人教版高中化学选修三第二章 第一节 共价键(第1课时)
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促敦市安顿阳光实验学校共价键的特征和类型一、选择题1.下列说法正确的是 09440202( )A.含有共价键的化合物一是共价化合物B.分子中只有共价键的化合物一是共价化合物C.由共价键形成的分子一是共价化合物D.只有非金属原子间才能形成共价键答案:B解析:共价化合物中只含有共价键,而含有共价键的物质不一是共价化合物,可能是单质或离子化合物,故A、C错;电负性之差小于1.7的金属与非金属元素的原子间也可形成共价键,故D错。
2.共价键具有饱和性和方向性,下列关于共价键这两个特征的叙述中,不正确的是 09440203( )A.共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决的B.共价键的方向性是由成键原子的轨道的方向性决的C.共价键的饱和性决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了该原子形成的共价键具有饱和性,这一饱和性也就决了该原子成键时最多连接的原子数,故A、C两项正确;形成共价键时,原子轨道重叠的程度越大越好,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存在着必然的联系,故B项正确、D项错误。
3.下列四组物质中只含有共价键的是 09440204( )A.H2、O3、C60、N60、B.Na、S8、NaCl、Na2O2、NaHCO3C.P4、Br2、H2O2、Xe、XeF4D.NH4HCO3、N2H4、NH3、、KNO3答案:A4.从电负性的角度来判断下列元素之间易形成共价键的是 09440205 ( )A.Na和Cl B.H和ClC.K和F D.Ca和O答案:B解析:本题主要考查共价键的形成条件,非金属原子之间易形成共价键,活泼的金属原子和活泼的非金属原子之间易形成离子键。
结合电负性与元素的性质之间的关系,我们可以得到元素的电负性差值越大,越易形成离子键;差值越小,越易形成共价键。
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。
第一节共价键—————————————————————————————————————[课标要求]1.知道共价键的主要类型,了解σ键和π键的形成特点及其本质。
2.能用键能、键长、键角等说明简洁分子的某些性质。
1.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,一般不如σ键坚固,比较简洁断裂。
2.共价单键是σ键;共价双键中有一个σ键,一个π键;共价三键中有一个σ键和两个π键。
3.键长越短,键能越大,共价键越坚固,含有该共价键的分子越稳定,键角打算分子的空间构型,共价键具有方向性和饱和性。
4.原子总数相同,价电子总数相同的等电子体,具有相像的化学键特征和相近的化学性质。
共价键1.本质和特征(1)本质:原子之间形成共用电子对。
(2)特征:饱和性——打算分子的组成;方向性——打算分子的立体构型。
2.类型(按成键原子轨道的重叠方式分类)(1)σ键形成成键原子的s轨道或p轨道“头碰头”重叠而形成类型s-s型s-p型p-p型特征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型特征①π键的电子云具有镜像对称性,即每个π键的电子云由两块组成,分别位于由原子核构成平面的两侧,假如以它们之间包含原子核的平面为镜面,它们互为镜像;②π键不能旋转;一般不如σ键坚固,较易断裂现有①N2②CO2③CH2Cl2④C2H4四种分子(1)只存在σ键的分子有哪些?(2)同时存在σ键和π键的分子有哪些?(3)σ键和π键的数目之比为1∶1的是哪种分子?提示:(1)③(2)①②④(3)②分子中σ键和π键的推断方法(1)依据成键原子的价电子数来推断能形成几个共用电子对。
假如只有一个共用电子对,则该共价键肯定是σ键;假如形成多个共用电子对,则先形成1个σ键,另外的原子轨道形成π键。
(2)一般规律:共价单键是σ键;共价双键中有一个σ键,另一个是π键;共价三键中有一个σ键,另两个是π键。
共价键第1课时◆教学目标1. 从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质,知道共价键具有饱和性和方向性,能用模型、图像、符号等正确表征H2、Cl2、HCl等简单分子中原子轨道的重叠方式。
2. 知道σ键和π键的区别和特征,能说明C2H6、C2H4、C2H2等分子的成键类型。
◆教学重难点1.从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质。
2.从原子轨道重叠方式的不同理解σ键和π键的区别和特征。
◆教学过程一、新课导入假如发生了大灾难,人类全部的科学知识只能概括为一句话传诸后世,那么这句话应该是“万物皆原子构成”。
——1965年诺贝尔奖得主,理查德·费曼在之前的学习中,我们已经了解了:宏观物质是由微观粒子组成的。
【分享交流】微观粒子包含哪些种类?它们分别组成了哪些物质?你能各举出一些例子么?这些微粒在形成物质的过程中,形成了怎样的化学键?我们常说形成共价键时“电子成对”,电子是带负电的,两个负电的东西为何会主动靠近?这其中的本质是什么?【思考讨论】写出H2、Cl2、HCl的电子式,通过电子式分析为何它们是稳定的物质?你认为是否存在H3、H2Cl、Cl3这样的物质?说出你判断的理由。
第IV A族的元素与H能形成CH4、SiH4等;第V A族的元素与H能形成NH3、PH3等;第VIA族的元素与H能形成H2O、H2S等;第VIIA族的元素与H能形成HF、HCl等;从中你发现了怎样的规律?用自己的语言总结。
你能从价电子结构的角度解释原因么?二、讲授新课一、共价键共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
两原子之间每共用一对电子,彼此的电子数增加1个。
因此:第IV A族元素的原子价电子为4个,要达到8电子结构,需要共用4对电子;第V A族元素的原子价电子为5个,要达到8电子结构,需要共用3对电子;第VIA族元素的原子价电子为6个,要达到8电子结构,需要共用2对电子;第VIIA族元素的原子价电子为7个,要达到8电子结构,需要共用1对电子;原子通过共用一定数量的电子对即可达到稳定结构,共价键的数量也由此确定,不会一直增加下去。
人教版高中化学选修三2.1《共价键》教学设计《共价键》教学设计【教学目标】1、知识和技能(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)简单介绍等电子原理的概念及应用2、过程与方法学习抽象概念的方法:可以运用类比、归纳、判断、推理的方法,注意各概念的区别与联系,熟悉掌握各知识点的共性和差异性。
3、情感、态度与价值观使学生感受到:在分子水平上进一步形成有关物质结构的基本观念,能从物质结构决定性质的视角解释分子的某些性质,并预测物质的有关性质,体验科学的魅力,进一步形成科学的价值观。
【教学重点】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【教学难点】1.σ键和π键的特征2.键角【教学过程设计】【探究新知】活动一、探究σ键和π键的形成1.知识准备现代价键理论的基本要点:a.电子配对原理:两原子各自提供1个自旋方向相反的电子彼此配对。
b.最大重叠原理:两个原子轨道重叠部分越大,两核间电子的概率密度越大,形成的共价键越牢固,分子越稳定。
2.活动实践a.用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程b.议论:氢原子和氯原子通过怎样的重叠方式可使上述共价键最牢固,分子最稳定。
c.小结:共价键的类型及区别活动二、已知氮分子的共价键是三键(N三N),模仿课本图2—1、图2—2、图2—3,通过画图来描述共价键的形成情况活动三、钠和氯通过得失电子同样形成电子对,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呢?你能从电子的电负性的差别来理解吗?结论:当原子的电负性相差很大,化学反应形成的电子对不会被共用,形成的将是键;而键是电负性不大的原子之间形成的化学键。
【知识应用】1、乙烯和乙炔分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键组成?2、下列有关σ键的说法错误的是()A.如果电子云图像是由两个s电子重叠形成的,即形成s—sσ键B.s电子与P电子形成s—pσ键C.P电子与P电子不能形成σ键D.HCl分子里含一个s一pσ键3、下列说法正确的是()A.π键是由两个P电子“头碰头”重叠形成B.σ键是镜面对称,而π键是轴对称C.乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含σ键和π键D.H2分子中含σ键而Cl2分子中还含π键.4、关于乙醇分子的说法正确的是A.分子中共含有8个极性键 B.分子中不含非极性键C.分子中只含σ键 D.分子中含有1个π键5、判断下列分子中,只含σ键的是,既含σ键又含有π键的是。
第一节共价键第1课时共价键课时训练6共价键基础夯实一、共价键的形成1.从电负性角度来判断下列元素之间难形成共价键的是()A.Na和Cl C.N和NB.C和H D.S和O答案:A2.H2S分子中两个共价键的夹角接近90°,其原因是()A.共价键的饱和性C.共价键的方向性B.S原子的电子排布D.S原子中p轨道的形状答案:C3.在氯化氢分子中,形成共价键的原子轨道是()A.氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道B.氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道C.氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道D.氯原子的3p轨道和氢原子的3p轨道解析:氢原子和氯原子的核外电子排布式分别为1s1和1s22s22p63s23p5,由此可以看出,氢原子的1s轨道和氯原子的3p轨道上各有一个未成对电子,故两者在形成氯化氢分子时,形成共价键的原子轨道是氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道。
答案:C二、共价键的类型4.下列分子中,既含有σ键又含有π键的是()A.CH4 C.B.HCl D.F2答案:C5.下列物质中含有的σ键和π键的数目比为1∶2的是()A.乙烯C.二氧化碳B.乙炔D.氮气解析:在乙烯中含有5个σ键和1个π键;在乙炔分子中因为含有1个碳碳三键,故含有3个σ键和2个π键;二氧化碳的结构式为,故分子中含有2个σ键和2个π键;氮气分子的结构式为,故分子中含有1个σ键和2个π键。
答案:D6.下列说法不正确的是()A.σ键比π键重叠程度大,形成的共价键强B.两个原子间形成共价键时,最多有一个σ键C.气体单质中,一定有σ键,可能有π键D.N2分子中有一个σ键,2个π键解析:两个原子在形成共价键时只有一个σ键,可能含有一个π键(如碳碳双键),也可能含有两个π键(如氮氮三键等),但有些气体单质是单原子分子,如稀有气体分子,它们不含化学键,也就不含σ键和π键。
答案:C7.在下列分子中:①HF②Br2③H2O④N2⑤CO2⑥H2⑦H2O2⑧HCN(导学号52700082)分子中只有σ键的是(填序号,下同),分子中含有π键的是,分子中所有原子都满足最外层8e-稳定结构的是,分子中的σ键是由两个原子的s轨道重叠形成的,符合条件的是,分子中的σ键是由一个原子的s轨道与另一个原子的p 轨道重叠形成的,符合条件的是,分子中的σ键是由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的,符合条件的是。
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、。
[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。