共价键的概念和分类有关共价键的键参数等电子原理

【基础知识】分子结构与性质考点二共价键及其参数【必备知识】一、共价键的分类1、共价键的本质及特征共价键是原子间通过共用电子形成的化学键，其特征是具有方向性和饱和性。

(1)饱和性：每个原子所能形成共价键的数目是一定的。

(2)方向性：在形成共价键时，原子轨道重叠越大，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键越稳定，因此，共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，这就是共价键的方向性。

2、分类分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式σ键轨道“头碰头”重叠π键轨道“肩并肩”重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对发生偏移非极性键共用电子对不发生偏移原子间共用电子对的数目单键原子间有一对共用电子对，σ键双键原子间有两对共用电子对，σ键+π键三键原子间有三对共用电子对，σ键+2π键3、σ键与π键的形成过程（1）σ键：电子云“头碰头”重叠①分类：σ键可分为s­s σ键、s­p σ键、p­p σ键。

a．s­s σ键：两个成键原子均提供s电子形成的共价键。

b．s­p σ键：两个成键原子分别提供s、p电子形成的共价键。

c．p­p σ键：两个成键原子均提供p、p电子形成的共价键。

②σ键的特征a．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。

b．形成σ键的原子轨道重叠程度大，故σ键有较强的稳定性，优先形成。

（2）π键：电子云“肩并肩”重叠π键的特征a．每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜面，这种特征称为镜面对称。

b．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键稳定。

例1、有以下物质：①HF ②Cl2③H2O ④N2⑤C2H4⑥C2H6⑦H2⑧H2O2⑨HCN(1)只有σ键的是______________(填序号，下同)；既有σ键又有π键的是________。

(2)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是____。

嘴哆市安排阳光实验学校高二化学共价键人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容：共价键1.共价键2. 共价键参数3. 等电子原理二. 重点、难点1、理解σ键和π键的特征和性质。

2、能用键能、键长和键角说明简单分子的某些性质，知道共价键的主要类型σ键和π键，能用键能、键长、键角等键参数判断简单分子的构型和稳定性。

3、了解等电子原理的概念及应用。

三. 教学过程（一）共价键1、共价键的定义：原子之间通过共用电子对所形成的相互作用。

2、共价键的成键微粒：原子3、共价键的成键本质：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。

4、共价键的成键条件：①电负性相同或相差很小的非金属元素原子之间形成共价键。

②一般成键原子有未成对电子（自旋相反）。

③成键原子的原子轨道在空间重叠。

5、共价键的类型：根据原子轨道最大重叠原理，成键时轨道之间可有两种不同的重叠方式，从而形成两种类型的共价键——σ键和π键。

（1）σ键：以“头碰头”方式进行重叠，轨道的重叠部分沿键轴呈圆柱形对称分布，原子轨道间以重叠方式形成的共价键。

如：①H2分子的s－sσ键②HCl分子的s－pσ键③Cl2分子的p－pσ键分析：对于含有单的s电子或单的p电子的原子，为了达到原子轨道最大程度重叠，s－s、s－p和p－p轨道沿着键轴即成键两原子核间的连线形成的共价键，这种共价键为σ键。

σ键是两原子成键时，电子云采取“头碰头”的方式重叠形成的共价键，这种重叠方式符合能量最低，最稳定。

σ键是轴对称的，可以围绕成键的两原子核的连线旋转。

（2）π键：p电子和p电子除能形成σ键外，还能以“肩并肩”的方式进行重叠形成π键。

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镜面，它们互为镜像，这种特征称为镜像对称。

分析：由于σ键的轨道重叠程度比π键的轨道重叠程度大，因而σ键比π键牢固。

π键较易断开，化学活泼性强，一般它是与σ键共存于具有双键或叁键的分子中。

共价键及分子结构知识梳理】一、共价键1- 1共价键的实质、特征和存在实质：原子间形成共用电子对特征：a.共价键的饱和性，共价键的饱和性决定共价分子的。

b共价键的方向性，共价键的方向性决定分子的。

1- 2共价键的类型b键：S-Sb键、S-p c键、p-p b键，特征：轴对称。

n键：p-p n键，特征：镜像对称【方法引领】b键和n键的存在规律b键成单键；n键成双键、三键。

共价单键为b键；共价双键中有1个b键、1个n键；共价三键中有1个b键、2个n 键。

对于开链有机分子：b键数=原子总数-1 ; n键数=各原子成键数之和- b键数(环状有机分子，b键数要根据环的数目确定)原子形成共价分子时，首先形成b键，两原子之间必有且只有1个b键；b键一般比n 键牢固，n键是化学反应的积极参与者。

形成稳定的n键要求原子半径比较小，所以多数情况是在第二周期元素原子间形成。

如C02分子中碳、氧原子之间以p-p b键和p-p n键相连，而SiO2的硅、氧原子之间就没有p-p n键。

【课堂练习1】(1)下列说法不正确的是A .乙烷分子中的6个C —H和1个C —C键都为b键，不存在n键B •气体单质中，一定有b键，可能有n键C.两个原子间共价键时，最多有一个b键D . b键与n键重叠程度不同，形成的共价键强度不同(2)有机物CH2= CH —CH2—C三CH分子中，C—H b键与C — C b键的数目之比为；b键与n键的数目之比为。

二、键参数一一键能、键长与键角2- 1键能的意义和应用a. 判断共价键的强弱b. 判断分子的稳定性c. 判断物质的反应活性d. 通过键能大小比较，判断化学反应中的能量变化【思考】比较C —C和C= C的键能，分析为什么乙烯的化学性质比乙烷活跃，容易发生加成反应？2-2键长的意义和应用键长越短，往往键能越大，表明共价越稳定。

(键长的长短可以通过成键原子半径大小来判断)2个原子间的叁键键长v双键键长v单键键长2-3键角的意义键角决定分子的空间构型，是共价键具有方向性的具体表现。

第一节共价键1．了解共价键的主要类型σ键和π键，知道σ键和π键的明显差别和一般规律。

2.理解键能、键长、键角等键参数的概念，并能应用键参数说明简单分子的某些性质。

3.了解等电子原理，结合实例说明等电子原理的应用。

共价键1．本质和特征(1)本质：在原子之间形成共用电子对。

(2)特征：饱和性——决定分子的组成；方向性——决定分子的立体构型。

2．类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类)(1)σ键形成由两个原子的s轨道或p轨道“头碰头”重叠形成类型s­s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键的形成特征以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称；σ键的强度较大形成由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成p­p π键p­p π键的形成特征π键的电子云具有镜面对称性，即每个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；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、一个π键；共价三键由一个σ键和两个π键组成。

1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例)。

语句描述正误阐释错因或列举反例(1)原子轨道在空间都具有方向性(2)一般来说，σ键比π键强度大，更稳定(3)N2分子中σ键与π键的个数之比是2∶1(4)σ键和π键都只存在于共价分子中(5)两个原子间可以只形成σ键，但不能只形成π键(2)√(3)×应为1∶2(4)×离子化合物中也存在，如CaC2(5)√2．(2020·铜川高二检测)下列说法中正确的是()A．乙烷分子中，既有σ键，又有π键B．Cl2和N2的共价键类型相同C．由分子构成的物质中一定含有σ键D．HCl分子中含一个s-p σ键解析：选D。

盘点共价键知识与规律一、共价键本质与分类1.共价键的概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键。

共价键的本质是原子之间形成共用电子对。

评注：通常电负性相同或差值小的非金属原子形成的化学键为共价键，当两原子的电负性相值差大，形成的是离子键。

2.共价键的分类根据原子轨道重叠方式划分为：σ键（s-sσ、s-pσ、p-pσ）和π键，见表：3.共价键性质具有饱和性（决定一个原子能形成共价键的总数或以单键连接原子的数目）和方向性（决定分子的空间结构）。

评注：知道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，共价键的方向性影响着分子的立体构型。

二、共价键的键参数共价键的键参数主要指键能、健长、键角。

见表：三、等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质（物理性质）是相近的。

分子的立体结构一、分子的立体结构多原子的分子中原子的空间关系，称为“分子的立体结构“常见分子的立体结构，见表：五原子分子109°28′CH4 （正四面体形）四原子分子60°白磷：P4（正四面体形）120°CH2O ( 平面三角形 )107°NH3 三角锥形三原子分子105°H2O V(折线型)180°CO2二、价电子对互斥模型预测分子立体结构的基本方法1.中心原子上的价电子都用于形成共价键，它们的立体结构可用中心原子周围的原子数n来预测：AB n立体结构示例n=2 直线形CO2n=3 平面三角形CH2O ，BF3等2.中心原子上有孤对电子（未用于形成共价键的电子对）的分子，中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥，如H2O有2对孤对电子，互相排斥，结构为 V(折线型)，NH3 有1对孤对电子，互相排斥结构，结构为三角锥形。

三、杂化轨道类型掌握分子空间构型与杂化类型的关系（1）sp杂化—直线型是由一个ns轨道和一个np轨道杂化而成的两个轨道，轨道间的夹角为180℃，是直线型。

第2课时共价键的键参数等电子原理一、共价键的键参数1．键能(1)概念：气态原子形成1 mol化学键释放的能量。

键能的单位是。

如：形成 1 mol H—H键释放的最低能量为436.0 kJ，即H—H键的键能为436.0 kJ·mol－1。

(2)应用①判断共价键的稳定性原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度，释放能量，所形成的共价键键能越大，共价键越。

②判断分子的稳定性一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越。

③利用键能计算反应热ΔH＝反应物总键能－生成物总键能2．键长(1)概念：形成共价键的两个原子之间的，因此决定共价键的键长，越小，共价键的键长越短。

(2)应用：共价键的键长越短，往往键能越，表明共价键越，反之亦然。

3．键角(1)概念：在原子数超过2的分子中，之间的夹角。

(2)应用：在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有性，因此键角影响着共价分子的。

(3)试根据立体结构填写下列分子的键角分子立体结构键角实例正四面体形CH4、CCl4平面形苯、乙烯、BF3等三角锥形107°NH3V形(角形)105°H2O直线形CO2、CS2、CH≡CH判断正误(1)键长是成键原子半径之和() (2)C==C键的键能等于C—C键键能的2倍()(3)双原子分子中，键长越短，分子越牢固()(4)因为O—H键的键能小于H—F键的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱()(5)水分子的结构可表示为H—O—H，分子中的键角为180°()(6)O—H键的键能为462.8 kJ·mol－1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗的能量为2×462.8 kJ ()深度思考1．下列可以作为共价键强弱判断依据的是________(填序号)。

①原子半径和共用电子对数②键能③键长④键角2．实验测得不同物质中O—O键的键长和键能数据如下表。

其中X、Y的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导键能的大小顺序为W＞Z＞Y＞X。

第二章——第一节——共价键【要点梳理】要点一：共价键1.共价键（1）概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用（2）形成元素：电负性相同或差值较小的非金属元素（3）本质：电子云（或原子轨道）的重叠（4）特征：①饱和性：决定分子的组成②方向性：决定分子的立体构型（5）存在：非金属单质、共价化合物和某些离子化合物说明：⑴饱和性：是指每个原子成键的总数或以单键连接的原子数目是一定的，因为共价键是有原子轨道重叠和共用电子形成的，而每个原子能提供的轨道和成单电子数目是一定的例如：当两个H原子结合成H2分子后，不可能再结合第三个H原子形成“H3分子”。

同样，甲烷的化学式是CH4，说明碳原子最多能与四个氢原子结合。

这些事实说明，形成共价键时，每个原子有一个最大的成键数，每个原子能结合其他原子的数目不是任意的⑵方向性：是指一个原子与周围原子形成的共价键具有一定的方向，角度。

这是由于原子轨道（S轨道除外）有一定的方向性，它和相邻原子的轨道重叠要满足最大重叠原理例如，在硫原子和氢原子结合生成H2S分子时，因为硫原子的最外层两个不成对的3p电子的电子云互成直角，氢原子的1s电子云要沿着直角的方向跟3p电子云重叠，这样H2S分子中两个共价键的夹角应接近90度2.共价键的类型（1）σ键形成成键原子的s轨道或p轨道“头碰头”重叠形成类型s-s型H-H的s-sσ键的形成s-p型H-Cl的s-pσ键的形成p-p型Cl-Cl的p-pσ键的形成特征以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键的电子云图形不变，这种特征称为轴对称，σ键的强度较大形成由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成p-p π键特征π键的电子云具有镜面对称性，即每个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，它们互为镜像对称；π键不能旋转，不如σ键牢固，较易断裂共价键：单键，只有一个σ键双键：一个σ键和一个π键三键：一个σ键和两个π键3.共价键的分类分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式σ键电子云“头碰头”重叠π键电子云“肩并肩”重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对发生偏移非极性键共用电子对不发生偏移原子间共用电子对的数目单键原子间有一对共用电子对双键原子间有两对共用电子对三键原子间有三对共用电子对1.键能：气态基态原子形成1mol化学键所释放的最低能量。

第2课时共价键的键参数与等电子原理课程目标核心素养建构1.知道键能、键长、键角等键参数的概念，能用键参数说明简单分子的某些性质。

2.知道等电子原理的含义，学会等电子体的判断和应用。

[知识梳理]一、键参数——键能、键长与键角1.概念和特点概念特点键能气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量键能越大，键越稳定键长形成共价键的两个原子之间的核间距键长越短，键能越大，键越稳定键角分子内两个共价键之间的夹角表明共价键有方向性，决定分子的立体结构2.对物质性质的影响【自主思考】1.N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强，从键能的角度应如何理解这一化学事实？答案由教材表2­1中键能的数值可知：H—F＞H—O＞H—N，而键长：H—F＜H—O＜H—N，说明分子的稳定性：HF＞H2O＞NH3，所以N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强。

2.有同学认为键的键能等于键的键能的2倍，这种说法是否正确？答案不正确，根据碳碳双键中含有1个π键，由于π键原子轨道重叠程度小，不如σ键稳定，所以键键能小于键键能的2倍。

3.比较HF、HCl、HBr、HI分子的稳定性强弱，并说明理由。

答案稳定性依次减弱，从键长和键能角度解释为原子半径：F＜Cl＜Br＜I，键长：，键能：，稳定性：HF ＞HCl＞HBr＞HI。

4.试解释氮气为什么能在空气中稳定存在？答案因为N2分子中存在键，键能大，破坏共价键需要很大的能量。

二、等电子体的判断和应用1.等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的。

2.等电子体满足等电子原理的分子称为等电子体。

如CO和N2具有相同的原子总数和相同的价电子总数，属于等电子体，它们的许多性质相似。

3.应用举例等电子体具有相似的化学键特征和空间构型，它们的许多性质是相似的，利用等电子原理可以判断某些分子或离子的空间构型。

（1）CO、CN－等与N2互为等电子体，则CO和CN－的结构式分别为、。

第6讲共价键根据预习里已经学习的内容，你是否考虑到共价键肯定存在不同，如何比较键得的大小及共价键对物质性质会产生哪些影响呢？ 1．概念和特点2.对分子性质的影响1．等电子原理：原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的。

2．等电子体：满足等电子原理的分子称为等电子体。

如CO 和N 2具有相同的原子总数和相同的价电子总数，属于等电子体，它们的许多性质相似。

讲义 一、导入 二、知识讲解知识点1 键参数-键能、键长与键角 知识点2 等电子原理三、例题精析【教学建议】此处内容主要用于教师课堂的精讲，每个题目结合试题本身、答案和解析部分，教师有的放矢的进行讲授或与学生互动练习。

例题11．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)键角是描述分子立体结构的重要参数()(2)键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关()(3)键能越大，键长越长，共价化合物越稳定()(4)键角的大小与键长、键能的大小无关()答案：(1)√(2)√(3)×(4)√例题22．下列说法正确的是()A．键能越大，表示该分子越容易受热分解B．共价键都具有方向性C．在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长D．H—Cl键的键能为431.8 kJ·mol－1，H—Br键的键能为366 kJ·mol－1，这可以说明HCl比HBr分子稳定解析：选D键能越大，分子越稳定，A错误，D正确；H—H键没有方向性，B错误；形成共价键的两个原子之间的核间距叫键长，C错误。

例题33．根据等电子原理判断，下列各对粒子中互为等电子体的是()①SO2与O3②CO2与NO2③CS2与NO2④PCl3与NF3A．①②B．②③C．③④D．①④解析：选D由题中信息可知，只要计算出分子中各原子的最外层电子数之和即可判断。

C的最外层电子数为4；N、P的最外层电子数为5；O、S的最外层电子数为6。

SO2与O3、PCl3与NF3互为等电子体。

《共价键模型》知识清单一、共价键的定义共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用。

当两个或多个原子相互靠近时，它们的原子轨道会发生重叠，使得电子可以在多个原子核之间运动，从而形成共价键。

共用电子对的存在使得参与成键的原子能够达到更稳定的电子构型，通常是每个原子都获得类似稀有气体的稳定电子结构。

二、共价键的形成条件1、两原子的电负性相差不大一般来说，当两个原子的电负性相差较小时，容易形成共价键。

电负性反映了原子吸引电子的能力，电负性相近意味着双方对共用电子对的吸引力相当，能较平等地共用电子。

2、原子具有未成对电子原子需要具有未成对的电子，才能通过相互配对形成共用电子对，进而构成共价键。

如果原子的电子都已成对，就难以形成共价键。

三、共价键的特点1、饱和性每个原子所能形成的共价键总数是一定的，这是因为原子的未成对电子数是有限的。

例如，氢原子只有一个未成对电子，所以最多只能形成一个共价键。

2、方向性形成共价键时，原子轨道的重叠具有方向性。

只有沿着特定的方向重叠，才能达到最大程度的重叠，形成稳定的共价键。

这与原子轨道的伸展方向有关。

四、共价键的类型1、σ键σ键是原子轨道沿键轴方向以“头碰头”方式重叠形成的共价键。

这种重叠方式使得电子云在两原子核之间的密度较大，键比较稳定。

可以形象地理解为两个原子的电子云像两个气球碰头一样重叠。

σ键可以单独存在，也可以在一个分子中存在多个。

2、π键π键是原子轨道沿键轴侧面以“肩并肩”方式重叠形成的共价键。

相比σ键，π键的电子云重叠程度较小，键能也较小，因此不如σ键稳定。

可以想象为两个原子的电子云像两个肩膀靠在一起重叠。

π键通常不能单独存在，总是与σ键一起形成双键或三键。

五、共价键的键参数1、键能键能是指气态分子中 1mol 化学键解离成气态原子所吸收的能量。

键能越大，化学键越稳定，分子越稳定。

例如，H—H 键的键能较大，使得氢气在常温常压下性质稳定。

2、键长键长是指形成共价键的两个原子核之间的平均距离。