第1节 共价键模型
1．了解共价键的形成、本质、特征和分类。
2．了解σ键和π键的区别，会判断共价键的极性。(重点)
3．认识键能、键长、键角等键参数的概念，并能应用其说明简单分子的某些性质。(难点)
共 价 键
[基础·初探]
教材整理1 共价键的形成及本质
1．概念
原子间通过共用电子形成的化学键。
2．本质
高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用。
3．形成元素
通常是电负性相同或差值小的非金属元素原子。
4．表示方法
(1)用一条短线表示由一对共用电子所形成的共价键，如H—H、H—Cl；
(2)“”表示原子间共用两对电子所形成的共价键(共价双键)；
(3)“≡”表示原子间共用三对电子所形成的共价键(共价叁键)。
(1)电负性相同或差值小的非金属原子形成的化学键是共价键。(√)
(2)金属元素与非金属元素之间不能形成共价键。(×)
(3)共价键是一种电性吸引。(×)
(4)CO2分子结构式为O＝C＝O。(√)
教材整理2 共价键的分类
1．分类σ键：原子轨道以“头碰头”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键π键：原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键
2．极性键和非极性键：按两原子核间的共用电子对是否偏移可将共价键分为极性键和
非极性键
形成元素 电子对偏移 原子电性
非极性键 同种元素 因两原子电负性相同，共用电子对不偏移 两原子均不显电性
极性键 不同种元素 电子对偏向电负性大的原子 电负性较大的原子显负电性
从电负性角度分析H—F键和H—Cl键的极性大小。
【提示】 电负性F＞Cl。分别与H原子形成共价键时，共用电子对更偏向F原子，故极性H—F＞H—Cl。
教材整理3 共价键的特征
1．共价键的饱和性
每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的，这称为共价键的饱和性。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。
1 第2课时
量子力学对原子核外电子运动状态的描述
[学习目标定位]
1.知道描述原子核外电子运动状态的四个量子数的含义。2.理解用四个量子数描述原子核外电子的运动状态。3.了解原子轨道和电子云的含义。
一、原子轨道
1．电子层
通常，我们用量子数n来描述电子离核的远近，习惯上称为电子层。n的取值为正整数1,2,3,4,5,6，…，对应的符号为K，L，M，N，O，P等。n越大，电子离核的平均距离越远、能量越高。
2．能级
当量子数n相同时，电子所具有的能量也可能不同，因此，对同一个电子层，还可分为若干个能级。例如，n＝1时，有1个s能级；n＝2时，有1个s能级和1个p能级；n＝3时，有1个s能级，1个p能级和1个d能级。
3．原子轨道
(1)概念：原子中的单个电子的空间运动状态的描述。
(2)n值所对应的能级和原子轨道的情况
量子数n 符号 能级种类 原子轨道 原子轨道数
n＝1 K s 1s 1
n＝2 L s 2s 1
p 2p 3
n＝3 M s 3s 1
p 3p 3
d 3d 5
… … … … …
4.电子的“自旋”
处于同一原子轨道上的电子自旋运动状态只能有两种，分别用符号“↑”和“↓”表示。
(1)电子层、能级、原子轨道和自旋状态四个因素决定了电子的运动状态。
(2)与电子能量有关的因素是电子层和能级，即处于同一电子层同一能级中的电子具有相同的
2 能量。
(3)处于同一个原子轨道上的电子有两种不同的自旋状态。在同一个原子中不存在两个运动状态完全相同的电子。
例1 下列有关认识正确的是( )
A．各能层的能级数按K、L、M、N分别为1、2、3、4
B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C．各能层含有的能级数为n－1
D．各能层含有的电子数为2n2
答案 A
解析 各能层中的能级数等于其所处的能层数，即当n＝1时，它只有一个s能级，当n＝2时，含有两个能级分别为s、p能级，所以B、C都不正确；D选项中每个能层最多能填充2n2个电子，但不是一定含有2n2个电子。
第一节 共价键
[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：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的类型及成键方式，了解键能、键长及键角对物质性质的影响。2.证据推理与模型认知：理解共价键中σ键和π键的区别，建立判断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，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
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。
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 (2018·南昌高二月考)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决定的
B．共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的
C．共价键的饱和性决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
答案 D
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决定了该原子形成的共价键具有饱和性，这一饱和性也就决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然的联系，则共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的，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。
212
- 1 - 第一节 共价键
发 展 目 标 体 系 构 建
1。能从微观角度分析形成共价键的粒子、类型，能辨识物质中含有的共价键的类型及成键方式，了解键能、键长及键角对物质性质的影响。
2.理解共价键中σ键和π键的区别，建立判断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
1．共价键的概念和特征
原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
微点拨：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。 212
- 2 - 2．共价键的类型(按成键原子的原子轨道重叠方式分类）
(1）σ键
形成 由成键原子的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不变，这种特征称为轴对称
(2)π键
形成 由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成
p－p π键
特征 π键的电子云形状与σ键的电子云形状有明显差别：每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜像,这种特征称为镜面对称；π键不能旋转；不如σ键牢固，较易断裂
（3)判断σ键、π键的一般规律
共价单键为σ键;共价双键中有一个σ键，另一个是π键；共价三键由一个σ键和两个π键构成。
二、键参数——键能、键长与键角 212
- 3 - 1．键能
（1）键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。键能的单位是kJ·mol－1.键能通常是298。15_K、101_kPa条件下的标准值。例如，H—H的键能为436。0 kJ·mol—1。
(2）下表中是H-X的键能数据
共价键 H-F H—Cl H—Br H—I
键能/(kJ·mol－1 ) 568 431.8 366 298。7
①若使2 mol H—Cl断裂为气态原子,则发生的能量变化是吸收863.6_kJ的能量。
②表中共价键最难断裂的是H—F,最易断裂的是H-I。
