共价键
什么是共价键
什么是共价键共价键是化学中一种常见的化学键类型，是指通过原子之间的电子共享形成的化学键。
在共价键中，原子通过共享外层电子来形成化学键，并且共享的电子对于两个原子都是可用的。
共价键可以在同种元素之间形成，也可以在不同元素之间形成。
它是形成分子和化合物的基础。
共价键的形成依赖于原子的电子配置和元素间的吸引力。
原子通过共享外层电子来达到稳定的电子配置。
共享的电子对位于两个原子之间的共享区域，通常被称为共价键。
每个原子都贡献一个或多个电子来形成共享区域。
共享区域中的电子对于两个原子都是吸引的，因此它们保持在共享区域附近，形成共价键。
共价键的强度取决于原子之间的吸引力和共享的电子对的数量。
共价键可以是单一的、双重的或三重的，取决于原子之间共享的电子对数量。
单一共价键由一对电子共享组成，双重共价键由两对电子共享组成，三重共价键由三对电子共享组成。
双重和三重共价键比单一共价键更强，因为它们包含更多的共享电子对。
共价键的长度和键能量也取决于原子性质和共价键的强度。
原子间距离越近，共价键越短，键能量越高。
原子的大小和电负性差异也会影响共价键的性质。
原子越小，共价键越短，电负性越大，共价键越极性。
电相近的原子之间形成非极性共价键，而电负性差异较大的原子之间形成极性共价键。
共价键在化学反应和化合物的性质中起着重要的作用。
共价键可以通过化学反应的断裂与形成来重新组合成新的化合物。
化合物的性质也受共价键的影响，如分子的形状、极性和化学反应性等。
共价键的特性使得它在生物体系、有机合成和材料科学等领域中都具有重要的应用。
总而言之，共价键是通过原子之间的电子共享形成的化学键。
它是化学中一种常见的化学键类型，形成分子和化合物的基础。
共价键的长度、强度和性质取决于原子的特性和共享的电子对。
共价键在化学反应和化合物性质中起着重要的作用，并在多个领域中具有广泛的应用。
有机化合物中的共价键
有机化合物中的共价键共价键是化学键的一种类型，通常存在于有机化合物中。
在有机化合物中，共价键的形成和断裂对于化学反应和分子结构具有重要影响。
本文将介绍有机化合物中共价键的形成、性质和应用。
一、共价键的概念及形成机制共价键是由两个非金属原子共享电子而形成的化学键。
共价键的形成依赖于原子之间的电子云重叠，并使得原子能量最低化。
电子云重叠的程度决定了共价键的强度和能量。
共价键通常可以分为单键、双键和三键。
二、共价键的性质及特点1. 强度和能量：共价键通常比离子键和金属键弱，但强于氢键和范德华力。
2. 方向性：共价键具有方向性，形成共价键的原子之间具有特定的空间排列方式。
3. 定向力：共价键具有定向力，会导致有机分子的立体构型和空间取向特异性。
4. 可能性：在有机化合物中，同一原子可以与不同原子形成不同数目的共价键。
三、共价键的应用1. 化学反应：共价键的形成和断裂是化学反应的基础。
在有机合成中，共价键的断裂和形成是合成目标分子的重要步骤。
2. 分子结构：共价键的性质决定了有机分子的结构和性质。
共价键的长度、键角和取向可以决定分子的立体构型和性质。
3. 化学性质：共价键的性质和能量关系着有机化合物的化学性质，如溶解性、稳定性和反应活性。
4. 扩展应用：共价键的概念和原理在材料科学、药物化学、生物化学等领域中得到了广泛的应用。
总结：共价键是有机化合物中常见的化学键类型，它通过电子云的共享来连接原子。
共价键具有强度和能量适中、方向性和定向性强的特点。
在化学反应、分子结构、化学性质和其他领域中，共价键都具有重要的应用价值。
深入理解有机化合物中的共价键性质和应用，对于有机化学研究和应用具有重要意义。
参考文献：1. Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). 张金凤,译. 有机化学. 高等教育出版社.2. Vollhardt, K. P. C., & Schore, N. E. (2014). 张玉珍,曹俊林,赵晓燕,译. 有机化学与生物化学. 高等教育出版社.3. Bruice, P. Y. (2004). 张世江,曹冲,吴镇纲,等,译. 有机化学. 高等教育出版社.。
共价键
（1）共价键具有饱和性 ） （2）共价键具有方向性 ）
共价键的特点 （1）共价键结合力的本质是电性的，但不能认为 共价键结合力的本质是电性的， 纯粹是静电作用力。 纯粹是静电作用力。 因为共价键的形成是核对共用电子对的吸引力， 因为共价键的形成是核对共用电子对的吸引力，而 不是正负离子间的库仑作用力。 不是正负离子间的库仑作用力。 （2）共价键的形成是由于原子轨道的重叠，两核间 共价键的形成是由于原子轨道的重叠， 的电子云密度增大。 的电子云密度增大。 共价键具有饱和性。 （3）共价键具有饱和性。 有多少个未成对电子的原子最多就可以与多少个自 旋方向相反的未成对电子配对成键。 旋方向相反的未成对电子配对成键。 （4）共价键具有方向性。 共价键具有方向性。 轨道在成键时，沿着能够达到最大重叠的方向重叠。 轨道在成键时，沿着能够达到最大重叠的方向重叠。
电子云重叠
Π键的电子云
(1)电子云为镜像，即是每个Π (1)电子云为镜像，即是每个Π键的电子云由两块组 电子云为镜像 分别位于由两个原子核构成的平面的两侧。 成，分别位于由两个原子核构成的平面的两侧。 (2)不稳定,容易断裂。 (2)不稳定,容易断裂。 不稳定
小结 项目 键型 б键 “头碰头” 头碰头” 头碰头 轴对称 强度大， 强度大，不易断裂 Π键 “肩并肩” 肩并肩” 肩并肩 镜像对称 强度小， 强度小，容易断裂
一、共价键 1 、б键 氢原子形成氢分子的电子云描述
1S
互相靠拢
1S
电子云重叠
H—H共价键 共价键
б键的特征： 键的特征： 键的特征 电子云为轴对称， 电子云为轴对称，即是以形成化学键的两个原子核的 连线为轴作旋转操作， 键电子云的图形不变。 连线为轴作旋转操作， б键电子云的图形不变。
共价键
主要特点
饱和性
方向性
在共价键的形成过程中，因为每个原子所能提供的未成对电子数是一定的，一个原子的一个未成对电子与其 他原子的未成对电子配对后，就不能再与其它电子配对，即，每个原子能形成的共价键总数是一定的，这就是共 价键的饱和性。
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 ，是定比定律（law of definite proportion）的内在原因之一。
2、配位共价键（coordinate covalent bond）
配位共价键简称“配位键”是指两原子的成键电子全部由一个原子提供所形成的共价键，其中，提供所有成 键电子的称“配位体（简称配体）”、提供空轨道接纳电子的称“受体”。常见的配体有：氨气（氮原子）、一 氧化碳（碳原子）、氰根离子（碳原子）、水（氧原子）、氢氧根（氧原子）；受体是多种多样的：有氢离子、 以三氟化硼（硼原子）为代表的缺电子化合物、还有大量过渡金属元素。对配位化合物的研究已经发展为一门专 门的学科，配位化学。
历史
早期历史
近代史
图1在古希腊，化学还没有从自然哲学中分离的时代，原子论者对化学键有了最原始的设想，恩培多克勒 （Empedocles）认为，世界由“气、水、土、火”这四种元素组成，这四种元素在“爱”和“恨”的作用下分裂 并以新的排列重新组合时，物质就发生了质的变化。这种作用力可以被看成是最早的化学键思想。
2、非极性共价键（non-polar bond）
由同种元素的原子间形成的共价键，叫做非极性共价键。同种原子吸引共用电子对的能力相等，成键电子对 匀称地分布在两核之间，不偏向任何一个原子，成键的原子都不显电性。 非极性共价键存在于单质中，也存在 于某些化合物中，完全由非极性键构成的分子一定是非极性分子（但有的非极性分子中含有极性键）。
名词解释共价键
名词解释共价键1.引言1.1 概述共价键是化学中的一个重要概念，指的是通过共用电子对来形成的化学键。
在共价键中，两个原子通过共享一个或多个电子来实现稳定的成键状态。
这种化学键的形成是由于原子间存在着静电吸引力，使得它们倾向于在分子中共享电子以达到更稳定的状态。
共价键是一种非常稳定的化学键，它在各种化合物的形成中扮演着关键角色。
通过共享电子，原子间的空间排斥被最小化，从而降低了体系的能量，使分子能够更加稳定存在。
共价键有助于化合物的形成，使得原子能够通过共同的电子环来实现充分的电子配对，从而达到化学稳定。
共价键的形成取决于原子的电子结构和价层电子的数目。
当原子的价层电子不足以填充其外层最稳定电子排布时，原子会寻找其他原子来共享电子，以实现稳定的化学键。
共价键的形成通常涉及原子之间的电子云重叠，即电子被共享在两个或多个原子之间，形成共用电子对。
这使得原子能够减少其不稳定的价电子层，并通过与其他原子的共享来达到更稳定的电子排布。
共价键在化学反应和化学物质的性质中起着至关重要的作用。
它们的性质和数量决定了分子的形状、极性和反应性。
共价键的强度和稳定性直接影响着化合物的热力学性质，如熔点、沸点和溶解性。
同时，共价键也决定了分子的化学反应性质和反应速率，影响着化学反应的动力学过程。
在化学领域，共价键的理解和应用非常广泛。
它在有机化学、配位化学、无机化学等各个分支中都有重要的地位。
对共价键有深入的理解可以帮助我们解释和预测化学反应的发生和性质，为新化合物的设计和合成提供理论指导。
共价键的研究也对开发新型材料、药物和催化剂具有重要意义。
总之，共价键作为化学中一种重要的化学键类型，是化学反应和化合物形成的基础。
它通过共用电子来实现原子之间的稳定性连接，对化学物质的性质和反应过程起着重要的影响。
对共价键的研究和理解对于深入了解化学世界以及应用于实际工作具有重要意义。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应包括以下内容：文章结构部分主要描述整篇文章的内容组织和框架安排，旨在让读者快速了解文章的结构和各部分内容的关系。
共价键
CH4 CCl4 109°28′
NH3 107°18′
H2O 105°
CO2 180°
键能
衡量共价键的稳定性
键长
描述分子的立体结构
键角
三、等电子原理
原子总数相同、价电子总数相同的分子 1、定义：
2、特点： 具有相似的化学键特征许多性质是相近的
注意：有时将原子总数、价电子总数相同的 离子也认为是等电子体
共价键
一、共价键
1、化学键及其分类
相邻原子或离子之间强烈的相互作用 金属键 按化学键成键方式 分为三种： 共价键 离子键 金属晶体 分子晶体 原子晶体 离子晶体
2、共价键
本质：共用电子对（两单个电子形成一对电子）极性共价键 不同原子成键 非极性共价键 同种原子成键
σ键
按电子云重叠方式按成键方式
π键
4、σ键
定义：两个原子轨道沿键轴方向以“头碰头” 的方式重叠 （重叠程度大，稳定性高，可 绕键轴旋转）
H
H
H
H
H
H
H
Cl
H
Cl
5、π键
定义：两个原子轨道以平行即“肩并肩” 方式重叠（重叠程度较小，稳定性较差， 不能旋转）
项目
键型
σ键
π键
沿轴方向“头碰头” 平行方向“肩并肩” 电子云形状 轴对称 镜像对称 牢固程度 成键判断规 律 强度大，不易断 强度较小，易断
同种元素形成的共价键的键能： 单键<双键<叁键 σ键键能> π键键能
2、键长
共价键的两个原子间的核间距
共价半径：同种原子的共价键键长的一半 稀有气体为单原子分子，无共价半径 键长越短，键能越大，分子越稳定
同种元素间形成的共价键的键长： 单键>双键>叁键
高中化学常见共价键
高中化学常见共价键
共价键是指两个原子之间由共享电子对而形成的键称之，是化学键中
最主要也是最稳定的键。
常见的共价键包括：
一、单键：
1.单原子键：氟（F）、氯（Cl）、氢（H）等都有一个电子形成一个
共价键。
2.离子键：金属离子和非金属离子之间形成的共价键，如氯化钠（NaCl）中的NaCl。
二、多键：
1.氮气键：在氮原子的八个电子当中，有四个电子参与共价键的形成，形成氮气键，如二氧化碳（CO2）、氨（NH3）等。
2.有机键：由碳和氢之间由共享电子对形成的有机键，如烷烃中的键，如丁烷（C4H10）中的C-H键。
3.硫键：由硫原子之间由共享电子对形成的硫键，如硫醇
（HSCH2CH2OH）中的S-CH2-CH2-OH。
4.磷键：由磷原子之间由共享电子对形成的磷键，如立氟磷（PF3）
中的P-F键。
五、其它共价键：
1.硅键：由硅原子之间由共享电子对形成的硅键，如四氧化硅（SiO4）中的Si-O键。
2.硼键：由硼原子之间由共享电子对形成的硼键，如二氧化硼（B2O3）中的B-O键。
3.铬键：由铬原子之间由共享电子对形成的铬键，如六氧化铬
（Cr2O7）中的Cr-O键。
4.铁键：由铁原子之间由共享电子对形成的铁键，如氧化铁（FeO）
中的Fe-O键。
高中化学共价键知识点总结
高中化学共价键知识点总结一、共价键的概念。
1. 定义。
- 原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键。
例如，在氢气分子（H_2）中，两个氢原子通过共用一对电子形成共价键。
2. 成键微粒。
- 原子，一般是非金属原子之间形成共价键。
如HCl分子中，氢原子和氯原子通过共价键结合。
二、共价键的形成条件。
1. 一般条件。
- 同种或不同种非金属元素原子结合时，原子间能形成共价键。
例如，在H_2O中，氢原子（H）和氧原子（O）通过共价键形成水分子；在Cl_2中，两个氯原子（Cl）之间形成共价键。
2. 特殊情况。
- 部分金属原子与非金属原子也能形成共价键，如AlCl_3中铝原子（Al）和氯原子（Cl）之间形成的是共价键。
三、共价键的类型。
1. σ键。
- 形成方式。
- 原子轨道沿核间连线方向以“头碰头”的方式重叠形成的共价键叫σ键。
例如，H - H键就是σ键，是两个氢原子的1s轨道沿核间连线方向“头碰头”重叠而成。
- 特点。
- 重叠程度较大，比较稳定。
可以绕键轴旋转。
2. π键。
- 形成方式。
- 原子轨道在核间连线两侧以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键叫π键。
例如，在N_2分子中，氮原子（N）的p轨道在形成σ键后，另外两个p轨道以“肩并肩”方式重叠形成π键。
- 特点。
- 重叠程度比σ键小，不如σ键稳定。
不能绕键轴旋转。
四、共价键的特征。
1. 饱和性。
- 每个原子所能形成共价键的数目是一定的。
例如，氢原子只能形成一个共价键，氧原子最多能形成两个共价键。
这是因为原子的未成对电子数是有限的，当原子的未成对电子全部参与形成共价键后，就不能再形成更多的共价键了。
2. 方向性。
- 共价键将尽可能沿着电子云密度最大的方向形成。
这是因为原子轨道在空间有一定的伸展方向，为了使原子轨道最大程度地重叠，形成稳定的共价键，共价键就具有方向性。
例如，在HCl分子中，氢原子的1s轨道与氯原子的3p轨道沿着一定方向重叠形成共价键。
五、共价键的表示方法。
共价键
共价键共价键（covalent bond），是化学键的一种，两个或多个原子共同使用它们的外层电子，在理想情况下达到电子饱和的状态，由此组成比较稳定的化学结构叫做共价键，或者说共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
其本质是原子轨道重叠后，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。
需要指出：氢键虽然存在轨道重叠，但通常不算作共价键，而属于分子间作用力。
共价键与离子键之间没有严格的界限，通常认为，两元素电负性差值大于1.7时，成离子键；小于1.7时，成共价键。
共价键与离子键不同的是进入共价键的原子向外不显示电荷，因为它们并没有获得或损失电子。
共价键的强度比氢键要强，与离子键差不太多或有些时候甚至比离子键强。
本质是在原子之间形成共用电子对。
同一种的元素的原子或不同元素的都可以通过共价键结合，一般共价键结合的产物是分子，在少数情况下也可以形成晶体。
吉尔伯特·牛顿·路易士于1916年最先提出共价键。
在简单的原子轨道模型中进入共价键的原子互相提供单一的电子形成电子对，这些电子对围绕进入共价键的原子而属它们共有。
在量子力学中，最早的共价键形成的解释是由电子的复合而构成完整的轨道来解释的。
第一个量子力学的共价键模型是1927年提出的，当时人们还只能计算最简单的共价键：氢气分子的共价键。
今天的计算表明，当原子相互之间的距离非常近时，它们的电子轨道会互相之间相互作用而形成整个分子共用的电子轨道。
1历史早期历史在古希腊，化学还没有从自然哲学中分离的时代，原子论者对化学键有了最原始的设想，恩培多克勒（Empedocles）认为，世界由“气、水、土、火”这四种元素组成，这四种元素在“爱”和“恨”的作用下分裂并以新的排列重新组合时，物质就发生了质的变化。
这种作用力可以被看成是最早的化学键思想。
随后，原子论者德谟克利特设想，原子与原子间，存在着一种“钩子”，也可以说是粗糙的表面，以致它们在相互碰撞时黏在一起，构成了一个稳定的聚集体。
《共价键》 讲义
《共价键》讲义在化学的世界里，共价键是一种非常重要的化学键类型，它对于理解物质的结构和性质起着至关重要的作用。
一、什么是共价键共价键是原子之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之间运动，从而形成共用电子对，将原子结合在一起。
举个简单的例子，氢气分子（H₂）就是通过共价键形成的。
每个氢原子都有一个电子，当两个氢原子靠近时，它们的 1s 轨道重叠，两个电子形成共用电子对，从而形成稳定的氢气分子。
二、共价键的形成条件并不是任意两个原子都能形成共价键，一般需要满足以下条件：1、原子具有未成对电子：只有存在未成对电子，原子之间才有可能通过共用电子对来达到稳定的电子构型。
2、原子轨道重叠：原子轨道的重叠程度越大，形成的共价键越稳定。
3、两原子的电负性差值较小：如果电负性差值过大，原子间更倾向于形成离子键。
三、共价键的类型共价键根据原子轨道重叠的方式和重叠程度，可以分为不同的类型。
1、σ键这是一种头碰头的重叠方式，重叠程度较大，键能较高，比较稳定。
例如，在乙烷（C₂H₆）分子中，碳碳单键就是σ键。
2、π键它是肩并肩的重叠方式，重叠程度较小，键能较低，相对不太稳定。
在乙烯（C₂H₄）分子中，碳碳双键中就包含一个σ键和一个π键。
四、共价键的特征1、饱和性每个原子所能形成的共价键的数目是有限的，这是因为原子的未成对电子数目是固定的。
例如，氢原子只能形成一个共价键，氧原子通常形成两个共价键。
2、方向性原子轨道的重叠需要按照一定的方向进行，才能达到最大程度的重叠，从而形成稳定的共价键。
五、共价键与物质的性质共价键的类型和性质对物质的物理和化学性质有着重要的影响。
1、物质的熔点和沸点一般来说，共价键越强，物质的熔点和沸点就越高。
例如，金刚石中的碳碳共价键非常强，所以金刚石具有极高的熔点和沸点。
2、物质的溶解性如果共价键形成的分子具有极性，那么在极性溶剂中的溶解性会更好；如果是非极性分子，则在非极性溶剂中的溶解性较好。
2.1共价键
(4)键能和键长决定共价键的稳定性，键长和键角决定 分子的立体结构。
(5)等电子体具有相似的化学键特征，它们的许多性质 是相近的。
3
面正三角形结构，B项正确；H3O＋和PCl3价电子总数不相
等，不是等电子体，C项不正确；CO2和CS2是等电子体，
D项正确。故答案为B、D项。
[答案] BD
常见等电子体的推断
(1)同主族元素的价电子数相等，可将元素符号变换。
如CO2和CS2；CCl4和SiCl4；SO2和O3；PCl3和NCl3。 (2)同周期相邻元素的原子序数相差1，元素符号变换时，
[解析] 本题主要考查σ键和π键的形成。由于π键的键 能小于σ键的键能，所以反应时易断裂，A项正确；在分子 形成时为了使其能量最低，必然首先形成σ键，根据形成 的原子的核外电子排布来判断是否形成π键，所以B项正确， D项错误；像H原子跟Cl原子只能形成σ键，所以C项正确。
[答案] D
两个原子形成共价键时，一定有σ键，可能有π键；共 价双键有一个是σ键，一个是π键；共价三键有一个是σ键， 两个是π键。
一、共价键 1．本质 在原子之间形成 共用电子对 。 2．类型 按照原子轨道 重叠 的方式共价键分为σ键和 π 键。 (1)σ键。 ①形成：成键原子的原子轨道“头碰头”重叠而形成。
a．ss σ键： 由两个 s 轨道重叠形成的σ键，如H—H。
b．sp σ键： 由一个 s 轨道和一个 p轨道重叠形成的σ键，如H—Cl。
(2)方向性： 除s轨道是球形对称外，其他的原子轨道都具有一定的 空间取向。在形成共价键时，原子轨道重叠得愈多，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
3.3 共价键一、知识要点1．共价键的概念：原子间通过共用电子对而形成的化学键。
共价键可存在于非金属单质、共价化合物、离子化合物中。
共价化合物：只存在共价键的化合物称为共价化合物。
共价化合物中，只含有共价键，不含有离子键。
但离子化合物中可含有共价键，如铵盐（NH 4Cl ）等。
化学上常用电子式和结构式表示表示共价键。
例如：氯化氢的电子式为 ，结构式为H -Cl ；水的电子式为 ，结构式为 H -O -H 。
2.化学键指直接相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用。
化学键可分为离子键、共价键和金属键。
离子键与共价键的对比 化学反应的实质是旧化学键的断裂和新的化学键的形成的过程。
二、疑难解答1.极性键与非极性键共价键有两种类型，极性键和非极性键。
共用电子对不发生偏移的共价键叫非极性共价键，简称非极性键。
共用电子对发生偏移的共价键叫极性共价键，简称极性键。
显然同一种元素原子之间的共价键是非极性共价键，不同种元素原子之间的共价键是极性共价键。
氯气分子中氯原子之间形成一对共用电子对，由于两个氯原子吸引电子的能力相同，共用电子对不偏向任何一方，两个原子都不显电性。
所以氯气分子中氯元素的化合价为0价，Cl -Cl 键为非极性键。
而氯化氢分子中氯原子和氢原子间也形成一对共用电子对，但是氯原子对共用电子对的吸引能力比氢原子强，共用电子对在运动时偏向氯原子一方，从而使氯原子显一定的负比较离子键 共价键 定义阴、阳离子之间强烈的相互作用 相邻原子间通过共用电子对所形成的化学键 成键本质阴、阳离子间的静电作用 共用电子对与两原子核的电性作用 成键粒子 阴离子、阳离子原子 成键元素 一般是活泼金属与活泼非金属(或原子团)一般是非金属与非金属或较不活泼的金属 示例 MgCl 2H 2、HCl 电子式，， 物质类别 离子化合物①非金属单质②共价化合物③复杂离子化合物 晶体类型 离子晶体 离子晶体、分子晶体、原子晶体电性，显负一价。
共价键概念
共价键概念共价键（CovalentBond）是一种相对稳定的原子间的化学键的类型，也是最常见的原子间的化学键。
它是由二个原子与共享电子对成立的化学结合。
由于共鸣的力量，一个原子可以把其他原子中的电子“拉”过来形成一个电子对，从而成为共价键，稳定电量环境。
共价键的形成有两个主要原因：一个是原子之间的静电斥力，另一个是共享电子对在原子之间形成的新键。
共价键最开始被提出是由Kekule在1862年发现的，他提出了一种由单键和双键组成的理论，即原子之间形成的键是由单键和双键共存的，而双键是共价键（double bond）。
Kekule的理论得到了证实，他的理论成为现代原子间化学键的基础。
共价键的电性特性是原子之间的空间分布和能量的反映。
共价键的电负性（electronegativity）是指原子间共享的电子对的程度，这个程度决定了电荷的平衡状态。
共价键的电荷平衡状态可以由它的分子构型等参数来表示，包括共价键的类型、单键长度、键角大小等。
共价键也有不同的类型，基本共享原子对的类型有四种：单键（single bond）、双键（double bond）、三键（triple bond）和四键（quadruple bond）。
其中，单键和双键是最常见的，三键和四键比较少见。
另外，共价键还可以分为离子键和非离子键。
离子键是由两种不同性质原子组成的，它们通过共享电子对而形成的键，称为离子键。
离子键比非离子键更加稳定，而且它们之间的电荷分布也更为均衡。
共价键不仅在原子结构方面起着重要作用，而且也是生物学中分子的重要组成部分。
它们可以促进大分子的结合，如蛋白质，氨基酸，糖，核酸等。
此外，共价键还可以促进酶的构型和活性，为酶的各种催化反应提供支持。
此外，共价键也可以促进分子的活性，为生物体内的生化反应提供关键的作用。
总之，共价键是一种重要的原子间化学键，是大自然界中物质形态维持和物质运动的基础，也是生物体内生物反应的催化剂。
高中化学必修二——共价键
汇报人：
202X-01-05
CATALOGUE
目 录
• 共价键的基本概念 • 共价键的特性 • 共价键的应用 • 共价键的形成与断裂 • 共价键与离子键的比较
01
CATALOGUE
共价键的基本概念
共价键的定义
共价键
原子间通过共享电子而形成的化学键。当两个原子相互靠近 时，它们各自的一个或多个价电子会转移到两个原子之间的 区域，形成共用电子对。这种共享电子对与两个原子核之间 的相互作用力，即为共价键。
共价单键
每个原子在形成共价单键 时，只能与另一个原子形 成一对共用电子。
共价双键
每个原子在形成共价双键 时，只能与另外两个原子 分别形成一对共用电子。
共价键的键长与键能
01
02
03
04
键长
共价键的键长是指两个成键原 子核之间的平均距离。
键能
共价键的键能是指断裂一个共 价键所需的能量。
影响因素
共价键的键长和键能受到成键 原子的电子排布、原子半径、
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共价键与离子键的比较
形成过程比较
共价键
原子间通过共享电子来形成共价键，电子云重叠产生键合。
离子键
正负离子间的静电作用力使得电子转移形成离和饱和性，其强度通常比 离子键弱。
离子键
无方向性和饱和性，其强度通常比共 价键强。
应用比较
共价键
在有机化合物和某些无机物中广泛存在，如烃、醇、酸等。
极性共价键
当两个原子具有不同的电负性时，它们之间的共价键被称 为极性共价键。此时，共用电子对更偏向于电负性较强的 原子，导致正电和负电中心的产生。
三中心两电子键
共价键
7.各种分子中键长的数值，大量地已通过晶体的X射线衍射法予以测定；为数较少的简单的气态分子和X-H键长已通过光谱法和中子衍射法测出。
化合价
化合价（英文：Valence）是由一定元素的原子构成的化学键的数量。一个原子是由原子核和外围的电子组成的，电子在原子核外围是分层运动的，不管是那种元素的原子最外层的电子数总是趋向达到2个或8个，这是最稳定的状态。但自然界中除了惰性气体外，没有一种元素的原子最外层电子数是2个或8个，所以如果最外层电子数少则趋向于丧失，多则趋向于夺取，以达到2个或8个。为达到2或8原子需要夺取或丧失的电子数就是化合价。化合物的各个原子是以和化合价同样多的化合键互相连接在一起的。化合键有两种：
在有机化合物中，通常把共价键以其共用的电子对数分为单键、双键以及三键。单键是一根σ键；双键和三键都含一根σ键，其余1根或2根是π键。
但无机化合物不用此法。原因是，无机化合物中经常出现的共轭体系（离域π键）使得某两个原子之间共用的电子对数很难确定，因此无机物中常取平均键级，作为键能的粗略标准。
极性共价键
离子键，如钠原子和氯原子互相结合成氯化钠（食盐），就是钠原子失去一个电子，使最外层电子数达到8，但也因此带一个正电荷，氯原子夺取一个电子，使最外层电子数达到8，但也因此带一个负电荷，两个带电荷的原子依靠电荷力联系在一起，形成新物质。所以氯是负1价，钠是正1价。这种键的结合力较弱，在电解质中，如水中，两种原子就会分离成离子，在水中溶解。
因为惰性气体最外层电子数已经达到了2个或8个，所以惰性气体一般不能和其他物质化合。
考点5 共价键(解析版)
考点5共价键【核心考点梳理】考点一、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(即原子轨道重叠)产生的强烈作用。
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，原子轨道重叠的越多，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。
如图所示。
【典型例题】例1．（2022秋·四川内江·高二四川省内江市第六中学校考阶段练习）下列说法正确的是A．若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的方向性B．s轨道和p轨道重叠可以形成π键C．共价键都具有方向性D．C2H4与Cl2的加成反应C2H4只涉及π键断裂【答案】D【解析】A．硫原子最外层只有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，其氢化物只能是H2S，写成H3S分子，违背了共价键的饱和性，故A错误；B．s轨道和p轨道只能头碰头重叠，只能形成σ键，故B错误；C．s轨道和s轨道形成的σ键没有方向性，因s电子云为球形，故H2分子中的H-H无方向性，故C错误；D．C2H4与Cl2的加成反应只有C2H4种π键断裂其他σ键不断裂，故D正确；例2．（2022春·天津静海·高二校考期中）所有共价键都有方向性和饱和性吗？根据成键原子轨道举出反例_______。
【答案】所有的共价键都有饱和性，但并不是所有的共价键都有方向性，如s-s σ键就没有方向性。
【解析】所有的共价键都有饱和性，但并不是所有的共价键都有方向性，如s-s σ键就没有方向性。
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共价键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①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用电子排布图表示HF分子中共用电子对的形成如下：③由以上分析可知，F原子与H原子间只能形成1个共价键，所形成的简单化合物为HF。
同理，O原子与2个H原子形成2个共用电子对，2个N原子间形成3个共用电子对。
(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下列不属于共价键成键因素的是()A.共用电子对在两原子核之间高概率出现B.共用的电子必须配对C.成键后体系能量降低，趋于稳定D.两原子体积大小要适中【考点】共价键的形成与特征【题点】共价键的形成与判断答案D解析两原子形成共价键时，电子云发生重叠，即电子在两核之间出现的概率更大；两原子电子云重叠越多，键越牢固，体系的能量也越低；原子的体积大小与能否形成共价键无必然联系。
例2下列说法正确的是()A.若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性B.H3O＋的存在说明共价键不具有饱和性C.所有共价键都有方向性D.两个原子轨道发生重叠后，电子仅存在于两核之间【考点】共价键的形成与特征【题点】共价键的特征答案A解析S原子有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，形成的氢化物为H2S，A项对；H2O 能结合1个H＋形成H3O＋，不能说明共价键不具有饱和性，B项错；H2分子中，H原子的s 轨道成键时，因为s轨道为球形，所以H2分子中的H—H键没有方向性，C项错；两个原子轨道发生重叠后，电子只是在两核之间出现的概率大，D项错。
1.σ键(1)概念：未成对电子的原子轨道采取“头碰头”的方式重叠形成的共价键叫σ键。
(2)类型：根据成键电子原子轨道的不同，σ键可分为s-s σ键、s-p σ键、p-p σ键。
①s-s σ键：两个成键原子均提供s轨道形成的共价键。
②s-p σ键：两个成键原子分别提供s轨道和p轨道形成的共价键。
③p-p σ键：两个成键原子均提供p轨道形成的共价键。
(3)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。
②形成σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强的稳定性。
(4)σ键的存在：共价单键为σ键；共价双键和共价三键中存在一个σ键。
2.π键(1)概念：未成对电子的原子轨道采取“肩并肩”的方式重叠形成的共价键叫π键。
(2)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。
②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键牢固。
(3)π键的存在：π键通常存在于双键或三键中。
(1)共价键的分类(2)σ键和π键的比较键的类型σ键π键原子轨道重叠方式两个原子的成键轨道沿着键轴的方向以“头碰头”的方式重叠两个原子的成键轨道以“肩并肩”的方式重叠不活泼活泼例3s-p σ键与p-p σ键的区别在于()A.前者是电子云的重叠，后者没有电子云的重叠B.前者有K层电子云成键，后者肯定无K层电子云成键C.前者是电子云“头碰头”重叠，后者是电子云“肩并肩”重叠D.前者是电子云“肩并肩”重叠，后者是电子云“头碰头”重叠【考点】共价键的类型【题点】σ键与π键的比较答案B解析凡是σ键，都是电子云“头碰头”的重叠。
s-p σ键是由s能级的电子云(“球形”)与p能级的电子云(“哑铃形”)以“头碰头”重叠而成键的。
由于K层不存在p能级，故p-p σ键不可能有K层电子云成键。
例4下列有关化学键类型的判断不正确的是()A.s-s σ键与s-p σ键的对称性不同B.分子中含有共价键，则至少含有一个σ键C.已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔分子中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)D.乙烷分子中只存在σ键，即6个C—H键和1个C—C键都为σ键，不存在π键【考点】共价键的类型【题点】共价键类型的综合答案C解析s-s σ键无方向性，s-p σ键轴对称，A项对；在含有共价键的分子中一定有σ键，可能有π键，如HCl、N2等，B项对；单键都为σ键，乙烷分子结构式为，其6个C—H键和1个C—C键都为σ键，D项正确；共价三键中有一个为σ键，另外两个为π键，故乙炔(H—C≡C—H)分子中有2个C—H σ键，C≡C键中有1个σ键、2个π键，C项错。
1.键能(1)概念：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。
键能的单位是kJ·mol－1。
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：共价键H—F H—Cl H—Br H—I键能/kJ·mol－1568431.8366298.7①若使2 mol H—Cl键断裂为气态原子，则发生的能量变化是吸收863.6 kJ的能量。
②表中共价键最难断裂的是H—F，最易断裂的是H—I。
③由表中键能大小数据说明键能与分子稳定性的关系：HF、HCl、HBr、HI的键能依次减小，说明四种分子的稳定性依次减弱，即最稳定的是HF，最不稳定的是HI。
2.键长(1)概念：形成共价键的两个原子之间的核间距，因此原子半径决定化学键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。
(2)应用：共价键的键长越短，往往键能越大，这表明共价键越稳定，反之亦然。
3.键角(1)概念：在多原子分子中，两个共价键之间的夹角。
(2)应用：在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性，因此键角决定着共价分子的立体构型。
(3)试根据立体构型填写下列分子的键角分子立体构型键角实例正四面体形109°28′CH4、CCl4平面形120°苯、乙烯、BF3等三角锥形107°NH3V形(角形)105°H2O直线形180°CO2、CS2、CH≡CH例5N—H键键能的含义是()A.由N和H形成1 mol NH3所放出的能量B.把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的热量C.拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的热量D.形成1个N—H键所放出的热量【考点】共价键的键参数【题点】键能、键长和键角的概念答案C答案A解析CO2为直线形分子，键角为180°；NH3为三角锥形结构，键角为107°；H2O分子立体构型为V形，键角为105°；CH2==CH2为平面结构，键角为120°，故键角最大的是CO2，A 正确。
例7实验测得四种结构相似的单质分子的键能、键长的数据如下：A—A B—B C—C D—D 键长/10－10m a0.74c 1.98键能/kJ·mol－1193b151d已知D2分子的稳定性大于A2，则a>______；d>________；比较a、c的大小__________；比较b、d的大小__________。
【考点】共价键的键参数【题点】键长、键能与分子稳定性的关系答案 1.98193a<c b>d解析结构相似的单质分子中，键长越短，键能越大，分子越稳定。
1.比较N2和CO的结构、性质，填写下表空格：分子N2CO结构原子数22电子数1414价电子数1010立体构型直线形直线形性质沸点/℃－195.81－191.49熔点/℃－210.00－205.05液体密度/g·cm－30.7960.7932.分析比较N2和CO的结构和性质，得出的结论是CO分子和N2分子具有相同的原子总数、相同的价电子数，其性质相近。
3.等电子原理是指原子总数相同、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(主要是物理性质)是相近的。
满足等电子原理的分子互称为等电子体。
常见的等电子体类型实例立体构型双原子10电子的等电子体N2、CO、NO＋、C2－2、CN－直线形三原子16电子的等电子体CO2、CS2、N2O、NO＋2、N－3、BeCl2(g)直线形三原子18电子的等电子体NO－2、O3、SO2V形四原子24电子的等电子体NO－3、CO2－3、BO3－3、CS2－3、BF3、SO3(g)平面三角形五原子32电子的等电子体SiF4、CCl4、BF－4、SO2－4、PO3－4正四面体形例81919年，Langmuir提出等电子原理：原子总数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。
等电子体的结构相似、物理性质相近。
(1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是________和________；________和__________。
(2)此后，等电子原理又有所发展。
例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子总数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。
在短周期元素组成的物质中，与NO－2互为等电子体的分子有________、________。
答案(1)N2CO CO2N2O(2)SO2O3解析(1)仅由第二周期元素组成的共价分子中，即C、N、O、F组成的共价分子，如：N2与CO电子总数均为14，CO2与N2O电子总数均为22。
(2)依题意，只要原子总数相同，价电子总数也相同，即可互称为等电子体，NO－2为三原子，其价电子总数为(5＋6×2＋1)＝18，SO2、O3也为三原子，价电子总数均为6×3＝18。
学习小结：1.共价键的三个键参数，键长、键能可用来判断共价键的稳定性，键角可用于判断分子的立体构型。
2.等电子体原子总数相同，价电子总数相同，但组成原子的核外电子总数不一定相同。
1.下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是()A.H2S和Na2O2B.H2O2和CaF2C.NH3和N2D.HNO3和NaCl2.有A、B、C、D、E五种元素，已知：①它们分别位于3个不同的短周期，核电荷数依次增大。