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。
1 第一节 共价键
第1课时 共价键的特征与类型
[随堂演练]
1．下列说法正确的是
A．所有的原子轨道都具有一定的伸展方向，因此所有的共价键都具有方向性
B．某原子跟其他原子形成共价键时，其共价键数一定等于该元素原子的价电子数
C．基态C原子有两个未成对电子，所以最多只能形成2个共价键
D．1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的
解析 只有2个s原子轨道重叠形成的H—H键没有方向性，其他原子轨道重叠形成的共价键都有方向性，A不正确；非金属元素的原子形成的共价键数目一般等于该原子最外层的未成对电子数，不能说一定等于该元素原子的价电子数，B不正确；在形成CH4分子的过程中，碳原子2s轨道中的1个电子激发到2p空轨道，这样形成了4个未成对电子，C不正确；N原子最外层2p轨道上共有3个未成对电子，1个N原子可以与3个H原子结合形成NH3，此时共价键饱和，D正确。
答案 D
2．下列说法正确的是
A．π键是由两个p电子以“头碰头”方式重叠而成的
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，Cl2分子中含π键
解析 乙烷分子中的键全为单键，是σ键，乙烯分子中除C—H σ键外，C—C中，有一个σ键和一个π键。 2 答案 C
3．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．分子中含有一个π键
解析 乙醇分子结构为，分子中既有C—H、C—O、O—H极性键还含有一个C—C非极性键，不含π键。
答案 C
4．有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)，其中，只含有极性键的是________；只含有非极性键的是________；既有极性键，又有非极性键的是________；只有σ键的是________；既有σ键又有π键的是________；含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________；含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________；含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________。
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人教版化学选修三《物质结构》知识总结
第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
一、共价键
1共价键的本质和特征
1）本质：原子之间形成共用电子对。
2）特征：饱和性、方向性。
2．共价键的形成条件
同种非金属原子或不同种非金属原子之间、不活泼的金属原子与非金属原子之间形成共价
键（其成键原子的最外层电子排布不一定具有与稀有气体相同的稳定结构，即最外层电子不一
定达到饱和状态）。
（1）共价键的成键微粒为原子，形成共价键的两种原子对应元素的电负性相差较小。
（2）AlCl
3的组成元素均为较活泼的元素，但AlCl
3为共价化合物。类似的还有BeCl
2等，也
为共价化合物。
（3）共价键可分为极性共价键和非极性共价键。
3、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”重叠而形成
类型 ss型
sp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 - 2 -
形成 由两个原子的p轨道、“肩并肩”重叠形成的
pp型
特征 ①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，这种
特征称为镜面对称。
②π键不能旋转，不如σ键牢固，较易断裂
3 σ键与π键的比较
共价键类型 σ键 π键
电子云重叠方式 沿键轴方向相对重叠 沿键轴方向平行重叠
电子云重叠部位 两原子核之间，在键轴处 键轴上方和下方，键轴处为零
电子云重叠程度 大 小
键的强度 较大 较小
化学活泼性 不活泼 活泼
成键规律 共价单键是σ键；共价双键中一个是σ键，一个是π键；
共价三键中一个是σ键，两个是π键
1）所有的共价键都有饱和性，但不是所有的共价键都有方向性，如两个1s轨道H原子与H
原子重叠形成的ss σ键没有方向性。
2）共价分子中可以只存在σ键但不能只存在π键，因为两个原子间可以只形成σ键，但不能
化学选修三第二章第一节《共价键》教学反思
本节课首先复习离子键和共价键，学生通过对比对共价键有个认识，然后引出按不同的分类标准，将共价键进行分类，比如按共用电子对是否偏移，分为极性键和非极性键，按共用电子对的对数可以分为单键，双键，三键。过渡，提出问题？如果按照电子云的重叠方式呢？
从电子云和原子轨道的角度重新认识共价键的形成过程。然后分别分析氢气，盐酸，氯气的形成过程，引出σ键，及其分类，然后分别讲清楚，σ键的特点：轴对称图形，重叠面积大，较稳定。有了这一基础，然后再讲π键，学生就容易接受，通过对比知道它的形成过程，它的特点。然后通过书上科学探究，学以致用（1、已知氮分子的共价键是三键，你能模仿图2-1、图2-2、图2-3，通过画图来描述吗？（提示：氮原子各自用三个p轨道分别跟另一个氮原子形成一个σ键和两个π键。）为了引起学生的注意帮助学生的理解，我准备了一些气球模拟p轨道，然后让学生分析氮气的形成过程，大部分同学能够理解，然后在多叫两个学生让他们展示自己的想法，学生能表述出来效果较好，然后就此发问，两个原子间会形成两个σ键吗？学生回答不会，然后总结规律，共价单键都是σ键，共价双键是一个σ键和一个π键，共价三键是一个σ键和两个π键，然后做一下课后习题。最后做一个升华，提出疑问氢气能写成H3吗？为什么？引出共价键的两大特征饱和性和方向性，这样进一步是学生对σ键和π键有了理解。
通过这节课的磨课，使我对本节课有了更深入认识，同时也对上课有了几点感悟。 一节有关化学概念的题可以从多维度培养学生学习化学兴趣，实现教学内容的呈现和教学目标的完成，例如：
（1）实验法。化学是一门以实验为基础的学科，在教学中通过做一些生动有趣的实验，激发学生的兴趣。
（2）设疑法。“学则须疑”，通过设疑引发学生兴趣，然后经过讨论分析，明白道理，从而提高学生认知能力。
（3）竞争法。学习需要营造竞争的氛围，使压力变为动力。例如在进行元素化合物教学时，可组织学生进行化学方程式背默比赛，可激发学生学习兴趣。
