高中化学人教版选修3选修三 第二章 第一节 共价键导学案

选修三 第二章 第一节 共价键
共价键
1、【学习目标】
（1）熟知共价键的概念与形成，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。
2、共价键的形成
(1)概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。
(2)成键的粒子：一般为非金属原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。
(3)键的本质：原子间通过共用电子对(即电子云重叠)产生的强烈作用。
(4)键的形成条件：非金属元素的原子之间形成共价键，大多数电负性之差小于1.7的金属与非金属原子之间形成共价键。
3、共价键的特征
(1)饱和性
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，便可和几个自旋状态相反的电子配对成键，这就是共价键的“饱和性”。
②用电子排布图表示HF分子中共用电子对的形成如下：


③由以上分析可知，F原子与H原子间只能形成1　个共价键，所形成的简单化合物为HF。同理，O原子与2个H原子形成　2　个共用电子对，2个N原子间形成3个共用电子对。
(2)方向性
除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的愈多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性。
4、共价键的形成与特征
(1)当成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋状态相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的电子密度增大，体系的能量降低。
(2)共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。共价键的方向性决定了分子的立体构型。
(3)并不是所有共价键都具有方向性，如两个s电子形成共价键时就没有方向性。
5、共价键的分类
按照不同的分类方法，可将共价键分为不同的类型：
(1)按共用电子对数目分类
单键：H—H
双键：C==C
三键：N≡N　
(2)按共用电子对是否偏移分类
非极性键：Cl—Cl　
极性键：H—Cl
(3)按电子云的重叠方式分类σ键、π键
6、σ键与π键
(1)σ键
①σ键：形成共价键的未成对电子的原子轨道采取“头碰头”的方式重叠，这种共价键叫σ键。
②σ键的类型：根据成键电子原子轨道的不同，σ键可分为s?s σ键、s?p σ键、p?p σ键。
a．s?s σ键：两个成键原子均提供s轨道形成的共价键。
b．s?p σ键：两个成键原子分别提供s轨道和p轨道形成的共价键。
c．p?p σ键：两个成键原子均提供p轨道形成的共价键。
③σ键的特征
a．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。
b．形成σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强的稳定性。
④σ键的存在：共价单键为σ键；共价双键和共价三键中存在一个σ键。
(2)π键
①π键：形成共价键的未成对电子的原子轨道采取“肩并肩”的方式重叠，这种共价键叫π键。
②π键的特征
a．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，这种特征称为镜面对称。
b．形成π键时原子轨道重叠程度比形成σ键时小，π键没有σ键牢固。
③π键的存在：π键通常存在于双键或三键中。
7、归纳总结
σ键和π键的比较

8、

共价键的键参数与等电子原理
1、【学习目标】
（1）知道键能、键长、键角等键参数的概念，能用键参数说明简单分子的某些性质。
（2）知道等电子原理的含义，学会等电子体的判断和应用。
2、共价键参数
键能
(1)键能是气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。键能的单位是kJ·mol－1。如，形成 1 mol H—H键释放的最低能量为436.0 kJ，即H—H键的键能为436.0 kJ·mol－1。
(2)根据下表中的H—X键的键能回答下列问题：

①若使2 mol H—Cl键断裂为气态原子，则发生的能量变化是吸收863.6 kJ的能量。
②表中共价键最难断裂的是H—F，最易断裂的是H—I。
③由表中键能大小数据说明键能与分子稳定性的关系：HF、HCl、HBr、HI的键能依次减小，说明四种分子的稳定性依次减弱，即HF分子很稳定，最难分解，HI分子最不稳定，易分解。
3、键长
(1)键长是指形成共价键的两个原子之间的核间距，因此原子半径决定化学键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。
(2)键长与共价键的稳定性之间的关系：共价键的键长越短，往往键能越大，这表明共价键越稳定，反之亦然。

(3)下列三种分子中：①H2、②Cl2、③Br2，共价键的键长最长的是③，键能最大的是①。
4、键角
(1)键角是指在多原子分子中两个共价键之间的夹角。在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性，因此键角决定着共价分子的立体构型。
(2)根据立体构型填写下列分子的键角

5、

6、（1）比较N2和CO的结构、性质，填写下表空格：

（2）分析比较N2和CO的结构和性质，得出的结论是CO分子和N2分子具有相同的原子总数、相同的价电子数，其性质相近。
（3）等电子原理是指原子总数相同、　价电子总数　相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质(主要是物理性质)是相近　的。满足等电子原理的分子互称为等电子体。
7、等电子体的理解
(1)等电子体判断方法：原子总数相同和价电子总数相同的分子。
(2)等电子体应用：等电子体的许多性质是相近的，立体构型是相同的。利用等电子体可以：
①判断一些简单分子或离子的立体构型。
②利用等电子体在性质上的相似性制造新材料。
③利用等电子原理针对某物质找等电子体。
(3)常见的等电子体

8、（1）共价键的三个键参数，键长、键能可用来判断共价键的稳定性，键角可用于判断分子的立体构型。
（2）等电子体原子总数相同，价电子总数相同，但组成原子的核外电子总数不一定相同。