苏教版高中化学选修三课件专题3第三单元

重叠，两个自旋方向相反的电子配对成键，
形成HF分子。
二、共价键的类型 1.σ键和π键 (1)σ键：原子轨道沿核间连线方向以 头碰头 ”方式互相重叠而形成的共 “ ___________ 价键叫σ键。按形成σ键的原子轨道类型的不 s-s σ键、s-p σ键、 同,σ键可分为________________________ p-p σ键 __________________. 图示如下：
一个三角形有三个边， 每个边为两个三角形共 用，故该结构单元实际含有的棱边数为 60×
1 =30，即 B—B 键数为 30，则硼原子和 B— 2
B 键数目之比为 12∶30=2∶5。
要点突破讲练互动
共价键的形成和类型
探究导引 1 为什么氖分子是单原子分子，
而氯分子是双原子分子？
提示:对比氖原子和氯原子的核外电子排布,
2.下列说法中不正确的是(双选)(
)
A.σ键比π键电子云重叠的程度更大，形成的 共价键更稳定 B.气体单质中，一定有σ键，可能有π键 C. 乙烯分子中的碳碳双键有一个是 σ 键、有
一个是π键
D.N2分子形成的氮氮叁键都是σ键
解析：选BD。B选项中气体单质分子中可能 没有共价键，如He等单原子单质分子； D选 项中N2分子中的氮氮叁键有一个σ键和两个π
原子结合,重新形成4个s-p σ键.
2.非极性键、极性键和配位键 (1)非极性键 相同 两个成键原子吸引电子的能力 __________ ， 共用电子对 ___________________ 不发生偏移。
(2)极性键
不同 两个成键原子吸引电子的能力 __________ ， 共用电子对 _________________ 发生偏移。
可知氖原子的最外层有8个电子，已达到稳 定结构，无未成对电子，
因此氖原子很难自身或与其他元素的原子形
成共用电子对而结合,是单原子分子.而氯原子 的最外层有7个电子，未达到稳定结构,其3p轨
道上有一个成单电子(即未成对电子),需要获
得或与其他原子共用一个电子,形成8个电子的 稳定结构,当两个氯原子相互接近时,每个氯原 子各提供一个单电子,形成共用电子对,这样使 两个氯原子的最外层都达到了8个电子的稳定
(2)π键：原子轨道在核间连线两侧以
肩并肩 “______________ ”的方式发生重叠形成的 共价键叫π键，其形成过程表示如下：
想一想
2.根据下表中乙烷、乙烯、乙炔的分子模型,
分析这些分子中的共价键分别是由几个 σ 键
和几个 π 键组成的，并解释乙烯、乙炔分别
与溴发生加成反应时，共价键的断裂和形成
＋ ＋
示为：
。
从 NH3 的电子式可以看出，在氨分子中氮原子的 最外层还有一对电子未与其他原子共用，这对电 子被称为孤电子对，在水溶液中，当 NH3 分子遇 到氢离子时，氨分子中氮原子上的孤电子对所占 据的原子轨道就和氢离子的 1s 空轨道重叠形成 共价键，从而形成铵根离子， 可用电子式表示为：
。
4.已知EN≡N＝945 kJ· mol－1、EH—H＝436
kJ· mol－1、EN—H＝391 kJ· mol－1，那么1 mol N2与3 mol H2合成氨时的能量变化为 ( ) A.吸收208 kJ的热量
B.放出208 kJ的热量
C.吸收93 kJ的热量 D.放出93 kJ的热量
解析：选 D。N2+3H2 2NH3 Δ H＝EN≡N － ＋ 3EH — H － 6EN — H ＝ 945 kJ · mol 1 ＋ 3 × 436 － － kJ·mol 1－6×391 kJ· mol 1＝－93 kJ·mol －1 ＜0，所以选 D。
而这三个原子轨道在空间上是互相垂直的，
当其中某一个原子轨道沿 x 轴方向以“头碰 头”的方式发生重叠时，另外两个与之相垂 直的原子轨道则只能相互平行以“肩并肩” 的方式发生重叠，在氮分子中有一对原子轨
道以“头碰头”的方式发生重叠，有两对原
子轨道以“肩并肩”的方式发生重叠，如下 图所示。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ点归纳
键。
3.熔化时，必须破坏非极性共价键的是( A.冰 C.铁 B.金刚石 D. 二氧化硅 )
解析：选 B。冰是分子晶体，熔化时破坏范
德华力，铁是金属晶体 , 熔化时破坏金属键 ,
二氧化硅是由极性键形成的原子晶体，熔化
时破坏极性共价键，只有金刚石是由非极性 键形成的原子晶体，熔化时破坏非极性共价 键。
新知初探自学导引
自主学习
一、共价键的形成 1.概念 共用电 吸引电子能力相近的原子之间通过________ 子对 _________ 形成共价键。
2.成键本质 重叠 当成键原子相互接近时,原子轨道发生_____, 相反 自旋方向______________ 的未成对电子形成 共用电子对 ，两原子核之间的电子云密 ______________ 增加 ，体系的能量__________ 降低 度________ 。 3.共价键的特点 (1)共价键有______________ 饱和性 成键过程中，每种元素的原子有几个未成对 电子，
1. 相邻原子间以 ______________ 相结合而形 共价键 空间立体网状 成____________________ 结构的晶体，称为 原子晶体。
2.原子晶体中共价键的键能大，所以原子晶
体一般具有很高的熔、沸点和很大的硬度。
想一想 5.如何比较原子晶体的熔、沸点和硬度？ 提示：对于结构相似的原子晶体来说，原子 半径越小，键长越短，键能越大，晶体的 熔、沸点越高。如金刚石(C)、晶体硅(Si)、 碳化硅 (SiC) 三种原子晶体中，由于碳原子 的半径比硅原子小 ，使键长： C — C<C — Si<Si—Si，键能： C—C>C—Si>Si—Si，所 以三种晶体的熔点由高到低的顺序是：金刚 石>碳化硅>晶体硅。
通常就能和几个自旋方向相反的电子成键。 故在共价分子中，每个原子成键的数目是 一定 ____________ 的。 方向性 (2)共价键有____________ 成键时，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，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 就越多，形 ________ 牢固 。(但s轨道与s轨道形 成的共价键就越______ 无方向性 成的共价键_______________)
想一想 1.F2和HF分子是怎样形成的？ 提示：每个氟原子的最外层的2p轨道上有一
个未成对电子，当两个氟原子相互接近时，
两个2p轨道发生重叠，两个自旋方向相反的 电子就会形成共用电子对 , 从而形成共价键 , 形成氟气分子(F2)；
同理，当一个氟原子与一个氢原子相互接近
时，氟原子的2p轨道与氢原子的1s轨道发生
结构,因此氯分子是双原子分子。
探究导引 2
在氮气分子中，氮原子间形成
三个共用电子对，即氮原子间以氮氮叁键相 结合，所以氮原子间的共价键很牢固，氮气 的化学性质不活泼。那么，氮分子中氮原子 的原子轨道是如何重叠形成共价键的呢？
提示： 氮原子的电子排布式为1s22s22p3，其
最外层2p轨道上的三个电子分别占据2px、 2py、2pz三个原子轨道，
1.σ键和π键的比较 σ键 π键 成键方式 “头碰头” “肩并肩” 电子云形状 轴对称 镜像对称 强度大，不易 强度较小，易 牢固程度 断裂 断裂 共价单键是σ键，共价双键中 成键判断规 一个是σ键，另一个是π键，共 价叁键中一个是σ键，另两个 律 是 π键
2.共价键分类小结
5.如图所示，晶体硼的基本结构
单元是由硼原子组成的正二十面
体的原子晶体，其中含有20个等 边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各 有一个原子。
观察其图形，判断下列说法正确的是(
A.这个基本结构单元由9个硼原子组成
)
B.各个键的键角均为120°
C.此结构单元中共含有18个B—B键 D.此结构单元中硼原子和B—B键数目之比 为2∶5
情况。
提示：在乙烷分子中，每个碳原子与三个氢
原子形成3个s-p σ键，两个碳原子之间形成1 个p-p σ键，所以乙烷分子中共有7个σ 键；在乙烯分子中，每个碳原子与两个氢原 子形成2个s-p σ键，两个碳原子之间形成1个
p-p σ键和1个p-p π键，所以乙烯分子中共有
5个σ键和1个π键；在乙炔分子中，每个碳原 子与一个氢原子形成1个s-p σ键，
在极性键中，成键原子吸引电子的能力差别
越大 , 共用电子对发生偏移的程度越大，共
价键的极性越强。
(3)配位键 空轨道 ，与另一个提供 由一个原子提供__________ 孤电子对 ________________ 的原子形成的共价键。
想一想 3.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。 提示：氮原子和氢原子形成氨气分子时， 氮原 子提供 3 个未成对电子与 3 个氢原子形成 3 对 共用电子对，NH3 的形成过程可用电子式表
自主体验
1.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
解析：选 B 。 NaOH 含有离子键和共价键，
是离子化合物，A错误；由共价键形成的分 子可以是单质分子，不一定是共价化合物， C错误；某些金属元素与非金属元素原子间 也能形成共价键，如AlCl3等，D错误。
两个碳原子之间形成1个p-p σ键和2个p-p π
键，所以乙炔分子中共有3个σ键和2个π键。 由于σ键比π键牢固,所以,在化学反应中π键易