第2章 第1节 共价键模型-【金版新学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步课堂高效讲义教师用书word（鲁科版，单选）

本讲义聚焦高中化学“共价键模型”核心知识点，系统梳理共价键的形成本质、饱和性与方向性特征，进而分类介绍σ键和π键的轨道重叠方式、极性键与非极性键的电子对偏移差异，最后通过键长、键能、键角等参数说明其对分子性质的影响，构建从概念到应用的学习支架。 该资料以探究活动驱动学习，如通过对比σ键与π键的重叠方式、分析键参数与分子稳定性的关系，培养学生科学思维与证据推理能力。结合实例（如C₂H₄与C₂H₆的化学性质差异）体现“结构决定性质”的化学观念，课中辅助教师引导学生深化理解，课后练习题帮助学生巩固知识、查漏补缺。

第1节　共价键模型 [素养发展目标]　1．了解共价键的形成、本质和特征。　2．了解共价键的主要类型σ键和π键，会判断共价键的极性。　3．能利用键长、键能、键角等说明简单分子的某些性质。 一、共价键的形成与特征 1．共价键的形成 概念 原子间通过共用电子形成的化学键 本质 高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用 形成元素 通常电负性相同或差值小的非金属元素原子之间形成共价键 表示方法 ①用一条短线表示由一对共用电子所形成的共价键，如H—H ②用“===”表示原子间共用两对电子所形成的共价键，如C===C ③用“≡”表示原子间共用三对电子所形成的共价键，如C≡C 2．共价键的特征 特征 概念 作用 饱和性 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 共价键的饱和性决定着原子形成分子时互相结合的数量关系 方向性 共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，这就是共价键的方向性。在形成共价键时，原子轨道重叠得愈多，电子在核间出现的概率愈大，所形成的共价键就愈牢固 共价键的方向性决定分子的空间结构 并不是只有非金属元素之间才能存在共价键，金属元素与非金属元素之间也可以形成共价键，如AlCl3。也不是所有物质中的原子间都存在化学键，如稀有气体的原子间没有化学键。　　 二、共价键的类型 1．σ键与π键：(按原子轨道重叠方式分类) σ键 原子轨道以“头碰头”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键 π键 原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键 2．极性键和非极性键：(按共用电子对是否偏移分类) 类型 形成元素 共用电子对偏移 原子电性 非极性键 同种元素 两原子电负性相同，共用电子对不偏移 两原子都不显电性 极性键 不同种元素 共用电子对偏向电负性较大的原子 电负性较大的原子显负电性，电负性较小的原子显正电性 学生用书第24页 三、键参数 1．概念和应用 概念 意义 键长 两个成键原子的原子核间的距离(简称核间距) 键长愈短，键就愈牢固 键角 在多原子分子中，两个化学键的夹角 常用于描述多原子分子的空间结构 键能 在1×105 Pa、298 K条件下，断开1 mol AB(g)分子中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量 表示共价键的强弱，键能越大，键越牢固 2．对物质性质的影响 3．分子光谱 (1)概念：分子从一种能级改变到另一种能级时吸收或发射的光谱。 (2)影响因素：键长、键角和电荷分布等。 (3)应用：测定和鉴别分子结构。 　　　　 1．下列有关共价键的形成说法错误的是(　　) A．原子间形成共价键，体系的能量降低 B．原子间形成共价键后，若原子核间距离更近时，体系的能量会更低 C．原子间形成共价键时，电子云在空间部分重叠 D．共用电子在形成共价键的原子核之间区域出现的概率较大 B　[原子间形成共价键后，体系的能量降低，若形成共价键后，原子核间的距离更近，体系能量又增大，故A正确、B错误；原子间形成共价键时，电子云在空间部分重叠，且共用电子对在原子核间区域出现的机会更大，故C正确；共用电子对在形成共价键的原子核之间区域出现的概率更大，故D正确；故选B。] 2．下列有关σ键和π键的说法错误的是(　　) A．含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者 B．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键 C．有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键 D．在分子中，化学键可能只有π键而没有σ键 D　[共价键形成时，原子轨道首先以“头碰头”的方式重叠形成σ键，然后才可能以“肩并肩”的方式重叠形成π键，B、C正确，D错误；从原子轨道重叠程度看，π键的重叠程度比σ键的重叠程度小，故π键的稳定性比σ键小，易被破坏，是化学反应的积极参与者，A正确。] 3．下列有关共价键的键参数的说法不正确的是(　　) A．CH4、C2H4、CO2分子中的键角依次增大 B．HF、HCl、HBr分子中的键长依次增长 C．H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小 D．分子中共价键的键能越大，分子的熔、沸点越高 D　[三者的键角分别为109°28′、约为120°、180°，依次增大，A选项正确；因为F、Cl、Br的原子半径依次增大，故与H原子形成共价键的键长依次增长，B选项正确；O、S、Se的原子半径依次增大，故与H原子形成共价键的键长依次增长，键能依次减小，C选项正确；分子的熔、沸点与共价键的键能无关，D选项错误。] 探究一　共价键的类型 1．σ键和π键的区别是什么？ 提示：σ键是原子轨道以“头碰头”方式重叠成键，π键是原子轨道以“肩并肩”方式重叠成键。 2．极性键和非极性键的区别是什么？ 提示：前者成键的共用电子发生偏移，后者成键的共用电子不发生偏移。 3．C2H4比C2H6的化学性质活泼的原因是什么？ 提示：乙烯中C===C键中有一个键是π键，原子轨道重叠程度小，共价键不稳定，容易断裂，而乙烷中C与C以C—C σ键结合，原子轨道重叠程度大，共价键稳定，不容易断裂。 学生用书第25页 1．共价键的分类归纳 分类标准 类型 共用电子对数 单键、双键、三键 共用电子是否偏移 极性键、非极性键 原子轨道重叠方式 σ键、π键 2．σ键和π键的比较 σ键 π键 原子轨道重叠方式 沿键轴方向“头碰头”重叠，特征为轴对称 沿键轴方向“肩并肩”重叠，特征为镜面对称 原子轨道重叠程度 大 小 键的强度 较大 较小 活泼性 不活泼 活泼 类型 s－s、s－p、p－p p－p 键的存在 共价单键为σ键，共价双键、三键中有一个σ键 共价双键、三键分别有一个、两个π键 3．σ键的常见类型 类型 形成过程 s－s型 s－p型 p－p型 1．化合物A是一种新型锅炉水除氧剂，其结构式为，下列说法中不正确的是(　　) A．A分子中既有极性键又有非极性键 B．A分子中的共用电子对数为12 C．1 mol A分子中所含的σ键数目为10NA D．A是共价化合物 C　[A项，N—N键是非极性键，N—H键、C===O键等为极性键，A项正确；A分子中存在11个共价键，其中有一个碳氧双键，故有12个共用电子对、11个σ键，B项正确，C项错误；A分子中只有共价键，故A是共价化合物，D项正确。] 探究二　共价键的键参数 1．如何判断键能大小？ 提示：一般地说，键长愈短，键能愈大，即成键原子间的核间距愈短，即成键原子的原子半径愈小，键能愈大。 2．分子的空间结构与哪些键参数有关？ 提示：键长和键角。 3．根据F、Cl、Br原子半径分析：H—F键、H—Cl键、H—Br键的键能大小顺序，HF、HCl、HBr三种分子中哪一种最稳定？ 提示：同一主族元素从上至下原子半径逐渐增大，所以EH—F>EH—Cl>EH—Br，因此HF键能最大，其分子最稳定。 1．键参数 (1)键能 ①键能单位为kJ·mol－1； ②形成化学键时通常放出能量，键能通常取正值； 学生用书第26页 ③键能愈大，即断开化学键时需要的能量愈多，意味着这个化学键愈稳定，愈不容易断开。 (2)键长：键长愈短，往往键能愈大，共价键愈稳定。 (3)键角：键角常用于描述多原子分子的空间结构。 2．键能与反应热 (1)化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，化学反应的热效应本质上来源于旧化学键的断裂和新化学键的形成时键能的变化。因此，键能是与化学反应中能量变化有关的物理量。 (2)当旧化学键断裂所吸收的能量大于新化学键形成所放出的能量时，该反应为吸热反应，反之则为放热反应。 (3)ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。ΔH<0为放热反应，ΔH>0为吸热反应。 2．用“>”或“<”填空。 (1)比较键能大小： ①C—H________N—H________H—O； ②H—F________H—Cl。 (2)比较键长大小： ①C—H________N—H________H—O； ②H—F________H—Cl。 (3)比较键角大小： ①CO2________NH3；②H2O________NH3。 答案：　(1)①<　<　②>　(2)①>　>　②<　(3)①>　②< 1．下列说法正确的是(　　) A．σ键比π键重叠程度大，所以C2H4中σ键强于π键 B．两个原子间能形成共价键，多个原子间不能形成共价键 C．气体单质分子中，一定有σ键，可能有π键 D．HClO分子中有sp σ键和pp π键 A　[σ键的原子轨道采用“头碰头”方式重叠成键，π键的原子轨道采用“肩并肩”方式重叠成键，前者比后者重叠程度大，所以C2H4中σ键强于π键，A选项正确；苯分子中的六个碳原子间形成大π键，是共价键，B选项错误；稀有气体单质是单原子分子，没有σ键也没有π键，C选项错误；HClO分子的结构为H—O—Cl，H—O间为sp σ键，O—Cl间为pp σ键，D选项错误。] 2．下列化学键中，键的极性最强的是(　　) A．C—F　　　　　　　 B．C—O C．C—N D．C—C A　[电负性：F>O>N>C，成键两原子电负性差值越大，形成共价键的极性越强。] 3．下列说法正确的是(　　) A．键能越小，表示化学键越牢固，难以断裂 B．两原子核越近，键长越长，化学键越牢固，性质越稳定 C．破坏化学键时，消耗能量，而形成新的化学键时，则释放能量 D．键能、键长只能定性地分析化学键的特征 C　[键能越大，表示化学键越牢固，难以断裂，故A错误；两原子核越近，键长越短，随两原子核的接近，化学键的稳定性先增大后减小，故B错误；破坏化学键时，消耗能量，而形成新的化学键时，则释放能量，故C正确；键能、键长能定量分析化学键的特性，故D错误。] 4．在下列物质中： ①HCl　②N2　③NH3　④Na2O2　⑤H2O2 ⑥NH4Cl　⑦NaOH　⑧Ar　⑨CO2　⑩C2H4 (1)只存在非极性键的分子是______(填序号，下同)；既存在非极性键又存在极性键的分子是__________；只存在极性键的分子是________。 (2)只存在单键的分子是________；存在三键的分子是________；只存在双键的分子是________；既存在单键又存在双键的分子是________。 (3)只存在σ键的分子是________，既存在σ键又存在π键的分子是________。 (4)不存在化学键的是________。 解析：　(1)氮气是由两个氮原子形成的分子，只存在非极性键；H2O2中O—H键是极性键，O—O键是非极性键，C2H4中C===C键是非极性键，C—H键是极性键，则既存在非极性键又存在极性键的分子是⑤⑩；HCl、NH3和CO2中只存在极性键。 (2)HCl、NH3、H2O2的结构式分别为H—Cl、、H—O—O—H，所以只存在单键的分子是①③⑤；氮气的结构式为N≡N，则存在三键的分子是②；CO2中氧原子的最外层有6个电子，能形成两对共用电子对，所以只存在双键的分子是⑨；乙烯的结构式为，既存在单键又存在双键。(3)只存在σ键，即只存在单键，根据上述分析，只存在σ键的分子是①③⑤，含有双键、三键的分子中既存在σ键又存在π键，所以根据上述分析，既存在σ键又存在π键的分子是②⑨⑩。(4)稀有气体是单原子分子，没有化学键，所以不存在化学键的分子是⑧。 答案：　(1)②　⑤⑩　①③⑨　(2)①③⑤　②　⑨　⑩　(3)①③⑤　②⑨⑩　(4)⑧ 学科网（北京）股份有限公司 $