归纳与整理优秀教学设计

选修3人教版第二章第一节

共价键第1课时

共价键的特征与类型

[学习目标定位]

1.熟知共价键的概念与形成，知道共价键的特征——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σ键和π键的形成及特点。

知识精讲

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：一般为非金属原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。

(3)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)形成条件：非金属元素的原子之间形成共价键，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

①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用电子排布图表示HF分子中共用电子对的形成如下：

③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HF。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。

归纳总结：共价键的特征及应用

(1)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系。

(2)共价键的方向性决定了分子的立体构型，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。

例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 例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

B.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 二、共价键的类型

1.σ键

(1)概念：未成对电子的原子轨道采取“头碰头”的方式重叠形成的共价键叫σ键。

(2)类型：根据成键电子原子轨道的不同，σ键可分为s-s σ键、s-p σ键、p-p σ键。

①s-s σ键：两个成键原子均提供s轨道形成的共价键。

②s-p σ键：两个成键原子分别提供s轨道和p轨道形成的共价键。

③p-p σ键：两个成键原子均提供p轨道形成的共价键。

(3)特征

①以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。

②形成σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强的稳定性。

(4)σ键的存在：共价单键为σ键；共价双键和共价三键中存在一个σ键。

2.π键

(1)概念：未成对电子的原子轨道采取“肩并肩”的方式重叠形成的共价键叫π键。

(2)特征

①每个π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侧，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。

②形成π键时原子轨道重叠程度比形成σ键时小，π键没有σ键牢固。

(3)π键的存在：π键通常存在于双键或三键中。

归纳总结

(1)共价键的分类

＋

(2)σ键和π键的比较

键的类型

原子轨道重叠方式

σ键

两个原子的成键轨道沿着键轴的π键

两个原子的成键轨道以“肩并

方向以“头碰头”的方式重叠

原子轨道重叠部位

原子轨道重叠程度

键的强度

化学活泼性

两原子核之间，在键轴处

大

较大

不活泼

肩”的方式重叠

键轴上方和下方，键轴处为零

小

较小

活泼

示意图

例3

s-p σ键与p-p σ键的区别在于(

) A.前者是电子云的重叠，后者没有电子云的重叠

B.前者有K层电子云成键，后者肯定无K层电子云成键

C.前者是电子云“头碰头”重叠，后者是电子云“肩并肩”重叠

D.前者是电子云“肩并肩”重叠，后者是电子云“头碰头”重叠

答案

B 例4

下列有关化学键类型的判断不正确的是(

) A.s-s σ键与s-p σ键的对称性不同

B.分子中含有共价键，则至少含有一个σ键

C.已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔分子中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C) D.乙烷分子中只存在σ键，即6个C—H键和1个C—C键都为σ键，不存在π键

答案

C 课堂检测

1.硫化氢(H2S)分子中两个共价键的夹角接近90°，其原因是(

) ①共价键的饱和性

②S原子的电子排布

③共价键的方向性

④S原子中p轨道的形状

A.①②

B.①③

C.②③

D.③④

答案

D 2.下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是(

) A.H2O2：H—O==O—H

B.CH3COOOH：

C.CH4S：

D.SiHCl3：答案

A

3.根据氢原子和氟原子的核外电子排布，对F2和HF分子中形成的共价键描述正确的是(

) A.两者都为s-s σ键

B.两者都为p-p σ键

C.前者为p-p σ键，后者为s-p σ键

D.前者为s-s σ键，后者为s-p σ键

答案

C 4.下列有关σ键和π键的说法错误的是(

) A.含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者

B.当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键

C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键

D.在分子中，化学键可能只有π键而没有σ键

答案

D 5.下列分子中含有两个π键的组合是(

) ①H2O

②CO2

③H—C≡N

④NH3

⑤N2

⑥CH4

A.①③⑥

C.①②③⑥

答案

B 6.回答下列问题

(1)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.NH3

B.H2O

C.HCl

D.CH4

E.C2H6

F.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σ键，又有π键的是______。

(2)某有机物的结构式如下图所示：

B.②③⑤

D.③④⑤⑥

则分子中有________个σ键，________个π键。

答案

(1)①DE

②C

③ABCF

④F

(2)7

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