2.1 共价键-2023-2024学年高二化学《题型讲解》（人教版2019选择性必修二）

2.1 共价键 1． 共价键 1、定义：原子间通过共用电子对(电子云重叠)所形成的化学键 2、共价键的形成过程 (1)用原子轨道描述氢原子形成氢分子的过程： H H H H H H (2)注意事项： ①成键原子相互靠近，自旋方向相反的两个电子形成共用电子对 ②两原子核都吸引共用电子对，使之处于平衡 ③原子通过共用电子对形成共价键后，体系能量降低 ④含有未配对电子的非金属元素 ⑤成键原子之间电子云要最大重叠 3、 成键条件： ①通常电负性相同或差值较小的非金属元素原子之间形成共价键 ②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 4、共价键的表示方法 (1)用电子式表示：用小黑点(或×)表示最外层电子 (2)用结构式表示：用一根短线来表示一对共用电子对 5、共价键分类 ①按共用电子对的数目分为：单键、双键、三建 ②按共用电子对是否偏移分为：极性键、非极性键 ③按轨道重叠方式不同可分为：σ键和π键 6.σ键和π键：根据电子云的最大重叠原理，两个原子在形成稳定的共价键时有两种不同类型的成键方式(即轨道重叠方式)：σ键和π键 （1）σ键的形成、分类及特征 ①σ键的形成：沿键轴(两原子核的连线)方向以“头碰头”的方式发生原子轨道(电子云)重叠，轨道重叠部分呈圆柱形对称沿着键轴分布，具有轴对称特征的共价键称为σ键 ②σ键的分类：根据成键电子原子轨道的不同，σ键可分为s—sσ键、s—pσ键、p—pσ键 ③σ键的特征： （i）以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键的电子云图形不变，这种特征为轴对称 （ii）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 （iii）以形成σ键的两原子核的连线为轴，任何一个原子均可以旋转，并不破坏σ键的结构 ④σ键重叠方式：采用“头碰头”重叠。 ⑤σ键的存在：共价单键全为σ键，共价双键和三键中都存在σ键，但只含有一个σ键 （2）π键的形成及特征 ①π键的形成：未成对电子的原子轨道采取“肩并肩”的方式重叠 ②π键的特征 （i）镜面对称：每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成的平面的两侧，如果以它们之间包含的原子核的平面为镜面，它们互为镜像，这种特征称为镜像对称 (ii)强度小;形成π键时电子云重叠程度比σ键小， π键没有σ键牢固 (iii)不能旋转：形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子并不能单独旋转，单独旋转则会破坏π键 ③π键的存在：π键通常存在于双键或三键中 7、价键轨道：σ键和π键总称价键轨道，但分子形成共价键时，先形成σ键后才形成π键 8、判断σ键、π键存在规律： 共价单键是全是σ键，共价双键中有一个σ键，另一个是π键，共价三键由一个σ键和两个π键组成 2． 键参数--键能、键长与键角 1、键能 (1)概念：拆开1mol共价键所吸收的能量(或形成1mol共价键所释放的能量)叫做键能 (2)单位：kJ·mol—1，取正值 (3)意义：共价键的键能越大，共价键就越不容易断裂，成键原子 间的结合就越牢固。结构相似的分子，键能越大，分子越稳定 2、键长 (1)概念：两个成键原子的核间距离叫做该化学键的键长(近似等 于成键两原子半径之和) (2)单位： pm(1pm＝10—12m) (3)意义：键长越短，往往键能越大，共价键越牢固，形成的物质越稳定 3、键角：多原子分子中的两个共价键之间的夹角。多原子分子的键角一定，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，分子的许多性质都与键角有关 常见的分子空间构型 分子空间构型 键角 实　 例 正四面体 109°28′ CH4、CCl4、(NH4+) 60° 白磷：P4 平面型 120° 苯、乙烯、SO3、BF3 三角锥型 107°18′ NH3 Ｖ型(折线型) 104°30′ H2O 直线型 180° CO2、CS2、CH≡CH 题型一 共价键的形成及特征 【例1】（2022湖南）下列说法中，错误的是 A．同种原子形成的分子，两个原子之间的化学键一定是共价键 B．两个非金属元素的原子之间形成的化学键一定是共价键 C．不论含氧酸还是无氧酸，分子内原子间的化学键都是共价键 D．凡是不含金属元素的化合物一定只含有共价键 【变式】 1．（2023·四川省）下列关于化学键的说法，认识错误的有几个 ①s-s σ键与s-p σ键的电子云对称性不同 ②键不能单独存在，一定要和键共存 ③含有键的化合物与只含键的化合物的化学性质不同 ④两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键 ⑤分子中含有共价键，则一定只含有一个键 ⑥成键的原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固 ⑦1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