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-1-第二章分子结构与性质-2-第一节共价键-3-第一课时共价键的特征与类型-4-第一课时共价键的特征与类型XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页学习目标思维脉络1.熟知共价键的概念与形成过程,知道共价键的特征——具有饱和性和方向性。2.能够从不同的角度对共价键分类,会分析σ键和π键的形成及特点。-5-第一课时共价键的特征与类型XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页一二一、共价键基础知识1.共价键-6-第一课时共价键的特征与类型XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页一二2.共价键表示方法化学式电子式结构式H2O2H∶O····∶O····∶HH—O—O—HNH3H2H∶HH—HHClH∶Cl····∶H—ClN2∶N︙︙N∶C2H4H∶CH··∶∶CH··∶HCO2-7-第一课时共价键的特征与类型XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页一二练一练1原子间形成分子时,决定各原子相互结合的数量关系的是()A.共价键的方向性B.共价键的饱和性C.形成共价键原子的大小D.共价键的稳定性解析:原子间形成分子时,形成了共价键,共价键具有饱和性和方向性,方向性决定分子的立体构型,饱和性则决定分子中各原子的数量关系。答案:B-8-第一课时共价键的特征与类型XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页一二二、σ键与π键1.σ键(1)形成:两个原子的某能级上的电子以头碰头的形式重叠时形成。(2)特征:以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作,共价键的电子云的图形不变,称为轴对称。(3)σ键的类型:“s-sσ键”如H2,“s-pσ键”如HCl,“p-pσ键”如Cl2。2.π键(1)形成:两个原子的p能级上的电子以肩并肩的形式重叠时所形成。(2)特征:电子云由两块组成,分别位于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,它们互为镜像,称为镜面对称。(3)π键的类型:常见的:p-pπ键。3.σ键、π键的存在规律共价单键为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。-9-第一课时共价键的特征与类型XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页一二练一练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键解析:当原子形成分子时,首先形成σ键,可能形成π键,故D项错误。答案:D-10-第一课时共价键的特征与类型XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页一二练一练3下列物质的分子中,没有π键的是()A.CO2B.N2C.CH≡CHD.HClO解析:双键中有一个σ键、一个π键,三键中有一个σ键、两个π键,故本题只要知道分子中原子之间的连接方式即可。答案:D-11-第一课时共价键的特征与类型XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二σ键与π键问题导引观察上图回答下列问题:1.一个乙烷、乙炔分子中分别有几个σ键和几个π键?提示一个乙烷分子含有7个σ键;一个乙炔分子含有3个σ键和2个π键。2.σ键、π键与单键、双键、三键有何关系?提示单键只有σ键,双键由一个σ键和一个π键组成,三键由一个σ键和两个π键组成。-12-第一课时共价键的特征与类型XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二3.σ键、π键原子轨道重叠方式和稳定性有何区别?提示σ键沿键轴方向“头碰头”重叠、π键沿键轴方向“肩并肩”重叠;σ键稳定,π键不稳定,化学性质活泼。-13-第一课时共价键的特征与类型XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二名师精讲1.σ键与π键的形成(1)σ键的形成形成成键原子的s轨道或p轨道“头碰头”重叠而形成类型s-sσ键H—H的σ键的形成s-pσ键H—Cl的σ键的形成p-pσ键Cl—Cl的σ键的形成特征以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作,共价键电子云的图形不变,这种特征称为轴对称;σ键的强度较大-14-第一课时共价键的特征与类型XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二(2)π键的形成形成由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成p-pπ键p-p的π键的形成特征π键的电子云具有镜面对称性,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,它们互为镜像;π键不能旋转;不如σ键稳定,较易断裂。-15-第一课时共价键的特征与类型XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二2.σ键和π键的比较键类型σ键π键原子轨道重叠方式沿键轴方向相对重叠(“头碰头”)沿键轴方向平行重叠(“肩并肩”)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原子轨道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判断共价单键是σ键;共价双键中一个是σ键,另一个是π键;共价三键中一个是σ键,另两个是π键-16-第一课时共价键的特征与类型XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二特别提醒(1)s轨道与s轨道形成σ键时,电子并不是只在两核间运动,只是电子在两核间出现的概率大。(2)形成共价键的两种元素电负性差别较小,一般电负性差值小于1.7。如H(2.1)与Cl(3.0),电负性差值为0.9,形成共价键。(3)形成共价键时,成键的两个原子核都吸引共用电子对,使之处于平衡状态,体系总能量降低。(4)π键电子云重叠程度比σ键小,因此π键没有σ键牢固,反应中比较活泼。-17-第一课时共价键的特征与类型XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二例题1关于σ键和π键的比较,下列说法不正确的是()A.σ键是轴对称的,π键是镜面对称的B.σ键是“头碰头”式重叠,π键是“肩并肩”式重叠C.σ键不能断裂,π键容易断裂D.氢原子只能形成σ键,氧原子可以形成σ键和π键解析:σ键较稳定,不易断裂,而不是不能断裂。化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成。答案:C方法技巧对于原子能否形成π键可依据原子的价电子数确定,若达到稳定结构只差一个电子,如H、Cl,则只能形成σ键;若达到稳定结构差两个及两个以上电子,如O、N等,则既能形成σ键,又能形成π键,H2O中氧原子只形成σ键,而O2中既有σ键,又有π键。-18-第一课时共价键的特征与类型XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二变式训练1下列物质的分子中既有σ键又有π键的是()①HCl②H2O③N2④H2O2⑤C2H4⑥C2H2A.①②③B.④⑤⑥C.①③⑥D.③⑤⑥解析:当两个原子间能形成多个共用电子对时,先形成一个σ键,另外的原子轨道只能形成π键。HCl中只有一个H—Clσ键;H2O含有两个H—Oσ键;H2O2含有两个H—Oσ键和一个O—Oσ键;N2中含有三键:一个为σ键,两个为π键;C2H4中碳原子与碳原子之间有双键,一个为σ键,一个为π键,另外有四个C—Hσ键;C2H2中碳原子与碳原子之间有三键,一个为σ键,两个为π键,另外有两个C—Hσ键。答案:D-19-第一课时共价键的特征与类型XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二共价键的特征及其存在问题导引1.H2O分子中两个氢原子和氧原子并不在同一条直线,为什么?提示共价键具有方向性。2.水分子的分子式是H2O,而不是HO、H3O呢?提示共价键具有饱和性。3.哪些物质中含有共价键?提示含有共价键的物质有共价化合物、非金属单质分子(稀有气体除外)、部分离子化合物等。-20-第一课时共价键的特征与类型XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二名师精讲1.共价键的特征(1)饱和性。①一个原子有几个未成对电子,便和几个自旋状态相反的电子配对成键,形成几个共价键。如H、Cl都只有一个未成对电子,因而只能形成H2、HCl、Cl2分子,即分子中只有一个共价键,而不能形成H3、HCl2、Cl3分子;一个N有3个未成对电子,两个N可以形成共价三键,一个N可与3个氢形成含有3个共价键。②共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。-21-第一课时共价键的特征与类型XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二(2)方向性。共价键形成时,两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠,重叠程度越大,形成的共价键越牢固。同种分子(如HX)中成键原子电子云(原子轨道)重叠程度越大,形成的共价键越牢固,分子结构越稳定。如HX的稳定性:HFHClHBrHI。共价键的方向性决定了分子的立体构型。2.共价键的表示方法(1)用电子式表示:用小黑点(或×)表示原子最外层电子。(2)用结构式表示:用一条短线表示一对共用电子。如HClO的电子式为H∶O····∶Cl····∶、结构式为H—O—Cl。-22-第一课时共价键的特征与类型XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二3.共价键的存在范围(1)共价化合物:以共用电子对(形成共价键)形成分子的化合物称为共价化合物。共价化合物的组成粒子(原子)通过共价键结合成分子,因此共价化合物中一定存在共价键。如SO2、CO2、CH4、H2O2、CS2、H2SO4等。(2)非金属单质分子中(稀有气体除外),如O2、F2、H2、C60等。(3)部分离子化合物中,如Na2SO4中的SO42-中存在共价键,NaOH中的OH-中存在共价键,NH4Cl中的NH4+中存在共价键,Na2O2中的O22-中存在共价键,等等。-23-第一课时共价键的特征与类型XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二例题2下列各组物质中,所有化学键都是共价键的是()A.H2S和Na2O2B.H2O2和CaF2C.NH3和N2D.HNO3和NaCl解析:A项,Na2O2中既有离子键又有O—O共价键,不符合题意;B项,CaF2中只有离子键,不符合题意;D项,NaCl属于离子化合物,没有共价键,不符合题意。答案:C借题发挥一般活泼金属与活泼非金属电负性相差较大,故易形成离子键,而非金属元素之间电负性相差较小,易形成共价键;离子化合物一定含有离子键,也可能含有共价键,如NH4Cl、Na2O2。-24-第一课时共价键的特征与类型XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二变式训练2下列说法正确的是()A.若把H2S写