2.1 共价键的特征与类型

头碰头和肩并肩是p轨道重叠度最高的两种成键方式，其中头 碰头重叠度更高，故σ键比π键更牢固。
共价键的方向性
因此两原子间一定是先形成σ键（且只能形成一个），若还有 未成对电子，再形成π键。
由此可判断，共价单键是σ__键__；共价双键中一个是σ_键___，另一 个是π键____，共价三键由一σ个键____和两π个键____形成。
。
π键的形成 p轨道和p轨道除能形成σ键外，还能形成π键 ：
p-p π键的形 成 注意：π键不可旋转 。
π键的形成 对比p-p σ键和p-p π键后可以发现，σ键是两个p轨道头__碰__头___ 重叠形成的，π键是两个p轨道肩__并__肩___重叠形成的。
谁的重叠程度更大 ？
共价键的方向性 共价键除了有饱和性，还具有方__向___性__：成键的2个原子轨道沿 电子概率密度_最__大___的方向重叠。
和性决定的
拓展练习
下列有关化学键类型的判断不正确的是( C ) 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
拓展练习
有下列十种物质：①CH4 ②CH3CH2OH ③N2④HCl ⑤
CO2 ⑥CH3CH3 ⑦C2H4 ⑧C2H2⑨H2O2 ⑩HCHO
请按要求回答下列问题(填写编号)： (1)只有σ键的有①___②__④__⑥__⑨__，既有σ键又有π键的有 _③__⑤__⑦__⑧___⑩_。 (2)只含有极性键的化合物有_①__④__⑤__⑩___，既含有极性键，又含 有非极性键的化合物有②__⑥___⑦__⑧__⑨__。 (3)含有双键的有_⑤__⑦__⑩___，含有三键的有__③__⑧____。
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
拓展练习
下列说法中不正确的是( C ) A.σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强 B.两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ 键 C.气体单质中，一定有σ键，可能有π键 D.N2分子中有一个σ键，两个π键
拓展练习
根据氢原子和氟原子的核外电子排布，对F2和HF分子中形成 的共价键描述正确的是C( ) A.两者都为s-s σ键 B.两者都为p-p σ键 C.前者为p-p σ键，后者为s-p σ键 D.前者为s-s σ键，后者为s-p σ键
)
A.氯化氢的水溶液显酸性
B.液态氯化氢不导电
C.氯化氢溶于水发生电离
D.氯化氢不易分解
拓展练习
下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是( C
)
A.H2S和Na2O2
B.H2O2和CaF2C.NH3和
N2
D.HNO3和NaCl
拓展练习 下列说法中正确的是( A ) A.若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和 性
也有金属与非金属成共价键的，如：A__lC__l_3 _
。成键条件：电负性之差_<_1__. _的两原子间一般形成共价键
。
7 >1.7一般形成离___子___键
。
共价键的分类： 共用电子对不偏向其中任何一方的，非__极___性__键，如O=O ； 共用电子对偏向其中电负性较大___的一方，极__性___键，如 H—S—H。
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，因而可以形象地说，电子好比在原子核 间架起了一座负电桥梁，把带正电的核“黏”在一起了。
σ键的形成 这种作用称为_σ_键___。其特征是：以形成化学键的两原子核的 连线为轴作旋转操作，共价键电子云的形状不变，这种特征 称轴为对_称______。
拓展练习
下列说法正确的是( C ) 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
拓展练习
σ键的常见类型有(1)s-s,(2)s-p,(2)p-p,请指出下列分子σ键所 属类型:
A、HBr s-p B、NH3C、sF-2pD、H2
p-p s-s
拓展练习
已知π键可吸收紫外线，含π键物质可做护肤品。请问下列物
质中不含π键的是 B
（）
A. CO
B. CH4C. CO2
D. C2H4
拓展练习
下列说法正确的是（ B ） A. 含有共价键的化合物一定是共价化合物 B. 分子中只有共价键的化合物一定是共价化合 物 C. 由共价键形成的分子一定是共价化合物 D. 只有非金属原子间才能形成共价键
拓展练习
7
3
拓展练习
在下列分子中，①HF，②Br2，③H2O，④N2，⑤CO2，⑥
H2，⑦H2O2，⑧HCN 分子中只有σ键的是_①__②__③___⑥__⑦__，分子中含有π键的是 _④__⑤__⑧__，分子中所有原子都满足最外层为8个电子结构的是 _②__④__⑤__，分子中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的 是⑥___，分子中含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨 道重叠形成的σ键的①是③_⑧_______，分子中含有由一个原子的p 轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的②是④⑤⑧
4.方向性决定了分子的_立__体__构__型___，如：NH3分子为三角锥形 。
H原子、Cl原子都只有_1__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。
共价键的饱和性
为什么氖分子是单原子分子，而氯分子是双原子分子？ H2O分子中每个O原子结合2个H原子的原因是什么？
答案：因为氖原子轨道中不含有未成对电子，由价键理论可 知，不能再配对成键。而氯原子3p轨道上有一个未成对电子 ，两个氯原子之间能发生原子轨道重叠而形成双原子分子。 O原子最外层有2个未成对电子，分别与H原子的核外电子形 成共用电子对，O原子达到8电子稳定结构，H原子达到2电子 稳定结构，故1个O原子只能结合2个H原子，符合共价键的饱 和性。
π键不如σ键牢固，易断裂，故含有π键的乙烯、乙炔比只含σ 键的乙烷，化学性质更活为泼_____。
共价键的方向性 下面哪个成键方式是对的 ？
共价键的方向性一定程度上决定了分子的立__体___构__型___ 。
共价键的方向性 所有共价键都有方向性吗 ？
不是，s-s σ键没有方向性。
共价键的方向性
乙烷、乙烯和乙炔分子的共价键分别由几个σ键和几个π 键组成？
共价键的存在
我们再来复习一下必修2的知识：共价键存在于哪些物质中 ？① 共价化合物
其组成微粒通过共价键结合成分子，因此共价化合物中一定 存在共价键，如SO2、CO2、CH4、H2O2、CS2、H2SO4等。
共价键的存在
②非金属单质
如O2、F2、C60、单质硫、白磷(P4)等（除稀有气体为单原子分 子，不存在化学键外），均为多原子分子，一定存在共价键。 但红磷等分子结构较复杂，常以元素符号代表其单质。
拓展练习
氮分子中的化学键是（ B ）
A. 3个σ键
B. 1个σ键，2个π键
C. 3个π键
D. 2个σ键，1个π键
拓展练习
下列说法中正确的是（ C ） A. p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成σ键 B. p轨道之间以“头对头”重叠可形成π键 C. s和p轨道以“头对头”重叠可形成σ键 D. 共价键是两个原子轨道以“头对头”重叠形成的
σ键的形成
我们学过电子云，如何用电子云的概念来进一步理解共 价键呢？ 先回顾一下电子云（或原子轨道）的形状 ：s轨道：_球___形
σ键的形成 p轨道：纺___锤__形（或哑铃形），3个轨道相互垂直 _____
电子云是电子在空间的概___率__分__布___，并不是真实存在的电子 。
σ键的形成 我们来看氢原子形成氢分子的电子云描述 ：
形状不变
H2的σ键由两个s轨道重叠而成，称为s-s σ键 。
σ键的形成
p轨道是否也能形成σ键呢 ？来看HCl里共价键的形成 ：
1
3
H提供s未成对电子1s的原子轨道，Cl提供未成对电p子3p的原
子轨道，二者重叠形成s-p σ键。
σ键的形成 Cl2里共价键形成：
3
3
p
p
2个Cl原子各提供一个未成对电子的3p轨道，形成p-p σ键
共价键的特征与类型
教学目标
了解共价键的成因，知道共价键的特征（饱和性和方向性） 。 知道共价键的主要成键方式（σ键和π键） 。 理解σ键和π键的性质和特征 。
教学重点
σ键和π键的特征和性质 。 教学难点
σ键和π键的特征 。
这节课我们来学习共价键的一些知识，先来回顾一些相 关概念： 共价键的含义：原子之间通过_共__用__电___子__对__形成的化学键 。成键粒子：一般为_非__金__属__原___子_。
拓展练习
在氯化氢分子中，形成共价键的原子轨道是 C （） A. 氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道 B. 氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道 C. 氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道 D. 氯原子的3p轨道和氢原子的3p轨道
拓展练习
判断下列分子中，只含σ键的是_(_1_)_(_2_)_(_3_)_(4__)(_9_)_(_1_0__)(_1_1__，既含
拓展练习
下列说法正确的是( D )
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
乙烷：7个σ 键
乙烯：5个σ键 乙炔：3个σ键，2个π
，1个π键
键
用电子云描绘共价键
已知氧分子的共价键是双键(O=O)，你能用电子云描绘 出来吗？
用电子云描绘共价键
用电子云描绘共价键
已知氮分子的共价键是三键(N≡N)，你能用电子云描绘出 来吗？
用电子云描绘共价键
用电子云描绘共价键
小结一下σ键和π键的特点 ：σ键：
1.能以成键的两原子核的连线为轴旋转，电子云图形不变 。2.可单独存在于两原子之间（如H—H），是构成分子的骨架 。3.轨道重叠程度大，σ键牢固 。4.两原子间只能有一个σ键 。
用电子云描绘共价键
π键：
1.以两原子核连线所构成的平面呈镜像对称（不能绕键轴旋转 ） 2.不可以单独存在于两原子之间 。3.轨道重叠程度比σ键小，不如σ键牢固 。
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拓展练习
下列关于共价键的说法不正确的是( D ) A．H2S分子中两个共价键的键角接近90°的原因是共价键有 方向性 B．N2分子中有1个σ键，两个π键 C．两个原子形成共价键时至少有1个σ键 D．在双键中，σ键的键能小于π键的键能
共价键的特征与类型
1.共价键的_饱__和___性：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。 2.饱和性决定了分子的组___成__，如：有Cl2分子而没有Cl3 。3.共价键的方___向__性：成键的2个原子轨道沿电子概率密度最大 的方向重叠。
共价键的存在
③部分离子化合 物离子化合物中阴、阳离子为原子团时一定存在共价键， 如
练习
用泡沫塑料制作电子云模型以及σ键和π键的电子云模型，并用 铁丝或竹签等插过泡沫塑料制作这些模型的坐标轴。
练习
怎样通过氧原子的价电子层结构理解氢气和氧气化合生成的分 子是H2O而不是其他物质？
拓展练习
下列实验事实可以证明氯化氢是共价化合物的是( B
电负性差值越小，共价键极性越_小___ 。
用电子式表示H2、HCl、Cl2分子中共价键的形成 。
想想：为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子 ？
共价键的饱和性
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，这就是共价键的饱_和__性_____。 饱和性决定了分子的_组__成___。
σ键又含有π键的是_(_5_)_(_6________)_。（填序号）
⑴ H2
)⑵(7)H(8C)l
⑶ NH3
⑷ H2O
⑸ CO2
⑹ N2
⑺ C2H4
⑻
C2H2⑼ F2
⑽ CH3CH3
⑾ H2O2
拓展练习
下列说法中正确的是（C ） A. p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成σ键 B. p轨道之间以“头碰头”重叠可形成π键 C. s和p轨道以“头碰头”重叠可形成σ键 D. 共价键是两个原子轨道以“头碰头”重叠形成的