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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-4-学习目标导航情景思考导入基础知识梳理典型例题剖析重点难点突破随堂练习巩固1.了解共价键的分类——σ键和π键。2.了解σ键和π键的特征。-5-学习目标导航情景思考导入基础知识梳理典型例题剖析重点难点突破随堂练习巩固防晒霜是爱美女士夏季室外活动的必备品之一。防晒霜为什么能够有效地减轻紫外线对人体的伤害呢?提示:主要原因是防晒霜有效成分的分子结构中有π键,π键中的电子可以在吸收紫外光后被激发,从而能够阻挡部分紫外线。-6-学习目标导航情景思考导入基础知识梳理典型例题剖析重点难点突破随堂练习巩固一二一、共价键的本质和特点1.写出下列分子的电子式(1)H2O2H∶O····∶O····∶H;(2)NH3H∶N····H∶H;(3)H2H∶H;(4)HClH∶Cl····∶;(5)N2∶N︙︙N∶;(6)C2H4H∶C··H∶∶C··H∶H;(7)CO2∶O··∶∶C∶∶O··∶。-7-学习目标导航情景思考导入基础知识梳理典型例题剖析重点难点突破随堂练习巩固一二2.共价键的本质共价键的本质是在原子之间形成共用电子对。3.共价键的形成共价键的形成实际上是原子轨道的重叠,重叠的程度越大形成的共价键越稳定。由于s能级的原子轨道都是球形的,p能级的原子轨道是哑铃形的。因此,当s与p,p与p原子轨道之间重叠时,共价键具有一定的方向性。-8-学习目标导航情景思考导入基础知识梳理典型例题剖析重点难点突破随堂练习巩固一二二、共价键的类型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:是轴对称,即σ键以形成化学键的两原子核连线的轴作旋转操作,共价键的图形不变。(3)分类:根据形成σ键的不同能级,我们把σ键分成三类,分别为ssσ键,spσ键,ppσ键。(4)特点:σ键强度大。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:是镜像对称,π键以它们之间包含原子核的平面为镜面,互为镜像。(3)特点:π键不能(填“能”或“不能”)旋转,强度小。-9-学习目标导航情景思考导入基础知识梳理典型例题剖析重点难点突破随堂练习巩固一二3.二者的判断共价单键是σ键,共价双键中有一个σ键和一个π键,共价三键由一个σ键和两个π键组成。-10-学习目标导航情景思考导入基础知识梳理典型例题剖析重点难点突破随堂练习巩固一二一、σ键与π键1.σ键与π键的形成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。具有轴对称的共价键叫作σ键。可分为ssσ键、ppσ键、spσ键。如:ssσ键ppσ键spσ键-11-学习目标导航情景思考导入基础知识梳理典型例题剖析重点难点突破随堂练习巩固一二一般的“单键”都属于σ键,如C—H、O—H、N—H、C—C、C—Cl等。每个π键的电子云由两块组成,分别位于由两个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,这种特征称为镜面对称。具有镜面对称的共价键叫作π键。双键、三键中都有这种键(当然也有σ键),如、、等。-12-学习目标导航情景思考导入基础知识梳理典型例题剖析重点难点突破随堂练习巩固一二2.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-13-学习目标导航情景思考导入基础知识梳理典型例题剖析重点难点突破随堂练习巩固一二(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。-14-学习目标导航情景思考导入基础知识梳理典型例题剖析重点难点突破随堂练习巩固一二二、共价键的特征及其存在1.共价键的特征共价键具有饱和性和方向性。(1)共价键的饱和性。a.按照共价键的共用电子对理论,一个原子有几个未成对电子,便可与几个自旋方向相反的电子配对成键,这就是共价键的“饱和性”。氢原子、氯原子都只有一个未成对电子,因而只能形成H2、HCl、Cl2分子,不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。b.共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。-15-学习目标导航情景思考导入基础知识梳理典型例题剖析重点难点突破随堂练习巩固一二(2)共价键的方向性。a.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,而且原子轨道重叠越多,电子在两核间出现的概率越大,形成的共价键越牢固。电子所在的原子轨道都有一定的形状,所以要取得最大重叠,共价键必然有方向性。b.相似分子(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。c.共价键的方向性决定了分子的空间结构。-16-学习目标导航情景思考导入基础知识梳理典型例题剖析重点难点突破随堂练习巩固一二2.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。-17-学习目标导航情景思考导入基础知识梳理典型例题剖析重点难点突破随堂练习巩固知识点1知识点2知识点1σ键与π键的比较【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点拨: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。知识点3-18-学习目标导航情景思考导入基础知识梳理典型例题剖析重点难点突破随堂练习巩固知识点1知识点2知识点2σ键和π键的判断【例题2】下列物质的分子中既有σ键又有π键的是()①HCl②H2O③N2④H2O2⑤C2H4⑥C2H2A.①②③B.③④⑤⑥C.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中含有共价三键:其中一个为σ键,两个为π键;C2H4中碳原子与碳原子之间有共价双键,其中一个为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共价三键,其中一个为σ键,两个为π键,另外有两个C—Hσ键。答案:D点拨:判断分子中是否含有π键,可从分子所含单键、双键和三键角度分析。知识点3-19-学习目标导航情景思考导入基础知识梳理典型例题剖析重点难点突破随堂练习巩固知识点1知识点3知识点2知识点3共价键的存在【例题3】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,不正确;B项,CaF2中只有离子键,不正确;D项,NaCl属于离子化合物,没有共价键。答案:C点拨: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;共价化合物及绝大部分非金属单质只含共价键,常见的有气体单质(稀有气体除外)、卤素单质、有机物等。-20-学习目标导航情景思考导入基础知识梳理典型例题剖析重点难点突破随堂练习巩固123451从电负性的角度来判断,下列元素之间易形成共价键的是()A.Na和ClB.H和ClC.K和FD.Ca和O解析:非金属元素原子之间易形成共价键,活泼的金属元素原子和活泼的非金属元素原子之间易形成离子键,结合电负性与元素的性质之间的关系可知,元素的电负性值相差越大越易形成离子键,相差越小越易形成共价键。答案:B-21-学习目标导航情景思考导入基础知识梳理典型例题剖析重点难点突破随堂练习巩固123452下列说法正确的是()A.π键是由两个p轨道“头碰头”重叠形成的B.σ键是镜面对称,而π键是轴对称C.乙烷分子中的键全为σ键,而乙烯分子中含有σ键和π键D.H2分子中含σ键,而Cl2分子中除σ键外还含有π键解析:原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键,以“肩并肩”方式相互重叠形成的共价键为π键;σ键是轴对称,而π键是镜面对称;分子中所有的单键都是σ键,双键及三键中均含σ键和π键。答案:C-22-学习目标导航情景思考导入基础知识梳理典型例题剖析重点难点突破随堂练习巩固123453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-23-学习目标导航情景思考导入基础知识梳理典型例题剖析重点难点突破随堂练习巩固123454下列说法正确的是()A.若把H2S写成H3S,则违背了共价键的饱和性B.H3O+的存在说明共价键不应有饱和性C.所有共价键都有方向性D.两个原子轨道发生重叠后,两核间的电子不仅存在于两核之间,还会绕两核运动解析:硫元素有两个未成对电子,根据共价键的饱和性,形成的氢化物为H2S,A对;H2O只能结合1个H+形成H3O+,证明共价键有饱和性,B错;H2分子中氢原子的s轨道成键时,因为s轨道为球形,所以H2中的H—H键没有方向性,C错;两个原子轨道发生重叠后,只有共用电子对在两核之间绕两个原子核运动,D错。答案:A-24-学习目标导航情景思考导入基础知识梳理典型例题剖析重点难点突破随堂练习巩固123455某有机物的结构式如下:则分子中有个σ键,个π键。解析:分子中5个共价单键是σ键,双键中有1个σ键和1个π键,三键中有1个σ键,另2个是π键,故σ键总数是7,π键总数是3。答案:73