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第2章微粒间相互作用与物质性质第1节共价键模型第1课时共价键的形成、特征及类型课后篇素养形成必备知识基础练1.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O,活泼的金属和非金属元素的原子间容易形成离子键。
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。
2.右图是氢原子的电子云重叠示意图。
以下说法中错误的是( )A.图中电子云重叠意味着电子在核间出现的概率增大B.氢原子核外的s轨道重叠形成共价键C.氢原子的核外电子呈云雾状,在两核间分布得浓一些,将两核吸引D.氢原子之间形成s-s σ键,A选项正确;两个氢原子之间形成s-sσ键,B、D选项正确;电子云是对核外电子运动状态的形象化描述,原子间通过共用电子对(即电子云重叠)形成共价键,C选项不正确。
3.下列物质中含有非极性键的共价化合物是( )A.F2B.C2H2C.Na2O2D.NH3,不是化合物;C2H2的结构式为H—C≡C—H,含有非极性2是单质键;Na2O2是离子化合物;NH3含三个N—H键,没有非极性键。
4.(福建厦门双十中学高二检测)下列分子中存在的共价键类型完全相同的是( )A.CH4与NH3B.C2H6与C2H4C.H2与Cl2D.Cl2与N2项中全是s-pσ键;B项C2H6分子中只存在σ键,而C2H4分子中存在σ键和π键;C项H2分子中的键为s-sσ键,Cl2分子中的键为p-pσ键;A 项符合题意。
5.下列说法中正确的是( )A.Na2S2、NaClO中所含化学键类型完全相同B.CH4和BCl3分子中所有原子的最外层都达到了8电子稳定结构C.等物质的量的 CN-和N2含有的共用电子对数相等D.氯气与NaOH溶液反应的过程中,同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成含离子键和S—S非极性键,NaClO中含离子键和Cl—O极性键, 2S2则化学键不完全相同,A错误;CH4分子中C原子的最外层达到了8电子稳定结构、H原子的最外层达到了2电子稳定结构;BCl3分子中Cl原子的最外层达到了8电子稳定结构、B原子的最外层达到了6电子,B错误;每个CN-和N2均含有3对共用电子对,C正确;氯气与NaOH反应生成NaClO、NaCl、H2O,产物中不存在非极性键,则有离子键、极性键和非极性键的断裂,但没有非极性键的形成,D错误。
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：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
(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(即原子轨道重叠)产生的强烈作用。
(4)键的形成条件：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的金属原子与非金属原子之间形成共价键。
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，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？提示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．NH3分子中为什么N原子是1个，而H原子为3个？提示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.从原子轨道重叠角度，当两原子相互靠近时，随着核间距减小，电子在两原子核间距出现的机会增大，体系能量逐渐下降达到能量最低状态。
氢分子的能量与核间距的关系如图所示，请思考：(1)自旋状态________(填“相同”或“相反”)的未成对电子形成共用电子对。
第二章分子结构与性质第三节分子结构与物质的性质第1课时共价键的极性学习目标1．知道共价键可分为极性共价键和非极性共价键。
2．知道分子可以分为极性分子和非极性分子，知道分子极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。
3．能根据分子结构特点和键的极性来判断分子的极性，并据此对分子的一些典型性质及其应用作出解释。
核心素养宏观辨识与微观探析：通过认识极性键与非极性键，极性分子与非极性分子的区别，形成“结构决定性质”的观念。
证据推理与模型认知：键的极性与分子极性关系的判断，建立能运用模型解释化学现象观点的意识。
知识梳理一、键的极性和分子的极性情境·探究素材1下列是九种物质的结构：[思考交流]1．上述九种物质中含非极性共价键的物质有哪些？2．上述九种物质中，哪些是非极性分子？哪些是极性分子？素材2双氧水是一种医用消毒杀菌剂，能有效灭杀新冠病毒，已知H2O2分子的结构如图所示，H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两页纸上，书面夹角为93°52′，而两个O—H与O—O的夹角为96°52′。
如图所示：3．H2O2分子中共价键的类型有哪些？4．H2O2分子中正电中心和负电中心是否重合？H2O2属于极性分子还是非极性分子？归纳·总结1．共价键的极性(1)共价键(2)极性键与非极性键的存在①极性共价键存在于共价化合物(如HCl、H2O、HCN等)和部分离子化合物(如NaOH、Na2CO3等)中。
②非极性共价键存在于非金属单质(如O2、P4、金刚石等)，部分共价化合物(如H2O2中的O—O、CH2==CH2中的C==C等)，部分离子化合物(如Na2O2等)中。
[名师点拨](1)根据元素电负性的大小判断共价键中键合原子的电性。
形成共价键的两个原子，电负性大的原子呈负电性(用δ－表示)，电负性小的原子呈正电性(用δ＋表示)。
(2)电负性差值越大的两原子形成的共价键的极性越强。
第一节共价键课程目标1．了解共价键的主要类型σ键和π键。
2．知道σ键和π键的明显差别和一般规律。
3．理解键长、键能、键角等键参数的概念。
4．能运用键参数说明简单分子的某些性质。
图说考点基础知识[新知预习]一、共价键及其特征1．共价键的形成(1)概念：原子间通过________所形成的相互作用,叫做共价键。
(2)成键的粒子：一般为非金属________(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__________________产生的强烈相互作用。
(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．共价键的类型及特征共价键依据________________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s—s型H—H的s－s σ键的形成s—p型H—Cl的s－p σ键的形成p—p型Cl—Cl的p－p σ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p—p型p—p π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,如果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键牢固,较易______(3)判断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。
二、键参数——键能、键长与键角1．概念和特点概念特点键能________原子形成1 mol化学键________的最低能量键能越大,键越____________键长形成共价键的两个原子之间的键长越短,键能______,键越________________键角多原子分子内两个________之间的夹角表明共价键有__________,决定分子的____________2.对物质性质的影响[即时性自测]1．判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)原子轨道在空间都具有方向性。
选择性必修2第二章第一节《共价键》【教学目标】:1、认识共价键的形成方式，性质和类型。
2、理解并践行“能量最低原理”，建立“能量—结构—性质”的化学思维模型。
3、初步认识和体验“证据推理和模型认知”的化学核心素养。
初步形成“存在即合理”的化学观点。
培养严谨求实的科学态度，认识化学对社会发展的重大贡献，强化社会责任意识。
【教学重点】:1、通过能量最低原理理解共价键的形成；理解σ键和π键的原子轨道理论模型2、认识σ键和π键的特征，并会判断σ键和π键【教学难点】:建立“能量—结构—性质”的化学思维模型，学会证据推理与模型认知。
【教学过程】:立模型。
每课一题画出H、O、N的最外层电子排布图【教师补充讲解】：通过电子排布图，我们可以看到，在同一轨道中，有两个电子，它们能在一个轨道中，说明除了电性作用，一定还有别的作用存在。
当然我们高中的知识还不能进行解释，感兴趣的同学可以去探求。
这也是我们化学所谓“证据推理”的学科精神。
学习化学的目的，一是探求规律，二是追求创新。
而探求规律最重要的是“讲理”，即一切结论必须讲求证据。
三名学生上讲台书写学生听讲，分析理解复习第一章内容，对本节内容进行铺垫。
初步建立对化学学科精神的认识。
问题一：原子为什么形成分子? 【提问】：根据刚才我们提到的能量最低原理，思考，原子为什么形成分子呢？请同学们思考回答。
【投影】：【提问】：原子会以什么形式形成共价键呢？学生根据学案内容尝试用“能量最低原理”进行解释。
概括归理出：1.原子形成分子的原因是“能量最低原理”。
结果是形成化学键。
2.通过学习，让学生建立“证据意识”。
3.进一步介绍微观化学的三重表征“能量——结构——符号”。
问题二：原子【练习】：用电子式表示H2、HCl分子的形成过程。
两名学生上台板书概括归理出：1、共价键具有饱和性。
怎样结合成分子？【归纳】：共价键的本质：形成了共用电子对【提问】：观察共价键数和未成对电子数之间有什么关系？一般而言，形成的共价键数 = 未成对电子数，所以不会有H3、H2Cl这样的分子。
第二章分子结构与性质
第一节共价键
2.1.1 共价键
1.认识共价键的本质，原子间通过原子轨道重叠形成共价键。
2.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。
3.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。
教学重点：σ键和π键的形成及特点
教学难点：σ键和π键的形成及特点
一、温故知新
1.化学反应的本质：的断裂和的形成的过程。
2.化学键：相邻的原子之间强烈的相互作用。
化学键分为、、金属键。
3.离子化合物：由构成的化合物，离子化合物中一定含有离子键，可能含有。
4.共价化合物：以形成分子的化合物叫做共价化合物。
共价化合物中只含有共价键，但只含共价键的物质不一定是共价化合物。
二、新知学习
【学生活动一】
钠、氯通过得失电子形成电子对，为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用形成共价键而形成离子键？你能从元素的电负性差别来理解吗？填写下表。
8uo-【=
元素的电负性差值很大，化学反应形成的电子对不会被共用，形成，而是电负性差值不大的原子间形成的共价键。
1、共价键的定义及本质
(1).含义：原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键。
(2).本质：在原子间形成的共用电子对，原子间通过共用电子对（即电子云重叠）产生的强烈作用。
(3).形成条件：的原子之间形成共价键，大多数电负性之差小于的金属与非
金属原子之间形成共价键。
2、共价键的特征
(1).饱和性
按照定义，一个原子有几个未成对电子，便可和几个相反的电子配对成键，这就是共价键的饱和性。
(2).方向性
共价键形成的过程中，两个参与成键的原子轨道沿着的方向进行重叠，且原子轨道重叠越，电子在两核间出现的概率越，形成的共价键越。
因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成。
【学生活动二】
书写H2、HCl、Cl2的电子式。
思考为什么难以形成H3、H2Cl、Cl3等分子？
3、共价键的类型
(1).σ键
①概念：两原子在成键时，原子轨道以“ ”的方式重叠形成的共价键。
②σ键的类型与形成过程
σ键的类型、、
s-s σ键
s-p σ键
p-p σ键
③特征：
A.以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不变，这种特征为。
B.以的两个原子核的连线为轴，任意一个原子可以旋转，并不会破坏σ键
C.形成σ键的原子轨道的重叠程度较，故σ键具有较强的。
(2).π键
①概念：两原子在成键时，原子轨道以“ ”的方式重叠形成的共价键。
②类型及形成过程：p-p π键等，不存在s-s π键、s-p π键等。
(3)特征：
镜面对称：每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜像，这种特征称为。
强度小：形成π键时，原子轨道重叠程度比σ键的，通常情况下，π键没有σ键。
不能旋转：以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子旋转，若单独旋转则会破坏π键。
(4)存在：通常存在于或中。
4.σ键和π键的比较
1、所有共价键都有方向性和饱和性吗？
2、观察乙烷、乙烯和乙炔的分子结构，它们的分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成？
3、解释乙烯分子中π键是如何形成的？预测乙炔分子中π键是如何形成的？
4、氮气的化学性质很不活泼，通常很难与其他物质发生化学反应。
请你写出氮分子的电子式和结构式，并分析氮分子中氮原子的轨道是如何重叠形成化学键的。
【答案】
一、温故知新
旧化学键新化学离子键共价键离子键共价键共用电子对
二、新知学习
【学生活动一】
0.9 3.0 2.1 3.0 2.5 3.5 2.1 0.9 1 离子键共价键
1、非金属 1.7
2、(1)自旋方向
(2)轨道伸展多大牢固
由于电子对的共用，H2、HCl、Cl2分子中，各原子核外电子达到饱和。
不能再形成H3、H2Cl、Cl3等分子。
3、共价键的类型
(1)头碰头s-s σ键s-p σ键p-p σ键形成化学键轴对称形成σ键绕轴旋转大稳定性
(2) 肩并肩镜面对称小稳定不能单独旋转共价双键共价三键
4、σ键和π键的比较
1、所有的共价键都有饱和性，但并不是所有的共价键都有方向性，如s-s σ键就没有方向性。
2、乙烷共7个σ键，乙烯共5个σ键、1个π键，乙炔共3个σ键、2个π键。
3、乙烯分子：每个碳原子s轨道、2个p轨道分别与3个氢原子形成3个σ键，每个碳原子p轨道均有一个未成对电子，两个p轨道以“肩并肩”相互重叠，形成π键。
乙炔分子：每个碳原子s轨道、1个p轨道分别与2个氢原子形成2个σ键，碳原子中另外两个p轨道与碳原子中的两个p轨道以“肩并肩”相互重叠，形成两个π键。
4、氮原子p轨道与氮原子中的p轨道以“头碰头”相互重叠，形成一个σ键；氮原子中另外两个p轨道与氮原子中的两个p轨道以“肩并肩”相互重叠，形成两个π键。
1.下列关于化学键的说法，认识错误的是
键与键的对称性不同
键不能单独存在，一定要和键共存
含有键的化合物与只含键的化合物的化学性质不同
两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键
分子中含有共价键，则一定含有一个键
成键的原子间已知轨道重叠越多，共价键越牢固
个N原子最多只能与3个H原子结合形成分子，是由共价键的饱和性决定的
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
键是轴对称，键也是轴对称，对称性相同，故错误；
键不能单独存在，一定要和键共存，故正确；
含有键的化合物，键易断裂，化学性质相对活泼，与只含键的化合物的化学性质不同，故正确；
两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键，故正确；
分子中含有共价键，则一定含有键，不一定是一个，比如，分子中含有不止一个键，故错误；
成键的原子间已知轨道重叠越多，原子间作用力越强，共价键越牢固，故正确；
个N原子最多只能与3个H原子结合形成分子，是由共价键的饱和性决定的，故正确。
综上所述错误，故A正确。
故选A。
2.下列分子中，既含有键，又含有键的是
A. B. HCl C. D.
【答案】C
【解析】
A.中有4个键，都是键；
B.HCl中有一个键，是键；
C.中存在双键，双键中有一个键和一个键，键都是键；
D.中有一个键，是键。
3.已知呈粉红色，呈蓝色，为无色。
现将溶于水，加入
浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：
用该溶液做实验，溶液的颜色变化如图：
以下结论和解释正确的是
A. 等物质的量的和中键数之比为3：2
B. 由实验可推知
C. 实验是由于增大，导致平衡逆向移动
D. 由实验可知配离子的稳定性：
【答案】D
【解析】
A、分子中有键，的键为：；
的中有键，等物质的量的和中键数之比为18：4，故A错误；B、置于冰水浴由蓝色变为粉红色的溶液，说明的平衡向逆反应方向移动，即降温，平衡逆向移动，说明逆反应为放热反应，则
的反应为吸热反应，所以，故B错误；
C、是常数，不会改变；应是离子浓度减小引起的，故C错误；
D、加入后，生成粉红色的，说明与结合的更易与形成配位键，
生成，说明配离子的稳定性强于的稳定性，故D正确；
故选：D。
4.氰气的分子式为，结构式为，性质与卤素相似。
下列叙述正确的是
A. 分子中原子的最外层均满足8电子结构
B. 分子中键的键长大于键的键长
C. 分子中含有2个键和4个键
D. 不能和氢氧化钠溶液发生反应
【答案】A
【解析】
A.分子中每个C、N原子分别形成4个键、3个键，原子的最外层均满足8电子结构，故A 正确；
B.成键原子半径越大，键长越长，N原子半径小于C，故键比键的键长短，故B错误；
C.共价单键是键，共价双键中一个是键一个是键，共价三键中一个是键两个是键，所以氰气分子中含有3个键和4个键，故C错误；
D.由与卤素性质相似，卤素能和NaOH溶液反应，可知也可以和NaOH溶液反应，故D错误。
故选A。
5.由短周期前10号元素组成的物质T和X，有如图所示的转化。
X不稳定，易分解。
有关说法正
确的是
A. T分子中只含有极性键，X分子中既含有极性键又含有非极性键
B. 等物质的量的T、X分子中含有键的数目均为
C. X分子中含有的键个数是T分子中含有的键个数的2倍
D. 为使该转化成功进行，Y可以是酸性溶液
【答案】D
【解析】
由球棍模型可知，T为甲醛，X不稳定，易分解，则X为碳酸，则方框内物质为氧化剂。
A.HCHO与分子中都只含有极性键，故A错误；
B.HCHO、分子的物质的量不确定，所以键的数目不确定，故B错误；
C.分子中的键个数是5，HCHO分子中的键个数是3，不是2倍关系，故C错误；
D.为使HCHO转化为，Y必须是氧化剂，所以Y可以是酸性溶液，故D正确。
故选D。
