共价键的特征与类型

1、第二章分子结构与性质第一节共价键第1课时共价键的特征与类型目标定位1.熟知共价键的概念与形成，知道共价键的特征一一具有饱和性和方向性。2.能够从不同的角度对共价键分类，会分析(T键和兀键的形成及特点。新知导学新知探究点点落寞一、共价键的形成与特征1 .共价键的形成(1)概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键。(2)成键的粒子：一般为非金属原壬(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。(3)键的本质：原子间通过共用电子对(即电子云重叠)产生的强烈作用。(4)键的形成条件：非金属元素的原壬之间形成共价键，大多数电负性之差小于1.7的金属与非金属原子之间形成共价键。2 .共价键的特征(

2、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”。用电子排布图表示HF分子中共用电子对的形成如下:原子哪谑电子云)亚科HF。由以上分析可知，F原子与H原子间只能形成1个共价键，所形成的简单化合物为同理，O原子与2个H原子形成2个共用电子对，2个N原子间形成3个共用电子对。(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，原子轨道重叠的愈多，电子在核间出现的概率越大,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。L归纳总结-1共价

3、键的形成与特征(1)当成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋状态相反的未成对电子形成共用电子对,两原子核间的电子密度增&系的能量降低(2)共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关至一共价键的方向性决定了分子的立体构型。(3)并不是所有共价键都具有方向性，如两个s电子形成共价键时就没有方向性。z活学活用1 .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答案D解析两原子形成共价键时，电子云发生重叠，即电子在两核之间出现的概率更大；两原子电子云重叠越多，键越牢固，体系的能

4、量也越低；原子的体积大小与能否形成共价键无必然联系。2 .下列说法正确的是()A.若把H2s分子写成H3s分子，违背了共价键的饱和性8, H3O+的存在说明共价键不具有饱和性C.所有共价键都有方向性D.两个原子轨道发生重叠后，电子仅存在于两核之间答案A解析S原子有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，形成的氢化物为H2S,A项对；H2O能结合1个H+形成H3O+,不能说明共价键不具有饱和性，B项错；出分子中，H原子的s轨道成键时，因为s轨道为球形，所以“分子中的H-H键没有方向性，C项错；两个原子轨道发生重叠后，电子只是在两核之间出现的概率大，D项错。二、共价键的类型1. 共价键的分类按照不同的

5、分类方法，可将共价键分为不同的类型：里键:如HH(1)按共用电子对数目分类S次键：如C=C二键：如N三N俳极性键：如Cl-Cl按共用电子对是否偏移分类加口如h住建(3)按电子云的重叠方式分类i"2. (T键与冗键(T键b键：形成共价键的未成对电子的原子轨道采取“头碰头”的方式重叠,这种共价键叫键。b键的类型：根据成键电子原子轨道的不同，b键可分为S6b键、S-p搬、p-p演1。a. s-s键：两个成键原子均提供s轨道形成的共价键。b. s-p维：两个成键原子分别提供s轨道和p轨道形成的共价键。c. p-p艇：两个成键原子均提供p轨道形成的共价键。(T键的特征a.以形成化学键的两原子核

6、的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变一这种特征称为轴对称。b.形成b键的原子轨道重叠程度较大3b键有较强的稳定性。(T键的存在：共价单键为(T键；共价双键和共价三键中存在一个(T键。(2)兀键兀键：形成共价键的未成对电子的原子轨道采取“肩并肩”的方式重叠,这种共价键叫键。兀键的特征a.每个兀键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两根L如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称。b.形成兀键时原子轨道重叠程度比形成b键时心兀键没有b键牢固。兀键的存在：兀键通常存在于双键或三键中。归纳总结b键和冗键的比较键的类型0键冗键原子轨道重叠方式两个原子的成

7、键轨道沿着键轴的方向以“头碰头”的方式重叠两个原子的成键轨道以“肩并直”的方式重叠原子轨道重置部位两原子核之间，在键轴处键轴上方和卜方，键轴处为零原子轨道重叠程度大小键的强度较大较小化学活泼性不活泼活泼示意图i仃键（2“口踪O<20-t-CHv-:：E昼X活学活用3. b键可由两个原子的s轨道或一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道或两个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成。则下列分子中的b键是由两个原子的s轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是（）A.H2B.HClC.CI2D.F2答案A解析A项中H2是由两个1s轨道形成的b键；B项中是由H的1s轨道与Cl的3P轨道形成的b键；C项中

8、是由Cl的两个3P轨道形成的b键；D项中是由F的两个2P轨道形成的d键。4.下列有关化学键类型的判断不正确的是（）A.s-s制!与s-p维的对称性不同B.分子中含有共价键，则至少含有一个b键C.已知乙快的结构式为HC三CH,则乙快分子中存在2个b键（CH）和3个兀键（C三C）D.乙烷分子中只存在b键，即6个CH键和1个CC键都为b键，不存在兀键答案C解析s-s疑无方向性，s-p超轴对称，A项对；在含有共价键的分子中一定有（T键，可能IIIIIIH-C-C-HII有兀键，如HCl、N2等，B项对；单键都为b键，乙烷分子结构式为HH，其6个CH键和1个CC键都为b键，D项正确；共价三键中有一个为b

9、键，另外两个为兀键，故乙快（HC三CH）分子中有2个CH（r键，C三C键中有1个b键、2个兀键，C项错。颔学习小结本质：原子之间形成共用屯户对（或电了云重叠）特征:具有方向性和饱和性特征成键方式b键号电子云呈轴对称"键圾电子云呈镜面对称共价单键仃键规律d共价双键1个曰键J个兀键、共价三健1个曰键、2个兀键达标检测当堂检测巩固反馈C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成(T键，不能形成兀键D.在分子中，化学键可能只有兀键而没有(T键答案Db键的键能，所以反应时易断(T键，根据形成原子的核外H、Cl原子跟其他原子只能形解析本题主要考查(T键和兀键的形成。由于兀键的键能小于裂，A项正确；

10、在形成分子时为了使其能量最低，必然首先形成电子排布来判断是否形成兀键，所以B项正确，D项错误；像成(T键。4,下列分子中含有两个兀键的组合是()“0CO2HC三NNH3心CH4A.B.C.D.答案B解析H2O分子中含有2个H0键，不含兀键，错误；C02的分子中只有两个C=0,含有两个兀键，正确；HC三N的分子中有C三N,含有两个兀键，正确；NH3分子中含有3个HN键，不含兀键，错误；N2的分子中有N三N,含有两个兀键，正确；CH4的分子中有4个HC键，不含兀键，错误。故分子中含有两个兀键的是。5.分析下列化学式中画有横线的元素，选出符合要求的物质并填空。A.NH3B,H2OC.HCl_D,CH

11、4E.C2H6F.N2(1)所有的价电子都参与形成共价键的是。(2)只有一个价电子参与形成共价键的是。(3)最外层有未参与成键的电子对的是。(4)既有(T键，又有兀键的是。个冗键。(5)某有机物的结构式如下所示:则分子中有个b键,答案(1)DE(2)C(3)ABCF(4)F(5)73解析NH3中N原子与3个H原子形成3个b键，还有一对不成键电子；H2O中0原子与2个H原子形成2个b键，还有两对不成键电子；HCl中Cl原子与1个H原子形成1个b键,还有三对不成键电子；CH4中C原子与4个H原子形成4个b键，所有价电子都参与成键，其分子构型为正四面体形；C2H6中C原子分别与3个H原子及另1个C原

12、子形成4个b键,所有价电子都参与成键，C-H为极性键，C-C为非极性键；N2中N原子与另1个N原子形成1个（T键，2个兀键，还有一对不成键电子。除共价单键全部为（T键外，双键中有一个为（T键，另一个为兀键；三键中有一个为（T键，另两个为兀键，故该有机物分子中（T键总数为7,兀键总数为3。课时作业分层设计基能并重基础过关题组一共价键的形成与判断1 .下列说法正确的是（）A.含有共价键的化合物一定是共价化合物B.由共价键形成的分子一定是共价化合物C.分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物D.只有非金属原子间才能形成共价键答案C解析在离子化合物中也有共价键，如NaOH;由不同元素的原子形成的共价键

13、分子是共价化合物，由相同元素的原子形成的共价键分子是单质，如H?C12等；对于D项，也存在金属元素的原子与非金属元素的原子间形成共价键的化合物，如A1C13等。2 .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CaF2C. NH3和N2D.HNO3和NaCl答案C解析A项，Na2O2中既有离子键又有OO共价键，不正确；B项，CaF2中只有离子键，不正确；D项，NaCl属于离子化合物，没有共价键。3 .已知：X、Y、Z、W四种元素原子的电负性数值。70ftX丫ZW电负性2.53.51.22.4你认为上述四种元素中，最容易形成共价键的是（）A.X与丫B.X与W仁

14、丫与2口.丫与亚答案B解析当两种元素原子的电负性相差很大时，形成的将是离子键；当两种元素原子的电负性相差不大时，形成的将是共价键。题组二共价键的类型与特征4 .下列物质中b键和兀键数目比为1：2的是（）A.O2B.HCNC.CO2D.N2答案D解析O2的结构式是O=O,分子中两个氧原子形成共价双键，分子中b键和兀键数目比为1 ：1,A错误；HCN的结构式是HC三N,分子中b键和兀键数目比为1：1,B错误；CO2的结构式是O=C=O,分子中（T键和兀键数目比为1：1,C错误；N2的结构式是N三N,分子中b键和兀键数目比为1：2,D正确。5 .下列说法正确的是（）A.所有的原子轨道都具有一定的伸展

15、方向，因此所有的共价键都具有方向性B.某原子跟其他原子形成共价键时，其共价键数一定等于该元素原子的价电子数C.基态C原子有两个未成对电子，所以最多只能形成2个共价键D. 1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的答案D解析只有2个s原子轨道重叠形成的共价键没有方向性，其他原子轨道重叠形成的共价键都有方向性，故A不正确；非金属元素的原子形成的共价键数目一般等于该原子最外层的未成对电子数，不能说一定等于该元素原子的价电子数，故B不正确；在形成CH4分子的过程中，碳原子2s轨道中的1个电子激发到2P空轨道，这样形成了4个未成对电子，C不正确；N原子最外层2p轨道上共有

16、3个未成对电子，1个N原子可以与3个H原子结合形成NH3,此时共价键饱和，D正确。6.下列关于共价键的说法不正确的是（）A.H2s分子中两个共价键的键角接近90。的原因是共价键有方向性及S原子中p轨道的形状B.N2分子中有一个b键，两个兀键C.两个原子形成共价键时至少有1个（T键D.在双键中，（T键不如兀键稳定答案D题组三b键、兀键的比较与判断7,下列关于（T键和兀键的说法中，不正确的是（）a.s轨道与s轨道只能“头碰头”重叠而形成s-saB.s轨道与p轨道只能“头碰头”重叠而形成s-p维C. p轨道与p轨道可以“肩并肩”重叠而形成p-p艇D. p轨道与p轨道可以“肩并肩”重叠而形成p-p罐答

17、案C解析s轨道只能形成（T键；p轨道与p轨道可"头碰头"重叠而形成p-p0键，也可“肩并肩”重叠而形成p-p兀键。8.下列有关o键和兀键的说法错误的是（）A.在某些分子中，化学键可能只有（T键而没有兀键B.当原子形成分子时，首先形成b键，可能形成兀键C.气体单质中，一定有（T键，可能有兀键D.一般情况下，同一个分子中的b键比兀键更稳定些答案C解析共价键中一定含b键，则在分子中，化学键可能只有b键，而没有兀键，A正确；原子形成分子，优先头碰头重叠，则先形成b键，可能形成兀键，B正确；气体单质分子中，可能只有b键，如C12,也可能既有（T键又有兀键，如N2,但也可能没有化学键，

18、如稀有气体，C错误；兀键不稳定，易断裂，则含有兀键的分子在反应时，兀键是化学反应的积极参与者，D正确。9.关于（T键和兀键的比较，下列说法不正确的是（）A.（T键是轴对称的，兀键是镜面对称的B. b键是“头碰头”式重叠，冗键是“肩并肩”式重叠C. （T键不能断裂，兀键容易断裂D. H原子只能形成b键，O原子可以形成b键和兀键答案C解析化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成。b键较稳定，不易断裂，而不是不能断裂。10.下列说法不正确的是（）A.在CH2=CHC三N分子中含6个b键，3个兀键B. 2个原子形成的多重共价键中，只能有一个是b键，而兀键可以是一个或多个C. s电子与s电子间形成的键一定

19、是b键，p电子与p电子间形成的键一定是兀键D.共价键一定有原子轨道的重叠答案C解析原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为b键；以“肩并肩”方式相互重叠形成的共价键为兀键。b键是轴对称，而兀键是镜面对称。分子中所有的单键都是（T键，双键中有一个（T键、一个兀键。能力提升11 .甲、乙、丙三种有机物的结构如下：（）II甲：丙：CH2=CHCN甲分子中有个b键，个兀键，(填“有”或“没有”)非极性键。(2)乙分子中每个碳原子形成个b键，个兀键。(3)丙分子中(T键与兀键的数目之比为。答案(1)82有(2)31(3)2：1解析(1)甲分子中有3个CH(r键,2个CC(r键,2个COb键,1个O

20、H(r键；C=C和C=O中分别有1个兀键；有C=C、C=C非极性键。(2)乙分子中C与O原子之间形成1个b键和1个兀键，C与两个Cl原子之间分别形成1个0键。丙分子中含有1个C=C键，1个C三N键，3个C-H键和1个C-C键，故丙分子中共有6个b键和3个兀键。12 .碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是答案C有4个价电子且半径较小，难以通过得或失电子达到稳定结构解析在原子结构中，最外层电子小于4个的原子易失去电子，而碳原子的最外层是4个电子，且碳原子的半径较小，难以通过得或失电子达到稳定结构，所以通过共用电子对的方式，即形成共价键来达到稳定结构。13 .现有四种短周期元素A、B、C、D

21、,已知：C、D在同一周期，A、B在同一主族；它们可以组成化合物A2C、B2c2、DC2、D2A4等；B的阳离子与C的阴离子的核外电子排布相同；B2c2同A2c或DC2反应都生成气体C2,B与A2c反应生成气体A2,A2与气体C2按体积比2：1混合后点燃发生爆炸，其产物是一种常温下常见的无色无味的液体。请回答下列问题：(1)写出元素符号：A、B、C、D。(2)在A2C、B2c2、DC2和D2A4中，同时含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式为;按原子轨道重叠方式，其非极性键的类型是。化合物DC2的结构式。(3)A2c分子的电子式，按原子轨道重叠方式，其共价键的类型是。D2A4是平面形分子，其分

22、子中含有个b键，个兀键。(4)写出下列反应的化学方程式或离子方程式：B2c2与A2c反应的化学方程式：B2C2与DC2反应的化学方程式：；B与A2c反应的离子方程式：答案(1)HNaOC+()：。汨?-Na+(2) 一“p-pctO=C=O4fiH：()：II(3) s-pM51(4)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2T2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+。22Na+2H2O=2Na+2OH+H2T解析由A2与气体C2按体积比2：1混合后点燃能发生爆炸，其产物是一种常温下常见的无色无味的液体，可知该液体是H2O,A是H元素，C是O元素；由B与A2c反应生成气体A2知，B是Na元素；由

23、B2c2同A2c或DC2反应都生成气体C2知，D是碳元素。14.回答下列问题：(1)1molCO2中含有的b键数目为。(2)已知CO和GN与N2结构相似，CO分子内b键与兀键个数之比为。HCN分子内(T键与兀键数目之比为。(3)队(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。队可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4。)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)1AH=-1038.7kJmol若该反应中有4molNH键断裂，则形成的兀键有mol。(4)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子，该分子中b键与兀键的个数比为。(5)1mol乙

24、醛分子中含有b键的数目为个，1个CO(NH2)2分子中含有b键的个数为O(6)CH4、NH3、H2O、HF分子中，共价键的极性由强到弱的顺序是。答案(1)2Na(2)1：21：1(3)3(4)5：1(5)6Na(或3.612X1024)7(6)HF>H2O>NH3>CH4解析(1)CO2分子内含有碳氧双键，双键中一个是(T键，另一个是兀键，则1molCO2中含有的b键为2Na。(2)N2的结构式为N三N,推知：CO结构式为C三O,含有1个b键、2个兀键；CN结构式为C三N，HCN的结构式为HC三N,HCN分子中键与兀键均为2个。(3)反应中有4molNH键断裂，即有1molN2H4参加反应，生成1.5molN2,则形成的兀键有3mol。IH/c-C/(4)设分子式为CmHn,则6m+n=16,解之得m=2,n=4,即C2H4,结构式为HH。单键为b键，双键有1个b键和1个兀键，所以C2H4中共含有5个(T