2019-2020学年人教版选修3 第2章第1节 共价键(第1课时) 学案

第1节共价键

第一课时共价键

学习目标：1. 知道化学键的概念，能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程。2.知道共价键的主要类型σ键和π键。

3.说出σ键和π键的明显差别和一般规律。

[知识回顾]

1．分子中相邻原子之间是靠什么作用而结合在一起？什么是化学键？什么是离子键？什么是共价键？

答：分子中相邻原子之间是靠共价键而结合在一起。化学键：分子中相邻原子之间强烈的相互作用。离子键：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。共价键：原子间通过共用电子对形成的化学键。

2．用电子式表示NaCl、HCl的形成过程。

答：

H·＋·Cl··

··∶―→H∶Cl··

··

∶

[要点梳理]

1．共价键的基本知识

(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：原子，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)键的本质：原子间通过共用电子对(即电子云重叠)产生的强烈作用。

(4)键的形成条件：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的金属与非金属元素的原子之间形成共价键。

如Al原子与F原子变为Al3＋和F－后形成离子键，Al原子和Cl 原子之间则形成共价键。

(5)存在：共价键存在于非金属单质、共价化合物和某些离子化合物中。如H2、Cl2、O2、S8、N2、P4、金刚石、晶体硅等非金属单质，CO2、H2O、CH3COOH、XeF6、等共价化合物及Na2O2、NaOH、NH4Cl等离子化合物中均存在共价键。

2．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s－s型s－p型p－p型

特征

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；σ

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

π键

特征

π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；π键不能旋转；

不如σ键牢固，较易断裂

知识点一共价键的形成与特征

1．共价键的特性——饱和性、方向性

(1)共价键的饱和性：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成键后，一般来说就不能再与其他原子的未成对电子配成键，即每个原子所能形成共价键的数目或以单键连接的原子数目是一定的，饱和性决定了原子形成分子时相互结合的数量关系。H 原子、Cl原子都只有一个未成对电子，因而只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3分

子。

(2)共价键的方向性：形成共价键时，原子轨道重叠越多，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地沿着电子概率出现最大的方向形成，这就是共价键的方向性。

2．共价键的形成

电子云在两个原子核间重叠，意味着电子出现在核间的概率增大，电子带负电，因而可以形象的说，核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核“黏结”在一起了。

[问题探究]

1．观察下图：请你通过分析，谈一谈你对共价键的形成条件及共价键的本质的认识？

[答案]共价键的形成条件：(1)两原子电负性相同或相近；(2)一般成键原子有未成对电子；(3)成键原子的原子轨道在空间上发生重叠。

共价键的本质：成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的电子云密度增加，体系能量降低。

2．为什么两个氢原子合成氢分子，两个氯原子合成氯分子，而不是3个、4个呢？为什么1个氢原子和1个氯原子结合成氯化氢分子，而不是以其他的个数比相结合呢？共价键有哪些特征？

[答案]由氢原子和氯原子的电子式可知：两个原子都有一个未成对的电子，从分子的形成过程来看，只有未成对的电子才能形成共用电子对，在H2、HCl、Cl2分子中，由两个原子各提供一个未成对电子形成一个共用电子对，因此H2、HCl、Cl2只能由两个原子形成，而不是3个、4个。这说明原子间在形成共价键时有一定的特征：饱和性、方向性。

1．成键原子相互靠近，自旋方向相反的两个电子形成共用电子对。

2．两原子核都吸引电子对，使之处于平衡状态。

3．原子通过共用电子对形成共价键后，体系能量最低。

4．参与成键的非金属原子必须含有未成对电子。

5．成键原子之间电子云要最大重叠。

例如：H原子的电子排布式1s1，Cl原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5，两个原子各有一个未成对的1s或3p价电子，以自旋相反方式互相配对，形成共价单键：H－Cl。

H原子：Cl原子：

(1)共价化合物中一定含有共价键，含有共价键的不一定是共价化合物(可能是单质或离子化合物)。稀有气体的单质不含化学键。

(2)只含非极性共价键的物质：同种非金属元素构成的单质，如：I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。只含有极性共价键的物质：一般是不同非金属元素构成的共价化合物，如：HCl、NH3、SiO2、CS2等。既有极性键又有非极性键的物质，如H2O2、C2H2、CH3CH3等。

(3)共价键的本质：原子间通过共用电子对(即电子层重叠)产生的强烈相互作用。

(4)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(即分子组成)。基态原子或形成激发态原子有n个不成对电子，则最多可以形成n个共用电子对(不含配位键)。

共价键的方向性决定了分子的立体结构，即分子中原子的空间位置关系。

特例：n s原子轨道为球形对称，故s－sσ键没有方向性(如H2中的H－H键没有方向性)，其他共价键都有方向性。

1．下列关于共价键的描述正确的是________。

A．两个原子之间的相互作用叫共价键