3.3 课时1共价键的形成 共价键的类型 同步学案（含答案）2024-2025学年高二化学苏教版（2020）选择性必修2
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| 名称 | 3.3 课时1共价键的形成 共价键的类型 同步学案（含答案）2024-2025学年高二化学苏教版（2020）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-05-07 14:01:32 | ||
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文档简介
课时1 共价键的形成 共价键的类型
1. 认识共价键的本质，认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键，了解共价键具有饱和性和方向性。
2. 知道根据原子轨道的重叠方式，共价键可分为σ 键和π 键等类型。
3. 知道共价键可分为极性共价键和非极性共价键，能分析不同类型的共价键对物质性质的影响。
4. 知道配位键的特点，认识配位键的成键特征。
1. 什么是共价键？哪些原子间一般可形成共价键？
2. 用电子式表示H2O、CCl4分子中共价键的形成。
3. 什么是共价分子？含共价键的物质一定是共价分子吗？
1. 下图是氢分子的能量与核间距的关系图，阅读教材，以氢分子为例分析共价键的形成。
氢分子的能量与核间距的关系
(1) 当两个氢原子相互接近时，若两个氢原子核外电子的自旋方向相反(图中a线)，相互接近时是如何形成氢分子的？
(2) 若两个氢原子核外电子的自旋方向相同(图中b线)，当它们相互接近时为什么不能形成氢分子？
2. 共价键的本质
当成键原子相互接近时，原子轨道发生________，自旋方向________的未成对电子形成____________，两原子核间的电子云密度________，体系的能量________。
1. 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，便可和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”。如H原子、Cl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H2Cl、Cl3分子等。
(1) 以HF分子为例，用轨道表示式表示共用电子对的形成过程(如图)。讨论思考，F原子与H原子间形成的分子的化学式为什么只能是HF
(2) 下表中是N、O的电子排布式和轨道表示式：
原子 电子排布式 轨道表示式
氮(N) 1s22s22p3
氧(O) 1s22s22p4
结合上表，讨论分子式NH3、H2O中原子个数的比例关系，领悟N、O形成的共价键的饱和性。
(3) 阅读教材，讨论、领悟什么是共价键的饱和性，共价键为什么具有饱和性？
2. 阅读教材，讨论共价键具有方向性的原因。
(1) 一个原子与周围原子形成共价键时，为什么会表现出方向性？
(2) 下图是s轨道和p轨道形成稳定的共价键的几种重叠方式：
s s s p p p p p
s轨道和p轨道形成稳定共价键的几种重叠方式
上述所有共价键均有方向性吗？
1. 氮气的化学性质很不活泼，为什么？写出其电子式和结构式。
2. 阅读教材中的方法导引，氮气分子中原子轨道的重叠方式是怎样的？
σ π
3. 依据成键原子的原子轨道重叠方式，共价键有σ键和π键之分，阅读教材，讨论、比较σ键与π键：
共价键类型 σ键 π键
电子云
重叠方式
形成 s s σ键 s p σ键 p p σ键
电子云
重叠程度
键的强度
化学活泼性
4. N2分子中的共价键成键方式是什么？乙烷、乙烯、乙炔中碳碳共价键的成键方式有哪些？单键、双键、三键中σ键、π键各有多少？
5. 在有机化合物中，碳原子与碳原子之间形成π键的重叠程度比σ键的重叠程度小得多。所以，碳原子与碳原子之间形成的σ键比π键牢固，在化学反应中，π键往往容易断裂。
阅读教材学以致用，结合乙烯、乙炔的球棍模型，回答教材问题：
乙烯 乙炔
乙烯、乙炔分子的球棍模型
(1) 乙烯和乙炔与溴加成的产物是什么？请写出反应的化学方程式。
(2) 在乙烯和乙炔分子与溴发生的加成反应中，乙烯、乙炔分子断裂什么类型的共价键？
6. 下图是苯分子中的共价键：
苯分子中的π键示意图
阅读教材相关介绍，讨论苯分子中共价键的成键方式，讨论苯分子中相邻碳原子间共价键的键能和核间距离完全相同的原因。
1. 阅读教材，讨论什么是极性共价键，什么是非极性共价键？分类依据是什么？
2. 在极性共价键中共价键的极性与什么有关？如何判断共价键的极性？
3. 比较F—H、O—H、N—H、C—H键的极性强弱。
4. 讨论NH3的形成和NH中配位键的形成。
(1) 回顾NH3的形成过程，用电子式表示NH3的形成过程。
(2) 阅读教材，根据下图分析氨分子与H＋是如何形成共价键的？什么是配位键？如何表示配位键？写出铵根离子的结构式。
H＋
铵根离子形成过程示意图
(3) 用电子式表示H3O＋的形成，写出H3O＋的结构式。
(4) 思考与交流，配位键与共价键之间有什么关系？
1. 下列分子中存在π键的是( )
A. H2 B. Cl2 C. N2 D. HCl
2. σ键可由两个原子的s轨道、一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以及一个原子的p轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成。下列分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成的是( )
A. H2 B. HCl C. Cl2 D. F2
3. [2024南通期末]下列关于σ键和π键的理解不正确的是( )
A. σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成
B. σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转
C. HCl 分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的
D. 气体单质中一定存在σ键，可能存在π键
4. 下列关于共价键的说法不正确的是( )
A. 在双键中，σ键比π键稳定
B. N2与CO分子中σ键和π键个数对应相等
C. 2个原子形成共价键时至少有1个σ键
D. 分子中σ键与π键个数比为2∶1
5. 下列物质中只有非极性共价键的是( )
A. NaCl B. NaOH C. H2S D. H2
6. 下列关于化学键和化合物的说法正确的是( )
A. 完全由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物
B. 含有共价键的化合物一定是共价化合物
C. 化学键是直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用
D. 由金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
7. [2024南京阶段练习]反应SiHCl3＋H2Si＋3HCl可用于制备高纯硅。下列说法正确的是( )
A. SiHCl3分子中只有极性共价键
B. H2分子中含有pp σ键
C. 液态HCl不导电，故HCl为非电解质
D. 基态Si原子价电子的轨道表示式为
8. [2024连云港阶段练习]下列说法正确的是( )
A. 氯化氢的分子式是HCl而不是H2Cl，是由共价键的方向性决定的
B. CH4分子的空间结构是正四面体形而不是平面四边形，是由共价键的饱和性决定的
C. 电子云在两个原子核间重叠后，电子在两核间出现的概率增大
D. 分子中共价键键长越长，键能越大，则分子越稳定
9. [2024盐城阶段练习]下列各组物质中，化学键类型完全相同的是( )
A. Cl2和CaCl2 B. Na2O2和H2O2
C. CO2和Ne D. NaCl和MgO
10. 下列说法正确的是( )
A. σ键比π键重叠程度大，所以C===C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
11. 含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族，请填写下列空格。
(1) CH4中的化学键从形成过程来看，属于 （填“σ”或“π”）键，从其极性来看，属于 键。
(2) 已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键的数目之比为 。
(3) C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，则C60分子中π键的数目为 。
(4) 利用CO可以合成化工原料COCl2，COCl2分子的结构式为，每个COCl2分子内含有的σ键、π键数目为 （填字母）。
A. 4个σ键 B. 2个σ键、2个π键
C. 2个σ键、1个π键 D. 3个σ键、1个π键
12. 回答下列问题。
(1) 有A、B两种元素，A的＋1价阳离子与B的－2价阴离子的电子层结构与氖相同。
①用电子式表示A与B两种元素构成的两种化合物分别为 和 。前者只有 键；后者既有 键，又有 键。
②元素B的简单气态氢化物的电子式为 ，该分子中的键属于 （填“极性”或“非极性”）键，该氢化物与H＋形成的键属于 。
③元素A的最高价氧化物对应的水化物的电子式为 ，其中既有 键，又有 键。
(2) 某有机物的结构式如图所示。
则1分子该物质中有 个σ键， 个π键。
课时1 共价键的形成 共价键的类型
【活动方案】
活动一：
1. 原子间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用叫共价键。非金属元素的原子相互化合时，原子间一般形成共价键。
2.
3. 原子之间全部以共价键结合的分子叫共价分子。含共价键的物质不一定是共价分子，如NaOH中含共价键，但也含离子键，所以不是共价分子。
活动二：
1. (1) 当两个氢原子相互接近时，若两个氢原子核外电子的自旋方向相反(图中a线)，它们接近到一定距离时，两个1s轨道发生重叠，电子在两个原子核间出现的机会较大，随着核间距离的减小，核间电子出现的机会增大，体系的能量逐渐降低，达到能量最低状态。核间距离进一步减小时，两原子间的斥力使体系的能量迅速上升，这种斥力作用使原子回到能量最低的平衡状态，即形成H2分子。
(2) 若两个氢原子核外电子的自旋方向相同(图中b线)，当它们相互接近时，原子间总是斥力占主导地位，所以两个带有自旋方向相同的电子的氢原子，不可能形成氢分子。
2. 重叠 相反 共用电子对 增加 降低
活动三：
1. (1) F原子只有1个未成对电子，所以只能与H原子间形成1个共价键，所形成的简单化合物为HF。
(2) O原子含两个未成对电子，所以可与2个H原子形成2对共用电子对，N原子中含3个未成对电子，所以可与3个H原子形成3对共用电子对。
(3) 因为形成共价键时，只有成键原子中自旋方向相反的未成对电子才能形成共用电子对。成键过程中，每种元素的原子有几个未成对电子，通常就只能和几个自旋方向相反的电子形成共价键。所以在共价分子中，每个原子形成共价键的数目是一定的，这就是共价键的饱和性。
2. (1) 形成共价键时，两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现机会最大的方向重叠成键。原子轨道重叠越多，电子在两核间出现的机会越多，体系的能量下降也越多，形成的共价键越牢固。
(2) 不是。s轨道与s轨道重叠形成的共价键无方向性，s轨道与p轨道、p轨道与p轨道形成的共价键具有方向性。
活动四：
1. 氮气分子中存在氮氮三键，键能大，所以化学性质稳定。电子式为∶N N∶，结构式为N≡N。
2. 氮原子的核外电子排布式为1s22s22p2p2p，有三个未成对电子，当两个氮原子结合成氮气分子时，两个氮原子的px轨道沿x轴方向以“头碰头”的方式发生重叠，而py?py和pz?pz轨道只能相互平行以“肩并肩”的方式发生重叠。
3. 沿核间连线方向重叠 在核间连线两侧重叠 大
小 较大 较小 不活泼 活泼
4. 氮气分子中含有一个σ键和两个π键。乙烷分子中碳原子与碳原子之间形成一个σ键，乙烯分子中碳原子与碳原子之间形成一个σ键和一个π键，乙炔分子中碳原子与碳原子之间形成一个σ键和两个π键。共价单键是σ键；共价双键中一个是σ键，一个是π键；共价三键中一个是σ键，两个是π键。
5. (1) ＋Br—Br―→
1，2-二溴乙烷
(2) 乙烯、乙炔与溴的反应中断裂的都是π键。
6. 苯分子中的6个碳原子都以σ键与氢原子结合，每个碳原子以两个σ键与其他碳原子形成环状结构，同时，每个碳原子各有一个垂直于分子平面的p轨道，形成了一个以6个碳原子为中心的π键。苯的这种结构，使任意两个相邻碳原子间形成的共价键的键能和核间距离完全相同。
活动五：
1. 两个成键原子吸引电子的能力相同，共用电子对不发生偏移的共价键是非极性键；两个成键原子吸引电子的能力不同，共用电子对发生偏移的共价键是极性键。分类依据是共用电子对是否发生偏移。
2. 成键原子吸引电子的能力差别越大，共用电子对发生偏移的程度越大，共价键的极性越强。
3. F—H>O—H>N—H>C—H
4. (1)
(2) 氮原子和氢原子形成氨分子时，氮原子提供3个未成对电子与3个氢原子形成3对共用电子对，还有1对电子未与其他原子共用，这对电子称为孤电子对。当氨分子遇到氢离子时，氨分子中的氮原子提供孤电子对与氢离子形成共价键，即氨分子中氮原子上的孤电子对所占据的轨道与氢离子的1s空轨道发生重叠形成共价键，从而形成铵根离子。
由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成共价键，这类共价键称为配位键。
在表示分子或离子的结构式时，常用“→”表示配位键，其箭头指向接受孤电子对的原子。
(3)
(4) 形成过程不同：在配位键中一方提供电子对，另一方具有能够接受孤电子对的空轨道，普通共价键的共用电子对是由成键原子双方共同提供的；实质相同：它们都被成键原子双方共用，如在NH中有三个普通共价键、一个配位键，两者形成过程不同，但形成的四个共价键是完全相同的。
【课堂反馈】
1. C 氢气分子中只存在σ键，A错误；氯气分子中只存在σ键，B错误；氮气分子的结构式为N≡N，1个分子中存在1个σ键和2个π键，C正确；氯化氢分子中只存在σ键，D错误。
2. B H2中的σ键是两个氢原子的s轨道重叠而成的，A错误；HCl中的σ键是氢原子的s轨道和氯原子的p轨道重叠而成的，B正确；Cl2中的σ键是两个氯原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成的，C错误；F2中的σ键是两个氟原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成的，D错误。
3. D σ键能单独形成，可以旋转，而π键一定不能单独形成，A正确；σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转，B正确；HCl 分子中的σ键是由H原子的s轨道和Cl原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的， 可以绕键轴旋转，C正确；若气体是单原子分子，则在单质中不存在任何化学键，D错误。
4. D 在双键中，σ键比单个的π键电子云重叠程度大，更加稳定，A正确；CO与N2分子中σ键都是1个，π键都为2个，B正确；共价单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，三键中含有1个σ键和2个π键，则2个原子形成共价键时至少有1个σ键，C正确；分子中含有2个单键和1个双键，则σ键与π键个数之比为3∶1，D错误。
5. D NaCl中只有离子键，A不符合题意；NaOH中含有离子键和极性共价键，B不符合题意；H2S中只有极性共价键，C不符合题意；H2中只有非极性共价键，D符合题意。
6. C 一般非金属之间易形成共价化合物，但完全由非金属元素形成的化合物不一定是共价化合物，如氯化铵为离子化合物，A错误；含有共价键的化合物不一定是共价化合物，如氢氧化钠为离子化合物，只含有共价键的化合物一定是共价化合物，B错误；相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用叫作化学键，C正确；一般活泼金属与活泼非金属之间易形成离子键，但由金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，如氯化铝是共价化合物，D错误。
7. A SiHCl3分子中含有的Si—H、Si—Cl均是极性共价键，A正确；H原子核外电子排布在1s轨道上，没有p能级，H2分子形成ss σ键，不能形成pp σ键，B错误；液态HCl不导电，但溶于水后可电离出离子，能导电，HCl为电解质，C错误；Si是第14号元素，基态Si原子价电子的轨道表示式为 ，D错误。
8. C 氯化氢的分子式是HCl而不是H2Cl，与共价键的饱和性有关，A错误；CH4分子的空间结构是正四面体形，而不是平面四边形，与共价键的饱和性无关，B错误；电子云在两个原子核间重叠后，电子出现概率增大，体系能量降低，形成稳定物质，C正确；分子中共价键键长越长，键能越小，越不稳定，D错误。
9. D Cl2分子中存在共价键，CaCl2为离子化合物，存在离子键，A错误；Na2O2为离子化合物，存在离子键和非极性键，H2O2为共价化合物，存在共价键，B错误；CO2分子中存在极性键，Ne是单原子分子，不存在化学键，C错误；NaCl和MgO均为离子化合物，二者均只存在离子键，D正确。
10. 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C===C中σ键强于π键，A正确；苯分子中的六个碳原子间形成大π键，是共价键，B错误；稀有气体单质是单原子分子，没有σ键也没有π键，C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错误。
11. (1) σ 极性 (2) 1∶1 (3) 30 (4) D
解析：(1) CH4中C原子与H原子间以单键相连，属于σ键，C原子与H原子的电负性不同，从其极性来看属于极性键。(2) 由N2结构推知，HCN的结构式为H—C≡N，含有2个σ键和2个π键，则HCN分子中σ键与π键数目之比为1∶1。(3) 每个碳原子的最外层有4个电子，C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，即每个碳原子参与形成3个σ键和1个π键，由于每两个碳原子各提供1个电子形成1个π键，C60分子中π键的数目为30个。(4) 共价单键是σ键，共价双键中有1个σ键和1个π键，则COCl2()分子内含有3个σ键、1个π键。
12. (1) ①
离子 离子 (非极性)共价
② 极性 配位键
③ 离子 (极性)共价
(2) 7 3
1. 认识共价键的本质，认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键，了解共价键具有饱和性和方向性。
2. 知道根据原子轨道的重叠方式，共价键可分为σ 键和π 键等类型。
3. 知道共价键可分为极性共价键和非极性共价键，能分析不同类型的共价键对物质性质的影响。
4. 知道配位键的特点，认识配位键的成键特征。
1. 什么是共价键？哪些原子间一般可形成共价键？
2. 用电子式表示H2O、CCl4分子中共价键的形成。
3. 什么是共价分子？含共价键的物质一定是共价分子吗？
1. 下图是氢分子的能量与核间距的关系图，阅读教材，以氢分子为例分析共价键的形成。
氢分子的能量与核间距的关系
(1) 当两个氢原子相互接近时，若两个氢原子核外电子的自旋方向相反(图中a线)，相互接近时是如何形成氢分子的？
(2) 若两个氢原子核外电子的自旋方向相同(图中b线)，当它们相互接近时为什么不能形成氢分子？
2. 共价键的本质
当成键原子相互接近时，原子轨道发生________，自旋方向________的未成对电子形成____________，两原子核间的电子云密度________，体系的能量________。
1. 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，便可和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”。如H原子、Cl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H2Cl、Cl3分子等。
(1) 以HF分子为例，用轨道表示式表示共用电子对的形成过程(如图)。讨论思考，F原子与H原子间形成的分子的化学式为什么只能是HF
(2) 下表中是N、O的电子排布式和轨道表示式：
原子 电子排布式 轨道表示式
氮(N) 1s22s22p3
氧(O) 1s22s22p4
结合上表，讨论分子式NH3、H2O中原子个数的比例关系，领悟N、O形成的共价键的饱和性。
(3) 阅读教材，讨论、领悟什么是共价键的饱和性，共价键为什么具有饱和性？
2. 阅读教材，讨论共价键具有方向性的原因。
(1) 一个原子与周围原子形成共价键时，为什么会表现出方向性？
(2) 下图是s轨道和p轨道形成稳定的共价键的几种重叠方式：
s s s p p p p p
s轨道和p轨道形成稳定共价键的几种重叠方式
上述所有共价键均有方向性吗？
1. 氮气的化学性质很不活泼，为什么？写出其电子式和结构式。
2. 阅读教材中的方法导引，氮气分子中原子轨道的重叠方式是怎样的？
σ π
3. 依据成键原子的原子轨道重叠方式，共价键有σ键和π键之分，阅读教材，讨论、比较σ键与π键：
共价键类型 σ键 π键
电子云
重叠方式
形成 s s σ键 s p σ键 p p σ键
电子云
重叠程度
键的强度
化学活泼性
4. N2分子中的共价键成键方式是什么？乙烷、乙烯、乙炔中碳碳共价键的成键方式有哪些？单键、双键、三键中σ键、π键各有多少？
5. 在有机化合物中，碳原子与碳原子之间形成π键的重叠程度比σ键的重叠程度小得多。所以，碳原子与碳原子之间形成的σ键比π键牢固，在化学反应中，π键往往容易断裂。
阅读教材学以致用，结合乙烯、乙炔的球棍模型，回答教材问题：
乙烯 乙炔
乙烯、乙炔分子的球棍模型
(1) 乙烯和乙炔与溴加成的产物是什么？请写出反应的化学方程式。
(2) 在乙烯和乙炔分子与溴发生的加成反应中，乙烯、乙炔分子断裂什么类型的共价键？
6. 下图是苯分子中的共价键：
苯分子中的π键示意图
阅读教材相关介绍，讨论苯分子中共价键的成键方式，讨论苯分子中相邻碳原子间共价键的键能和核间距离完全相同的原因。
1. 阅读教材，讨论什么是极性共价键，什么是非极性共价键？分类依据是什么？
2. 在极性共价键中共价键的极性与什么有关？如何判断共价键的极性？
3. 比较F—H、O—H、N—H、C—H键的极性强弱。
4. 讨论NH3的形成和NH中配位键的形成。
(1) 回顾NH3的形成过程，用电子式表示NH3的形成过程。
(2) 阅读教材，根据下图分析氨分子与H＋是如何形成共价键的？什么是配位键？如何表示配位键？写出铵根离子的结构式。
H＋
铵根离子形成过程示意图
(3) 用电子式表示H3O＋的形成，写出H3O＋的结构式。
(4) 思考与交流，配位键与共价键之间有什么关系？
1. 下列分子中存在π键的是( )
A. H2 B. Cl2 C. N2 D. HCl
2. σ键可由两个原子的s轨道、一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以及一个原子的p轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成。下列分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成的是( )
A. H2 B. HCl C. Cl2 D. F2
3. [2024南通期末]下列关于σ键和π键的理解不正确的是( )
A. σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成
B. σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转
C. HCl 分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的
D. 气体单质中一定存在σ键，可能存在π键
4. 下列关于共价键的说法不正确的是( )
A. 在双键中，σ键比π键稳定
B. N2与CO分子中σ键和π键个数对应相等
C. 2个原子形成共价键时至少有1个σ键
D. 分子中σ键与π键个数比为2∶1
5. 下列物质中只有非极性共价键的是( )
A. NaCl B. NaOH C. H2S D. H2
6. 下列关于化学键和化合物的说法正确的是( )
A. 完全由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物
B. 含有共价键的化合物一定是共价化合物
C. 化学键是直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用
D. 由金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
7. [2024南京阶段练习]反应SiHCl3＋H2Si＋3HCl可用于制备高纯硅。下列说法正确的是( )
A. SiHCl3分子中只有极性共价键
B. H2分子中含有pp σ键
C. 液态HCl不导电，故HCl为非电解质
D. 基态Si原子价电子的轨道表示式为
8. [2024连云港阶段练习]下列说法正确的是( )
A. 氯化氢的分子式是HCl而不是H2Cl，是由共价键的方向性决定的
B. CH4分子的空间结构是正四面体形而不是平面四边形，是由共价键的饱和性决定的
C. 电子云在两个原子核间重叠后，电子在两核间出现的概率增大
D. 分子中共价键键长越长，键能越大，则分子越稳定
9. [2024盐城阶段练习]下列各组物质中，化学键类型完全相同的是( )
A. Cl2和CaCl2 B. Na2O2和H2O2
C. CO2和Ne D. NaCl和MgO
10. 下列说法正确的是( )
A. σ键比π键重叠程度大，所以C===C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
11. 含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族，请填写下列空格。
(1) CH4中的化学键从形成过程来看，属于 （填“σ”或“π”）键，从其极性来看，属于 键。
(2) 已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键的数目之比为 。
(3) C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，则C60分子中π键的数目为 。
(4) 利用CO可以合成化工原料COCl2，COCl2分子的结构式为，每个COCl2分子内含有的σ键、π键数目为 （填字母）。
A. 4个σ键 B. 2个σ键、2个π键
C. 2个σ键、1个π键 D. 3个σ键、1个π键
12. 回答下列问题。
(1) 有A、B两种元素，A的＋1价阳离子与B的－2价阴离子的电子层结构与氖相同。
①用电子式表示A与B两种元素构成的两种化合物分别为 和 。前者只有 键；后者既有 键，又有 键。
②元素B的简单气态氢化物的电子式为 ，该分子中的键属于 （填“极性”或“非极性”）键，该氢化物与H＋形成的键属于 。
③元素A的最高价氧化物对应的水化物的电子式为 ，其中既有 键，又有 键。
(2) 某有机物的结构式如图所示。
则1分子该物质中有 个σ键， 个π键。
课时1 共价键的形成 共价键的类型
【活动方案】
活动一：
1. 原子间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用叫共价键。非金属元素的原子相互化合时，原子间一般形成共价键。
2.
3. 原子之间全部以共价键结合的分子叫共价分子。含共价键的物质不一定是共价分子，如NaOH中含共价键，但也含离子键，所以不是共价分子。
活动二：
1. (1) 当两个氢原子相互接近时，若两个氢原子核外电子的自旋方向相反(图中a线)，它们接近到一定距离时，两个1s轨道发生重叠，电子在两个原子核间出现的机会较大，随着核间距离的减小，核间电子出现的机会增大，体系的能量逐渐降低，达到能量最低状态。核间距离进一步减小时，两原子间的斥力使体系的能量迅速上升，这种斥力作用使原子回到能量最低的平衡状态，即形成H2分子。
(2) 若两个氢原子核外电子的自旋方向相同(图中b线)，当它们相互接近时，原子间总是斥力占主导地位，所以两个带有自旋方向相同的电子的氢原子，不可能形成氢分子。
2. 重叠 相反 共用电子对 增加 降低
活动三：
1. (1) F原子只有1个未成对电子，所以只能与H原子间形成1个共价键，所形成的简单化合物为HF。
(2) O原子含两个未成对电子，所以可与2个H原子形成2对共用电子对，N原子中含3个未成对电子，所以可与3个H原子形成3对共用电子对。
(3) 因为形成共价键时，只有成键原子中自旋方向相反的未成对电子才能形成共用电子对。成键过程中，每种元素的原子有几个未成对电子，通常就只能和几个自旋方向相反的电子形成共价键。所以在共价分子中，每个原子形成共价键的数目是一定的，这就是共价键的饱和性。
2. (1) 形成共价键时，两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现机会最大的方向重叠成键。原子轨道重叠越多，电子在两核间出现的机会越多，体系的能量下降也越多，形成的共价键越牢固。
(2) 不是。s轨道与s轨道重叠形成的共价键无方向性，s轨道与p轨道、p轨道与p轨道形成的共价键具有方向性。
活动四：
1. 氮气分子中存在氮氮三键，键能大，所以化学性质稳定。电子式为∶N N∶，结构式为N≡N。
2. 氮原子的核外电子排布式为1s22s22p2p2p，有三个未成对电子，当两个氮原子结合成氮气分子时，两个氮原子的px轨道沿x轴方向以“头碰头”的方式发生重叠，而py?py和pz?pz轨道只能相互平行以“肩并肩”的方式发生重叠。
3. 沿核间连线方向重叠 在核间连线两侧重叠 大
小 较大 较小 不活泼 活泼
4. 氮气分子中含有一个σ键和两个π键。乙烷分子中碳原子与碳原子之间形成一个σ键，乙烯分子中碳原子与碳原子之间形成一个σ键和一个π键，乙炔分子中碳原子与碳原子之间形成一个σ键和两个π键。共价单键是σ键；共价双键中一个是σ键，一个是π键；共价三键中一个是σ键，两个是π键。
5. (1) ＋Br—Br―→
1，2-二溴乙烷
(2) 乙烯、乙炔与溴的反应中断裂的都是π键。
6. 苯分子中的6个碳原子都以σ键与氢原子结合，每个碳原子以两个σ键与其他碳原子形成环状结构，同时，每个碳原子各有一个垂直于分子平面的p轨道，形成了一个以6个碳原子为中心的π键。苯的这种结构，使任意两个相邻碳原子间形成的共价键的键能和核间距离完全相同。
活动五：
1. 两个成键原子吸引电子的能力相同，共用电子对不发生偏移的共价键是非极性键；两个成键原子吸引电子的能力不同，共用电子对发生偏移的共价键是极性键。分类依据是共用电子对是否发生偏移。
2. 成键原子吸引电子的能力差别越大，共用电子对发生偏移的程度越大，共价键的极性越强。
3. F—H>O—H>N—H>C—H
4. (1)
(2) 氮原子和氢原子形成氨分子时，氮原子提供3个未成对电子与3个氢原子形成3对共用电子对，还有1对电子未与其他原子共用，这对电子称为孤电子对。当氨分子遇到氢离子时，氨分子中的氮原子提供孤电子对与氢离子形成共价键，即氨分子中氮原子上的孤电子对所占据的轨道与氢离子的1s空轨道发生重叠形成共价键，从而形成铵根离子。
由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成共价键，这类共价键称为配位键。
在表示分子或离子的结构式时，常用“→”表示配位键，其箭头指向接受孤电子对的原子。
(3)
(4) 形成过程不同：在配位键中一方提供电子对，另一方具有能够接受孤电子对的空轨道，普通共价键的共用电子对是由成键原子双方共同提供的；实质相同：它们都被成键原子双方共用，如在NH中有三个普通共价键、一个配位键，两者形成过程不同，但形成的四个共价键是完全相同的。
【课堂反馈】
1. C 氢气分子中只存在σ键，A错误；氯气分子中只存在σ键，B错误；氮气分子的结构式为N≡N，1个分子中存在1个σ键和2个π键，C正确；氯化氢分子中只存在σ键，D错误。
2. B H2中的σ键是两个氢原子的s轨道重叠而成的，A错误；HCl中的σ键是氢原子的s轨道和氯原子的p轨道重叠而成的，B正确；Cl2中的σ键是两个氯原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成的，C错误；F2中的σ键是两个氟原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成的，D错误。
3. D σ键能单独形成，可以旋转，而π键一定不能单独形成，A正确；σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转，B正确；HCl 分子中的σ键是由H原子的s轨道和Cl原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的， 可以绕键轴旋转，C正确；若气体是单原子分子，则在单质中不存在任何化学键，D错误。
4. D 在双键中，σ键比单个的π键电子云重叠程度大，更加稳定，A正确；CO与N2分子中σ键都是1个，π键都为2个，B正确；共价单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，三键中含有1个σ键和2个π键，则2个原子形成共价键时至少有1个σ键，C正确；分子中含有2个单键和1个双键，则σ键与π键个数之比为3∶1，D错误。
5. D NaCl中只有离子键，A不符合题意；NaOH中含有离子键和极性共价键，B不符合题意；H2S中只有极性共价键，C不符合题意；H2中只有非极性共价键，D符合题意。
6. C 一般非金属之间易形成共价化合物，但完全由非金属元素形成的化合物不一定是共价化合物，如氯化铵为离子化合物，A错误；含有共价键的化合物不一定是共价化合物，如氢氧化钠为离子化合物，只含有共价键的化合物一定是共价化合物，B错误；相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用叫作化学键，C正确；一般活泼金属与活泼非金属之间易形成离子键，但由金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，如氯化铝是共价化合物，D错误。
7. A SiHCl3分子中含有的Si—H、Si—Cl均是极性共价键，A正确；H原子核外电子排布在1s轨道上，没有p能级，H2分子形成ss σ键，不能形成pp σ键，B错误；液态HCl不导电，但溶于水后可电离出离子，能导电，HCl为电解质，C错误；Si是第14号元素，基态Si原子价电子的轨道表示式为 ，D错误。
8. C 氯化氢的分子式是HCl而不是H2Cl，与共价键的饱和性有关，A错误；CH4分子的空间结构是正四面体形，而不是平面四边形，与共价键的饱和性无关，B错误；电子云在两个原子核间重叠后，电子出现概率增大，体系能量降低，形成稳定物质，C正确；分子中共价键键长越长，键能越小，越不稳定，D错误。
9. D Cl2分子中存在共价键，CaCl2为离子化合物，存在离子键，A错误；Na2O2为离子化合物，存在离子键和非极性键，H2O2为共价化合物，存在共价键，B错误；CO2分子中存在极性键，Ne是单原子分子，不存在化学键，C错误；NaCl和MgO均为离子化合物，二者均只存在离子键，D正确。
10. 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C===C中σ键强于π键，A正确；苯分子中的六个碳原子间形成大π键，是共价键，B错误；稀有气体单质是单原子分子，没有σ键也没有π键，C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错误。
11. (1) σ 极性 (2) 1∶1 (3) 30 (4) D
解析：(1) CH4中C原子与H原子间以单键相连，属于σ键，C原子与H原子的电负性不同，从其极性来看属于极性键。(2) 由N2结构推知，HCN的结构式为H—C≡N，含有2个σ键和2个π键，则HCN分子中σ键与π键数目之比为1∶1。(3) 每个碳原子的最外层有4个电子，C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，即每个碳原子参与形成3个σ键和1个π键，由于每两个碳原子各提供1个电子形成1个π键，C60分子中π键的数目为30个。(4) 共价单键是σ键，共价双键中有1个σ键和1个π键，则COCl2()分子内含有3个σ键、1个π键。
12. (1) ①
离子 离子 (非极性)共价
② 极性 配位键
③ 离子 (极性)共价
(2) 7 3