课件高中化学共价键

共价键共价键是化学键的一种，通过两个或多个原子共享电子形成共价键是化学中最常见的键类型之一，在许多重要的分子和化合物中都有出现共价键的定义原子间共享电子共价键是由两个原子通过共享一对或多对电子而形成的化学键稳定结构形成共价键的原子可以获得稳定电子构型，从而降低能量非金属元素共价键通常存在于非金属元素之间，比如氢气、水、二氧化碳共价键的成键条件相互作用原子轨道重叠

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2.12原子之间必须能够相互吸引两个原子的原子轨道必须发，形成共用电子对，以便稳生重叠，才能使电子能够在定电子结构重叠区域内共用，形成共价键电子对能量

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4.34两个原子必须贡献至少一个共价键的形成必须释放能量电子，才能形成共用电子对，因为共价键的形成使体系，以便形成共价键能量降低，变得更加稳定共价键的特点方向性饱和性共价键具有方向性，这意味着原子之间共价键的饱和性是指一个原子只能与有形成共价键时，原子核和电子云的相对限数量的其他原子形成共价键这是位置是固定的这解释了为什么共价因为原子中的电子层结构决定了每个原键化合物往往具有特定的几何形状子可以形成的共价键数量共价键的类型单键双键单键由一对共用电子对组成，例如，甲烷中的键双键由两对共用电子对组成，例如，乙烯中的键CH4C-H C2H4C=C三键配位键三键由三对共用电子对组成，例如，乙炔中的≡键配位键是由一方提供电子对，另一方提供空轨道形成的共价键C2H2C C，例如，氨气与形成的配位键NH3BF3共价键的极性极性共价键水分子二氧化碳分子共价键中，如果两个原子电负性不同，水分子中，氧原子电负性大于氢原子，二氧化碳分子中，碳原子与氧原子之间电子对偏向电负性较强的原子，形成极电子对偏向氧原子，形成两个极性共价的电负性差值较小，电子对趋于平均分性共价键键，使水分子具有极性布，形成非极性共价键，使二氧化碳分子无极性氢键氢键是一种特殊的分子间作用力，是化学物质中非常重要的一种相互作用氢键在很多领域都起着至关重要的作用，例如在生物化学中，氢键是蛋白质和等生物大分子结构稳定的关键因素DNA氢键的定义氢键的定义氢键是分子间作用力的一种，是一种较强的非共价键在氢键中，氢原子与电负性较大的原子（如氧、氮或氟）形成共价键，同时该氢原子又与另一个电负性较大的原子形成较弱的静电相互作用氢键的特点较弱方向性

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2.12氢键比共价键弱得多，但比范德华力氢键具有方向性，形成方向是氢原子强指向电负性强的原子可变性重要性

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4.34氢键可以断裂，形成新的氢键，因此氢键在许多化学和生物过程中起着至氢键是一种动态的相互作用关重要的作用，例如水分子之间的结合氢键的形成条件电负性差异形成氢键的分子必须具有极性，其中至少有一个原子具有较高的电负性，例如氧、氮或氟极性氢键的形成需要一个极性分子，其中氢原子与电负性较高的原子形成共价键空间位置形成氢键的两个分子必须具有合适的空间位置，以便氢原子能够与另一个分子中的电负性原子形成相互作用氢键在生物中的作用稳定生物大分子结构维持生物体液的性质氢键使蛋白质和核酸等生物大水分子之间形成的氢键，使水分子能够形成特定的空间结构具有较高的沸点、比热容和表，从而执行其生物功能面张力，有利于维持生物体液的性质参与生物化学反应氢键参与酶与底物的结合、复制和转录等重要的生物化学反应，DNA对生命活动至关重要离子键离子键是化学键的一种类型，由带相反电荷的离子通过静电引力而形成离子键的定义原子结构电子得失静电吸引原子由带正电荷的原子核和带负电荷的金属原子失去电子变成阳离子，非金属阳离子和阴离子之间通过静电吸引形成电子构成原子获得电子变成阴离子离子键离子键的形成条件电负性差异电子转移离子键通常形成于电负性差异金属原子失去电子形成带正电较大的元素之间，例如金属和的阳离子，非金属原子得到电非金属子形成带负电的阴离子静电吸引力带正电的阳离子和带负电的阴离子之间存在强烈的静电吸引力，形成离子键离子键的特点高熔点和沸点硬度大水溶液导电不溶于有机溶剂离子键的静电吸引力很强，离子化合物由于其排列紧密离子化合物在水中会解离成离子化合物通常不能溶解在需要大量的能量才能克服，的结构，导致其硬度较高，自由移动的离子，这些离子非极性有机溶剂中，因为有因此离子化合物通常具有高但通常易碎，因为外力容易可以作为电流的载体，使溶机溶剂无法提供足够的能量熔点和沸点破坏离子晶格液导电来克服离子之间的静电吸引力金属键金属键是金属原子之间的一种特殊的化学键金属键形成于金属晶体中，金属原子通过自由电子形成一个整体金属键的定义自由电子金属阳离子

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2.12金属原子最外层电子脱离原失去电子的金属原子形成金子核束缚，成为自由电子，属阳离子，固定在晶格点阵在金属晶格中自由移动中静电作用

3.3自由电子与金属阳离子之间，通过静电作用形成金属键金属键的特点金属阳离子的吸引自由电子金属的特性金属原子失去电子形成金属阳离子，而自由电子能够在金属阳离子之间自由移金属键的特性决定了金属的延展性、导金属阳离子之间通过自由电子形成金属动，金属键的强度取决于自由电子的数电性、导热性等性质键量和阳离子之间的距离共价键与离子键的比较成键方式化合物性质共价键由原子之间共享电子对形成离子键由带相反电荷的离子通过静共价键化合物通常为非极性或弱极性，通常为气体或液体，不易导电电引力形成离子化合物通常为强极性，通常为固体，能导电123键能共价键的键能通常比离子键的键能弱共价键化合物通常熔点和沸点较低共价键与金属键的比较共价键1原子之间共享电子金属键2金属原子之间共享电子形成物质3非金属单质或化合物形成物质4金属单质共价键和金属键都是化学键，但它们在形成方式和性质方面有所不同共价键是由原子之间共享电子形成的，而金属键是由金属原子之间共享电子形成的离子键与金属键的比较成键粒子离子键阴阳离子1金属键金属阳离子和自由电子成键方式离子键静电吸引2金属键金属阳离子和自由电子的相互作用物质类型离子键离子化合物3金属键金属离子键和金属键都是化学键，但它们在成键粒子、成键方式和物质类型方面存在差异离子键由阴阳离子之间的静电吸引力形成，而金属键由金属阳离子和自由电子之间的相互作用形成离子键形成离子化合物，而金属键形成金属共价键的键长和键能键长键能是指两个原子核之间的平均距离是指在标准状态下断裂摩尔共1价键所需的能量键长越短，键能越大键能越大，键越稳定键长和键能是反映共价键强弱的重要指标共价键的形成过程原子间的相互作用原子间相互作用是指原子核和电子之间的吸引力和排斥力电子云重叠当原子间相互作用时，电子云会发生重叠，形成一个新的、稳定的电子云共享电子对重叠的电子云中，原子共享电子对，形成共价键共价键形成共价键的形成过程通常伴随着能量释放，使体系更加稳定共价键的断裂过程化学键断裂共价键的断裂是指两个原子之间共用电子对的断裂，需要能量输入断裂类型共价键的断裂主要分为两种类型均裂和异裂均裂均裂是指共用电子对断裂时，每个原子各得到一个电子，形成自由基异裂异裂是指共用电子对断裂时，电子对完全转移到一个原子，形成离子影响因素共价键断裂所需的能量取决于键的强度，键越强，断裂所需的能量越大共价键的极性与非极性极性共价键非极性共价键当两种不同元素的原子形成共价键时，由于电负性差异，电子当两种相同元素的原子形成共价键时，由于电负性相同，电子对偏向电负性较强的原子，形成极性共价键对均匀分布，形成非极性共价键共价键的电离定义影响因素共价键电离是指共价键化合物在溶液中共价键的极性、溶剂的极性、温度、浓或气相中断裂的过程，形成带电荷的离度等因素都会影响共价键的电离程度子共价键的共振电子离域共振结构

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2.12多个原子之间共享电子，形用多个共振结构来描述共振成离域键，增强稳定性体系，实际结构是这些结构π的混合体共振能稳定性

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4.34实际结构比任何一个共振结共振能的存在使得共振结构构都稳定，这种能量差值被比单个共振结构更稳定称为共振能共价键的杂化原子轨道杂化杂化轨道原子轨道杂化是指原子中不同杂化轨道具有相同能量和形状类型的原子轨道相互混合，形，并参与形成共价键成新的等价杂化轨道杂化类型常见的杂化类型包括杂化、杂化和杂化sp3sp2sp共价键化合物的性质低熔点和沸点溶解性可燃性柔韧性共价键化合物分子间作用力共价键化合物在极性溶剂中许多共价键化合物易燃，燃共价键化合物通常具有较好较弱，因此熔点和沸点较低易溶解，而在非极性溶剂中烧时会释放大量的热量的柔韧性，可以制成各种形难溶解状的物品共价键化合物的应用高分子材料药物许多高分子材料，如塑料、橡胶和纤维，都许多药物，如抗生素和止痛药，都是由共价是由共价键连接而成的键连接而成的燃料半导体如甲烷、乙烷等烃类物质都是共价键化合物硅和锗等半导体材料，通过共价键形成晶体，是重要的燃料来源结构。