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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。
高中化学选择性必修3第一章第一节有机化合物中的共价键练习题学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．下列物质只含共价键的是（ ） A ．Na 2O 2B ．H 2OC ．NH 4ClD ．Na OH2．乙酸、水和乙醇的分子结构如表所示，三者结构中的相同点是都含有羟基，下列说法错误的是（ ）乙酸： 水：乙醇：32CH CH OH --A ．羟基的极性：乙酸>水>乙醇B ．与金属钠反应的强烈程度：水>乙醇C ．羟基连接不同的基团可影响羟基的活性D ．羟基极性不同的原因是基中的共价键类型不同3．石灰氮(2CaCN )是一种氮肥，与土壤中的2H O 反应生成氰胺(2H N-C N ≡)，氰胺可进一步转化为尿素()22CO NH ⎡⎤⎣⎦。
下列有关说法正确的是（ ） A ．2H O 的电子式为B ．1个2H N-C N ≡分子中含3个σ键C ．2H N-C N ≡分子中σ键与π键的个数之比为2:1D ．已知()22CO NH 中含有C O =键，1个()22CO NH 分子中含有2个π键 4．下列说法正确的是（ ）A ．大多数的有机物中每个碳原子最外层都有四对共用电子B ．所有的有机物中每个碳原子都形成四个单键C ．碳原子只能与碳原子之间形成双键或三键D ．由甲烷，乙烯的结构可推知有机物分子中不能同时存在单键，双键5．多位化学家用简单的偶联反应合成了如下这个有趣的“纳米小人”分子。
有关该分子的结构说法不正确的是（ ）A ．该分子中的C 原子采取的杂化方式有：sp 、2sp 、3spB ．该分子中的O 原子采取3sp 杂化C ．“纳米小人”头部的所有原子不能在同一平面内D ．“纳米小人”手、脚部位的碳原子不杂化 6．下列说法正确的是（ ）A ．182O 和163O 互为同位素B ．正己烷和2，2-二甲基丙烷互为同系物C ．60C 和70C 是具有相同质子数的不同核素D ．223H NCH COOCH 和322CH CH NO 是同分异构体7．下面为三种简单螺环化合物，相关的说法正确的是( )A ．上述化合物m 、n 分子中所有碳原子均处于同一平面B ．化合物m 的一氯代物有2种C ．化合物n 与3-甲基-1-庚烯互为同分异构体D ．化合物t 的名称为螺[5，4]壬烷8．能发生银镜反应，并与丙酸互为同分异构体的物质是（ ） A ．丙醛B ．丙酮C ．乙酸甲酯D ．甲酸乙酯9．豪猪烯，形状宛如伏地伸刺的动物，其键线式如图。
高中化学选修3知识点总结二、复习要点1、原子结构2、元素周期表和元素周期律3、共价键4、分子的空间构型5、分子的性质6、晶体的结构和性质（一）原子结构1、能层和能级（1）能层和能级的划分①在同一个原子中，离核越近能层能量越低。
②同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级s、p、d、f，能量由低到高依次为s、p、d、f。
③任一能层，能级数等于能层序数。
④s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍。
⑤能层不同能级相同，所容纳的最多电子数相同。
（2）能层、能级、原子轨道之间的关系每能层所容纳的最多电子数是：2n2（n：能层的序数）。
2、构造原理（1）构造原理是电子排入轨道的顺序，构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。
（2）构造原理是书写基态原子电子排布式的依据，也是绘制基态原子轨道表示式的主要依据之一。
（3）不同能层的能级有交错现象，如E（3d）＞E（4s）、E（4d）＞E（5s）、E（5d）＞E（6s）、E（6d）＞E（7s）、E（4f）＞E（5p）、E（4f）＞E（6s）等。
原子轨道的能量关系是：ns＜（n-2）f ＜（n-1）d ＜np（4）能级组序数对应着元素周期表的周期序数，能级组原子轨道所容纳电子数目对应着每个周期的元素数目。
根据构造原理，在多电子原子的电子排布中：各能层最多容纳的电子数为2n2 ；最外层不超过8个电子；次外层不超过18个电子；倒数第三层不超过32个电子。
（5）基态和激发态①基态：最低能量状态。
处于最低能量状态的原子称为基态原子。
②激发态：较高能量状态（相对基态而言）。
基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至较高能级时的状态。
处于激发态的原子称为激发态原子。
③原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收（基态→激发态）和放出（激发态→较低激发态或基态）不同的能量（主要是光能），产生不同的光谱——原子光谱（吸收光谱和发射光谱）。
利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。
第二章分子结构与性质一.共价键1.共价键的本质及特征共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。
2.共价键的类型①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。
②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。
③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。
3.键参数①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，化学键越稳定。
②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。
③键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。
④键参数对分子性质的影响：键长越短，键能越大，分子越稳定．4.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，它们的许多性质相近。
二.分子的立体构型1．分子构型与杂化轨道理论杂化轨道的要点：当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。
杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形状不同。
2．分子构型与价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。
(1)当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致；(2)当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。
3.配位化合物（1）配位键与极性键、非极性键的比较（2）配位化合物①定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。
②组成：如[Ag(NH3)2]OH，中心离子为Ag＋，配体为NH3，配位数为2。
三.分子的性质1．分子间作用力的比较2．分子的极性(1)极性分子：正电中心和负电中心不重合的分子。
(2)非极性分子：正电中心和负电中心重合的分子。
3．溶解性(1)“相似相溶”规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂．若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。
学业分层测评(五)共价键[学业达标]1．下列元素之间难以形成共价键的是()A．Na和Cl B．C和HC．N和N D．S和O【解析】活泼的金属元素和活泼的非金属元素之间形成离子键。
难以形成共价键。
【答案】 A2．对σ键的认识不正确的是()A．ss σ键与sp σ键的对称性相同B．σ键不属于共价键，是另一种化学键C．分子中含有共价键，则至少含有一个σ键D．含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同【解析】化学中σ键是共价键的一种，其特征是：以形成化学键的两个原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，故B项错误。
【答案】 B3．下列分子中的σ键是由两个原子的s轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是()A．H2B．CCl4C．Cl2D．F2【解析】A项中H2是由两个1s轨道形成σ键；B项中Cl的3p轨道与C 的2s轨道或2p轨道形成σ键；C项是由两个3p轨道形成σ键；D项中是由两个2p轨道形成σ键。
【答案】 A4．下列事实不能用键能的大小来解释的是()A．N元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定B．稀有气体一般难发生反应C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱D．F2比O2更容易与H2反应【解析】由于N2分子中存在N≡N，键能很大，破坏共价键需很大的能量，所以N2的化学性质很稳定；稀有气体都为单原子分子，分子内部没有化学键；卤族元素从F到I原子半径逐渐增大，其氢化物中的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱；由于H—F的键能大于H—O，所以更容易生成HF。
【答案】 B5．下列说法中能说明BF3分子中的4个原子位于同一平面的是()A．任意两个B—F键间的夹角相等B．3个B—F键键能相等C．3个B—F键键长相等D．任意两个B—F键间的夹角为120°【解析】键参数中，键能和键长是用于判断共价键稳定性的依据，而键角是判断分子立体构型的依据。
3个B—F键间的夹角均为120°时，正好构成一个以B原子为中心的平面结构，因此4个原子共平面。
课时作业3 共价键1．(双选)下列关于共价键的说法，正确的是( )A．分子内部一定会存在共价键B．由非金属元素组成的化合物内部不一定全是共价键C．非极性键只存在于双原子单质分子中D．离子化合物的内部可能存在共价键解析：本题可用举例法去做。
惰性气体为单原子分子，分子内部没有共价键。
铵盐是全部含有非金属元素的化合物，但属于离子化合物，既存在离子键，也存在共价键。
乙烯、过氧化氢分子中存在非极性键。
在强碱中存在共价键如NaOH。
答案：BD2．从键长的角度来判断下列共价键中最稳定的是( )A．H—F B．N—HC．C—H D．S—H解析：原子半径越小，与氢化合形成的化学键键长越短，键能越大，键越稳定。
答案：A3．根据π键的成键特征判断CC的键能是C—C键能的( )A．双键的键能等于单键的键能的2倍B．双键的键能大于单键的键能的2倍C．双键的键能小于单键的键能的2倍D．无法确定解析：由于π键的键能比σ键键能小，因此双键中有一个π键和一个σ键，所以双键的键能小于单键的键能的2倍。
答案：C4．日常生活中用的防晒霜如氨基苯甲酸、羟基丙酮等，之所以它们能防晒是( )A．因为它们为有机物，涂用后形成一个“保护层”B．因为它们挥发时吸热，降低皮肤温度C．因为它们含有π键，能够有效吸收紫外光D．因为它们能与皮肤形成一层“隔热层”，阻碍照射解析：防晒霜之所以能有效减小紫外光对人体的伤害，是因为它所含有效成分的分子有π键。
这些有效成分中的π键可在吸收紫外光后被激发，从而阻挡部分紫外光对皮肤的伤害。
答案：C5．下列分子的稳定性的比较不正确的是( )A．HF>HI B．CH4<SiH4C．PH3<NH3D．H2O>H2S解析：本题主要考查键能，同类型的分子的键能越大，分子越稳定，而键能的大小取决于键长，键长取决于原子半径。
原子半径越小，键长越短，键能越大，分子越稳定。
答案：B6．下列有关σ键和π键的说法正确的是( )A．单键既有σ键也有π键B．所有的π键都容易打开C．σ键可沿键轴自由旋转而不影响键的强度D．π键比σ键重叠程度大，形成的共价键强解析：单键中只存在σ键，A项错误；N≡N很稳定，其分子中的π键不易打开，B项错误；σ键的特征之一便是轴对称，C项正确；σ键的重叠程度比π键大，D项错误。
