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

第二章 分子结构与性质 第一节 共价键 第1课时 共价键 课程标准 核心素养目标 1.能从微观角度分析形成共价键的微粒、类型，能辨识物质中含有的共价键。 2.理解共价键中σ键和π键的区别，建立σ键和π键的思维模型，熟练判断分子中σ键和π键的存在及个数。 1．通过对共价键的微粒、类型的研究，“宏观辨识与微观探析”的学科素养。 2．通过研究σ键和π键思维模型，培养学生“证据推理和模型认知”的学科素养。 一、共价键的形成与特征 1．共价键的形成 (1)概念：原子间通过 所形成的相互作用，叫做共价键。 (2)成键的粒子：一般为 原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。 (3)本质：原子间通过 (即原子轨道重叠)产生的强烈作用。 2．共价键的特征 (1)饱和性 按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个 电子，便可和几个自旋状态 的电子配对成键，这就是共价键的饱和性。 (2)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 越大，所形成的共价键就越 ，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率 的方向形成，所以共价键具有方向性。如图所示。 【易错警示】 对于共价键的错误认识 (1)共价键不仅存在于共价化合物中，也可以存在于离子化合物中，如NaOH、NH4Cl中都含有共价键，还可以存在于非金属单质中，如H2、O3等。 (2)非金属元素之间并不是只形成共价键，也可以形成离子键，如铵盐(NH4NO3)只由非金属元素组成，但是含有离子键。 (3)活泼的金属元素和非金属元素之间也可以形成共价键，如AlCl3中只有共价键。 (4)所有共价键都有饱和性，但并不是所有的共价键都有方向性，如s-s σ键就没有方向性。 二、共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类) 1．σ键 形成 由两个原子的s轨道或p轨道“头碰头”重叠形成 类型 s-s型 s-p型 p-p型 特征 以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为 ；σ键的强度 2.π键 形成 由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成 p-p π键 特征 π键的电子云具有 性，即每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为 ；π键 旋转；不如σ键 ，较易 3.判断σ键、π键的一般规律 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。 4．大π键的简介 (1)简介：大π键一般是三个或更多个原子间形成的，是未杂化轨道中原子轨道“肩并肩”重叠形成的π键。 (2)表达式：Π。其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数。 (3)一般判断：对于多电子的粒子，若中心原子的杂化不是sp3杂化，中心原子与配位原子可能形成大π键。 (4)示例：Π，CH2==CH—CH==CH2：Π，NO：Π，SO2：Π，O3：Π，CO：Π。 【归纳总结】共价键的分类 探究一　σ键和π键的比较及其判断 下面是乙烷、乙烯、乙炔的分子结构。 【问题探究】 1.仔细观察乙烷、乙烯、乙炔的分子结构，指出它们分子中分别含几个σ键和几个π键？ 2.乙烯、乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼？ 键的类型 σ键 π键 原子轨道重叠方式 两个原子的成键轨道沿着键轴的方向以“头碰头”的方式重叠 两个原子的成键轨道以“肩并肩”的方式重叠 原子轨道重叠部位 两原子核之间，在键轴处 键轴上方和下方，键轴处为零 原子轨道重叠程度 大 小 化学活泼性 不活泼 活泼 示意图 【名师点拨】 (1)因s电子云轮廓图是球形的，故s轨道与s轨道形成σ键时，无方向性。两个s轨道只能形成σ键，不能形成π键。 (2)两个原子间可以只形成σ键，但不能只形成π键。 (3)通常情况下，σ键比π键牢固，π键容易断裂，如乙烯、乙炔的化学性质比乙烷活泼，但N2中的π键由于原子轨道重叠程度大，π键牢固，故N2中的π键不易断裂，不易发生加成反应和氧化反应。 1.乙烷的化学键 乙烷的结构简式是CH3—CH3，在乙烷分子中，每个碳原子与3个氢原子形成3个σ键，2个碳原子之间形成1个σ键，所以乙烷分子中共有7个σ键。 2.乙烯的化学键 乙烯的结构简式是CH2=CH2，在乙烯分子中，每个碳原子与2个氢原子形成2个σ键，2个碳原子之