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第一节 共价键
第1课时 共价键
[核心素养发展目标]1.能从微观角度分析形成共价键的微粒、类型,能辨识物质中含有的共价键。2.理解共价键中σ键和π键的区别,建立σ键和π键的思维模型,熟练判断分子中σ键和π键的存在及个数。
一、共价键的形成与特征
1.共价键的形成
(1)概念:原子间通过所形成的相互作用。
(2)成键的粒子:一般为原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。
(3)成键本质:当成键原子相互接近时,在两个原子核间重叠,电子出现在核间的概率,电子带电,把带电的两个原子核“黏结”在一起了。
2.共价键的特征
(1)饱和性
按照共价键的共用电子对理论,一个原子有几个未成对电子,便可和几个自旋状态相反的电子配对成键,这就是共价键的饱和性。
(2)方向性
除s轨道是球形对称外,其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时,原子轨道重叠的越多,电子在核间出现的概率越大,体系的能量下降也就越多,所形成的共价键就越牢固,因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成,所以共价键具有方向性,如图所示。
1.水分子中的共价键是哪些原子形成的?为什么水分子中的三个原子不在一条直线上?
2.NH3分子中为什么N原子是1个,而H原子为3个?
3.从电负性的角度理解共价键、离子键的形成条件,完成表中内容。
原子 | Na | Cl | H | Cl | C | O |
电负性 | 0.9 | 3.0 | 2.1 | 3.0 | 2.5 | 3.5 |
电负性之差 (绝对值) | | | |
结论:当元素的电负性相差很大,化学反应形成的电子对不会被共用,形成的将是键;而键是元素的电负性相差不大的原子之间形成的化学键。
1.正误判断
(1)共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的( )
(2)共价键的饱和性决定了分子内部原子的数量关系( )
(3)共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的( )
2.(2024·济南高二月考)下列不属于共价键成键因素的是( )
A.共用电子对在两原子核之间高概率出现
B.共用的电子必须配对
C.成键后体系能量降低,趋于稳定
D.两原子体积大小要适中
3.下列说法正确的是( )
A.Cl2是双原子分子,H2S是三原子分子,这是由共价键的方向性决定的
B.H2O与H2S的空间结构一样是由共价键的饱和性决定的
C.并非所有的共价键都有方向性
D.两原子轨道发生重叠后,电子在两核间出现的概率减小
4.下列各组物质中,所有化学键都是共价键的是( )
A.H2S和Na2O2B.H2O2和CaF2
C.NH3和N2D.HNO3和NaCl
对于共价键的错误认识
(1)共价键不仅存在于共价化合物中,也可以存在于离子化合物中,如NaOH、NH4Cl中都含有共价键,还可以存在于非金属单质中,如H2、O3等。
(2)非金属元素之间并不是只形成共价键,也可以形成离子键,如NH4NO3只由非金属元素组成,但是含有离子键。
(3)活泼的金属元素和非金属元素之间也可以形成共价键,如AlCl3中只有共价键。
(4)所有共价键都有饱和性,但并不是所有的共价键都有方向性,如氢气中的共价键就没有方向性。
二、共价键类型
1.σ键
形成 | 由两个原子的s轨道或p轨道“”重叠形成 |
类 型 | s⁃s型 |
|
s⁃p型 |
|
p⁃p型 |
|
特征 | 以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作,共价键的电子云的图形,这种特征称为;一般来说,σ键的强度 |
2.π键
形成 | 由两个原子的p轨道“”重叠形成 |
p⁃p π键 |
|
特征 | π键的电子云具有性,π键旋转;π键不如σ键,较易 |
3.σ键和π键的一般判断规律
共价单键 | σ键 |
共价双键 | 一个σ键、一个π键 |
共价三键 | 一个σ键、两个π键 |
1.画出基态氮原子的轨道表示式,并说明氮分子中的N≡N是由哪些类型的共价键构成的?
2.观察如图乙烷、乙烯和乙炔分子的结构,并回答下列问题。
(1)它们的分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成?
(2)乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼?
(3)在气体单质分子中,一定含有σ键,可能含有π键吗?
1.(2023·长沙高二期末)下列关于σ键和π键的说法不正确的是( )
A.σ键和π键能同时存在于同一个分子中
B.σ键是原子轨道“头碰头”重叠形成的,π键是原子轨道“肩并肩”重叠形成的
C.乙烯分子中含有5个σ键和1个π键
D.H2分子中只存在σ键,N2分子中只存在π键
2.(1)1 mol丙酮(
)分子中含有σ键的数目为。
(2)丁烯二酸(HOOCCH
CHCOOH)分子结构中含有个σ键和
个π键。
(3)在N2F2分子中,所有原子均满足8电子稳定结构,则该分子中两个N原子间的共价键组成为个σ键和
个π键。
3.有以下物质:①HF,②Cl2,③H2O,④N2,⑤C2H4,⑥C2H6,⑦H2,⑧H2O2,⑨HCN(H—C

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