师：同学们大家好，欢迎来到化学课堂。今天这节课，我们共同学习人教版化学必修2第一章第三节最后一个课时——共价键。在开始新课之前，我们先来回顾一下上节课的内容。
上节课，我们主要从稳定结构的观点研究了元素的原子相互结合的作用力，重点探讨了金属元素与非金属元素原子相结合时的作用力。特别强调了活泼非金属与活泼金属元素的原子相化合时，采用离子键的方式结合在一起。离子键是使阴阳离子相结合的相互作用，形成离子键的元素通常是活泼金属与活泼非金属元素。从稳定结构的角度看，活泼金属元素的原子容易失去电子达到稳定结构，活泼非金属元素的原子容易得到电子达到稳定结构，这一得一失之间形成了阴阳离子，把阴阳离子结合在一起的静电作用力就叫做离子键。
换个角度思考，如果是非金属元素与非金属元素的原子相化合，能不能采用像上节课一样的作用力结合在一起呢？请看讨论一：两个非金属元素的原子相结合时，能不能形成离子键？研究方法依旧是从稳定结构的观点出发。非金属元素的原子最外层电子数较多，有获得电子达到稳定结构的倾向，失去电子的倾向很弱。所以，我们判断两个非金属元素原子化合时，不能采用离子键的方式。那么，两非金属元素原子相化合时，该采用怎样的方式达到稳定结构呢？今天这节课，老师将以氢元素、氯元素为例，给大家介绍使非金属元素原子相结合的作用力。
同学们看到氢元素和氯元素后，马上能想到这两种元素可能组成三种稳定的分子：氢气分子、氯气分子、氯化氢分子。首先，我们来看图片，左边的氢原子和右边的氯原子，它们的表情并不高兴。同学们可能已经想到它们不高兴的原因了，当两个氢原子组合成氢气分子，或者两个氯原子组合成氯气分子时，它们的表情就变得开心起来了。不高兴的原因应该是这两个原子并不处在稳定结构，而组合成分子后成为稳定的分子，表情自然就开朗了。
我们从原子结构的角度来研究一下，为什么氢原子不稳定。这里有个示意图，氢原子核外有一个电子层，但这一个电子层上只有一个电子。即使只有一个电子层，也需要两个电子才稳定，所以氢原子会说：“我的核外最外层才一个电子，不稳定。”氯原子也会说：“我的最外层虽然是7个电子，但由于最外层是第三电子层，还需要一个电子才能稳定。”所以它们不高兴。但是，两个氢原子组合成氢气分子以后，怎么就变得稳定起来了呢？两个原子都想得电子达到稳定，怎样才能都稳定下来呢？老师想到了日常生活中的一个例子。某次课外活动，两人想去打乒乓球，需要一副球拍，可都没有，不过口袋里有点零钱，一副球拍大概40元。我有20元，买不了一副球拍，你有20元也买不到。但是我们可以合作，每人拿出20元凑在一起，40元就能买一副球拍。当然，这副球拍属于我俩共同所有，也可以说我们两个被这副球拍联系起来了，就能开心地去打球了，这是一种合作的结果，共赢，老师把它叫做“合作共赢”。那么微观世界有没有可能也采用这种方式呢？因为刚才说氢原子得到一个电子才能达到稳定结构，氯原子也是如此，那么氢和氢组合在一起，是不是可以通过这种合作的方式实现共赢呢？请看氢气分子的形成。氢原子最外层一个电子不稳定，然而，如果按照刚才所说的方式，两个氢原子把自己的一个电子都拿出来共同拥有。请看示意图，这两个电子既属于我，也属于你，既绕我的原子核运动，也绕你的原子核运动，使得我们俩最外层都达到了稳定结构，这不正好是一种合作共赢吗？氢分子这样相同原子之间结合时，可以考虑合作共赢。
那不同原子之间呢，我们再以氯化氢为例。请看氯化氢的形成过程。单个的氢原子不稳定，氯原子同样不稳定，能不能像上节课那样采用电子的得与失，实现两原子都稳定呢？这也是上节课老师提出的一个问题。我们看氢原子怎么说：“我只有一个电子，如果让我失去给你，你稳定了，我一无所有。”氯原子会怎么说：“我就更不能失去电子给你了，因为我失去一个电子最外层6个电子也不稳定。”两个原子都是缺少电子，需要再获得电子才能达到稳定结构。那能不能像刚才那样合作共赢呢？请看示意图，氢原子拿一个电子，氯原子也拿一个电子，这一对电子既属于你，也属于我，既绕我的原子核运动，也绕你的原子核运动，我们俩都实现了最外层稳定结构。从电性的角度来看，电子带负电，共用电子对会受到两边原子核的吸引。当然，反过来这一个共用电子对也会吸引两个原子核。这个共用电子对在两原子核之间形成的作用，化学上给它起个名字叫共价键。我们一起来看一下共价键的定义：原子之间通过共用电子对所形成的相互作用叫共价键。从成键粒子的角度看，是由原子构成，因为这些原子并没有完全地得到或者失去电子，没有转变成离子。成键粒子原子，成键的实质可以说共用电子对与两原子核有吸引力，两原子核也吸引共用电子。这个共用电子对像胶水一样将两个原子连接在一起，成为稳定的分子。所以我们说共价键的成键实质是共用电子对。从成键元素上看，应该都是需要获得电子才能达到稳定结构的非金属元素，所以我说共价键的成键元素是非金属元素，同种或者不同种，这是一般情况。至于特殊条件下金属与非金属以共价键结合，这是未来课程要学的内容。如果确定了成键元素一般是非金属元素，我们也可以预测共价键主要存在于哪些物质中。所以我们说一说共价键存在于：第一，可能是非金属单质类；第二，可能是非金属化合物；第三，也有可能是在原子团内部，当然还有一些特殊情况以后再说。
讲完了共价键的概念，每当学一个新的化学概念时，我们总是希望能通过特殊的化学用语去表达它，就像上节课一样，我们也可以用电子式来表示共价键。请看第一类分子，双原子分子它们的电子式该如何书写？老师一般要讲两步：第一步，确定共用电子对的数目。由于只是双原子，只有两个原子共用，那么确定共用电子对数目的方法是结合原子结构和稳定结构的理论，确定每个原子还需要得到多少电子才能达到稳定结构，从而确定共用电子对数。例如氢分子，两个原子各需要得到一个电子才达到稳定结构，那就共用两个电子，表达成这样：两元素符号中间有一对电子。氯原子最外层7个电子，两个氯原子一共需要得到2个电子才能稳定，所以也是共用两个电子。
那还有没有共用的电子怎么办呢？所以就到了第二步，第一步写好共用电子，第二步没有共用的电子以成对的方式写在元素符号的周围，并称之为孤电子对。这里就有两个概念了：共用电子对和孤电子对。讲到这里，有同学可能会以为双原子分子之间是不是只能共用一对电子？我们再看第三个例子，氮气分子。从原子结构和稳定结构的理论来看，每个氮原子需要得到3个电子才能稳定，两个氮原子就需要得到6个电子，那它们就共用6个电子，每个氮原子提供3个。这样表达：共用的三对电子写在中间，没有共用的写在两边并保持对称性。
这是双原子分子的电子式的书写。假如原子数再增多，例如氨气、二氧化碳，一般多原子的电子式书写可以考虑先确定处于中心的是谁。确定中心原子的方法是将需要得电子数多的放在中间，比如氨分子中氮原子还缺3个电子才能稳定，就把氮原子放在中间，每个氮原子与三个氢原子分别再共用一对电子，写成这样。为了表示区别，两个不同原子之间各提供一个电子共用时用点和叉，大家还注意到氮原子的下方还有一个孤电子对。
同理，我们还可以确定二氧化碳的电子式，当然是以需要获得电子数多的碳原子为中心。好，每当你写好了电子式，尤其是复杂物质的电子式时，最好能检查一下，检查的角度有两个：第一，是不是每个原子都符合了稳定结构；第二，有没有漏写孤电子对。说完了电子式的书写，我们经常还会碰到这种情况，用电子式表示一个共价键的形成过程，像上节课那样，这个表示共价键的形成过程可以有固定格式，这个固定格式是在左边写原子的电子式，中间用箭头连接，右边写分子的电子式。这就表示了氯化氢分子是由氢原子和氯原子通过共价键的方式结合在一起的。同样的，二氧化碳是由碳原子和氧原子通过共价键结合在一起，大家看到一个二氧化碳有两个氧原子，在表示物质形成过程时，原子的电子式也就是处于左边的，可以合并，所以可以填个2，表示二氧化碳的形成过程与电子的共用过程不涉及电子得失。上节课所教的那些弯箭头在这里就用不到了。