新教材2025版高中化學(xué)專題3微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)第三單元共價(jià)鍵共價(jià)晶體第1課時(shí)共價(jià)鍵的形成和共價(jià)鍵的類型學(xué)生用書蘇教版選擇性必修2

第三單元共價(jià)鍵共價(jià)晶體第1課時(shí)共價(jià)鍵的形成和共價(jià)鍵的類型課程目標(biāo)1．了解共價(jià)鍵的成因和共價(jià)鍵的特征(方向性和飽和性)。2．理解共價(jià)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(shuō)考點(diǎn)基礎(chǔ)知識(shí)自學(xué)·思記·嘗試[新知預(yù)習(xí)]共價(jià)鍵及其特征1．共價(jià)鍵的形成（1）概念：吸引電子實(shí)力相近的原子之間通過形成共價(jià)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)生的劇烈相互作用。（4）鍵的形成條件：非金屬元素的之間形成共價(jià)鍵，大多數(shù)電負(fù)性之差小于1.7的金屬與非金屬原子之間形成共價(jià)鍵。2．共價(jià)鍵的特征(1)飽和性：確定分子的________。(2)方向性：確定分子的____________。3．共價(jià)鍵的類型及特征Ⅰ.共價(jià)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(xué)鍵的兩原子核的________為軸作旋轉(zhuǎn)操作，共價(jià)鍵電子云的圖形________，這種特征稱為________②σ鍵的強(qiáng)度________(2)π鍵形成由兩個(gè)原子的p軌道“________”重疊形成p-p型p-pπ鍵的形成特征①每個(gè)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)，假如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(duì)稱②π鍵________旋轉(zhuǎn)；不如σ鍵堅(jiān)固，較易________(3)推斷σ鍵和π鍵的一般規(guī)律①共價(jià)單鍵是________鍵；②共價(jià)雙鍵和共價(jià)三鍵中有一個(gè)鍵是________鍵，其他的都是________鍵。Ⅱ.非極性鍵和極性鍵非極性鍵兩個(gè)成鍵原子吸引電子的實(shí)力________，共用電子對(duì)____________極性鍵兩個(gè)成鍵原子吸引電子的實(shí)力________，共用電子對(duì)____________。在極性鍵中，成鍵原子吸引電子的實(shí)力差別越大，共用電子對(duì)偏移的程度________，共價(jià)鍵的極性________Ⅲ.配位鍵(1)形成由一個(gè)原子供應(yīng)________與另一個(gè)有空軌道可接受電子的原子形成________。(2)表示常用“________”表示配位鍵，箭頭指向____________的原子，如NH4+的結(jié)構(gòu)式可表示為____________，但N[即時(shí)性自測(cè)]1．下列不屬于共價(jià)鍵成鍵因素的是()A．形成共用電子對(duì)B．成鍵原子的原子軌道在空間重疊C．形成化學(xué)鍵，體系能量降低，趨于穩(wěn)定D．兩原子體積大小要適中2．下列元素的原子間易形成共價(jià)鍵的是()A．Na和ClB．K和FC．H和ClD．Ca和O3．下列關(guān)于σ鍵的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．假如電子云圖像是由兩個(gè)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(gè)s-pσ鍵4．下列分子中，只有σ鍵沒有π鍵的是()A．CH4B．N2C．CH2=CH2D．CH≡CH5．有以下物質(zhì)：①HF②Cl2③H2O④N2⑤C2H4⑥C2H6⑦H2⑧H2O2⑨HCN(H—C≡N)。(1)只含有極性鍵的是________。(填序號(hào)，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________。技能素養(yǎng)合作·探究·共享提升點(diǎn)一σ鍵和π鍵[例1]關(guān)于σ鍵和π鍵的比較，下列說(shuō)法不正確的是()A．σ鍵是軸對(duì)稱的，π鍵是鏡面對(duì)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鍵簡(jiǎn)單斷裂D．氫原子只能形成σ鍵，氧原子可以形成σ鍵和π鍵[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≡N狀元隨筆(1)兩原子間可以只形成σ鍵，但不能只形成π鍵，即多原子分子中肯定有σ鍵，可能有π鍵。(2)σ鍵和π鍵對(duì)分子性質(zhì)的影響：通常狀況下，σ鍵比π鍵堅(jiān)固，π鍵比較簡(jiǎn)單斷裂，因此含π鍵的化合物的化學(xué)性質(zhì)比只含有σ鍵的化合物活潑，如乙烯的化學(xué)性質(zhì)比乙烷活潑。[關(guān)鍵實(shí)力]σ鍵與π鍵的比較共價(jià)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(qiáng)度較大較小活潑性不活潑活潑成鍵規(guī)律共價(jià)單鍵是σ鍵；雙鍵中一個(gè)鍵是σ鍵，一個(gè)鍵是π鍵；三鍵中一個(gè)鍵是σ鍵，另外兩個(gè)鍵是π鍵狀元隨筆兩個(gè)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(gè)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?yàn)樾纬搔益I時(shí)原子軌道重疊的程度比形成π鍵時(shí)原子軌道重疊的程度大，電子在核間出現(xiàn)的概率大，共價(jià)鍵強(qiáng)，形成的分子更穩(wěn)定。提升點(diǎn)二共價(jià)鍵的特征與分類[例2]下列說(shuō)法正確的是()A．全部的原子軌道都具有肯定的伸展方向，因此全部的共價(jià)鍵都具有方向性B．某原子跟其他原子形成共價(jià)鍵時(shí)，其共價(jià)鍵數(shù)肯定等于該元素原子的價(jià)電子數(shù)C．基態(tài)C原子有兩個(gè)未成對(duì)電子，所以最多只能形成2個(gè)共價(jià)鍵D．1個(gè)N原子最多只能與3個(gè)H原子結(jié)合形成NH3分子，是由共價(jià)鍵的飽和性確定的[提升2]共價(jià)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(jià)鍵的飽和性是由成鍵原子的未成對(duì)電子數(shù)確定的B．共價(jià)鍵的方向性是由成鍵原子軌道的方向性確定的C．共價(jià)鍵的飽和性確定了分子內(nèi)部原子的數(shù)量關(guān)系D．共價(jià)鍵的飽和性與原子軌道的重疊程度有關(guān)狀元隨筆留意：(1)共價(jià)鍵的飽和性確定了各種原子形成分子時(shí)相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系。(2)共價(jià)鍵的方向性確定了分子的立體結(jié)構(gòu)。(3)并不是全部的共價(jià)鍵都具有方向性。如兩個(gè)s電子形成的共價(jià)鍵就沒有方向性。[關(guān)鍵實(shí)力]共價(jià)鍵的特征和分類方法1．共價(jià)鍵特征(1)當(dāng)成鍵原子相互接近時(shí)，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(jià)鍵的飽和性確定了各種原子形成分子時(shí)相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系。(3)共價(jià)鍵的方向性確定了分子的立體構(gòu)型。但并不是全部共價(jià)鍵都具有方向性，如兩個(gè)s軌道形成共價(jià)鍵時(shí)就沒有方向性。2．共價(jià)鍵的分類方法分類標(biāo)準(zhǔn)類型共用電子對(duì)數(shù)單鍵、雙鍵、三鍵共用電子對(duì)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(duì)來(lái)源配位鍵、非配位鍵狀元隨筆(1)共價(jià)鍵的成鍵微粒為原子，形成共價(jià)鍵的兩種原子對(duì)應(yīng)元素的電負(fù)性相差較小。(2)共價(jià)鍵可分為極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵。兩個(gè)同種元素的原子之間形成的共價(jià)鍵是非極性共價(jià)鍵，如C—C、O—O鍵；兩個(gè)不同種元素的原子之間形成的共價(jià)鍵是極性共價(jià)鍵，如H—Cl、H—C、C—O鍵。形成性自評(píng)1．下列分子中的σ鍵是由一個(gè)原子的s軌道和另一個(gè)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．F22．下列說(shuō)法中不正確的是()A．σ鍵比π鍵重疊程度大，形成的共價(jià)鍵強(qiáng)B．兩個(gè)原子之間形成共價(jià)鍵時(shí)，最多有一個(gè)σ鍵C．氣體單質(zhì)中，肯定有σ鍵，可能有π鍵D．N2分子中有一個(gè)σ鍵，兩個(gè)π鍵3．下列說(shuō)法正確的是()A．π鍵是由兩個(gè)p電子以“頭碰頭”方式重疊而成的B．σ鍵是鏡面對(duì)稱，而π鍵是軸對(duì)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4．下列關(guān)于共價(jià)鍵的說(shuō)法正確的是()A．共價(jià)鍵只存在于共價(jià)化合物中B．金屬元素和非金屬元素間肯定不能形成共價(jià)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5．下列關(guān)于乙醇分子的說(shuō)法正確的是()A．分子中共含有8個(gè)極性共價(jià)鍵B．分子中不含有非極性共價(jià)鍵C．分子中只含有σ鍵D．分子中含有1個(gè)π鍵6．下列分子的結(jié)構(gòu)式與共價(jià)鍵的飽和性不相符的是()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(gè)σ鍵，________個(gè)極性鍵，________個(gè)非極性鍵，________個(gè)配位鍵。8．a(chǎn)、b、c、d為四種由短周期元素組成的物質(zhì)，它們都含有14個(gè)電子，且均含共價(jià)鍵?；卮鹣铝袉栴}：(1)c是雙核單質(zhì)，其電子式為____________。c分子中所含共價(jià)鍵的類型為____________(填“極性鍵”或“非極性鍵”)。c單質(zhì)常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，不易與其他物質(zhì)反應(yīng)，緣由是____________________________________________________________________________________________________。(2)d是四核化合物，其結(jié)構(gòu)式為____________，d分子內(nèi)含有________個(gè)σ鍵，________個(gè)π鍵，σ鍵和π鍵的強(qiáng)度大小關(guān)系為σ鍵________(填“＞”“＜”或“＝”)π鍵，緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第三單元共價(jià)鍵共價(jià)晶體第1課時(shí)共價(jià)鍵的形成和共價(jià)鍵的類型基礎(chǔ)學(xué)問新知預(yù)習(xí)1．共用電子對(duì)原子共用電子對(duì)(即電子云重疊)原子2．組成立體構(gòu)型3．Ⅰ.共用電子對(duì)是否偏移原子軌道重疊方式(1)頭碰頭連線不變軸對(duì)稱較大(2)肩并肩兩原子核鏡像鏡面不能斷裂(3)σσπⅡ.相同不發(fā)生偏移不同發(fā)生偏移越大越強(qiáng)Ⅲ.(1)孤電子對(duì)共價(jià)鍵(2)→接受孤電子對(duì)即時(shí)性自測(cè)1．解析：共價(jià)鍵的本質(zhì)是在原子之間形成共用電子對(duì)。兩原子形成共價(jià)鍵時(shí)原子軌道發(fā)生重疊，兩原子的原子軌道重疊越多，鍵越堅(jiān)固，體系的能量也越低，但對(duì)成鍵原子體積的大小沒有要求。綜上所述，故選D項(xiàng)。答案：D2．解析：非金屬元素的原子間簡(jiǎn)單形成共價(jià)鍵，活潑的金屬和非金屬元素的原子間簡(jiǎn)單形成離子鍵。則Na和Cl形成的是離子鍵，A錯(cuò)誤；K和F形成的是離子鍵，B錯(cuò)誤；H和Cl均是非金屬元素，形成的是共價(jià)鍵，C正確；Ca和O形成的是離子鍵，D錯(cuò)誤。答案：C3．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spσ鍵。答案：C4．解析：兩原子間形成共價(jià)鍵，先形成σ鍵，然后再形成π鍵，即共價(jià)單鍵全部為σ鍵，共價(jià)雙鍵、共價(jià)三鍵中肯定含有一個(gè)σ鍵，其余為π鍵。答案：A5．解析：依據(jù)共價(jià)鍵的存在范圍、極性鍵與非極性鍵的區(qū)分、σ鍵和π鍵的形成條件和特征，便可得出各題答案。答案：(1)①③⑨(2)②④⑦(3)⑤⑥⑧(4)①②③⑥⑦⑧(5)④⑤⑨技能素養(yǎng)例1解析：σ鍵較穩(wěn)定，不易斷裂，而不是不能斷裂。化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成。答案：C提升1解析：(1)單鍵為σ鍵，雙鍵中含一個(gè)σ鍵、一個(gè)π鍵。①一個(gè)乙烯脲分子中含12個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵，故σ鍵與π鍵數(shù)目之比為12∶1。②一個(gè)尿素分子中含7個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵，故σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為7∶1。答案：(1)①12∶1②7∶1(2)DBAD例2解析：只有2個(gè)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(jià)鍵都有方向性，A不正確；非金屬元素的原子形成的共價(jià)鍵數(shù)目一般等于該原子最外層的未成對(duì)電子數(shù)，不能說(shuō)肯定等于該元素原子的價(jià)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(gè)電子激發(fā)到2p空軌道，這樣形成了4個(gè)未成對(duì)電子，C不正確；N原子最外層2p軌道上共有3個(gè)未成對(duì)電子，1個(gè)N原子可以與3個(gè)H原子結(jié)合形成NH3，此時(shí)共價(jià)鍵飽和，D正確。答案：D提升2解析：一般地，原子的未成對(duì)電子一旦配對(duì)成鍵，就不再與其他原子的未成對(duì)電子配對(duì)成鍵了，故原子的未成對(duì)電子數(shù)目確定了該原子形成的共價(jià)鍵具有飽和性，這一飽和性也就確定了該原子成鍵時(shí)最多連接的原子數(shù)，故A、C正確；形成共價(jià)鍵時(shí)，為了達(dá)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定的聯(lián)系，則共價(jià)鍵的方向性是由成鍵原子軌道的方向性確定的，故B正確；共價(jià)鍵的飽和性與原子軌道的重疊程度無(wú)關(guān)，與原子的未成對(duì)電子數(shù)有關(guān)，故D錯(cuò)誤。答案：D形成性自評(píng)1．解析：氫氣中存在ssσ鍵，A不正確；HF中存在spσ鍵，B正確；氯氣中存在ppσ鍵，C不正確；氟氣中存在ppσ鍵，D不正確。答案：B2．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