人教版 (2019)第三节 化学键学案设计

4.3.2 共价键导学案

1、了解共价键的概念和分类。

2、了解分子间作用力和氢键的概念。

1、原子间通过_____________所形成的相互作用，叫做共价键。

2、以共用电子对形成分子的化合物叫做_________________。酸、非金属氧化物、非金属气态氢化物等都是共价化合物。

3、使_______相结合或原子相结合的作用力通称为化学键。

4、分子间存在着将分子聚集在一起的作用力，这种作用力称为____________(范德华力)。

5、NH3、H2O、HF的沸点反常，这是因为它们的分子之间存在着一种比分子间作用力稍__的相互作用，使它们只能在较高的温度下才能汽化，这种相互作用叫氢键。

一、共价键

1．氯分子(Cl2)的形成过程

氯原子的最外层有7个电子，要达到稳定的8个电子结构，都需要获得1个电子，所以氯原子间难以发生电子得失，而两个氯原子各提供1个电子，形成共用电子对。这样，两个氯原子都形成了8电子稳定结构：

像氯分子这样，原子间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。

2．形成共价键的条件

同种或不同种非金属元素的原子相遇时，若原子的最外层电子排布未达到稳定状态，则原子间易通过共用电子对形成共价键。同种非金属元素间形成单质，如H2、O2、N2；不同种非金属元素间形成化合物，如HCl、CO2、H2O等，如HCl的形成过程可表示如下：

像HCl这样，以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。酸、非金属氧化物、非金属气态氢化物等都是共价化合物。

小妙贴：多数共价化合物只含非金属元素，但AlCl3、BeCl2等少数共价化合物中含金属元素；当两个氯原子形成氯分子或氢原子与氯原子形成氯化氢分子时，结果是使每个原子都达到8电子或2电子的稳定结构，因此，体系的能量会降低，即形成过程中要放出能量，反之，把共价键破坏，要吸收能量；共价化合物中一定不含离子键。

3．用电子式表示共价键的形成过程

4．用结构式表示共价化合物

在化学上常用一根短线表示一对共用电子，其余电子一律省去，这样的式子叫做结构式。下表列举了一些常见分子的电子式、结构式。

二、共价键的分类

根据共用电子对是否偏移，共价键分为极性共价键和非极性共价键。

1．非极性共价键(简称非极性键)

在单质分子和某些化合物分子中，同种原子形成共价键，因两个原子吸引电子的能力相同，共用电子对不偏向任何一个原子，共用电子对在两个原子的正中间，成键的原子都不显电性(分子里不出现正、负两极)，这样的共价键叫做非极性共价键，简称非极性键。例如H－H、Cl－Cl等键都是非极性键。Na2O2的电子式为，其中两个氧原子之间形成的共价键也是非极性键，因此化学式两边是对称的。

2．极性共价键(简称极性键)

在化合物分子中，不同种原子形成共价键，由于不同原子吸引电子的能力不同，共用电子对必然会偏向吸引电子能力强的原子一方，因而吸引电子能力较强的原子就带部分负电荷，吸引电子能力较弱的原子就带部分正电荷(成键的两原子出现正、负两极)，这样的共价键叫极性共价键，简称极性键。例如在HCl分子里，Cl原子吸引电子的能力比H原子强，共用电子对偏向Cl原子一方，使Cl原子带部分负电荷，H原子带部分正电荷。

三、化学键

1．概念

使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键。

2．化学键的类型

化学键包括离子键、 共价键(极性键、非极性键)、金属键等类型。

小妙贴：①化学键的形成主要通过原子的价电子间的转移或共用来实现(不包括金属键)；

②化学反应过程实质是反应物分子内化学键的断裂和产物分子中化学键的形成。

3．物质中化学键的存在规律

(1)离子化合物中一定有离子键，可能还有共价键。简单离子组成的离子化合物中只有离子键，如MgO、NaCl等，复杂离子(原子团)组成的离子化合物中既有离子键，又有共价键。如(NH4)2SO4、NH4NO3、NaOH、Na2O2等。

(2)共价化合物中只有共价键，一定没有离子键，这是因为共价化合物中只有原子间共用电子对，没有带电荷的阴、阳离子，如HCl、CH4等。

(3)在非金属单质中只有共价键，如Cl2、O2等。

(4)构成稀有气体的单质分子，由于原子已达到稳定结构，在这些单原子分子中不存在化学键。

(5)非金属元素的原子间也可以形成离子键，如NH4Cl中的NH   与Cl－。

(6)金属键只存在于金属中。

四、分子间作用力和氢键

1、分子间作用力

许多事实证明，分子间存在着将分子聚集在一起的作用力，这种作用力称为分子间作用力(范德华力)。分子间作用力比化学键弱得多。由分子构成的物质，分子间作用力是影响物质熔、沸点高低和溶解性大小的重要因素之一。

①分子间作用力只存在于分子之间(如共价化合物形成的分子、单质分子)。

②分子间作用力只在分子充分接近(如固体和液体)时才考虑。

③一般来说，对于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，物质的熔、沸点也越高。如卤素单质的熔、沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2。

2、氢键

在右图中，第ⅣA族元素气态氢化物的沸点随相对分子质量的增大而升高，符合一般规律。但NH3、H2O、HF的沸点却反常。这是因为它们的分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用，使它们只能在较高的温度下才能汽化，这种相互作用叫氢键。

①氢键不是化学键(比化学键弱得多)，属于比较强的分子间作用力。

②氢键只影响物质的物理性质(如熔点、沸点、溶解性等)。

③分子间形成的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，从而需要消耗较多能量的缘故。

④氢键在生命现象中也起着重要的作用，如DNA的结构与生理活性都与氢键的作用有关。

1．下列各组元素相互化合，既能形成离子化合物，又能形成共价化合物的是(　　)

A．C、H、O

B．K、Mg、Cl

C．N、Cl、H

D．Na、S、H

2．下列分子中所有原子都满足最外层8电子稳定结构的是(　　)

A．三氯化磷     B．六氟化硫     C．氯化铍     D．三氟化硼

3．下列关于共价键的说法正确的是(　　)

A．构成单质分子的粒子之间一定存在共价键

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．不同种元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键

4．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．水在结冰时体积膨胀，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

5、下列关于化学键的叙述中，正确的是(　　)

A．离子化合物可能含共价键

B．共价化合物可能含离子键

C．离子化合物中只含离子键

D．共价化合物中不含离子键

参考答案

自主学习

1、共用电子对。

2、共价化合物。

3、离子。

4、分子间作用力。

5、强。

随堂检测

1．答案：CD

解析：根据元素类别和形成化学键的条件分析，A项中全部是非金属元素，只能形成共价化合物；B项中分别为第ⅠA、第ⅡA族金属和卤素，只能形成离子化合物；C项中既可形成HCl、NH3等共价化合物，又可形成离子化合物NH4Cl；D项中既可形成共价化合物H2S，又可形成Na2S、NaH、NaHS等离子化合物。C、D两项符合题意。

2． 解析：PCl3、SF6、BeCl2、BF3皆为共价化合物。PCl3中两种原子均达到了8电子稳定结构，SF6中的S原子最外层电子数超过了8个，BeCl2中Be原子最外层只有4个电子，其电子式为，BF3中的B原子最外层只有6个电子。

答案：A

3． 答案：B

解析：稀有气体的单质是由单原子分子构成的，不含共价键，A项不正确；NH4Cl、NH4NO3等都是由非金属元素组成的离子化合物，B项正确；Na2O2、H2O2等物质中O—O键是非极性键，C项不正确；H2O2分子里的O—O键是非极性键，D项不正确。

4． 答案：C

解析：氢键是某些氢化物(NH3、H2O、HF)分子间存在的比分子间作用力稍强的作用力，它的存在使氢化物的熔、沸点相对较高，因此HF的沸点高是由氢键所致，A项正确；水在结冰时体积膨胀是由于水分子大范围的以氢键互相联结，形成相对疏松的晶体，从而在结构上有许多空隙，造成体积膨胀，B项正确。NH3的稳定性取决于N—H键，而不是氢键，C项不正确。氨分子和水分子之间主要是以氢键结合的，故D项正确。

5、解析：离子化合物是由阴、阳离子通过离子键结合而成的，因此，离子化合物中一定含有离子键。除离子键外，离子化合物还可能含共价键。如NaOH是由Na＋和OH－结合而成的离子化合物。而OH－中含O－H共价键，因而B错误，D正确。答案为A、D。

答案：AD