共價鍵的特征與類型

1、第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)共價鍵第1課時共價鍵的特征與類型目標(biāo)定位1.熟知共價鍵的概念與形成，知道共價鍵的特征一一具有飽和性和方向性。2.能夠從不同的角度對共價鍵分類，會分析(T鍵和兀鍵的形成及特點(diǎn)。新知導(dǎo)學(xué)新知探究點(diǎn)點(diǎn)落寞一、共價鍵的形成與特征1 .共價鍵的形成(1)概念：原子間通過共用電子對所形成的相互作用,叫做共價鍵。(2)成鍵的粒子：一般為非金屬原壬(相同或不相同)或金屬原子與非金屬原子。(3)鍵的本質(zhì)：原子間通過共用電子對(即電子云重疊)產(chǎn)生的強(qiáng)烈作用。(4)鍵的形成條件：非金屬元素的原壬之間形成共價鍵，大多數(shù)電負(fù)性之差小于1.7的金屬與非金屬原子之間形成共價鍵。2 .共價鍵的特征(

2、1)飽和性按照共價鍵的共用電子對理論，一個原子有幾個未成對電子，便可和幾個自旋狀態(tài)相反的電子配對成鍵，這就是共價鍵的“飽和性”。用電子排布圖表示HF分子中共用電子對的形成如下:原子哪謔電子云)亞科HF。由以上分析可知，F(xiàn)原子與H原子間只能形成1個共價鍵，所形成的簡單化合物為同理，O原子與2個H原子形成2個共用電子對，2個N原子間形成3個共用電子對。(2)方向性除s軌道是球形對稱外，其他原子軌道在空間都具有一定的分布特點(diǎn)。在形成共價鍵時，原子軌道重疊的愈多，電子在核間出現(xiàn)的概率越大,所形成的共價鍵就越牢固，因此共價鍵將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成,所以共價鍵具有方向性。L歸納總結(jié)-1共價

3、鍵的形成與特征(1)當(dāng)成鍵原子相互接近時，原子軌道發(fā)生重疊，自旋狀態(tài)相反的未成對電子形成共用電子對,兩原子核間的電子密度增&系的能量降低(2)共價鍵的飽和性決定了各種原子形成分子時相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)至一共價鍵的方向性決定了分子的立體構(gòu)型。(3)并不是所有共價鍵都具有方向性，如兩個s電子形成共價鍵時就沒有方向性。z活學(xué)活用1 .下列不屬于共價鍵成鍵因素的是()A.共用電子對在兩原子核之間高概率出現(xiàn)B.共用的電子必須配對C.成鍵后體系能量降低，趨于穩(wěn)定D.兩原子體積大小要適中答案D解析兩原子形成共價鍵時，電子云發(fā)生重疊，即電子在兩核之間出現(xiàn)的概率更大；兩原子電子云重疊越多，鍵越牢固，體系的能

4、量也越低；原子的體積大小與能否形成共價鍵無必然聯(lián)系。2 .下列說法正確的是()A.若把H2s分子寫成H3s分子，違背了共價鍵的飽和性8, H3O+的存在說明共價鍵不具有飽和性C.所有共價鍵都有方向性D.兩個原子軌道發(fā)生重疊后，電子僅存在于兩核之間答案A解析S原子有兩個未成對電子，根據(jù)共價鍵的飽和性，形成的氫化物為H2S,A項對；H2O能結(jié)合1個H+形成H3O+,不能說明共價鍵不具有飽和性，B項錯；出分子中，H原子的s軌道成鍵時，因為s軌道為球形，所以“分子中的H-H鍵沒有方向性，C項錯；兩個原子軌道發(fā)生重疊后，電子只是在兩核之間出現(xiàn)的概率大，D項錯。二、共價鍵的類型1. 共價鍵的分類按照不同的

5、分類方法，可將共價鍵分為不同的類型：里鍵:如HH(1)按共用電子對數(shù)目分類S次鍵：如C=C二鍵：如N三N俳極性鍵：如Cl-Cl按共用電子對是否偏移分類加口如h住建(3)按電子云的重疊方式分類i"2. (T鍵與冗鍵(T鍵b鍵：形成共價鍵的未成對電子的原子軌道采取“頭碰頭”的方式重疊,這種共價鍵叫鍵。b鍵的類型：根據(jù)成鍵電子原子軌道的不同，b鍵可分為S6b鍵、S-p搬、p-p演1。a. s-s鍵：兩個成鍵原子均提供s軌道形成的共價鍵。b. s-p維：兩個成鍵原子分別提供s軌道和p軌道形成的共價鍵。c. p-p艇：兩個成鍵原子均提供p軌道形成的共價鍵。(T鍵的特征a.以形成化學(xué)鍵的兩原子核

6、的連線為軸作旋轉(zhuǎn)操作，共價鍵電子云的圖形不變一這種特征稱為軸對稱。b.形成b鍵的原子軌道重疊程度較大3b鍵有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。(T鍵的存在：共價單鍵為(T鍵；共價雙鍵和共價三鍵中存在一個(T鍵。(2)兀鍵兀鍵：形成共價鍵的未成對電子的原子軌道采取“肩并肩”的方式重疊,這種共價鍵叫鍵。兀鍵的特征a.每個兀鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由兩原子核構(gòu)成平面的兩根L如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為鏡像，這種特征稱為鏡面對稱。b.形成兀鍵時原子軌道重疊程度比形成b鍵時心兀鍵沒有b鍵牢固。兀鍵的存在：兀鍵通常存在于雙鍵或三鍵中。歸納總結(jié)b鍵和冗鍵的比較鍵的類型0鍵冗鍵原子軌道重疊方式兩個原子的成

7、鍵軌道沿著鍵軸的方向以“頭碰頭”的方式重疊兩個原子的成鍵軌道以“肩并直”的方式重疊原子軌道重置部位兩原子核之間，在鍵軸處鍵軸上方和卜方，鍵軸處為零原子軌道重疊程度大小鍵的強(qiáng)度較大較小化學(xué)活潑性不活潑活潑示意圖i仃鍵（2“口蹤O<20-t-CHv-:：E晝X活學(xué)活用3. b鍵可由兩個原子的s軌道或一個原子的s軌道和另一個原子的p軌道或兩個原子的p軌道以“頭碰頭”方式重疊構(gòu)建而成。則下列分子中的b鍵是由兩個原子的s軌道以“頭碰頭”方式重疊構(gòu)建而成的是（）A.H2B.HClC.CI2D.F2答案A解析A項中H2是由兩個1s軌道形成的b鍵；B項中是由H的1s軌道與Cl的3P軌道形成的b鍵；C項中

8、是由Cl的兩個3P軌道形成的b鍵；D項中是由F的兩個2P軌道形成的d鍵。4.下列有關(guān)化學(xué)鍵類型的判斷不正確的是（）A.s-s制!與s-p維的對稱性不同B.分子中含有共價鍵，則至少含有一個b鍵C.已知乙快的結(jié)構(gòu)式為HC三CH,則乙快分子中存在2個b鍵（CH）和3個兀鍵（C三C）D.乙烷分子中只存在b鍵，即6個CH鍵和1個CC鍵都為b鍵，不存在兀鍵答案C解析s-s疑無方向性，s-p超軸對稱，A項對；在含有共價鍵的分子中一定有（T鍵，可能IIIIIIH-C-C-HII有兀鍵，如HCl、N2等，B項對；單鍵都為b鍵，乙烷分子結(jié)構(gòu)式為HH，其6個CH鍵和1個CC鍵都為b鍵，D項正確；共價三鍵中有一個為b

9、鍵，另外兩個為兀鍵，故乙快（HC三CH）分子中有2個CH（r鍵，C三C鍵中有1個b鍵、2個兀鍵，C項錯。頷學(xué)習(xí)小結(jié)本質(zhì)：原子之間形成共用屯戶對（或電了云重疊）特征:具有方向性和飽和性特征成鍵方式b鍵號電子云呈軸對稱"鍵圾電子云呈鏡面對稱共價單鍵仃鍵規(guī)律d共價雙鍵1個曰鍵J個兀鍵、共價三健1個曰鍵、2個兀鍵達(dá)標(biāo)檢測當(dāng)堂檢測鞏固反饋C.有些原子在與其他原子形成分子時只能形成(T鍵，不能形成兀鍵D.在分子中，化學(xué)鍵可能只有兀鍵而沒有(T鍵答案Db鍵的鍵能，所以反應(yīng)時易斷(T鍵，根據(jù)形成原子的核外H、Cl原子跟其他原子只能形解析本題主要考查(T鍵和兀鍵的形成。由于兀鍵的鍵能小于裂，A項正確；

10、在形成分子時為了使其能量最低，必然首先形成電子排布來判斷是否形成兀鍵，所以B項正確，D項錯誤；像成(T鍵。4,下列分子中含有兩個兀鍵的組合是()“0CO2HC三NNH3心CH4A.B.C.D.答案B解析H2O分子中含有2個H0鍵，不含兀鍵，錯誤；C02的分子中只有兩個C=0,含有兩個兀鍵，正確；HC三N的分子中有C三N,含有兩個兀鍵，正確；NH3分子中含有3個HN鍵，不含兀鍵，錯誤；N2的分子中有N三N,含有兩個兀鍵，正確；CH4的分子中有4個HC鍵，不含兀鍵，錯誤。故分子中含有兩個兀鍵的是。5.分析下列化學(xué)式中畫有橫線的元素，選出符合要求的物質(zhì)并填空。A.NH3B,H2OC.HCl_D,CH

11、4E.C2H6F.N2(1)所有的價電子都參與形成共價鍵的是。(2)只有一個價電子參與形成共價鍵的是。(3)最外層有未參與成鍵的電子對的是。(4)既有(T鍵，又有兀鍵的是。個冗鍵。(5)某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式如下所示:則分子中有個b鍵,答案(1)DE(2)C(3)ABCF(4)F(5)73解析NH3中N原子與3個H原子形成3個b鍵，還有一對不成鍵電子；H2O中0原子與2個H原子形成2個b鍵，還有兩對不成鍵電子；HCl中Cl原子與1個H原子形成1個b鍵,還有三對不成鍵電子；CH4中C原子與4個H原子形成4個b鍵，所有價電子都參與成鍵，其分子構(gòu)型為正四面體形；C2H6中C原子分別與3個H原子及另1個C原

12、子形成4個b鍵,所有價電子都參與成鍵，C-H為極性鍵，C-C為非極性鍵；N2中N原子與另1個N原子形成1個（T鍵，2個兀鍵，還有一對不成鍵電子。除共價單鍵全部為（T鍵外，雙鍵中有一個為（T鍵，另一個為兀鍵；三鍵中有一個為（T鍵，另兩個為兀鍵，故該有機(jī)物分子中（T鍵總數(shù)為7,兀鍵總數(shù)為3。課時作業(yè)分層設(shè)計基能并重基礎(chǔ)過關(guān)題組一共價鍵的形成與判斷1 .下列說法正確的是（）A.含有共價鍵的化合物一定是共價化合物B.由共價鍵形成的分子一定是共價化合物C.分子中只有共價鍵的化合物一定是共價化合物D.只有非金屬原子間才能形成共價鍵答案C解析在離子化合物中也有共價鍵，如NaOH;由不同元素的原子形成的共價鍵

13、分子是共價化合物，由相同元素的原子形成的共價鍵分子是單質(zhì)，如H?C12等；對于D項，也存在金屬元素的原子與非金屬元素的原子間形成共價鍵的化合物，如A1C13等。2 .下列各組物質(zhì)中，所有化學(xué)鍵都是共價鍵的是（）A.H2s和Na2O2B,H2O2和CaF2C. NH3和N2D.HNO3和NaCl答案C解析A項，Na2O2中既有離子鍵又有OO共價鍵，不正確；B項，CaF2中只有離子鍵，不正確；D項，NaCl屬于離子化合物，沒有共價鍵。3 .已知：X、Y、Z、W四種元素原子的電負(fù)性數(shù)值。70ftX丫ZW電負(fù)性2.53.51.22.4你認(rèn)為上述四種元素中，最容易形成共價鍵的是（）A.X與丫B.X與W仁

14、丫與2口.丫與亞答案B解析當(dāng)兩種元素原子的電負(fù)性相差很大時，形成的將是離子鍵；當(dāng)兩種元素原子的電負(fù)性相差不大時，形成的將是共價鍵。題組二共價鍵的類型與特征4 .下列物質(zhì)中b鍵和兀鍵數(shù)目比為1：2的是（）A.O2B.HCNC.CO2D.N2答案D解析O2的結(jié)構(gòu)式是O=O,分子中兩個氧原子形成共價雙鍵，分子中b鍵和兀鍵數(shù)目比為1 ：1,A錯誤；HCN的結(jié)構(gòu)式是HC三N,分子中b鍵和兀鍵數(shù)目比為1：1,B錯誤；CO2的結(jié)構(gòu)式是O=C=O,分子中（T鍵和兀鍵數(shù)目比為1：1,C錯誤；N2的結(jié)構(gòu)式是N三N,分子中b鍵和兀鍵數(shù)目比為1：2,D正確。5 .下列說法正確的是（）A.所有的原子軌道都具有一定的伸展

15、方向，因此所有的共價鍵都具有方向性B.某原子跟其他原子形成共價鍵時，其共價鍵數(shù)一定等于該元素原子的價電子數(shù)C.基態(tài)C原子有兩個未成對電子，所以最多只能形成2個共價鍵D. 1個N原子最多只能與3個H原子結(jié)合形成NH3分子，是由共價鍵的飽和性決定的答案D解析只有2個s原子軌道重疊形成的共價鍵沒有方向性，其他原子軌道重疊形成的共價鍵都有方向性，故A不正確；非金屬元素的原子形成的共價鍵數(shù)目一般等于該原子最外層的未成對電子數(shù)，不能說一定等于該元素原子的價電子數(shù)，故B不正確；在形成CH4分子的過程中，碳原子2s軌道中的1個電子激發(fā)到2P空軌道，這樣形成了4個未成對電子，C不正確；N原子最外層2p軌道上共有

16、3個未成對電子，1個N原子可以與3個H原子結(jié)合形成NH3,此時共價鍵飽和，D正確。6.下列關(guān)于共價鍵的說法不正確的是（）A.H2s分子中兩個共價鍵的鍵角接近90。的原因是共價鍵有方向性及S原子中p軌道的形狀B.N2分子中有一個b鍵，兩個兀鍵C.兩個原子形成共價鍵時至少有1個（T鍵D.在雙鍵中，（T鍵不如兀鍵穩(wěn)定答案D題組三b鍵、兀鍵的比較與判斷7,下列關(guān)于（T鍵和兀鍵的說法中，不正確的是（）a.s軌道與s軌道只能“頭碰頭”重疊而形成s-saB.s軌道與p軌道只能“頭碰頭”重疊而形成s-p維C. p軌道與p軌道可以“肩并肩”重疊而形成p-p艇D. p軌道與p軌道可以“肩并肩”重疊而形成p-p罐答

17、案C解析s軌道只能形成（T鍵；p軌道與p軌道可"頭碰頭"重疊而形成p-p0鍵，也可“肩并肩”重疊而形成p-p兀鍵。8.下列有關(guān)o鍵和兀鍵的說法錯誤的是（）A.在某些分子中，化學(xué)鍵可能只有（T鍵而沒有兀鍵B.當(dāng)原子形成分子時，首先形成b鍵，可能形成兀鍵C.氣體單質(zhì)中，一定有（T鍵，可能有兀鍵D.一般情況下，同一個分子中的b鍵比兀鍵更穩(wěn)定些答案C解析共價鍵中一定含b鍵，則在分子中，化學(xué)鍵可能只有b鍵，而沒有兀鍵，A正確；原子形成分子，優(yōu)先頭碰頭重疊，則先形成b鍵，可能形成兀鍵，B正確；氣體單質(zhì)分子中，可能只有b鍵，如C12,也可能既有（T鍵又有兀鍵，如N2,但也可能沒有化學(xué)鍵，

18、如稀有氣體，C錯誤；兀鍵不穩(wěn)定，易斷裂，則含有兀鍵的分子在反應(yīng)時，兀鍵是化學(xué)反應(yīng)的積極參與者，D正確。9.關(guān)于（T鍵和兀鍵的比較，下列說法不正確的是（）A.（T鍵是軸對稱的，兀鍵是鏡面對稱的B. b鍵是“頭碰頭”式重疊，冗鍵是“肩并肩”式重疊C. （T鍵不能斷裂，兀鍵容易斷裂D. H原子只能形成b鍵，O原子可以形成b鍵和兀鍵答案C解析化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成。b鍵較穩(wěn)定，不易斷裂，而不是不能斷裂。10.下列說法不正確的是（）A.在CH2=CHC三N分子中含6個b鍵，3個兀鍵B. 2個原子形成的多重共價鍵中，只能有一個是b鍵，而兀鍵可以是一個或多個C. s電子與s電子間形成的鍵一定

19、是b鍵，p電子與p電子間形成的鍵一定是兀鍵D.共價鍵一定有原子軌道的重疊答案C解析原子軌道以“頭碰頭”方式相互重疊形成的共價鍵為b鍵；以“肩并肩”方式相互重疊形成的共價鍵為兀鍵。b鍵是軸對稱，而兀鍵是鏡面對稱。分子中所有的單鍵都是（T鍵，雙鍵中有一個（T鍵、一個兀鍵。能力提升11 .甲、乙、丙三種有機(jī)物的結(jié)構(gòu)如下：（）II甲：丙：CH2=CHCN甲分子中有個b鍵，個兀鍵，(填“有”或“沒有”)非極性鍵。(2)乙分子中每個碳原子形成個b鍵，個兀鍵。(3)丙分子中(T鍵與兀鍵的數(shù)目之比為。答案(1)82有(2)31(3)2：1解析(1)甲分子中有3個CH(r鍵,2個CC(r鍵,2個COb鍵,1個O

20、H(r鍵；C=C和C=O中分別有1個兀鍵；有C=C、C=C非極性鍵。(2)乙分子中C與O原子之間形成1個b鍵和1個兀鍵，C與兩個Cl原子之間分別形成1個0鍵。丙分子中含有1個C=C鍵，1個C三N鍵，3個C-H鍵和1個C-C鍵，故丙分子中共有6個b鍵和3個兀鍵。12 .碳在形成化合物時，其鍵型以共價鍵為主，原因是答案C有4個價電子且半徑較小，難以通過得或失電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)解析在原子結(jié)構(gòu)中，最外層電子小于4個的原子易失去電子，而碳原子的最外層是4個電子，且碳原子的半徑較小，難以通過得或失電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以通過共用電子對的方式，即形成共價鍵來達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。13 .現(xiàn)有四種短周期元素A、B、C、D

21、,已知：C、D在同一周期，A、B在同一主族；它們可以組成化合物A2C、B2c2、DC2、D2A4等；B的陽離子與C的陰離子的核外電子排布相同；B2c2同A2c或DC2反應(yīng)都生成氣體C2,B與A2c反應(yīng)生成氣體A2,A2與氣體C2按體積比2：1混合后點(diǎn)燃發(fā)生爆炸，其產(chǎn)物是一種常溫下常見的無色無味的液體。請回答下列問題：(1)寫出元素符號：A、B、C、D。(2)在A2C、B2c2、DC2和D2A4中，同時含有離子鍵和非極性共價鍵的化合物的電子式為;按原子軌道重疊方式，其非極性鍵的類型是?；衔顳C2的結(jié)構(gòu)式。(3)A2c分子的電子式，按原子軌道重疊方式，其共價鍵的類型是。D2A4是平面形分子，其分

22、子中含有個b鍵，個兀鍵。(4)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：B2c2與A2c反應(yīng)的化學(xué)方程式：B2C2與DC2反應(yīng)的化學(xué)方程式：；B與A2c反應(yīng)的離子方程式：答案(1)HNaOC+()：。汨?-Na+(2) 一“p-pctO=C=O4fiH：()：II(3) s-pM51(4)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2T2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+。22Na+2H2O=2Na+2OH+H2T解析由A2與氣體C2按體積比2：1混合后點(diǎn)燃能發(fā)生爆炸，其產(chǎn)物是一種常溫下常見的無色無味的液體，可知該液體是H2O,A是H元素，C是O元素；由B與A2c反應(yīng)生成氣體A2知，B是Na元素；由

23、B2c2同A2c或DC2反應(yīng)都生成氣體C2知，D是碳元素。14.回答下列問題：(1)1molCO2中含有的b鍵數(shù)目為。(2)已知CO和GN與N2結(jié)構(gòu)相似，CO分子內(nèi)b鍵與兀鍵個數(shù)之比為。HCN分子內(nèi)(T鍵與兀鍵數(shù)目之比為。(3)隊(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個氫原子被NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。隊可用作火箭燃料，燃燒時發(fā)生的反應(yīng)是：N2O4。)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)1AH=-1038.7kJmol若該反應(yīng)中有4molNH鍵斷裂，則形成的兀鍵有mol。(4)C、H元素形成的化合物分子中共有16個電子，該分子中b鍵與兀鍵的個數(shù)比為。(5)1mol乙

24、醛分子中含有b鍵的數(shù)目為個，1個CO(NH2)2分子中含有b鍵的個數(shù)為O(6)CH4、NH3、H2O、HF分子中，共價鍵的極性由強(qiáng)到弱的順序是。答案(1)2Na(2)1：21：1(3)3(4)5：1(5)6Na(或3.612X1024)7(6)HF>H2O>NH3>CH4解析(1)CO2分子內(nèi)含有碳氧雙鍵，雙鍵中一個是(T鍵，另一個是兀鍵，則1molCO2中含有的b鍵為2Na。(2)N2的結(jié)構(gòu)式為N三N,推知：CO結(jié)構(gòu)式為C三O,含有1個b鍵、2個兀鍵；CN結(jié)構(gòu)式為C三N，HCN的結(jié)構(gòu)式為HC三N,HCN分子中鍵與兀鍵均為2個。(3)反應(yīng)中有4molNH鍵斷裂，即有1molN2H4參加反應(yīng)，生成1.5molN2,則形成的兀鍵有3mol。IH/c-C/(4)設(shè)分子式為CmHn,則6m+n=16,解之得m=2,n=4,即C2H4,結(jié)構(gòu)式為HH。單鍵為b鍵，雙鍵有1個b鍵和1個兀鍵，所以C2H4中共含有5個(T