第二章第一節(jié)1課時共價鍵

第1課時

共價鍵1.能從微觀角度分析形成共價鍵的微粒、類型，能辨識物質(zhì)中含有的

共價鍵。2.理解共價鍵中σ鍵和π鍵的區(qū)別，建立σ鍵和π鍵的思維模型，熟練判

斷分子中σ鍵和π鍵的存在及個數(shù)。核心素養(yǎng)發(fā)展目標一、共價鍵的形成與特征隨堂演練知識落實課時對點練二、共價鍵類型(按成鍵原子的原子軌道的重疊方式分類)內(nèi)容索引1.共價鍵的形成(1)概念：原子間通過

所形成的相互作用，叫做共價鍵。(2)成鍵的粒子：一般為

原子(相同或不相同)或金屬原子與非金屬原子。(3)本質(zhì)：原子間通過

(即原子軌道重疊)產(chǎn)生的強烈作用。一、共價鍵的形成與特征共用電子對非金屬共用電子對2.共價鍵的特征(1)飽和性按照共價鍵的共用電子對理論，一個原子有幾個

，便可和幾個

電子配對成鍵，這就是共價鍵的飽和性。(2)方向性未成對電子自旋狀態(tài)相反的除s軌道是球形對稱外，其他原子軌道在空間都具有一定的分布特點。在形成共價鍵時，原子軌道重疊的

，電子在核間出現(xiàn)的

越大，所形成的共價鍵就越

，因此共價鍵將盡可能沿著

的方向形成，所以共價鍵具有方向性。如圖所示。越多電子出現(xiàn)概率最大概率牢固(1)形成共價鍵后體系的能量降低，趨于穩(wěn)定(

)(2)共價鍵的飽和性是由成鍵原子的未成對電子數(shù)決定的(

)(3)共價鍵的飽和性決定了分子內(nèi)部原子的數(shù)量關(guān)系(

)(4)共價鍵的方向性是由成鍵原子軌道的方向性決定的(

)(5)原子軌道在空間都具有方向性(

)判斷正誤√√√√×1.NH3分子中N原子為什么是1個，而H原子為3個？深度思考提示N和H原子的電子式分別為

和H·，N原子最外層有3個未成對電子，H原子有1個未成對電子，形成共價鍵時每個N原子只需與3個H原子分別形成3對共用電子對即可達到穩(wěn)定狀態(tài)，共價鍵達到飽和，從而決定了分子中H原子個數(shù)。2.從電負性角度理解共價鍵、離子鍵的形成條件，完成表中內(nèi)容。結(jié)論：當(dāng)原子的電負性相差很大，化學(xué)反應(yīng)形成的電子對不會被共用，形成的將是_____鍵；而_____鍵是電負性相差不大的原子之間形成的化學(xué)鍵。原子NaClHClCO電負性0.93.02.13.02.53.5電負性之差(絕對值)

2.10.91.0離子共價3.從電負性的角度來判斷下列元素的原子之間易形成共價鍵的是A.Na和Cl B.H和FC.K和F D.Ca和O解析一般電負性相差不大的原子之間容易形成共價鍵，H和F都是非金屬元素的原子，形成的是共價鍵?！谭祷匦纬捎蓛蓚€原子的s軌道或p軌道“

”重疊形成類型s-s型

s-p型

p-p型

特征以形成化學(xué)鍵的兩原子核的

為軸做旋轉(zhuǎn)操作，共價鍵電子云的圖形

，這種特征稱為

；σ鍵的強度____1.σ鍵二、共價鍵類型(按成鍵原子的原子軌道的重疊方式分類)頭碰頭連線不變軸對稱較大形成由兩個原子的p軌道“

”重疊形成p-pπ鍵

特征π鍵的電子云具有

性，即每個π鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由兩原子核構(gòu)成平面的兩側(cè)，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為

；π鍵

旋轉(zhuǎn)；不如σ鍵

，較易_____2.π鍵肩并肩鏡面對稱鏡像不能牢固斷裂3.判斷σ鍵、π鍵的一般規(guī)律共價單鍵為

鍵；共價雙鍵中有一個

鍵、一個

鍵；共價三鍵由一個

鍵和兩個

鍵組成。σσπσπ(1)σ鍵和π鍵都只存在于共價分子中(

)(2)兩個原子間可以只形成σ鍵，但不能只形成π鍵(

)(3)H原子只能形成π鍵，N原子可以形成σ鍵和π鍵(

)判斷正誤×√×1.觀察下圖乙烷、乙烯和乙炔分子的結(jié)構(gòu)，并回答下列問題。深度思考(1)乙烷中有___個σ鍵，乙烯、乙炔中σ鍵與π鍵的個數(shù)之比分別為_____、_____。(2)乙烯和乙炔的化學(xué)性質(zhì)為什么比乙烷活潑？答案乙烯的碳碳雙鍵和乙炔的碳碳三鍵中分別含1個和2個π鍵，π鍵原子軌道重疊程度小，不穩(wěn)定，容易斷裂。而乙烷中沒有π鍵，σ鍵穩(wěn)定，不易斷裂。73∶25∶12.有以下物質(zhì)：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。(1)只有σ鍵的是_____________(填序號，下同)；既有σ鍵又有π鍵的是_______。①②③⑥⑦⑧④⑤⑨解析單鍵只有σ鍵，雙鍵或三鍵才含有π鍵，故只有σ鍵的是①②③⑥⑦⑧；既有σ鍵又有π鍵的是④⑤⑨。(2)含有由兩個原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是______。⑦解析H原子只有s軌道，題給物質(zhì)中含有由兩個原子的s軌道重疊形成的σ鍵的只有H2。(3)含有由一個原子的s軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是______________。①③⑤⑥⑧⑨解析含有由一個原子的s軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的有①③⑤⑥⑧⑨。(4)含有由一個原子的p軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是_____________。②④⑤⑥⑧⑨解析含有由一個原子的p軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵，說明構(gòu)成這種σ鍵的原子中一定沒有H原子，故正確答案為②④⑤⑥⑧⑨。特別提醒返回共價鍵的分類1.如圖表示氫原子的電子云重疊示意圖。以下各種說法中錯誤的是A.圖中電子云重疊意味著電子在核間出現(xiàn)的機會多B.氫原子的核外的s軌道重疊形成共價鍵C.氫原子的核外電子呈云霧狀，在兩核間分布得密

一些，將兩核吸引D.氫原子之間形成σ鍵，s-sσ鍵沒有方向性√123隨堂演練知識落實45解析電子云是對核外電子運動狀態(tài)的一種形象描述，并不是指電子呈云霧狀，圖中“小黑點”的疏密只表示電子出現(xiàn)概率的大小，A正確；氫原子的核外的s軌道重疊形成共價鍵，B正確；根據(jù)A中分析可知C錯誤；因s軌道是球形的，故s軌道和s軌道形成σ鍵時，無方向性，即s-sσ鍵沒有方向性，D正確。123452.下列分子中存在的共價鍵類型完全相同(從σ鍵、π鍵的形成方式角度分析)的是A.CH4與NH3 B.C2H6與C2H4C.H2與Cl2 D.Cl2與N2√12345解析分子中全是s-pσ鍵，A正確；C2H6只存在σ鍵，而C2H4存在σ鍵和π鍵，B錯誤；H2為s-sσ鍵，Cl2為p-pσ鍵，C錯誤；Cl2中只存在σ鍵，而N2中存在σ鍵和π鍵，D錯誤。3.下列四組物質(zhì)中只含有共價鍵的是A.H2、O3、C60、N60、B.Cl2、S8、NaCl、Na2O2、NaHCO3C.P4、Br2、H2O2、Xe、XeF4D.NH4HCO3、N2H4、NH3、

、KNO3√12345解析一般活潑的金屬和活潑的非金屬容易形成離子鍵，非金屬元素的原子間容易形成共價鍵。則五種物質(zhì)均只有共價鍵，A正確；NaCl、Na2O2、NaHCO3中均含有離子鍵，B錯誤；Xe分子中不存在化學(xué)鍵，C錯誤；NH4HCO3、KNO3中均含有離子鍵，D錯誤。123454.在N2F2分子中，所有原子均符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則該分子中兩個氮原子之間的鍵型構(gòu)成是A.僅有一個σ鍵

B.僅有一個π鍵C.一個σ鍵，一個π鍵

D.一個σ鍵，兩個π鍵12345解析由題給條件所有原子均符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)可知，其結(jié)構(gòu)式應(yīng)為F—N==N—F，則兩個氮原子之間為氮氮雙鍵，含有一個σ鍵，一個π鍵。√123455.分析下列化學(xué)式中畫有橫線的元素，選出符合要求的物質(zhì)，填空。A.NH3

B.H2O

C.HCl

D.CH4

E.C2H6

F.N2(1)所有的價電子都參與形成共價鍵的是_______。(2)只有一個價電子參與形成共價鍵的是___。(3)最外層有未參與成鍵的電子對的是_____________。(4)既有σ鍵又有π鍵的是___。D、ECA、B、C、FF解析NH3中氮原子與3個氫原子形成3個σ鍵，還有一對不成鍵電子；H2O中氧原子與2個氫原子形成2個σ鍵，還有兩對不成鍵電子；HCl中氯原子與1個氫原子形成1個σ鍵，還有三對不成鍵電子；CH4中碳原子與4個氫原子形成4個σ鍵，所有價電子都參與成鍵；C2H6中碳原子分別與3個氫原子及另1個碳原子形成4個σ鍵，所有電子都參與成鍵；N2中1個氮原子與另1個氮原子形成1個σ鍵，2個π鍵，還有一對不成鍵電子。12345返回123456789101112131415課時對點練對點訓(xùn)練題組一共價鍵的判斷1.原子間形成分子時，決定各原子相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系的是A.共價鍵的方向性 B.共價鍵的飽和性C.共價鍵原子的大小 D.共價鍵的穩(wěn)定性解析原子間形成分子時，形成了共價鍵，共價鍵具有飽和性和方向性，方向性決定分子的空間結(jié)構(gòu)，飽和性則決定原子形成分子時相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系，B正確。√2.下列有關(guān)σ鍵和π鍵的說法錯誤的是A.含有π鍵的分子在反應(yīng)時，π鍵是化學(xué)反應(yīng)的積極參與者B.當(dāng)原子形成分子時，首先形成σ鍵，可能形成π鍵C.有些原子在與其他原子形成分子時只能形成σ鍵，不能形成π鍵D.在分子中，化學(xué)鍵可能只有π鍵而沒有σ鍵123456789101112131415√123456789101112131415解析π鍵不穩(wěn)定，易斷裂，則含有π鍵的分子在反應(yīng)時，π鍵是化學(xué)反應(yīng)的積極參與者，故A正確；原子形成分子，優(yōu)先頭碰頭重疊，則先形成σ鍵，可能形成π鍵，故B正確；單鍵為σ鍵，而雙鍵、三鍵中有σ鍵和π鍵，則有些原子在與其他原子形成分子時只能形成σ鍵，不能形成π鍵，如HCl，故C正確；共價鍵中一定含σ鍵，則在分子中，化學(xué)鍵可能只有σ鍵，而沒有π鍵，故D錯誤。3.下列有關(guān)σ鍵的說法錯誤的是A.如果電子云圖像是由兩個s電子重疊形成的，即形成s-sσ鍵B.s電子與p電子形成s-pσ鍵C.p電子和p電子不能形成σ鍵D.HCl分子中含有一個s-pσ鍵√123456789101112131415解析σ鍵是指由兩個相同或不相同的原子軌道沿軌道對稱軸方向相互重疊而形成的共價鍵；包括s-sσ鍵、s-pσ鍵、p-pσ鍵等類型，C描述不正確。4.下列說法正確的是A.Cl2是雙原子分子，H2S是三原子分子，這是由共價鍵的方向性決定的B.H2O與H2S的空間結(jié)構(gòu)一樣是由共價鍵的飽和性決定的C.并非所有的共價鍵都有方向性D.兩原子軌道發(fā)生重疊后，電子在兩核間出現(xiàn)的概率減小123456789101112131415√解析Cl2是雙原子分子，H2S是三原子分子，這是由共價鍵的飽和性決定的，A不正確；H2O與H2S的空間結(jié)構(gòu)一樣是由中心原子含有的孤電子對決定的，與共價鍵的飽和性無關(guān)系，B不正確；例如氫氣中的共價鍵沒有方向性，C正確；兩原子軌道發(fā)生重疊后，電子在兩核間出現(xiàn)的概率增大，D不正確。1234567891011121314155.具有下列電子排布式的原子中，不能形成π鍵的是A.1s22s22p63s23p4 B.1s22s22p3C.1s22s22p63s1 D.1s22s22p2123456789101112131415√解析根據(jù)電子排布式可知四種原子分別是S、N、Na、C，其中Na是活潑金屬，在化學(xué)反應(yīng)中易失去一個電子，形成的是離子鍵，而π鍵是共價鍵中的一種，S、N、C均能形成π鍵。6.下列分子既不存在s-pσ鍵，也不存在p-pπ鍵的是A.HCl B.HFC.SO2 D.SCl2解析共價鍵是兩個原子軌道以“頭碰頭”或“肩并肩”重疊形成的，s和p軌道以“頭碰頭”重疊可形成s-pσ鍵，p軌道之間以“頭碰頭”重疊可形成p-pσ鍵，p軌道之間以“肩并肩”重疊可形成p-pπ鍵。HCl分子中存在s-pσ鍵，故A錯誤；HF分子中存在s-pσ鍵，故B錯誤；SO2分子中存在p-pσ鍵和p-pπ鍵，故C錯誤；SCl2分子中只存在p-pσ鍵，故D正確。√123456789101112131415題組二共價鍵的應(yīng)用7.下列物質(zhì)的化學(xué)式和結(jié)構(gòu)式中，從成鍵情況看不合理的是A.CH3N：

B.CH4S：C.CH2SeO：

D.CH4Si：√解析根據(jù)價鍵理論，C、Si需要形成四個價鍵，N、P形成三個價鍵，O、Se形成兩個價鍵，H、Cl、F、Br形成一個價鍵。1234567891011121314158.(2020·鎮(zhèn)康縣第一中學(xué)高二月考)對三硫化四磷分子的結(jié)構(gòu)研究表明，該分子中沒有不飽和鍵，且各原子的最外層均已達到了8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。則一個三硫化四磷分子中含有的共價鍵個數(shù)是A.7個 B.9個C.19個 D.不能確定√123456789101112131415解析三硫化四磷分子中沒有不飽和鍵，且各原子的最外層均已達到了8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，P元素可形成3個共價鍵，S元素可形成2個共價鍵，因此一個三硫化四磷分子中含有的共價鍵個數(shù)為

＝9個。9.P元素的價電子排布為3s23p3，P與Cl形成的化合物有PCl3、PCl5，對此判斷正確的是A.磷原子最外層有三個未成對電子，故只能結(jié)合三個氯原子形成PCl3B.PCl3分子中的P—Cl鍵含有π鍵C.PCl5分子中的P—Cl鍵都是π鍵D.磷原子最外層有三個未成對電子，但是能形成PCl5，說明傳統(tǒng)的價鍵

理論存在缺陷√123456789101112131415解析PCl3的電子式為

，P—Cl鍵都是σ鍵。PCl5分子中有5個P—Clσ鍵，這違背了傳統(tǒng)價鍵理論飽和性原則，說明傳統(tǒng)價鍵理論不能解釋PCl5的結(jié)構(gòu)，即傳統(tǒng)價鍵理論存在缺陷。123456789101112131415題組三共價化合物的電子式10.下列表示原子間形成共價鍵的化學(xué)用語正確的是A.

B.C. D.123456789101112131415√解析H2O2為共價化合物，電子式不應(yīng)帶“[]”，不為陰、陽離子，選項A錯誤；HF為共價化合物，電子式不應(yīng)帶“[]”，不為陰、陽離子，選項B錯誤；NH3為共價化合物，結(jié)構(gòu)式中未共用的孤電子對不用畫出，選項C錯誤；H2O為共價化合物，氫氧原子各形成一對共用電子對，選項D正確。12345678910111213141511.下列電子式書寫錯誤的是A.甲烷

B.氟化鈉C.過氧化氫

D.BF3

√123456789101112131415解析甲烷為共價化合物，碳原子與氫原子之間形成1對電子對，A正確；氟化鈉為離子化合物，鈉原子失去1個電子變?yōu)殁c離子，而氟原子得到1個電子最外層變?yōu)?電子，帶有1個單位的負電荷，B正確；過氧化氫為共價化合物，兩個氧原子成鍵形成1對電子對，氧原子與氫原子形成1對電子對，C正確；三氟化硼是共價化合物，沒有電子的得失，D錯誤。12345678910111213141512.(1)如右圖所示的分子中，有___個σ鍵，___個π鍵。123456789101112131415解析該分子中有6個C—H、2個C—C、1個C==C、1個C≡C，單鍵全是σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵，三鍵中有1個σ鍵和2個π鍵，故該分子中共有10個σ鍵和3個π鍵，故選C。綜合強化103(2)X、Y、Z是元素周期表中的短周期元素，其中X、Y同周期，Y、Z同主族，Y原子最外層p軌道上的電子數(shù)等于前一電子層電子總數(shù)，X原子最外層的p能級中只有一個軌道填充了2個電子，而且這三種元素可以形成化合物YX2、ZX2。根據(jù)上述信息回答下列問題：①寫出下列元素符號：X_____，Y_____，Z_____。123456789101112131415OCSi解析X、Y、Z元素的符號分別是O、C、Si。②YX2分子中含_____個σ鍵，含_____個π鍵。12345678910111213141522解析CO2分子的結(jié)構(gòu)式為O==C==O，故其中含2個σ鍵，含2個π鍵。13.a、b、c、d為四種由短周期元素組成的中性粒子，它們都有14個電子，且b、c、d都是共價型分子?；卮鹣铝袉栴}：(1)a單質(zhì)可由原子直接構(gòu)成，a單質(zhì)可用作半導(dǎo)體材料，其原子核外電子排布式為______________。1234567891011121314151s22s22p63s23p2解析b是雙核化合物，常溫下為無色無味氣體，則b是一氧化碳，化學(xué)式為CO。解析a單質(zhì)可由原子直接構(gòu)成，a單質(zhì)可用作半導(dǎo)體材料，因此是單質(zhì)硅。(2)b是雙核化合物，常溫下為無色無味氣體，b的化學(xué)式為_____。人一旦吸入b氣體后，就易引起中毒，是因為_____________________________________________________________________________而中毒。COCO一旦被吸入肺里后，會與血液中的血紅蛋白結(jié)合，使血紅蛋白喪失輸送氧氣的能力(3)c是雙核單質(zhì)，寫出其電子式_____________。c分子中所含共價鍵的類型為_________(填“極性鍵”或“非極性鍵”)。123456789101112131415非極性鍵解析d是四核化合物，有14個電子，d是乙炔，其結(jié)構(gòu)式為H—C≡C—H。解析c是雙核單質(zhì)，因此c是氮氣。(4)d是四核化合物，其結(jié)構(gòu)式為______________；d分子內(nèi)所含σ鍵的數(shù)目是____，π鍵的數(shù)目是____，σ鍵的強度比π鍵的強度____，原因是_____________________________________________________________。H—C≡C—H32大形成σ鍵的原子軌道的重疊程度比π鍵的重疊程度大，形成的共價鍵強12345678910111213141514.有三種物質(zhì)AC2、B2C2、AD4，元素A在自然界中形成的物質(zhì)種類最多；元素B的單質(zhì)能在C的氣態(tài)單質(zhì)中劇烈燃燒，火焰呈黃色，并生成淡黃色固體B2C2；元素D的負一價陰離子的電子層結(jié)構(gòu)與氬原子相同，則：(1)A、B、C、D的元素名稱分別是____、____、____、____。(2)AD4分子中含有的共價鍵類型為______(填“σ鍵”或“π鍵”)。(3)D的負一價陰離子的電子排布式為______________，B2C2的電子式為________________________，屬于____________(填“離子化合物”或“共價化合物”)。碳

鈉

氧

氯σ鍵1s22s2