新教材2025版高中化学专题3微粒间作用力与物质性质第三单元共价键共价晶体第1课时共价键的形成和共价键的类型学生用书苏教版选择性必修2

第三单元共价键共价晶体第1课时共价键的形成和共价键的类型课程目标1．了解共价键的成因和共价键的特征(方向性和饱和性)。2．理解共价键的主要成键方式(σ键和π键)。3．理解σ键和π键的性质和特征。图说考点基础知识自学·思记·尝试[新知预习]共价键及其特征1．共价键的形成（1）概念：吸引电子实力相近的原子之间通过形成共价键。（2）成键的粒子：一般为非金属或金属原子与非金属原子。（3）成键的本质：原子间通过产生的剧烈相互作用。（4）键的形成条件：非金属元素的之间形成共价键，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(1)饱和性：确定分子的________。(2)方向性：确定分子的____________。3．共价键的类型及特征Ⅰ.共价键依据____________________分为极性键和非极性键。按________________分为σ键和π键。(1)σ键形成成键原子的s轨道或p轨道“________”重叠而形成类型s­s型s­p型H—Cl的s­pσ键的形成p­p型Cl—Cl的p­pσ键的形成特征①以形成化学键的两原子核的________为轴作旋转操作，共价键电子云的图形________，这种特征称为________②σ键的强度________(2)π键形成由两个原子的p轨道“________”重叠形成p­p型p­pπ键的形成特征①每个π键的电子云由两块组成，分别位于由____________构成平面的两侧，假如以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为________，这种特征称为________对称②π键________旋转；不如σ键坚固，较易________(3)推断σ键和π键的一般规律①共价单键是________键；②共价双键和共价三键中有一个键是________键，其他的都是________键。Ⅱ.非极性键和极性键非极性键两个成键原子吸引电子的实力________，共用电子对____________极性键两个成键原子吸引电子的实力________，共用电子对____________。在极性键中，成键原子吸引电子的实力差别越大，共用电子对偏移的程度________，共价键的极性________Ⅲ.配位键(1)形成由一个原子供应________与另一个有空轨道可接受电子的原子形成________。(2)表示常用“________”表示配位键，箭头指向____________的原子，如NH4+的结构式可表示为____________，但N[即时性自测]1．下列不属于共价键成键因素的是()A．形成共用电子对B．成键原子的原子轨道在空间重叠C．形成化学键，体系能量降低，趋于稳定D．两原子体积大小要适中2．下列元素的原子间易形成共价键的是()A．Na和ClB．K和FC．H和ClD．Ca和O3．下列关于σ键的说法错误的是()A．假如电子云图像是由两个s电子重叠形成的，即形成s­sσ键B．s电子与p电子形成s­pσ键C．p电子与p电子不能形成σ键D．HCl分子里含一个s­pσ键4．下列分子中，只有σ键没有π键的是()A．CH4B．N2C．CH2=CH2D．CH≡CH5．有以下物质：①HF②Cl2③H2O④N2⑤C2H4⑥C2H6⑦H2⑧H2O2⑨HCN(H—C≡N)。(1)只含有极性键的是________。(填序号，下同)(2)只含有非极性键的是________。(3)既有极性键，又有非极性键的是________。(4)只有σ键的是________。(5)既有σ键，又有π键的是________。技能素养合作·探究·共享提升点一σ键和π键[例1]关于σ键和π键的比较，下列说法不正确的是()A．σ键是轴对称的，π键是镜面对称的B．σ键是“头碰头”式重叠，π键是“肩并肩”式重叠C．σ键不能断裂，π键简单断裂D．氢原子只能形成σ键，氧原子可以形成σ键和π键[提升1](1)已知碳的氧化物可以制备尿素、乙烯脲等，其中乙烯脲可用于制备树脂、增塑剂、喷漆、胶黏剂等。①乙烯脲中含σ键与π键的数目之比为________。②尿素分子中σ键与π键的数目之比为________。(2)下列物质中，σ键和π键数目相等的是________；σ键数目小于π键数目的是________；σ键和π键数目之比为2∶1的是________。只含有极性键的是________。A．CH2=CH—C≡NB．N≡C—C≡NC．CH2=CH—COOHD．H—C≡N状元随笔(1)两原子间可以只形成σ键，但不能只形成π键，即多原子分子中肯定有σ键，可能有π键。(2)σ键和π键对分子性质的影响：通常状况下，σ键比π键坚固，π键比较简单断裂，因此含π键的化合物的化学性质比只含有σ键的化合物活泼，如乙烯的化学性质比乙烷活泼。[关键实力]σ键与π键的比较共价键类型σ键π键示意图原子轨道重叠方式“头碰头”重叠“肩并肩”重叠原子轨道重叠部位两原子核之间，在键轴处键轴上方和下方，键轴处为零原子轨道重叠程度大小键的强度较大较小活泼性不活泼活泼成键规律共价单键是σ键；双键中一个键是σ键，一个键是π键；三键中一个键是σ键，另外两个键是π键状元随笔两个自旋方向相反的s电子或s电子与p电子只能形成σ键不能形成π键，而两个自旋方向相反的p电子既可形成σ键，又可形成π键，但是首先要形成σ键。因为形成σ键时原子轨道重叠的程度比形成π键时原子轨道重叠的程度大，电子在核间出现的概率大，共价键强，形成的分子更稳定。提升点二共价键的特征与分类[例2]下列说法正确的是()A．全部的原子轨道都具有肯定的伸展方向，因此全部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，其共价键数肯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确定的[提升2]共价键具有饱和性和方向性，下列有关叙述不正确的是()A．共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数确定的B．共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性确定的C．共价键的饱和性确定了分子内部原子的数量关系D．共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关状元随笔留意：(1)共价键的饱和性确定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。(2)共价键的方向性确定了分子的立体结构。(3)并不是全部的共价键都具有方向性。如两个s电子形成的共价键就没有方向性。[关键实力]共价键的特征和分类方法1．共价键特征(1)当成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，两原子核间的电子密度增大，体系的能量降低。(2)共价键的饱和性确定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。(3)共价键的方向性确定了分子的立体构型。但并不是全部共价键都具有方向性，如两个s轨道形成共价键时就没有方向性。2．共价键的分类方法分类标准类型共用电子对数单键、双键、三键共用电子对的偏移程度极性键、非极性键原子轨道重叠方式σ键、π键共用电子对来源配位键、非配位键状元随笔(1)共价键的成键微粒为原子，形成共价键的两种原子对应元素的电负性相差较小。(2)共价键可分为极性共价键和非极性共价键。两个同种元素的原子之间形成的共价键是非极性共价键，如C—C、O—O键；两个不同种元素的原子之间形成的共价键是极性共价键，如H—Cl、H—C、C—O键。形成性自评1．下列分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是()A．H2B．HFC．Cl2D．F22．下列说法中不正确的是()A．σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键C．气体单质中，肯定有σ键，可能有π键D．N2分子中有一个σ键，两个π键3．下列说法正确的是()A．π键是由两个p电子以“头碰头”方式重叠而成的B．σ键是镜面对称，而π键是轴对称C．乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含σ键和π键D．H2分子中含σ键，Cl2分子中含π键4．下列关于共价键的说法正确的是()A．共价键只存在于共价化合物中B．金属元素和非金属元素间肯定不能形成共价键C．非极性键只存在于单质分子中D．离子化合物中既可能含有极性键也可能含有非极性键5．下列关于乙醇分子的说法正确的是()A．分子中共含有8个极性共价键B．分子中不含有非极性共价键C．分子中只含有σ键D．分子中含有1个π键6．下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是()7．过二硫酸(H2S2O8)的结构式为按要求回答问题：一分子H2S2O8含有________个σ键，________个极性键，________个非极性键，________个配位键。8．a、b、c、d为四种由短周期元素组成的物质，它们都含有14个电子，且均含共价键。回答下列问题：(1)c是双核单质，其电子式为____________。c分子中所含共价键的类型为____________(填“极性键”或“非极性键”)。c单质常温下性质稳定，不易与其他物质反应，缘由是____________________________________________________________________________________________________。(2)d是四核化合物，其结构式为____________，d分子内含有________个σ键，________个π键，σ键和π键的强度大小关系为σ键________(填“＞”“＜”或“＝”)π键，缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第三单元共价键共价晶体第1课时共价键的形成和共价键的类型基础学问新知预习1．共用电子对原子共用电子对(即电子云重叠)原子2．组成立体构型3．Ⅰ.共用电子对是否偏移原子轨道重叠方式(1)头碰头连线不变轴对称较大(2)肩并肩两原子核镜像镜面不能断裂(3)σσπⅡ.相同不发生偏移不同发生偏移越大越强Ⅲ.(1)孤电子对共价键(2)→接受孤电子对即时性自测1．解析：共价键的本质是在原子之间形成共用电子对。两原子形成共价键时原子轨道发生重叠，两原子的原子轨道重叠越多，键越坚固，体系的能量也越低，但对成键原子体积的大小没有要求。综上所述，故选D项。答案：D2．解析：非金属元素的原子间简单形成共价键，活泼的金属和非金属元素的原子间简单形成离子键。则Na和Cl形成的是离子键，A错误；K和F形成的是离子键，B错误；H和Cl均是非金属元素，形成的是共价键，C正确；Ca和O形成的是离子键，D错误。答案：C3．解析：s电子与s电子、s电子与p电子只能形成σ键；p电子与p电子“头碰头”形成σ键，“肩并肩”形成π键。HCl分子中的σ键是由H的s电子和Cl的p电子形成的spσ键。答案：C4．解析：两原子间形成共价键，先形成σ键，然后再形成π键，即共价单键全部为σ键，共价双键、共价三键中肯定含有一个σ键，其余为π键。答案：A5．解析：依据共价键的存在范围、极性键与非极性键的区分、σ键和π键的形成条件和特征，便可得出各题答案。答案：(1)①③⑨(2)②④⑦(3)⑤⑥⑧(4)①②③⑥⑦⑧(5)④⑤⑨技能素养例1解析：σ键较稳定，不易断裂，而不是不能断裂。化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成。答案：C提升1解析：(1)单键为σ键，双键中含一个σ键、一个π键。①一个乙烯脲分子中含12个σ键、1个π键，故σ键与π键数目之比为12∶1。②一个尿素分子中含7个σ键、1个π键，故σ键与π键的数目之比为7∶1。答案：(1)①12∶1②7∶1(2)DBAD例2解析：只有2个s原子轨道重叠形成的H—H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，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，不能说肯定等于该元素原子的价电子数，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。答案：D提升2解析：一般地，原子的未成对电子一旦配对成键，就不再与其他原子的未成对电子配对成键了，故原子的未成对电子数目确定了该原子形成的共价键具有饱和性，这一饱和性也就确定了该原子成键时最多连接的原子数，故A、C正确；形成共价键时，为了达到原子轨道的最大重叠程度，成键的方向与原子轨道的伸展方向就存在着必定的联系，则共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性确定的，故B正确；共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度无关，与原子的未成对电子数有关，故D错误。答案：D形成性自评1．解析：氢气中存在ssσ键，A不正确；HF中存在spσ键，B正确；氯气中存在ppσ键，C不正确；氟气中存在ppσ键，D不正确。答案：B2．解析：从原子轨道重叠程度看，π键轨道重叠程度比σ键重叠程度小，故π键稳定性低于σ键，在气体单质分子中存在σ键(如Cl2、H2)、π键(N2中存在σ键和π键)，稀有气体为单原子分子，不