第二章 第一节 第1课时 共价键的特征与类型(教师版)

第二章分子结构与性质

第一节共价键

第1课时共价键的特征与类型

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：在原子之间形成共用电子对。

(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。

判断正误

(1)共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的()

(2)共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的() (3)只有非金属原子之间才能形成共价键() (4)所有的物质中都含有化学键() (5)共价键的饱和性决定了分子内部原子的数量关系()

(6)共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关()

答案(1)√(2)√(3)×(4)×(5)√(6)×

深度思考

1．下列属于共价键成键因素的是________(填序号)。

①共用电子对在两原子核之间高概率出现②共用的电子必须配对③成键后体系能量降低，趋于稳定

④两原子体积大小要适中

答案①②③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增大；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。

2(1)H2O分子中每个O原子结合2个H原子的根本原因是_____________________________。

(2)若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的________。(3)列举共价键无方向性的事例：__________________。答案(1)O原子最外层有2个单电子，能形成2个共用电子对，每个H原子只有1个电子，只能形成一个共用电

子对，因而每个O原子能结合2个H原子，使每个原子均达稳定结构，即共价键具有饱和性(2)饱和性(3)H2分子中的H—H共价键

归纳总结

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结构，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。

二、共价键的类型

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1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，双键中有1个π键，三键中有2个π键。

判断正误

(1)两个原子之间形成共价键时，至少有一个σ键() (2)σ键和π键都能绕轴旋转()

(3)σ键和π键都只能存在于共价化合物中() (4)1 mol丙酮()中含有σ键个数为9N A()

(5)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)()

(6)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()

答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√

深度思考

1．下列说法不正确的是______________(填序号)。

①π键是由两个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成②σ键是镜面对称，而π键是轴对称

③乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含σ键和π键④H2分子中含σ键，Cl2分子中含π键

答案①②④解析π键是由两个原子的p轨道以“肩并肩”方式重叠而成，呈镜面对称，σ键呈轴对称，故①②

均不正确；④中Cl 2分子中含有p -p σ键，故④不正确。

2．(1)如下图所示，根据电子云重叠情况写出下列价键的名称，并各举一例说明含有这种价键类型的物质。

(2)某有机物的结构式如下：(单、双、三线各表示单、双、三键)

则分子中有______个σ键，______个π键。

答案 (1)

(2)10 3 解析 (1)共价键具有方向性，以“头碰头”方式重叠形成的为σ键，以“肩并肩”方式重叠形成的为π键，由此可得①②③形成σ键，④⑤形成π键。

(2)除八条共价单键全部为

σ键外，双键中

1

个为σ键，另一个为π键；三键中1个为σ键，另两个为π键，故σ键总数为10，π键总数为3。 归纳总结

σ键和π键的比较