2.1.1共價鍵高二化學(xué)教學(xué)講與練（人教版2019選擇性必修2）(原卷版)

第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)共價鍵第1課時共價鍵課程標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng)目標(biāo)1.能從微觀角度分析形成共價鍵的微粒、類型，能辨識物質(zhì)中含有的共價鍵。2.理解共價鍵中σ鍵和π鍵的區(qū)別，建立σ鍵和π鍵的思維模型，熟練判斷分子中σ鍵和π鍵的存在及個數(shù)。1．通過對共價鍵的微粒、類型的研究，“宏觀辨識與微觀探析”的學(xué)科素養(yǎng)。2．通過研究σ鍵和π鍵思維模型，培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理和模型認(rèn)知”的學(xué)科素養(yǎng)。一、共價鍵的形成與特征1．共價鍵的形成(1)概念：原子間通過所形成的相互作用，叫做共價鍵。(2)成鍵的粒子：一般為原子(相同或不相同)或金屬原子與非金屬原子。(3)本質(zhì)：原子間通過(即原子軌道重疊)產(chǎn)生的強烈作用。2．共價鍵的特征(1)飽和性按照共價鍵的共用電子對理論，一個原子有幾個電子，便可和幾個自旋狀態(tài)的電子配對成鍵，這就是共價鍵的飽和性。(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。在形成共價鍵時，原子軌道重疊的越多，電子在核間出現(xiàn)的越大，所形成的共價鍵就越，因此共價鍵將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率的方向形成，所以共價鍵具有方向性。如圖所示?！疽族e警示】對于共價鍵的錯誤認(rèn)識(1)共價鍵不僅存在于共價化合物中，也可以存在于離子化合物中，如NaOH、NH4Cl中都含有共價鍵，還可以存在于非金屬單質(zhì)中，如H2、O3等。(2)非金屬元素之間并不是只形成共價鍵，也可以形成離子鍵，如銨鹽(NH4NO3)只由非金屬元素組成，但是含有離子鍵。(3)活潑的金屬元素和非金屬元素之間也可以形成共價鍵，如AlCl3中只有共價鍵。(4)所有共價鍵都有飽和性，但并不是所有的共價鍵都有方向性，如ssσ鍵就沒有方向性。二、共價鍵類型(按成鍵原子的原子軌道的重疊方式分類)1．σ鍵形成由兩個原子的s軌道或p軌道“頭碰頭”重疊形成類型ss型sp型pp型特征以形成化學(xué)鍵的兩原子核的連線為軸做旋轉(zhuǎn)操作，共價鍵電子云的圖形不變，這種特征稱為；σ鍵的強度2.π鍵形成由兩個原子的p軌道“肩并肩”重疊形成ppπ鍵特征π鍵的電子云具有性，即每個π鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由兩原子核構(gòu)成平面的兩側(cè)，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為；π鍵旋轉(zhuǎn)；不如σ鍵，較易3.判斷σ鍵、π鍵的一般規(guī)律共價單鍵為σ鍵；共價雙鍵中有一個σ鍵、一個π鍵；共價三鍵由一個σ鍵和兩個π鍵組成。4．大π鍵的簡介(1)簡介：大π鍵一般是三個或更多個原子間形成的，是未雜化軌道中原子軌道“肩并肩”重疊形成的π鍵。(2)表達式：Πeq\o\al(n,m)。其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)。(3)一般判斷：對于多電子的粒子，若中心原子的雜化不是sp3雜化，中心原子與配位原子可能形成大π鍵。(4)示例：Πeq\o\al(6,6)，CH2CH—CHCH2：Πeq\o\al(4,4)，NOeq\o\al(－,3)：Πeq\o\al(6,4)，SO2：Πeq\o\al(4,3)，O3：Πeq\o\al(4,3)，COeq\o\al(2－,3)：Πeq\o\al(6,4)。【歸納總結(jié)】共價鍵的分類eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(按共用電子對的數(shù)目\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(共價單鍵——σ鍵,共價雙鍵——1個σ鍵、1個π鍵,共價三鍵——1個σ鍵、2個π鍵)),按電子云重疊方式\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(σ鍵\o(→,\s\up7(特征))電子云呈軸對稱,π鍵\o(→,\s\up7(特征))電子云呈鏡面對稱))))探究一σ鍵和π鍵的比較及其判斷下面是乙烷、乙烯、乙炔的分子結(jié)構(gòu)?！締栴}探究】1.仔細觀察乙烷、乙烯、乙炔的分子結(jié)構(gòu)，指出它們分子中分別含幾個σ鍵和幾個π鍵？2.乙烯、乙炔的化學(xué)性質(zhì)為什么比乙烷活潑？鍵的類型σ鍵π鍵原子軌道重疊方式兩個原子的成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“肩并肩”的方式重疊原子軌道重疊部位兩原子核之間，在鍵軸處鍵軸上方和下方，鍵軸處為零原子軌道重疊程度大小化學(xué)活潑性不活潑活潑示意圖【名師點撥】(1)因s電子云輪廓圖是球形的，故s軌道與s軌道形成σ鍵時，無方向性。兩個s軌道只能形成σ鍵，不能形成π鍵。(2)兩個原子間可以只形成σ鍵，但不能只形成π鍵。(3)通常情況下，σ鍵比π鍵牢固，π鍵容易斷裂，如乙烯、乙炔的化學(xué)性質(zhì)比乙烷活潑，但N2中的π鍵由于原子軌道重疊程度大，π鍵牢固，故N2中的π鍵不易斷裂，不易發(fā)生加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)。1.乙烷的化學(xué)鍵乙烷的結(jié)構(gòu)簡式是CH3—CH3，在乙烷分子中，每個碳原子與3個氫原子形成3個σ鍵，2個碳原子之間形成1個σ鍵，所以乙烷分子中共有7個σ鍵。2.乙烯的化學(xué)鍵乙烯的結(jié)構(gòu)簡式是CH2=CH2，在乙烯分子中，每個碳原子與2個氫原子形成2個σ鍵，2個碳原子之間形成1個σ鍵和1個π鍵，所以乙烯分子中共有5個σ鍵和1個π鍵。3.乙炔的化學(xué)鍵乙炔的結(jié)構(gòu)簡式是，在乙炔分子中，每個碳原子與1個氫原子形成1個σ鍵，2個碳原子之間形成1個σ鍵和2個π鍵，所以乙炔分子中共有3個σ鍵和2個π鍵。4.苯的化學(xué)鍵苯的結(jié)構(gòu)簡式是或。苯分子中的6個碳原子都以σ鍵與氫原子結(jié)合，每個碳原子以兩個σ鍵與其他碳原子形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，同時，每個碳原子各有一個垂直于分子平面的p軌道，形成了一個以6個碳原子為中心的π鍵(稱為“大π鍵”)。苯的這種結(jié)構(gòu)，使任意兩個相鄰碳原子間形成的共價鍵的鍵能和核間距完全相同?！纠?】(2023·吉林長春市實驗中學(xué)高二期中)某有機物的結(jié)構(gòu)簡式為HC≡CCH2CH=CH2，則該有機物分子中含有的σ鍵和π鍵的數(shù)目分別為()A．11、3 B．10、3C．11、4 D．10、41.(2023·山西省實驗中學(xué)高二期末)N2的結(jié)構(gòu)可以表示為，CO的結(jié)構(gòu)可以表示為，其中橢圓框表示π鍵，·表示對應(yīng)原子提供的電子。下列說法錯誤的是()A．N2分子與CO分子中都含σ鍵和π鍵B．N2分子與CO分子中的π鍵不完全相同C．電負(fù)性：C<OD．N2分子中含有2個π鍵，CO分子中含有1個π鍵1．（2023上·遼寧省盤錦一中高二月考）下列關(guān)于共價鍵的說法正確的是A．鍵能是衡量化學(xué)鍵強度的物理量B．鍵長是指形成共價鍵的兩個原子之間的間距C．兩個原子形成共價鍵時，原子軌道重疊程度越大，鍵能越大D．單鍵一般比雙鍵的鍵能更大2．（2023下·江蘇省泰州一中期中）下列關(guān)于有機化合物中化學(xué)鍵的說法不正確的是A．烷烴中的化學(xué)鍵均為σ鍵B．CH3CH2Br中C—H鍵的極性比C—Br鍵的極性弱C．乙烯分子中含有極性鍵和非極性鍵D．1個丙炔分子中含有5個σ鍵和3個π鍵3．（2023·山西省臨汾一中高二月考）下列說法正確的是A．在氣體單質(zhì)分子中，一定含有σ鍵，可能含有π鍵B．烯烴比烷烴的化學(xué)性質(zhì)活潑是由于烷烴中只含有σ鍵，而烯烴還含有π鍵C．p電子與p電子不能形成σ鍵D．共價鍵的方向性決定了原子在形成分子時相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系4．（2023上·河南省商丘一中期中）下列有關(guān)化學(xué)鍵類型的判斷正確的是（）A．全部由非金屬元素組成的化合物中肯定不存在離子鍵B．所有物質(zhì)中都存在化學(xué)鍵C．已知乙炔的結(jié)構(gòu)式為H—C≡C—H，則乙炔分子中存在2個σ鍵（C—H）和3個π鍵（C≡C）D．乙烷分子中只有σ鍵，即6個C—H鍵和1個C—C鍵都為σ鍵，不存在π鍵5．（2023下·湖北武漢·高二聯(lián)考）有關(guān)3—甲基—1—丁炔分子的說法正確的是（

）A．12個σ鍵，2個π鍵 B．11個σ鍵，3個π鍵C．11個σ鍵，2個π鍵 D．12個σ鍵，3個π鍵6．（2023上·浙江紹興·高二統(tǒng)考）下列說法不正確的是A．H只能形成鍵，O可以形成鍵和鍵B．氧原子可以形成、，也可以形成C．共價鍵的成鍵原子可以是非金屬原子也可以是金屬原子D．鍵和鍵的電子云形狀的對稱性相同7．（2023上·廣東肇慶第一中學(xué)月考）下列有關(guān)σ鍵和π鍵的說法錯誤的是A．在某些分子中，化學(xué)鍵可能只有π鍵而沒有σ鍵B．當(dāng)原子形成分子時，首先形成σ鍵，可能形成π鍵C．σ鍵的特征是軸對稱，π鍵的特征是鏡面對稱D．含有π鍵的分子在反應(yīng)時，π鍵是化學(xué)反應(yīng)的積極參與者8．（2023上·福建省莆田一中月考）下列說法正確的是A．若把H2S分子寫成H3S分子，違背了共價鍵的方向性B．s軌道和p軌道重疊可以形成π鍵C．共價鍵都具有方向性D．C2H4與Cl2的加成反應(yīng)C2H4只涉及π鍵斷裂9．（2023下·河北衡水第一中學(xué)月考）下列關(guān)于σ鍵和π鍵的說法不正確的是A．σ鍵能單獨形成，π鍵不能單獨形成B．σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)C．雙鍵中一定有一個σ鍵，一個π鍵，三鍵中一定有一個σ鍵，兩個π鍵D．CH3CH3、CH2=CH2、CH≡CH中的σ鍵都是CC鍵，所以鍵能都相同10．（2023·湖北省孝感一中高二月考）下列分子中既含鍵，又含鍵的是A．① B．② C．③ D．④11．（2023上·四川成都高二統(tǒng)考）下列說法正確的是A．鍵是由兩個p電子“頭碰頭”重疊形成的B．鍵是鏡像對稱，而鍵是軸對稱C．乙烷分子中的鍵全為鍵而乙烯分子中含有鍵和鍵D．分子中含鍵而分子中除鍵外還含有鍵12．（2023·吉林省松原一中高二月考）下列有機化合物中σ鍵與π鍵個數(shù)比為3∶2的是A．CH3CH3 B．CH2=CH2C．CH≡CH D．CH413．（2023上·山東省淄博一中高二月考）下列關(guān)于共價鍵的說法正確的是A．共價鍵只存在于非金屬原子間B．兩個原子形成共價鍵時，原子之間只能存在一對共用電子對C．兩個原子形成共價鍵時，每個原子周圍都有8個電子D．共價鍵是通過共用電子對形成的一種相互作用14．（2023·陜西省銅川一中高二月考）下列說法中，錯誤