2.1共价键-2023-2024学年高二化学同步教学讲义（人教版2019选择性必修2）

第一节 共价键 知识解读·必须会 知识点一 共价键 1.化学键 （1）化学键的定义 相邻的原子（或离子）之间强烈的相互作用。 （2）化学键的类型 共价键、离子键、金属键。 （3）化学键的存在范围 化学键只存在于相邻的原子或离子之间。分子间丕存在化学键。 2.共价键 （1）共价键的含义 从共用电子对理论来说，原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫作共价键。 ①成键粒子：非金属原子间或非金属与不活泼金属原子间成键（成键原子的电负性差值较小）（成键条件）。 ②成键后原子最外层上电子不一定达到饱和状态。 （2）共价键的本质（成键原因） ①成键原子相互靠近，自旋相反的两个电子形成共用电子对（发生电子云重叠），且各原子最外层电子数一般能达到饱和（通常为8电子稳定结构），由不稳定变稳定； ②两原子核都吸引共用电子对，使之处于平衡状态； ③原子通过共用电子对形成共价键后，体系总能量降低。 （3）共价键的特征 ①共价键的饱和性 一个原子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个未成对电子配对成键后，一般来说就不能再与其他原子的未成对电子配对成键了，即每个原子所能形成共价键的总数或以共价键连接的原子数目是一定的，这称为共价键的饱和性。显然，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：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。 知识点二 σ键合π键 1.σ键 （1）概念：σ键是两原子在成键时原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。 （2）σ键的类型 示意图 s-s型 s-p型 p-p型 2.π键 （1）概念：π键形成共价键的未成对电子的原子轨道，采取“肩并肩”的方式重叠，这种共价键叫作π键。 （2）π键的类型 示意图 3. σ键和π键的存在规律 共价键类型 σ键 π键 原子轨道重叠方式 沿键轴方向相对重叠 沿键轴方向平行重叠 对称方式 头碰头 肩并肩 能否旋转 可以旋转 不可旋转 电子云重叠程度 大 小 键的强度 较大 较小 化学活泼性 不活泼 活泼 成键规律 共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键、一个π键；共价三键由一个σ键和两个π键组成。 知识点三 共价键的键参数——键能、键长、键角 1.键能 （1）概念：气态分子中1_mol化学键解离成气态原子所吸收的能量，通常是298.15 K、101 kPa条件下的标准值，单位是kJ·mol－1。 （2）应用 ①判断共价键的稳定性 原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，释放能量越多，所形成的共价键键能越大，共价键越稳定。 ②判断分子的稳定性 一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。 ③利用键能计算反应热 ΔH＝反应物总键能－生成物总键能。 2.键长 （1）定义：构成化学键的两个原子的核间距叫作该化学键的键长。 （2）键长与键的稳定性的关系：键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定。 （3）键长与分子空间结构的关系：键长是影响分子空间结构的因素之一。如CH4分子的空间结构为正四面体形，而CH3Cl分子的空间结构只是四面体形而不是正四面体形，原因是C—H键和C—Cl键的键长不相等。 3.键角 （1）定义：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。 ①键角反映了分子的空间结构。 ②多原子分子（原子数大于2）的键角为确定值，表明了共价键具有方向性。 （2）常见分子的键角 结构式 分子式 键角 分子的空间结构 CH4 109°28′ 正四面体形 C2H4 120° 平面形 NH3 107° 三角锥形 H2O 105° V形(角形) O=C=O CO2 180° 直线形 【归纳】键参数对物质性质的影响 热点题型·学解题 【例1】下列关于共价键的说法正确的是(　　) A.共价键只存在于共价化合物中 B.只含有共价键的物质一定是共价化合物 C.非金属元素的原子只能通过共价键形成共价分子 D.离子化合物中既可能含有极性键也可能含有非极性键 【变式1-1】 (双选)下列有关共价键的叙述不正确的是(　　) A.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层电子数 B.水分子内氧原子结合的电子数已经达到饱和,故不能再结合其他粒子 C.只由非金属元素形成的化合物也可能是离子化合物 D.所有简单离子的核电荷数与其核外电子数一定不相等 【例2】共价键具有饱和性和方向性，下列关于共价键这两个特征的叙述中，不正确的是(　　) A.共