《离子键和共价键》课件

离子键和共价键化学中两种重要的化学键类型离子键和共价键决定了物质的性质和反应性课程目标了解离子键和共价键的形成比较离子键和共价键的性质掌握两种键类型的形成过程及其特点区分两种键类型的物质性质，例如熔点、沸点、溶解性等认识化学键与物质性质的关系掌握化学键的相关概念理解化学键对物质性质的影响，例如颜色、硬深入理解化学键理论，以及与其他化学概念的度、导电性等联系课程大纲介绍原子键合的基本概念离子键的形成共价键的形成化学键对物质性质的影响原子结构是理解化学键的基础主要讨论金属原子与非金属原重点阐述非金属原子之间通过，将介绍原子的组成和电子排子之间通过电子转移形成离子共用电子形成共价键的过程，将探讨不同类型的化学键对物布，并解释化学键形成的原因键的过程，并解释影响离子键以及共价键的类型和特点质的熔点、沸点、溶解性、导和过程强度的因素电性等性质的影响，并解释其背后的原因原子键合的基本概念化学键是指原子之间相互作用力，导致原子聚集形成分子或晶体化学键是物质结构和性质的基础，它们决定了物质的物理和化学性质化学键的形成主要基于电子的得失或共享，使原子达到稳定的电子构型，从而降低能量化学键可以分为离子键、共价键、金属键、氢键等类型，每种类型都有其独特的特点和性质离子键的形成电子转移1金属原子失去电子，非金属原子得到电子形成离子2金属原子变成带正电的阳离子，非金属原子变成带负电的阴离子静电吸引3阴阳离子之间通过静电吸引力结合在一起，形成离子键离子键通常在金属元素和非金属元素之间形成例如，钠Na是一种金属元素，而氯Cl是一种非金属元素当钠原子与氯原子反应时，钠原子会失去一个电子，形成带正电的钠离子Na+，而氯原子会得到一个电子，形成带负电的氯离子Cl-这些阴阳离子之间通过静电吸引力结合在一起，形成氯化钠NaCl，也就是我们常说的食盐离子键的特点静电吸引强键12离子键是由带相反电荷的离子离子键是一种强键，需要大量通过静电引力形成的的能量才能断裂非方向性固态34离子键是非方向性的，这意味大多数离子化合物在常温常压着离子在空间中可以以任何方下呈固态，具有较高的熔点和向结合沸点离子化合物的性质高熔点和沸点良好的导电性可溶于极性溶剂脆性离子化合物中离子间存在强烈离子化合物在熔融状态或溶液离子化合物通常可以溶解于极离子化合物通常是脆性的，因的静电吸引力，需要较高的能中，离子可以自由移动，从而性溶剂，例如水，因为水分子为当施加压力时，离子之间的量才能克服这种吸引力，使离能够导电固态离子化合物，可以与离子发生作用，从而使排列会被破坏，导致离子化合子化合物熔化或沸腾离子不能自由移动，因此不能离子化合物溶解物断裂导电共价键的形成原子轨道重叠1两个原子相互接近时，它们的外层电子轨道会重叠电子云共享2重叠的原子轨道中的电子，不再属于某一个原子，而是共同属于两个原子形成共价键3两个原子之间通过共享电子对而形成的化学键称为共价键共价键的特点共享电子方向性共价键通过两个原子之间共享电共价键具有方向性，两个原子之子对形成的，每个原子都贡献一间形成的共价键指向特定的方向个电子形成共用电子对，这取决于原子的电子云形状饱和性强度每个原子所能形成的共价键数目共价键的强度受多种因素影响，是有限的，取决于其外层电子数如原子间距离、电负性差异、键，例如，碳原子只能形成四个共的类型（单键、双键或三键）等价键单键、双键和三键单键双键三键两个原子之间共享一对电子，形成单键两个原子之间共享两对电子，形成双键两个原子之间共享三对电子，形成三键极性共价键及其特点极性共价键的特点键的正负极性，使分子具有偶极矩，分子间产生静电相互作用，使物质的熔点、沸点升高，极性分子能溶解其他极性分子，不能溶解非极性分子，极性共价键比非极性共价键更稳定极性共价键的形成两种不同元素的原子形成共价键时，由于原子核对电子的吸引力不同，导致电子对偏向吸引力较强的原子，形成极性共价键氢键的形成及特点形成氢键由极性分子之间形成，其中一个分子中的氢原子与另一个分子中的电负性原子（如氧、氮或氟）之间形成的相互作用力特点•氢键是一种弱的化学键，但比范德华力强得多•氢键的存在影响物质的熔点、沸点、溶解度等性质例子水分子之间形成氢键，使水具有较高的沸点和熔点金属键的形成及特点金属键形成金属键特点金属原子最外层电子容易失去，金属键是一种非定向键，金属原形成带正电荷的金属离子这些子之间没有固定方向金属原子离子排列成金属晶格结构最外之间距离较近，金属键强度较大层电子不再属于某个特定的原子，导致金属具有较高的熔点和沸，而是自由地在金属晶格中运动点，形成电子云金属键特点由于电子云的存在，金属导电性良好金属原子在金属晶格中可以自由移动，导致金属具有延展性配位键的形成及特点配位键形成配位键特点配位键例子一种原子（或离子）提供一对电子，形成共配位键是由一方提供电子对，由另一方接受例如，在氨水（NH4OH）中，氨分子提供用电子对，另一种原子（或离子）接受电子电子对形成的，因此，配位键也具有方向性一对电子，氢氧根离子接受电子对，形成配对，形成的共用电子对为配位键和饱和性位键分子间作用力及其分类

11.范德华力

22.氢键范德华力是分子间最弱的一种氢键比范德华力强，是分子间作用力，包括伦敦力、偶极-偶的一种较强的相互作用，通常极力、偶极-诱导力存在于含有氢元素的极性分子之间

33.静电作用力静电作用力是由于分子之间带电的原子或原子团之间的相互作用产生的，其强度比氢键强范德华力的形成及特点弱相互作用暂时性偶极范德华力是分子间的一种弱相互由于电子云的瞬时不均匀分布，作用，包括伦敦力、偶极-偶极力形成暂时性偶极，产生吸引力，和氢键等即伦敦力，存在于所有分子之间永久性偶极氢键极性分子之间由于永久偶极的相氢键是特殊的偶极-偶极力，发生互作用，产生吸引力，即偶极-偶在氢原子与高电负性原子（如氧极力，比伦敦力更强、氮、氟）之间，比偶极-偶极力更强静电作用力的形成及特点正负离子吸引极性分子间吸引离子晶体生物分子静电作用力源于带电粒子之间极性分子具有永久偶极矩，分静电作用力是离子晶体中主要生物大分子，如DNA和蛋白质的相互作用，正负离子彼此吸子之间形成静电吸引的结合力，使离子排列成稳定，其结构稳定性也依赖于静电引的晶体结构作用力化学键对物质性质的影响熔点离子键比共价键强，离子化合物熔点高共价键的熔点与极性有关，极性共价键熔点高溶解性离子化合物易溶于极性溶剂，共价化合物易溶于非极性溶剂，如水溶解糖导电性离子化合物在熔融状态或水溶液中能导电，金属可以导电，共价化合物通常不导电离子键物质的性质高熔点和沸点离子键很强，需要大量的能量才能克服，因此离子化合物具有较高的熔点和沸点例如，氯化钠的熔点为801℃，沸点为1413℃硬度由于离子排列紧密，离子化合物通常具有较高的硬度例如，钻石是自然界中最硬的物质，是由碳原子通过共价键结合形成的共价键物质的性质熔沸点硬度12共价键物质的熔沸点一般较低共价键物质的硬度通常较高由于共价键比较稳定，需要由于共价键的牢固性，它们通较高的能量才能克服共价键的常不容易被破坏，因此具有较束缚，使其熔化或沸腾高的硬度导电性溶解性34共价键物质通常不导电，因为共价键物质的溶解性与极性有它们没有自由移动的电子但关极性共价键物质易溶于极是，一些共价键物质在特殊条性溶剂，非极性共价键物质易件下可以导电溶于非极性溶剂金属键物质的性质延展性导电性金属原子在金属键作用下可以自由移动，因此金属中存在自由电子，可以自由移动，因此金金属可以被拉伸成细丝或压成薄片属可以导电导热性金属光泽金属原子之间距离较近，自由电子运动速度快金属表面可以反射光线，因此金属具有金属光，可以传递热量，因此金属可以导热泽配位键物质的性质较高的熔点和沸点较好的溶解性多种颜色配位键物质通常具有较高的熔配位键物质通常可溶于水或极配位键物质通常呈现出不同的点和沸点，因为配位键比较强性溶剂中它们可以形成水合颜色，这是由于配位键的形成，需要更多的能量才能破坏它离子，导致它们在水中具有良导致了物质的电子结构发生变们好的溶解性化例如，金属配合物通常是固体例如，许多金属配合物可以溶例如，金属配合物通常具有鲜，并且具有较高的熔点于水，形成水合离子，例如艳的颜色，这是由于金属离子[CuH2O4]2+与配体之间的电子转移所致氢键物质的性质高沸点和熔点高溶解度由于氢键是一种强烈的分子间作氢键物质通常易溶于极性溶剂，用力，因此氢键物质的沸点和熔例如水这是因为氢键可以形成点通常高于没有氢键的分子氢键网络，帮助氢键物质溶解在水中高表面张力高粘度水是典型的氢键物质，其高表面氢键的存在会导致液体具有更高张力是由于水分子之间形成的氢的粘度，因为氢键限制了分子运键网络造成的动分子间作用力对性质的影响

11.熔点和沸点

22.溶解度分子间作用力越强，熔点和沸极性分子更容易溶解在极性溶点越高，物质越不容易挥发剂中，而非极性分子更容易溶解在非极性溶剂中

33.粘度

44.表面张力分子间作用力越强，液体越不分子间作用力越强，液体的表容易流动，粘度越高面张力越大，液滴的形状越趋近于球形常见元素的化学键类型金属元素非金属元素金属与非金属元素氢元素金属元素通常形成金属键，例非金属元素通常形成共价键，金属元素与非金属元素通常形氢元素可以形成共价键和氢键如钠、镁、铝等例如氧气、氮气、氯气等成离子键，例如氯化钠、氧化，例如水、甲醇等镁等化学键的应用领域材料科学药物研发能源科技纳米技术化学键决定了材料的性质，如了解化学键有助于设计和合成化学键在光伏材料和电池材料化学键在纳米材料的合成和调强度、熔点和导电性，为材料具有特定生物活性的药物分子的开发中发挥重要作用，推动控中起关键作用，为材料科学设计提供理论基础，治疗疾病可再生能源技术的进步开辟新领域化学键与生活材料科学医药行业化学键决定了材料的性质，例如药物的分子结构和活性直接依赖强度、导电性和熔点等例如，于化学键化学键的知识有助于金刚石中的碳原子以共价键连接设计更有效的药物并理解药物的，使其坚硬且耐高温作用机制食品科学环境保护烹饪过程中发生的化学反应，例化学键的知识有助于我们了解污如蛋白质的变性，都与化学键有染物的形成、迁移和转化过程，关理解化学键有助于我们更好并开发更有效的环境保护技术地理解食物的性质和烹饪原理本课主要内容总结

11.离子键和共价键概述

22.常见化学键类型介绍了原子键合的基本概念，详细讲解了离子键、共价键、包括离子键和共价键的定义、金属键、配位键、氢键等常见形成过程和特点化学键的形成过程和特点

33.化学键对物质性质的

44.化学键与生活影响介绍了化学键在生活中的广泛探讨了不同化学键对物质性质应用，例如，盐、糖、水、金的影响，包括熔点、沸点、溶属等常见物质的性质都与化学解性、导电性等方面的差异键有关课后思考题本节课学习了化学键的概念以及各种化学键的特点，请同学们思考以下问题

1.离子键和共价键分别适用于哪些元素？

2.如何判断一种物质中存在哪种化学键？

3.化学键对物质性质有哪些影响？

4.尝试举例说明化学键在生活中的应用参考文献教材参考书《普通化学》（第五版），邢其毅等编著，高等教育出版社《化学键》（第二版），赵玉芬编著，科学出版社《无机化学》（第五版），傅献彩等编著，高等教育出版社《化学结构与性质》（第二版），张青莲编著，高等教育出版社《化学原理》（第八版），Peter Atkins,Julio dePaula编著《结构化学》（第三版），王竹溪等编著，高等教育出版社，科学出版社。