高中化学第2章　共价键

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NaClHClCO电负性0.93.02.13.02.53.5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Na2O2 B.H2O2和CaF2C.NH3和N2 D.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⁃pπ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)1mol丙酮()分子中含有σ键的数目为。

(2)丁烯二酸(HOOCCHCHCOOH)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≡N)。(1)只有σ键的是(填序号，下同)；既有σ键又有π键的是。

(2)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是。

(3)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是。(4)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是。

答案精析一、1.(1)共用电子对(2)非金属(3)原子轨道增大负正深度思考1.水分子中的共价键是由O原子和H原子形成的单键；共价键的方向性导致水分子中的三个原子不在一条直线上。2.N和H原子的电子式分别为和，N原子最外层有3个未成对电子，H原子有1个未成对电子，形成共价键时每个N原子只需与3个H原子分别形成3个共用电子对即可达到稳定状态，共价键达到饱和，从而决定了分子中H原子个数。3.2.10.91.0离子共价应用体验1.(1)√(2)√(3)√2.D［两原子形成共价键时，原子轨道在两个原子核间重叠，即电子在两核之间出现的概率更大；两原子原子轨道重叠越多，键越牢固，体系的能量也越低；原子的体积大小与能否形成共价键无必然联系。］3.C［Cl2是双原子分子，H2S是三原子分子，这是由共价键的饱和性决定的，A不正确；氢气中的共价键没有方向性，C正确；两原子轨道发生重叠后，电子在两核间出现的概率增大，D不正确。］4.C［A项，Na2O2中既有离子键又有O—O共价键，不符合题意；B项，CaF2中只有离子键，不符合题意；D项，NaCl中只有离子键，不符合题意。］二、1.头碰头不变轴对称较大2.肩并肩镜面对称不能牢固断裂深度思考1.，在2p能级上有三个未成对电子，分别占据2px、2py、2pz三个原子轨道，当两个氮原子结合成氮分子时，两个氮原子的2px轨道沿x轴方向以“头碰头”的方式发生重叠，形成一个σ键；同时2py⁃2py和2pz⁃2pz轨道只能以相互平行的“肩并肩”的方式发生重叠，形成两个π键。2.(1)乙烷：7个σ键；乙烯：5个σ键和1个π键；乙炔：3个σ键和2个π键。(2)乙烯的碳碳双键和乙炔的碳碳三键中分别含1个和2个π键，π键原子轨道重叠程度小，不牢固，容易断裂；而乙烷中没有π键，σ键牢固，不易断裂。(3)稀有气体的单质分子中不含化学键；多原子分子中一定含有σ键，可能含有π键。应用体验1.D［共价单键为σ键，共价双键或三键中含有σ键、π键，故A正确；乙烯的结构简式为CH2CH2，存在4个C—Hσ键，一个碳碳双键中含有1个σ键和1个π键，所以乙烯分子中含有5个σ键和1个π键，故C正确；H2结构式为H—H，只存在σ键，N