高中化学选修3第二章第一节共价键

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。

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 1 页 共 6 页选修三第二章 第1节 共价键一、路易斯理论1916年,美国的 Lewis 提出共价键理论. 认为分子中的原子都有形成稀有气体电子结构的趋势,求得本身的稳定. 而达到这种结构,并非通过电子转移形成离子键来完成, 而是通过共用电子对来实现。

通过共用一对电子, 每个H 均成为 He 的电子构型, 形成共价键。

又如:Lewis 的贡献在于提出了一种不同于离子键的新的键型， 解释了X 比较小的元素之间原子的成键事实。

但Lewis 没有说明这种键的实质， 适应性不强。

在解释BCl 3, PCl 5 等未达到稀有气体结构的分子时，遇到困难：二、价键理论(Valence Bond Theory) 1、共价键的形成A 、B 两原子各有一个成单电子，当 A 、B 相互接近时，两电子以自旋相反的方式结成电子对，即两个电子所在的原子轨道能相互重叠，则体系能量降低，形成化学键，亦即一对电子则形成一个共价键。

形成的共价键越多，则体系能量越低，形成的分子越稳定。

因此，各原子中的未成对电子尽可能多地形成共价键。

例如：H 2 中可形成一个共价键；HCl 分子中，也形成一个共价键。

N 2 分子怎样呢? 已知N 原子的电子结构为：2s 22p 3每个N 原子有三个单电子，所以形成 N 2 分子时，N 与N 原子之间可形成三个共价键。

写成：形成CO 分子时，与 N 2 相仿，同样用了三对电子，形成三个共价键。

不同之处是，其中一对电子在形成共价键时具有特殊性。

即C 和 O 各出一个 2p 轨道重叠，而其中的电子是由O 单独提供的。

这样的共价键称为共价配位键。

于是，CO 可表示成：配位键形成条件：一种原子中有孤对电子，而另一原子中有可与孤对电子所在轨道相互重叠的空轨道。

在配位化合物中，经常见到配位键。

2、共价键的特征——饱和性、方向性饱和性：几个未成对电子（包括原有的和激发而生成的），最多形成几个共价键。

例如：O 有两个单电子，H 有一个单电子，所以结合成水分子，只能形成2个共价键；C 最多能与H 形成4个共价键。

[人教版]高二化学选修三教学案：第二章第一节共价键 Word版含答案[人教版]高二化学选修三教学案：第二章第一节共价键word版含答案1.了解共价键σ键和π键的主要类型。

2．能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。

3．结合实例说明“等电子原理”的应用。

仔细阅读课本1．共价键是原子间通过共用电子对形成的相互作用。

hcl分子的形成：2.由同种原子形成的共价键。

共价键不偏向任何一个原子。

这种共价键被称为非极性共价键，如H-H键。

共价键由不同种类的原子组成，共同的电子对偏向于具有强电子吸引能力的一方。

这种共价键被称为极性共价键，例如H-Cl键。

3．σ键的特征是轴对称，键的强度较大；π键的特征为镜像对称，不如σ键牢固，比较容易断裂。

4.键长越短，键能越大，共价键越强，含有共价键的分子越稳定，键角决定分子的空间构型，共价键具有方向性。

5．原子总数相同，价电子总数相同的等电子体，具有相似的化学键特征和相近的化学性质。

[新知识查询]1．概念：原子间通过共用电子对形成的化学键。

2．本质：在原子之间形成共用电子对。

3．特征：4.类型（按键合原子的原子轨道重叠分类）：（1）σ键：S-S型、S-P型、P-P型连续表特征，由键合原子的S轨道或P轨道“正面”重叠形成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；②σ键的强度较大(2)π键：形成由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成p－p型①π键的电子云具有镜面对称，即每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两特征原子核构成的平面的两侧，如果以它们之间含原子核的平面为镜面，它们互为镜像；②π键不能旋转；不如σ键牢固，较易断裂(3)价键轨道：由原子轨道相互重叠形成的σ键和π键的总称。

[名师点拨]1.共价键特征（1）饱和因为每个原子所能提供的未成对电子的数目是一定的，因此在共价键的形成过程中，一个原子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个未成对电子配对成键后，一般来说就不能再与其他原子的未成对电子配对成键了，即每个原子所能形成共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的，所以共价键具有饱和性。