3.3共價鍵共價晶體第1課時課件高二下學期化學選擇性必修2

第1課時共價鍵的形成和共價鍵的類型課程目標1．了解共價鍵的成因和共價鍵的特征(方向性和飽和性)。2．理解共價鍵的主要成鍵方式(σ鍵和π鍵)。3．理解σ鍵和π鍵的性質(zhì)和特征。圖說考點基礎(chǔ)知識技能素養(yǎng)形成性自評基礎(chǔ)知識[新知預(yù)習]共價鍵及其特征1．共價鍵的形成（1）概念：吸引電子能力相近的原子之間通過

形成共價鍵。（2）成鍵的粒子：一般為非金屬

或金屬原子與非金屬原子。（3）成鍵的本質(zhì)：原子間通過

產(chǎn)生的強烈相互作用。（4）鍵的形成條件：非金屬元素的

之間形成共價鍵，大多數(shù)電負性之差小于1.7的金屬與非金屬原子之間形成共價鍵。2．共價鍵的特征(1)飽和性：決定分子的________。(2)方向性：決定分子的____________。共用電子對原子共用電子對原子組成立體構(gòu)型3．共價鍵的類型及特征Ⅰ.共價鍵依據(jù)____________________分為極性鍵和非極性鍵。按________________分為σ鍵和π鍵。(1)σ鍵形成成鍵原子的s軌道或p軌道“________”重疊而形成類型s-s型s-p型H—Cl的s-pσ鍵的形成p-p型Cl—Cl的p-pσ鍵的形成特征①以形成化學鍵的兩原子核的________為軸作旋轉(zhuǎn)操作，共價鍵電子云的圖形________，這種特征稱為________②σ鍵的強度________共用電子對是否偏移原子軌道重疊方式頭碰頭連線不變軸對稱較大(2)π鍵形成由兩個原子的p軌道“________”重疊形成p-p型p-pπ鍵的形成特征①每個π鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由____________構(gòu)成平面的兩側(cè)，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為________，這種特征稱為________對稱②π鍵________旋轉(zhuǎn)；不如σ鍵牢固，較易________肩并肩兩原子核鏡像鏡面不能斷裂(3)判斷σ鍵和π鍵的一般規(guī)律①共價單鍵是________鍵；②共價雙鍵和共價三鍵中有一個鍵是________鍵，其他的都是________鍵。σ

σ

π

非極性鍵兩個成鍵原子吸引電子的能力________，共用電子對____________極性鍵兩個成鍵原子吸引電子的能力________，共用電子對____________。在極性鍵中，成鍵原子吸引電子的能力差別越大，共用電子對偏移的程度________，共價鍵的極性________相同不發(fā)生偏移不同發(fā)生偏移越大越強孤電子對共價鍵―→

接受孤電子對[即時性自測]1．下列不屬于共價鍵成鍵因素的是(

)A．形成共用電子對B．成鍵原子的原子軌道在空間重疊C．形成化學鍵，體系能量降低，趨于穩(wěn)定D．兩原子體積大小要適中解析：共價鍵的本質(zhì)是在原子之間形成共用電子對。兩原子形成共價鍵時原子軌道發(fā)生重疊，兩原子的原子軌道重疊越多，鍵越牢固，體系的能量也越低，但對成鍵原子體積的大小沒有要求。綜上所述，故選D項。答案：D2．下列元素的原子間易形成共價鍵的是(

)

A．Na和ClB．K和FC．H和ClD．Ca和O解析：非金屬元素的原子間容易形成共價鍵，活潑的金屬和非金屬元素的原子間容易形成離子鍵。則Na和Cl形成的是離子鍵，A錯誤；K和F形成的是離子鍵，B錯誤；H和Cl均是非金屬元素，形成的是共價鍵，C正確；Ca和O形成的是離子鍵，D錯誤。答案：C3．下列關(guān)于σ鍵的說法錯誤的是(

)A．如果電子云圖像是由兩個s電子重疊形成的，即形成s-sσ鍵B．s電子與p電子形成s-pσ鍵C．p電子與p電子不能形成σ鍵D．HCl分子里含一個s-pσ鍵解析：s電子與s電子、s電子與p電子只能形成σ鍵；p電子與p電子“頭碰頭”形成σ鍵，“肩并肩”形成π鍵。HCl分子中的σ鍵是由H的s電子和Cl的p電子形成的s-pσ鍵。答案：C4．下列分子中，只有σ鍵沒有π鍵的是(

)A．CH4

B．N2C．CH2===CH2D．CH≡CH解析：兩原子間形成共價鍵，先形成σ鍵，然后再形成π鍵，即共價單鍵全部為σ鍵，共價雙鍵、共價三鍵中一定含有一個σ鍵，其余為π鍵。答案：A5．有以下物質(zhì)：①HF

②Cl2

③H2O

④N2

⑤C2H4⑥C2H6

⑦H2

⑧H2O2

⑨HCN(H—C≡N)。(1)只含有極性鍵的是________。(填序號，下同)(2)只含有非極性鍵的是________。(3)既有極性鍵，又有非極性鍵的是________。(4)只有σ鍵的是______________。(5)既有σ鍵，又有π鍵的是________。解析：根據(jù)共價鍵的存在范圍、極性鍵與非極性鍵的區(qū)別、σ鍵和π鍵的形成條件和特征，便可得出各題答案。①③⑨②④⑦⑤⑥⑧①②③⑥⑦⑧④⑤⑨技能素養(yǎng)提升點一σ鍵和π鍵[例1]關(guān)于σ鍵和π鍵的比較，下列說法不正確的是(

)A．σ鍵是軸對稱的，π鍵是鏡面對稱的B．σ鍵是“頭碰頭”式重疊，π鍵是“肩并肩”式重疊C．σ鍵不能斷裂，π鍵容易斷裂D．氫原子只能形成σ鍵，氧原子可以形成σ鍵和π鍵

解析：σ鍵較穩(wěn)定，不易斷裂，而不是不能斷裂?；瘜W反應(yīng)的實質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成。答案：C

[提升1]

(1)已知碳的氧化物可以制備尿素、乙烯脲等，其中乙烯脲可用于制備樹脂、增塑劑、噴漆、膠黏劑等。①乙烯脲中含

σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為________。②尿素分子中

σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為________。(2)下列物質(zhì)中，σ鍵和π鍵數(shù)目相等的是________；σ鍵數(shù)目小于π鍵數(shù)目的是________；σ鍵和π鍵數(shù)目之比為2∶1的是________。只含有極性鍵的是________。A．CH2===CH—C≡NB．N≡C—C≡NC．CH2===CH—COOHD．H—C≡N12∶17∶1DBAD解析：(1)單鍵為σ鍵，雙鍵中含一個σ鍵、一個π鍵。①一個乙烯脲分子中含

12個σ鍵、1個π鍵，故σ鍵與π鍵數(shù)目之比為12∶1。②一個尿素分子中含7個σ鍵、1個π鍵，故σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為7∶1。狀元隨筆(1)兩原子間可以只形成σ鍵，但不能只形成π鍵，即多原子分子中一定有σ鍵，可能有π鍵。(2)σ鍵和π鍵對分子性質(zhì)的影響：通常情況下，σ鍵比π鍵牢固，π鍵比較容易斷裂，因此含π鍵的化合物的化學性質(zhì)比只含有σ鍵的化合物活潑，如乙烯的化學性質(zhì)比乙烷活潑。[關(guān)鍵能力]σ鍵與π鍵的比較共價鍵類型σ鍵π鍵示意圖原子軌道重疊方式“頭碰頭”重疊“肩并肩”重疊

原子軌道重疊部位兩原子核之間，在鍵軸處鍵軸上方和下方，鍵軸處為零原子軌道重疊程度大小鍵的強度較大較小活潑性不活潑活潑成鍵規(guī)律共價單鍵是σ鍵；雙鍵中一個鍵是σ鍵，一個鍵是π鍵；三鍵中一個鍵是σ鍵，另外兩個鍵是π鍵狀元隨筆兩個自旋方向相反的s電子或s電子與p電子只能形成σ鍵不能形成π鍵，而兩個自旋方向相反的p電子既可形成σ鍵，又可形成π鍵，但是首先要形成σ鍵。因為形成σ鍵時原子軌道重疊的程度比形成π鍵時原子軌道重疊的程度大，電子在核間出現(xiàn)的概率大，共價鍵強，形成的分子更穩(wěn)定。提升點二共價鍵的特征與分類[例2]下列說法正確的是(

)A．所有的原子軌道都具有一定的伸展方向，因此所有的共價鍵都具有方向性B．某原子跟其他原子形成共價鍵時，其共價鍵數(shù)一定等于該元素原子的價電子數(shù)C．基態(tài)C原子有兩個未成對電子，所以最多只能形成2個共價鍵D．1個N原子最多只能與3個H原子結(jié)合形成NH3分子，是由共價鍵的飽和性決定的答案：D解析：只有2個s原子軌道重疊形成的H—H鍵沒有方向性，其他原子軌道重疊形成的共價鍵都有方向性，A不正確；非金屬元素的原子形成的共價鍵數(shù)目一般等于該原子最外層的未成對電子數(shù)，不能說一定等于該元素原子的價電子數(shù)，B不正確；在形成CH4分子的過程中，碳原子2s軌道中的1個電子激發(fā)到2p空軌道，這樣形成了4個未成對電子，C不正確；N原子最外層2p軌道上共有3個未成對電子，1個N原子可以與3個H原子結(jié)合形成NH3，此時共價鍵飽和，D正確。[提升2]共價鍵具有飽和性和方向性，下列有關(guān)敘述不正確的是(

)A．共價鍵的飽和性是由成鍵原子的未成對電子數(shù)決定的B．共價鍵的方向性是由成鍵原子軌道的方向性決定的C．共價鍵的飽和性決定了分子內(nèi)部原子的數(shù)量關(guān)系D．共價鍵的飽和性與原子軌道的重疊程度有關(guān)

解析：一般地，原子的未成對電子一旦配對成鍵，就不再與其他原子的未成對電子配對成鍵了，故原子的未成對電子數(shù)目決定了該原子形成的共價鍵具有飽和性，這一飽和性也就決定了該原子成鍵時最多連接的原子數(shù)，故A、C正確；形成共價鍵時，為了達到原子軌道的最大重疊程度，成鍵的方向與原子軌道的伸展方向就存在著必然的聯(lián)系，則共價鍵的方向性是由成鍵原子軌道的方向性決定的，故B正確；共價鍵的飽和性與原子軌道的重疊程度無關(guān)，與原子的未成對電子數(shù)有關(guān)，故D錯誤。答案：D狀元隨筆注意：(1)共價鍵的飽和性決定了各種原子形成分子時相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系。(2)共價鍵的方向性決定了分子的立體結(jié)構(gòu)。(3)并不是所有的共價鍵都具有方向性。如兩個s電子形成的共價鍵就沒有方向性。[關(guān)鍵能力]共價鍵的特征和分類方法1．共價鍵特征(1)當成鍵原子相互接近時，原子軌道發(fā)生重疊，兩原子核間的電子密度增大，體系的能量降低。(2)共價鍵的飽和性決定了各種原子形成分子時相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系。(3)共價鍵的方向性決定了分子的立體構(gòu)型。但并不是所有共價鍵都具有方向性，如兩個s軌道形成共價鍵時就沒有方向性。2．共價鍵的分類方法分類標準類型共用電子對數(shù)單鍵、雙鍵、三鍵共用電子對的偏移程度極性鍵、非極性鍵原子軌道重疊方式σ鍵、π鍵共用電子對來源配位鍵、非配位鍵狀元隨筆(1)共價鍵的成鍵微粒為原子，形成共價鍵的兩種原子對應(yīng)元素的電負性相差較小。(2)共價鍵可分為極性共價鍵和非極性共價鍵。兩個同種元素的原子之間形成的共價鍵是非極性共價鍵，如C—C、O—O鍵；兩個不同種元素的原子之間形成的共價鍵是極性共價鍵，如H—Cl、H—C、C—O鍵。

形成性自評1．下列分子中的σ鍵是由一個原子的s軌道和另一個原子的p軌道以“頭碰頭”方式重疊構(gòu)建而成的是(

)A．H2B．HFC．Cl2D．F2解析：氫氣中存在s-sσ鍵，A不正確；HF中存在s-pσ鍵，B正確；氯氣中存在p-pσ鍵，C不正確；氟氣中存在p-pσ鍵，D不正確。答案：B2．下列說法中不正確的是(

)A．σ鍵比π鍵重疊程度大，形成的共價鍵強B．兩個原子之間形成共價鍵時，最多有一個σ鍵C．氣體單質(zhì)中，一定有σ鍵，可能有π鍵D．N2分子中有一個σ鍵，兩個π鍵解析：從原子軌道重疊程度看，π鍵軌道重疊程度比σ鍵重疊程度小，故π鍵穩(wěn)定性低于σ鍵，在氣體單質(zhì)分子中存在σ鍵(如Cl2、H2)、π鍵(N2中存在σ鍵和π鍵)，稀有氣體為單原子分子，不存在化學鍵。答案：C3．下列說法正確的是(

)A．π鍵是由兩個p電子以“頭碰頭”方式重疊而成的B．σ鍵是鏡面對稱，而π鍵是軸對稱C．乙烷分子中的鍵全為σ鍵而乙烯分子中含σ鍵和π鍵D．H2分子中含σ鍵，Cl2分子中含π鍵解析：π鍵是由兩個原子的p軌道“肩并肩”重疊形成的，A項錯誤；σ鍵為軸對稱，π鍵是鏡面對稱，B項錯誤；Cl2分子中只有σ鍵，D項錯誤。答案：C4．下列關(guān)于共價鍵的說法正確的是(

)A．共價鍵只存在于共價化合物中B．金屬元素和非金屬元素間一定不能形成共價鍵C．非極性鍵只存在于單質(zhì)分子中D．離子化合物中既可能含有極性鍵也可能含有非極性鍵解析：共價鍵存在于共價化合物中也可能存在于離子化合物中，可能是極性共價鍵也可能是非極性共價鍵；單質(zhì)中形成的共價鍵為非極性共價鍵；離子化合物中可能含有極性共價鍵也可能含有非極性共價鍵。答案：D5．下列關(guān)于乙醇分子的說法正確的是(

)A．分子中共含有8個極性共價鍵B．分子中不含有非極性共價鍵C．分子中只含有σ鍵D．分子中含有1個π鍵解析：乙醇的結(jié)構(gòu)式為

，共含有8個共價鍵，其中C—H、C—O、O—H鍵為極性共價鍵，共7個，C—C鍵為非極性共價鍵。由于全為共價單鍵，故分子中不含π鍵。答案：C6．下列分子的結(jié)構(gòu)式與共價鍵的飽和性不相符的是(

)答案：A解析：由共價鍵的飽和性可知：C、Si均形成4個共價鍵，H形成1個共價鍵，O、S均形成2個共價鍵。A項中O原子之間不可能形成雙鍵；B項是過氧乙酸，含有過氧鍵O—O；C項相當于S取代了CH3OH中的氧原子；D項中Si原子形成4個共價鍵。7．過二硫酸(H2S2O8)的結(jié)構(gòu)式為

按要求回答問題：一分子H2S2O8含有________個σ鍵，________個極性鍵，________個非極性鍵，________個