子晶体 某些非金属单质：金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B）等 某些非金属化合物：碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体 某些氧化物：二氧化硅（SiO2）晶体、Al2O3晶体晶体类型离子晶体金属晶体原子晶体离子键金属键共价键金属阳离子和自由电子原子少数很高或很低NaCl、CsCl微粒结合力熔沸点典型实例三种晶体的比较金刚石Cu、Al很高较高离子解释：结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高金刚石＞硅＞锗1.怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降？2.“具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这种说法对吗？为什么？1.2003年美国《科学》杂志报道：在超高压下，科学家用激光器将CO2加热到1800K，成功制得了类似石英的CO2原子晶体。下列关于CO2晶体的叙述中不正确的是 ()A.晶体中C、O原子个数比为1∶2 B.该晶体的熔点、沸点高、硬度大C.晶体中C—O—C键角为180°D.晶体中C、O原子最外层都满足8电子结构C练习2.氮化硅是一种新合成的，它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。下列各组物质熔化时，所克服的作用力与氮化硅熔化所克服的微粒间的作用力都相同的是()A.硝石和金刚石B.晶体硅和水晶C.冰和干冰 D.萘和蒽B练习3.碳化硅（SiC）具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石②晶体硅③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是 （）A.①③② B.②③①C.③①② D.②①③A练习4.氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得。(1)氮化硅晶体属于_________晶体。(2)已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且N原子和N原子，Si原子与Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，请写出氮化硅的化学式_______.(3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得到较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为_______________________.原子Si3N4练习5.单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据①晶体硼的晶体类型属于____________晶体，理由是________________________。 已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个项点上各有1个B原子。通过视察图形及推算，此晶体体结构单元由______个硼原子构成。其中B—B键的键角为_______。共含有_______个B—B原子熔点高、硬度大1260°30练习 金刚石 晶体硅 晶体硼 熔点 >3823 1683 2573 沸点 5100 2628 2823 硬度 10 7.0 9.5新课标人教版课件系列《高中历史》必修2第二课　古代手工业的进步教学目标 课标要求： 1、知识目标：列举古代中国手工业发展的基本史实，认识古代中国手工业发展的特征。 2、情感态度与价值观方面： 让学生认识在人类发展进程中，经济活动是人类赖以生存和发展的基础，它与社会生活息息相关，并在社会政治、文化的发展中起决定作用。了解自古以来中外经济的发展和社会生活的变迁，以及人类为发展社会经济、改善生活所做出的努力，进一步加深对人类社会发展进程中经济和社会生活领域的认识。 重点： 我国古代居于世界领先地位的冶金技术、制瓷业、丝织业。 难点： 中国古代手工业发展的特征。什么是手工业？是指依靠手工劳动，使用简单工具的小规模工业生产。开始从属于农业，主要表现为家庭手工业。原始社会晚期，随着第二次社会大分工，手工业脱离了农业，形成独立的生产部门。一、素称发达的官营手工业1、官营手工业的特点材料一：继发现我国最早的道路网、最早的宫城之后，在位于河南省偃师市的二里头遗址内，考古工作人员又在宫城附近发现了我国最早的官营手工业作坊区，其中的绿松石器制造作坊是迄今东亚地区发现的唯一一处。——浙江在线新闻网站材料二：官营手工业涉及的部门之多，有煮盐、冶铁、铸钱、丝织业……与此同时官营手工业由政府直接经营，可以警醒集中的大作方生产；它还可以凭借国家的权力，征调优秀的工匠、使用上等的原料，生产不计成本，产品大多精美。历史悠久、素称发达2、官营手工业的发展概况（1）冶金技术 技术 发展概况 冶铜技术 冶铁技术 炼钢技术高33厘米、口长110厘米、口宽79厘米、重832.84千克。是中国目前已发现最大、最终的古代青铜器。四羊方尊，商朝晚期偏早青铜器。属于礼器，祭祀用品。是中国现存商代青铜器中最大的方尊，高58.3厘米，重近34.5公斤，1938年出土于湖南宁乡县黄村月山铺转耳仑的山腰上。现藏于北京中国国家博物馆。是我国现存商器中最大的方尊。 技术 发展概况 冶铜技术 冶铁技术 炼钢技术 技术 发展概况 冶铜技术 冶铁技术 炼钢技术（2）制瓷技术商代出现原始的瓷器商代出现原始的瓷器东汉出现成熟的青瓷唐朝南青北白两大系统形成宋朝出现五大名窑明清时期，瓷器种类丰富青花瓷、五彩瓷、珐琅瓷达到很高水平（3）丝织技术①地位：中国是世界上最早养蚕织绸的国家。原始社会—养蚕并有了丝织品商代—织机出现，可织多种丝织品西周—斜纹提花织物西汉—政府织室规模大，有数千人唐朝—技术提高，吸取波斯的织法和图案风格宋朝—品种繁多，吸收写实风格明清—水平超过前代，特别是细致精密的缎②发展历程:二、艰难经营的民间手工业1、民间手工业的几种形式（1）家庭手工业：以纺织为代表，作为农户的副业，主要用来交纳赋税和家庭消费，剩余部分作为商品出卖。（2）民间私人经营的民营手工业：主要生产供民间消费的产品。2、民间手工业的发展历程 阶段 发展状况 发展 魏晋那北朝 隋唐 产量增多 明朝中后期3、中国古代手工业发展有哪些特征？1、生产部门不断增多，分工日益细化2、技术不断进步3、生产规模不断扩大与工场手工业出现4、官营手工业、民营手工业、家庭手工业三种形态并存。5、布局随着经济重心南移相应变化6、长期领先世界，产品不仅供国内消费还远销海外、享誉世界，广受欢迎。三、中国古代手工业享誉世界自主学习,问题设置：1、为什么中国获得“丝绸大国”誉称？2、“china”（瓷器）而它与“China”（中国）是何其相似，两者有什么关系吗？这两节课里，我们共同学习《发达的古代农业》和《古代手工业的进步》，由于农业与手工业的发展，它有力地推动了社会的进步，从而也带来了第三课将要学习的内容——《古代商业的发展》，请同学们课后先预习一下！1、东汉杜诗发明的水排是一种A、灌溉工具　　B、冶铁工具C、播种工具　　D、纺织工具2、按时间顺序排列我国古代冶炼技术的进步①开始用煤冶铁②灌钢法③冶炼生铁和钢A．①②③B．②③①C．③①②D③②①巩固练习3、全国出现各具特色的地方瓷窑体系是在A、唐代B、宋代C、元朝D、明朝*书利华教育网www.shulihua.net您的教育资源库