共价键的形成
共价键结构
共价键结构共价键结构是化学中一种常见的化学键形式，它由两个原子之间共享电子而形成。
这种键结构在有机化学和无机化学中都有广泛的应用。
本文将从共价键的概念、特点、形成原理以及在化学反应中的应用等方面进行详细介绍。
一、概念共价键是指两个原子通过共享电子而形成的化学键。
在共价键中，原子会通过共享电子来实现各自的稳定化学结构。
共价键的形成使得原子能够达到较低的能量状态，从而增加化学物质的稳定性。
二、特点1. 共享电子：共价键的形成是通过原子之间的电子共享来实现的。
每个原子都通过共享自己的电子来形成共价键。
2. 方向性：共价键具有方向性，即共价键的电子云会集中在两个原子之间，而不是均匀分布在整个分子中。
3. 强度：共价键的强度通常比离子键和金属键要弱一些，但比范德华力要强。
4. 可变性：共价键的长度和强度可以根据原子之间的相互作用和环境条件而发生变化。
三、形成原理共价键的形成是基于原子之间的电子云重叠原理。
当两个原子靠近时，它们的电子云开始重叠，形成一个共享电子区域。
这个共享电子区域使得原子能够达到更稳定的能量状态，从而形成共价键。
四、应用共价键在化学反应中起着重要的作用，主要体现在以下几个方面：1. 分子的稳定性：共价键的形成使得化学物质变得更加稳定，从而能够在一定的条件下长时间存在。
2. 化学反应：共价键的形成和断裂是化学反应中重要的步骤。
在化学反应中，原子之间的共价键会断裂，形成新的共价键，从而产生新的化学物质。
3. 分子的性质：共价键的形成会影响分子的性质，如分子的极性、分子的形状等。
这些性质对于分子的化学性质和物理性质都有重要的影响。
共价键结构是化学中常见的一种化学键形式，它通过原子之间的电子共享来实现化学键的形成。
共价键具有方向性、可变性和较弱的强度等特点。
共价键的形成原理是基于原子之间电子云的重叠，通过共享电子来实现原子的稳定化学结构。
共价键在化学反应中起着重要的作用，它能够增加化学物质的稳定性，参与化学反应并影响分子的性质。
高二化学共价键的形成
3. 共价键的特征
（1）具有饱和性
在成键过程中,每种元素的原子有 几个未成对电子通常就只能形成几个 共价键，所以在共价分子中每个原子 形成共价键数目是一定的。
形成的共价键数 未成对电子数
（2）具有方向性 p
• 在形成共价键时，两个参与成键的原子轨道总 是尽可能沿着电子出现机会最大的方向重叠成 键，而且原子轨道重叠越多，电子在两核间出 现的机会越多，体系的能量下降也就越多，形 成的共价键越牢固。因此，一个原子与周围的 原子形成的共价键就表现出方向性（ s 轨道与 s 轨道重叠形成的共价键无方向性，例外）。
4.双个氢原子如何形成氢分子?
两个核外电子自旋方向相反的氢原子靠近
v
V：势能 r：核间距
0
r
r0
v
V：势能 r：核间距
0 r0
r
r0
v
V：势能 r：核间距
0 r0
r
r0
v
V：势能 r：核间距
0 r0
r
两个核外电子自旋方向相同的氢原子靠近
v
V：势能 r：核间距
0
r
氢气分子形成过程的能量变化
2. 共价键的形成本质
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 ， 两原子核间的电子密度 增 加 ， 体系的能量 降低 。
教科书 P40
1. 根据H2分子的形成过程，讨论F2分子和HF分 子是怎么形成的
2.为什么N.O.F与H形成简单的化合物 (NH3.H2O.HF)中H原子数不等？
共价键的形成
无论是自然界存在的，还是人
工合成的物质，大多数是含有共 价键的物质。共价键是一种重要 的化学键。
相同原子之间形成的共价键
相同原子之间形成的共价键一、共价键的概念共价键是一种化学键，形成于两个或多个原子之间，其中的电子是共用的。
在共价键中，原子通过共享电子对来达到稳定的电子配置。
共价键形成的原理是原子通过共享电子来填充其最外层的电子壳，以达到稳定的八个电子的规则（俗称“八原则”），或者在某些特殊情况下填充其最外层的电子壳的更多电子。
共价键一般是由两个相同或不同的原子之间的相互作用形成的。
如果是两个相同的原子之间形成的共价键，则称为“相同原子之间形成的共价键”。
本文将着重讨论这种特殊的共价键。
二、相同原子之间形成的共价键的特点相同原子之间形成的共价键具有以下几个显著的特点：1. 具有很高的共用性相同原子之间形成的共价键是由相同类型的原子之间的电子共享形成的，因此它们具有非常高的共用性。
这是因为相同类型的原子的外层电子结构相同，具有相似的电负性。
这使得它们在形成化学键的过程中更容易实现电子的共享，从而形成稳定的分子。
2. 具有强烈的共价键能力相同原子之间形成的共价键由于具有高度的共用性，因此它们通常具有比其他类型的化学键更强的键能力。
这是因为它们能够实现更均衡的电子分布，使得分子更加稳定。
3. 形成单原子分子或分子团簇相同原子之间形成的共价键通常会导致原子形成单原子分子或分子团簇。
这是因为原子之间的共享电子对会形成新的键，并在空间中排列成特定的结构。
这些结构可以是线性、环状、球状等不同形式，取决于原子之间的排列方式。
4. 独特的物理和化学性质相同原子之间形成的共价键使得分子具有一系列独特的物理和化学性质。
这些性质往往与分子团簇的结构和原子之间的键能有关。
例如，一些相同原子之间形成的共价键可能会导致分子具有高熔点和沸点，或者呈现出特殊的电导性质。
三、经典案例：氧气分子(O2)氧气分子(O2)是一个经典的相同原子之间形成的共价键的例子。
氧气分子由两个氧原子通过共享形成的双键连接而成。
以下是氧气分子的结构和化学式：氧气分子的结构可以表示为 O=O，其中“=”表示双键。
有机化学 第二章 共价键的形成及其属性
5、 共价键的断键方式及有机反应中间体 一、共价键的断裂方式：
X
. .Y
X
.
+
Y
.
断键后 X、Y 各带一个未配对电子。
带有一个或几个未配对电子的呈电中性的原子或基团，称为 自由基或游离基 (free radical). 共价键的这种断键方式，称为均裂。 这种发生键均裂的反应， 称为均裂反应。 也称自由基型反应。
(原子轨道线性组合)
(共轭体系)
基本概念
化学键：原子间强烈的相互吸引的作用。 离子键：正负电荷通过静电引力形成离子键。 共价键：成键双方通过共用电子对结合形成共价键。
配位键：由单方原子提供电子形成的共价键。
1. 价键法基本要点：阅读讲义p13
1）成键的两个电子必须自旋方向相反；
2）共价键有饱和性；元素原子的共价数等于该原 子的未成对电子数； 3）最大重叠原理，原子轨道重叠的愈多，形成的键 愈稳定。
多原子分子的偶极矩是分子中各个键的 偶极矩的向量和。
Cl C H μ = 5.34 × 10 Cl -30 C.m
Br -30 μ = 2.60 × 10 C.m H
H
键的极性与键的极化性： 极性：键的极性大小取决于成键两原子电负性的差 值。是静态的，永久的性质。 极化性：电子云的流动性。共价键对外电场的感应 能力。是动态的，暂时 的性质。
4、键的极性与极化性
非极性键 （1）键的极性 极性键
H H Cl Cl
δ
H2C Cl
δ
H Cl
δ
δ
（2）分子的极性
Cl Cl Cl C Cl
组成共价键两原子电负性差值 越大键的极性越大
共价键的形成
+ +
+ +
+
不成键
成键
附图5.10 p轨道共价键形成示意图
共价键理论
价键理论和分子轨道理论。
5.5.2 价键理论 ( Valence Bond Theory )
两个原子轨道重叠后，使两核间电子密度增大，加强 了对原子核的吸引，系统能量降低而形成稳定分子。
价键理论的基本论点包括： （1）共价键的本质 （2）成键原理(价键理论基本要点) （3）共价键的特点
3
NH 3 H2O BeCl2 BF3 CH 4 实例 HgCl2 BCl3 SiCl4 PH3 H2S Be(ⅡA) B(ⅢA) C,Si N,P O,S 中心原子 Hg(ⅡB) (ⅣA) (ⅤA) (ⅥA)
5.5.4 分子轨道理论 要点：
分子轨道由能量相近的不同原子轨道组合而成，原 子组合成分子轨道时，轨道数目不变淡轨道能级要 变。当两个能级相近的原子轨道组合成分子轨道时， 能级低于原子轨道的称为分子轨道，高于原子轨道 能量的称为反键分子轨道。
成键原子轨道重叠越多，两核间
电子云密度越大，形成的共价键越稳
定。
(3). 对称性匹配原理
两原子轨道重叠时，必须考虑原 子轨道“+”、“-”号，同号重叠才是有
效重叠。
原子轨道角度分布图
z z + x s + _ pz x px z _ + x + _ py z _ y _ y
x
z
+ + _
z
x
d Z2
共价键理论
价键理论和分子轨道理论。
+
共价键饱和性
4 共价键的类型
1. σ键
初中化学知识点归纳共价键和共价分子的结构
初中化学知识点归纳共价键和共价分子的结构共价键和共价分子是初中化学中的重要知识点。
共价键是一种化学键，它由两个非金属元素通过共用电子形成。
共价分子指的是由共价键连接的原子组成的分子。
本文将对共价键和共价分子的结构进行归纳和探讨。
一、共价键的定义和特点共价键是指两个非金属原子通过共享电子形成的化学键。
共价键的主要特点如下：1. 共价键的形成是由于非金属原子需要通过共用电子来达到稳定的电子层结构。
2. 共价键通常形成于相对较短的距离内，一般在0.1~0.2纳米之间。
3. 共价键中的电子是以轨道重叠的方式进行共享的。
4. 共价键可以是单键、双键、三键或更多键。
二、共价分子的结构和特点共价分子是由共价键连接的原子组成的分子。
共价分子的结构和特点如下：1. 共价分子的原子间是通过共价键连接的，形成稳定的分子结构。
2. 共价分子中的原子可以是同一种元素（如氧气分子O2），也可以是不同的元素（如水分子H2O）。
3. 共价分子在化学反应中可以保持相对稳定，但也可以通过断裂共价键来发生反应。
4. 共价分子的性质由其中原子的种类、数目和相互间的共价键的性质决定。
三、一些常见的共价键和共价分子1. 单键：由两个原子间共享一个电子对形成，如氢气分子H2。
2. 双键：由两个原子间共享两个电子对形成，如氧气分子O2。
3. 三键：由两个原子间共享三个电子对形成，如氮气分子N2。
4. 碳氢键：碳氢键是碳原子和氢原子之间的共价键形式，常见于有机化合物中。
5. 共价分子的结构：共价分子的结构由其中原子的排列方式决定。
如水分子H2O是由一个氧原子和两个氢原子组成的，呈现出角度为104.5°的V形结构。
四、共价键和共价分子的应用共价键和共价分子在化学中有广泛的应用，下面介绍几个例子：1. 氧气的应用：氧气是一种重要的生活和工业用气体，主要用于维持呼吸、氧化反应和金属熔炼等领域。
2. 水的应用：水是生命的基础，广泛应用于饮用、农业、工业和能源等各个方面。
化学键的形成
化学键的形成化学键是指原子之间发生的相互吸引力，将原子牢固连接在一起的现象。
在化学反应过程中，原子通过共享、转移或接受电子，形成了化学键。
本文将探讨几种常见的化学键形成机制。
1. 离子键的形成离子键是由正负电荷吸引力形成的化学键。
通常发生在金属和非金属元素之间，其中金属原子会失去电子形成阳离子，而非金属原子则会接受这些电子并形成阴离子。
例如，钠和氯的反应产生氯化钠，其中钠离子和氯离子通过离子键牢固连接在一起。
2. 共价键的形成共价键是指两个原子通过共享电子形成的化学键。
一般发生在非金属元素之间或非金属与氢元素之间。
这种键的形成需要原子之间能级的重叠，其电子云会在原子核周围形成一个共享区域。
例如，氢气分子中的两个氢原子会通过共享电子形成一对共价键。
3. 极性共价键的形成极性共价键是共价键的一种特殊形式，其中原子中的电子不是完全共享，而是更倾向于靠近电负性较大的原子。
这导致了分子中部分正负电荷不均的情况。
例如，氯化氢分子中，氯原子的电负性较大，吸引了电子，形成了极性共价键。
4. 金属键的形成金属键是在金属元素中发生的一种特殊类型的化学键。
它是由金属原子之间的电子云的重叠形成的。
金属元素的电子云可以自由移动，并在整个金属结构中传输电荷。
这导致了金属具有良好的导电性和热导性。
5. 氢键的形成氢键是一种特殊类型的化学键，经常发生在含氢原子的分子中。
它是通过氢原子与高电负性原子（如氮、氧或氟）间的电荷吸引力形成的。
氢键的存在使得氮、氧和氟原子与周围分子之间形成强烈的相互作用，例如水分子中的氢键是使水分子形成氢键网络的原因。
总结起来，化学键的形成可以通过离子键、共价键、极性共价键、金属键和氢键等机制实现。
这些化学键形成的过程和性质决定了物质的化学性质和反应行为。
理解各种化学键的形成机制对于深入了解物质的性质和反应过程非常重要。
共价键的形成
共价键的形成共价键是化学中常见的化学键类型之一，它通常形成于非金属原子之间。
在共价键中，原子通过共享电子来达到稳定的电子配置。
本文将介绍共价键形成的原理和过程。
一、原子的电子层结构在理解共价键形成之前，我们首先需要了解原子的电子层结构。
原子由带正电的原子核和环绕在原子核周围的电子组成。
原子的外层电子决定了其化学性质。
在化学键的形成中，主要关注原子的最外层电子。
二、共价键的形成原理共价键的形成是为了使原子达到稳定的电子配置，即让原子的最外层电子满足八个电子的规则（称为“八个电子规则”或“八个电子原则”）。
根据八个电子规则，原子会倾向于与其他原子共享电子，以获得或丢失电子并达到稳定。
三、共价键的形成过程共价键的形成是通过原子之间的电子共享来实现的。
当两个原子接近时，它们的外层电子轨道会发生重叠，并形成一个共享电子区域，被称为共价键。
在共价键中，每个原子都可以访问共享电子，从而满足八个电子规则。
四、共价键的类型共价键可以分为单键、双键和三键。
单键由两个原子共享一个电子对形成，双键由两个原子共享两个电子对形成，三键由两个原子共享三个电子对形成。
共价键的类型取决于原子之间电子共享的数量。
五、共价键的特性共价键具有以下特性：1. 共享电子是非局域性的：共价键中的电子不属于特定的原子，而是在整个共价键中移动。
这使得共价键具有较高的稳定性。
2. 共价键具有方向性：共价键中的电子会在两个原子之间形成一个电子密度云。
这个云的形状和方向决定了化学键的方向性。
3. 共价键的强度：共价键的强度取决于原子之间电子的共享程度。
双键和三键比单键更为强大，因为它们共享的电子对更多。
六、实例分析举例来说，水分子（H2O）中的两个氢原子和一个氧原子之间形成了共价键。
氢原子共享一个电子对，而氧原子共享两个电子对。
这种共享使得氢和氧原子都满足八个电子规则，并使得水分子保持稳定。
七、其他共价键的应用共价键在化学中的应用广泛，包括有机化学、高分子化学、药物合成等领域。
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3、键角：两个共价键之间的夹角称为键角。
键角决定分子的空间构型。 键角一定，表明共价键具有方向性。键角是 描述分子立体结构的重要参数，分子的许多性 质与键角有关。
H2O 105° NH3 107°
CO2 180°
CH4 109°28’
小结：键能、键长、键角是共价键的
三个参数
键能、键长决定了共价键的稳定性； 键角决定了分子的空间构型。
σ键
π键
形成 沿轴方向“头碰头”平行方向“肩并肩”
电子云 特征
轴对称、可旋转
镜像对称、不可旋转
强度 强度大，不易断裂 强度较小，易断裂
存在 规律
有且仅有一个σ键！
7
以上原子轨道相互重叠形成的σ键
和π键 ，总称价键轨道。
三、键参数—键能、键长和键角
1、键能：气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能 量。 破坏1mol化学键形成气态基态原子所需的最低能量。
二. σ键和π键
(a). s-s σ键的形成
相互靠拢
未成对电子的 电子云相互靠拢
电子云相互重叠
—共价键的方向性
未成对电子的 电子云相互靠拢
电子云相互重叠
【小结σ键类型】
① s-s σ键： ② s-p σ键： ③ p-p σ键：
形成σ键的电子 称为σ电子。
σ键特征：
①σ键的“头对头”轨道重叠 方式，可使轨道重叠程度较大， 故σ键很稳定。
规律: 键能越大,化学键越牢固,由该键形成的
分子越稳定。
2、键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。键长是 衡量共价稳定性的另一个参数。
⑴ 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？
⑵ 通过上例子，你认为键长、键能对分子的化学 性质有什么影响？
一般地，形成的共价键的键能越大，键 长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越 稳定，化学性质越稳定。
四、等电子原理
1、等电子体：是指 原子总数 且 价电子总数 的粒子，具有相同的化学键特征。
应用：等电子体的许多性质是相近的，空间 构型是相同的。所以可以利用等电子体来预测 分子的空间构型和性质。
思考探究：
在N2、CO2、 CO 、N2O之间互为等电子 体的是谁? 请预测：1、 N2O的几何构型?
②以形成π键的两个原子核的连线为轴，任 一原子不能单独旋转，否则破坏π键。
【注】
由于π键重叠程度比σ键小, 所以σ键的强 度要比π键大！
稳定性： 键﹥ 键 ！
科学探究
N2中1个p-pσ键和2个p-pπ键的形成过程
p-p π键
p-p π键
N N p-p σ键
（3）σ键与π键的区别：
①：电子云图不同： σ键为轴对称 π键为镜向对称 ②：强度不同： σ键强度大， π键容易断裂 ③：一般规律共价单键是σ键；
②σ键沿对称轴旋转任一原子，不 会破坏σ键。
镜像对称
两个原子 相互接近
电子云重叠
π键的电子云
π键：“肩并肩”
形成π键的电 子称为π电子。
【对比与感受】
头碰 头
肩并 肩
π键的特征：
①两个原子轨道以平行或“肩并肩”π键的电子云 方式重叠；原子重叠的部分位于两原子核构 成平面的两侧，互为镜像，称为镜像对称。
利用等电子体可以： ①判断一些简单分子或离子的立体构型； ②利用等电子体在性质上的相似性制造新材料； ③利用等电子原理针对某物质找等电子体。
(4)一些常见的等电子体
二原子10电子的等电子体：N2、CO、CN－、C22－ 二原子11电子的等电子体：NO、O2＋ 三原子16电子的等电子体：CO2、CS2、N2O、CNO－、
分子解 离能 kJ ·mo l－1
分子的 价电子 总数
CO －205.05 －191.49
2.3 mL
1 075
10
N2
－210.00 －195.81
1.6 mL
946
10
（3）等电子体的判断和利用
(1)判断方法：原子总数相同，价电子总数相同的分 子。
(2)应用：等电子体的许多性质是相近的，空间构型 是相同的。
3、共价键的形成条件： (1) 两原子得电子能力相同或相近 (2) 原子有未成对电子 (3) 原子的原子轨道在空间上发生重叠
4.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
为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？
σ键比 较稳定 不容易 断裂， π键比 较容易 断裂。
共价双键中一个σ键，另一个是π键
共价三键中一个σ键，两个是π键
4、σ键与π键的成键规律：
① s电子和s电子、 s电子和p电子只能形成σ键； ② p电子和p电子既可形成σ键，又可能形成π键； ③ 且 p电子和p电子先形成σ键，后形成π键。
【小结】
共价键具有饱和性
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，便可和几个自旋相反的电 子配对成键，这就共价键的“饱和性”。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。
练习 分别写出下列非金属元素的原子电子配 对成键数目 H 、ⅤA 、ⅥA 、ⅦA 。
成键粒子： 原子。 成键条件：
一般为非金属元素原子之间；某些金属元 素与非金属元素之间。（AlCl3）
极性共价键
类型: 共价键
非极性共价键
2、形成过程 用电子式表示H2、HCl、Cl2 、N2分子的形成过 程。
H2
Cl2
O2 N2
用轨道电子云来描述共价键的形成过程。
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.
2、 CO 中的共价键类型？
2、等电子原理
（1）.原子总数相同、价电子总数相同的分子 或离子具有相似化学键特征，许多性质是相似的。 此原理称为等电子原理。
（2）．等电子体实例 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，其性质对比如下：
分子 熔点/℃
沸点/℃
在水中
的溶解 度(室 温)
第二章第一节 《共价键》
（人教版选修３）
什么是化学键？物质的所有原子间 都存在化学键吗？
【化学键】
相邻原子或离子之间强烈的相互作用。
化学键
离子键
极性键
共价键
非极性键
金属键
【不是所有物质都含有化学键，稀有气体无化 学键】
一、共价键： 1、概念：原子间通过共用电子对形成的相 互作用，叫做共价键。