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第32讲 化学键-【精梳精讲】2024年高考化学大一轮精品复习课件（新教材）
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这是一份第32讲 化学键-【精梳精讲】2024年高考化学大一轮精品复习课件（新教材），共60页。PPT课件主要包含了专项突破，归纳整合等内容，欢迎下载使用。
1、全面、系统复习回顾基本知识。了解知识规律的来龙去脉，透彻理解概念的内涵外延，让学生经历教材由薄变厚的过程。要正确理解基础，不是会做几个简单题就叫基础扎实。对于一轮复习，基础就是像盖房子一样，需要着力做好两件大事：一是夯实地基，二是打好框架。2、扎实训练学科基本技能、理解感悟学科基本方法。一轮复习，要以教材为本，全面细致的回顾课本知识，让学生树立“教材是最好的复习资料”的观点，先引导学生对教材中所涉及的每个知识点进行重新梳理，对教材中的概念、定理、定律进一步强化理解。3、培养学生积极的学习态度、良好的复习习惯和运用科学思维方法、分析解决问题的能力。落实解题的三重境界：一是“解”，解决问题。二是“思”，总结解题经验和方法。三是“归”，回归到高考能力要求上去。解题上强化学生落实三个字：慢（审题），快（书写），全（要点全面，答题步骤规范）。 4、有计划、有步骤、有措施地指导学生补齐短板。高三复习要突出重点，切忌主次不分，无的放矢。要在“精讲”上下足功夫。抓住学情，讲难点、重点、易混点、薄弱点；讲思路、技巧、规范；讲到关键处，讲到点子上，讲到学生心里去。
第六章 物质结构与性质 元素周期律
第32讲 化 学 键
1.了解化学键的定义，了解离子键、共价键的形成。2.了解共价键的类型及键参数。
考点一 化学键与化合物类型 电子式
考点二 共价键及其参数
1. 何为“键”，你怎样理解“键”字？
-----“键”表示“连接”的意思，且很重要。
2. 你认为什么是化学键？
构成共价型分子或原子团
组成丰富多彩的物质世界
化学物质内部的连接作用
特别提醒：稀有气体由单原子构成分子，不存在化学键
问 题：是否所有物质中一定存在化学键？
使离子相结合或原子相结合的强烈相互作用通称为化学键。
1. NaCl的形成过程
Na+、Cl—正负电荷互相吸引
当吸引与排斥达到平衡状态，就形成了稳定的化合物NaCl
包括静电吸引和静电排斥
2.在氯化钠晶体中，Na+和Cl- 间存在哪些作用力？
存在NaCl晶体中的这种静电作用，化学上称之为“离子键”
1.定义：使阴、阳离子结合成化合物的静电作用，叫做离子键 （或带相反电荷离子间的相互作用）
静电作用（包括静电吸引和静电排斥）
Li、Na．K、Rb、Cs
Be Mg Ca Sr Ba
F、Cl、 Br、 I
O S Se
OH-、O22-、SO42-、CO32-HCO3-、NO3-等原子团
Mg(NO3)2、K2SO4、Na2CO3、NH4Cl、(NH4)2S等
如：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2
MgO、Na2O2、K2O、CaO
只要含离子键的化合物就是离子化合物
1)离子化合物只有化学式, 没有分子式 !
1ml NaCl中含NA个NaCl分子( )
[气态时能以分子形式存在]
2)离子化合物中不一定含金属元素；
3)含金属元素的化合物也不一定是离子化合物；
如A1C13、BeCl2等不是离子化合物，而是共价化合物。
4)熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物
如氢分子的形成：
又如氯化氢分子的形成：
原子之间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。
共用电子对不偏移，成键原子不显电性
共用电子对偏向吸引电子能力强的氯原子一边，氯原子带部分负电荷，氢原子带部分正电荷。
所谓“极性”即电子对发生“偏移”
所谓“非极性”即电子对“不偏移”
(一).定义：原子之间通过共用电子对所形成的相互作用叫共价键。
2.成键的性质：共用电子对对两个原子的电性作用
3.成键过程：原子之间通过共用电子对使各自达到稳定结构，形成共价键。
成键原子得失e—能力相差不大时，易形成共价键
同种或不同种非金属元素
不同种元素的原子间形成极性键
同种元素的原子间形成非极性键
非金属元素与某些金属元素之间
HCl、H2O、NH3
OH—、SO42—、NH4+
特别地，臭氧中O—O键是极性键，臭氧是极性分子。
:不同原子间全部通过共价键所形成的化合物叫共价化合物
共价化合物（物质类别）
HCl H2O NH3
CO2 SO2 SO3 NO、SiO2
HClO HNO3 H2SO4 CH3COOH
C2H5OH CH4 C12H22O11
如：AlCl3 BeCl2
问题：共价化合物的化学式一定是分子式吗？
不一定。如SiO2、SiC不是分子式
一般地，共价化合物熔、沸点比离子化合物更低。
共价化合物熔融状态（即液态）时，仍然是分子，不能导电。 在水溶液中有的能导电（如酸类）有的不能。
含有共价键的分子一定是共价化合物
含有共价键的化合物一定是共价化合物
如:NaOH Na2O2
离子化合物中一定含离子键，也可能含共价键，共价化合物全部为共价键
即:共价键可存在非金属单质、共价化合物、离子化合物中
*只含有共价键的化合物一定是共价化合物
归纳总结：共价键存在物质：
非金属单质 H2、Cl2、N2、P4 、 C60共价化合物—原子间全部是共价键 H2O、CO2、 H2SO4、 CH4 、SiO2 、SiC含原子团的离子化合物 NaOH、NH4Cl、Na2CO3
*共价化合物中一定含有共价键，一定不含离子键*含有共价键的化合物不一定是共价化合物
由一方提供孤对电子,一方提供空轨道所形成的特殊的共价键
NH3 + H+ = NH4+
H2O + H+ = H3O+
金属阳离子和自由电子之间的较强作用
阳离子所带电荷多、半径小，金属键越强
1.有离子存在一定是离子晶体？
2.含阳离子的物质一定含有阴离子？
含阴离子的物质一定含有阳离子？
如：Na Mg Al
< <
三.化学键的表示方法——电子式
(1)概念：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的 的式子。
(2)常见物质电子式的书写
①原子：Na ______，Cl_______。②简单离子：Na＋ ，F- ________。③复杂离子：NH4+___________，OH－__________ 。
使每一个原子铺开,并都达到稳定结构
④离子化合物：MgCl2_______________________________，Na2O_________________，Na2O2____________________________。
注意：相同离子不能合并, 同性电荷不直接相邻
各离子电子式都要单写，不可合并.
离子的电子式尽可能对称排列
② NaOH Ca(OH )2 NH4Cl
①CaO K2O MgF2 CaC2
⑤非金属单质及共价化合物：N2________________，H2O__________，H2O2___________。
写出下列物质的电子式和结构式：
用一根短线表示一对共用电子对
CO2、HClO、NH3、CH4、CCl4
(3)用电子式表示化合物的形成过程①离子化合物 如NaCl：_____________________。②共价化合物 如HCl：______________________。
用电子式表示化合物形成过程注意事项：
MgCl2的形成过程：
首先考虑左方原子的摆放，并写出它们原子的电子式。
箭号右方写化合物的电子式。
用电子式表示下列物质的形成过程
共价型分子形成过程书写注意事项：①不用弧形箭头表示电子的转移；②左边相同原子可以合并在一起；右边不可以；③没有形成离子，不需要用[ ]。
1. 某ⅡA族元素 X 和ⅦA族元素 Y 可形成离子化合物XY2， 请用电子式表示该离子化合物。
2. Na与O2在常温下反应生成Na2O，请用电子式表示Na2O的形成过程。
3.已知NH5是各原子满足稳定结构的离子化合物， 请用电子式表示该离子化合物。
4.下列各组物质能真实表示物质分子组成的是( )A. Ar、C2H5OH、HNO3、P4、CS2B. CaC2、N2、HCl、H2OC.NH3、H2S、Si、CO、Mg D.CO2、SiO2、C60、H2SO4
Si和SiO2都是由原子直接构成立体网状结构,不存在分子
CaC2是离子化合物,不存在分子
5.下列各组物质中，分子中所有原子都是满足最外层8e-结构的是（ ）
A. BeCl2 PCl5 B. PCl3 N2 C. HClO BF3 D. H2O CCl4
共价化合物中8e-稳定结构的判断规律：
原子序数≤5(H、Li、Be、B)一般不可能为8e-稳定结构
如，BeCl2、BF3、H2O
原子序数>5的元素形成化合物时，
例: CO2 PCl3 满足
PCl5 不满足
含有极性键且分子中各原子都满足8电子稳定结构的化合物是( )
迁移练习：8电子结构的判断
E. PCl5 F. P4 G. CCl4 H. NH3
A. CH4 B. CH2=CH2 C. CO2 D. N2
3.判断下列电子式书写是否正确(1)氮气，N⋮⋮N( )；氨气， ( )(2)氯化钠， ( )；HF， ( )(3)过氧化氢， ( )；次氯酸， ( )(4)CaBr2， ( )；CaC2， ( )
4.写出下列微粒的电子式。(1)-OH______________，H3O＋____________。(2)H2S____________， N2H4_______________。(3)NaH_______________，NaBH4____________。
考 点 二 共 价 键 及 其 参 数
1.共价键是原子间通过 所形成的相互作用，其特征是具有 和 。
一.共价键的本质及特征
按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个 ，便可和几个 电子配对成键，这就是共价键的饱和性
例如只能有H2、HCl、Cl2等，不可能H3、H2Cl和Cl3等
共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。
现代价键理论的基本要点：
共价键的方向性决定了共价化合物的立体构型。
两个原子轨道重叠部分越大，两核间电子的概率密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定。
注意：重叠也不能无限制的重叠， 因核与核之间、电子与电子之间还存在排斥力。
要使两个原子轨道重叠部分最大，原子轨道必须按一定的方向进行重叠，这就是共价键的方向性。
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
（2）按共用电子对是否偏移
非极性键：如Cl-Cl键
（3）按原子轨道的重叠方式
1.根据电子云的重叠形式对共价键进行分类
成键时，原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。
成键时，原子轨道以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键。
根据成键时，原子轨道的不同，
sp、sp2、sp3等杂化轨道与s、p轨道 σ键
sp、sp2、sp3等杂化轨道与sp、sp2、sp3等杂化轨道σ键
H原子形成H2分子的电子云描述（两个s轨道重叠）
“头碰头”的方式重叠成键
s-s轨道都是球形，从任何方向发生电子云重叠(成键)时，重叠程度相同，因此s-s σ键无方向性。
（一个s轨道与一个p轨道重叠）
未成对电子的电子云相互靠拢
电子云“头碰头”的方式重叠成键
(1)乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成？
(2)乙烷、乙烯和乙炔分子中的σ键分别由什么轨道形成？
C-H键:sp3-sσ键
C-C键:sp3-sp3σ键
C-H键:sp2-sσ键
C-C键:sp2-sp2σ键
C-H键:sp-sσ键
C-C键:sp-spσ键
①特征：电子云的对称方式：
③稳定性：形成σ键的原子轨道重叠程度较大， 故σ键有较强稳定性。
②旋转:以形成σ键的两原子核的连线为轴， 任何一个原子均可以旋转，旋转时并不破坏σ键的结构。
④存在：单键均为σ键，双键、三键均有σ键， 任何两个原子形成的共价键且只有一个σ键
概念：两原子在成键时，原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。
1.下列说法正确的是A.Cl2是双原子分子，H2S是三原子分子，这是由共价键的方向性决定的B.H2O与H2S的空间结构一样是由共价键的饱和性决定的C.并非所有的共价键都有方向性D.两原子轨道发生重叠后，电子在两核间出现的概率减小
2.σ键的常见类型有(1)s-s, (2)s-p, (3)p-p, 请指出下列分子σ键所属类型: A、HBr B、NH3 C、F2 D、H2
未成对电子的原子轨道相互靠拢
主要类型为p-p π键
②形成过程可以表示为下图：
每个π键的电子云由两块组成，互为镜像
②π键不如σ键牢固,较易断裂
形成π键时，原子轨道重叠程度比σ键的小，通常情况下，π键没有σ键牢固。
以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键。
④σ键可以独立存在,π键不能单独存在
用原子轨道重叠来解释N2共价三键的形成过程。
N2中共价三键的形成过程
N2中1个p-p σ键和2个p-p π键的形成过程
用原子轨道重叠来解释O2共价键的形成过程。
O2 中形成p-p σ键和 p-p π键
沿键轴方向轴对称，可旋转(“头碰头”)重叠
沿键轴方向镜面对称，不旋转(“肩并肩”)重叠
两原子核之间,在键轴处
σ键强度大,不易断裂，不活泼
π键强度较小,易断裂，活泼
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
电子所在的原子轨道都具有一定的形状,原子轨道要取得最大重叠决定了共价键必然具有方向性（s-s 轨道重叠形成的共价键无方向性，例外）。
——决定原子形成分子时相互结合的数量关系
---决定分子的空间结构
——共价键具有饱和性和方向性。
按照共用电子对理论,一个原子有几个未成对电子,便可以与几个自旋相反的电子配对成键,这就是共价键的“饱和性”。
所有的共价键都有饱和性，但并不是所有的共价键都有方向性
一般：共价键数=单电子数
对于原子之间能否形成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；
另外需要注意,分子中存在π键,则一定存在σ键,
H2O分子中氧原子只形成σ键,而O2分子中既有σ键,又有π键。
则既能形成σ键,又能形成π键,
但若存在σ键,则不一定存在π键。
→指气态分子中 1 ml化学键解离成气态原子所吸收的能量。
二、键参数——键能、键长与键角
③同样的共价键在不同的分子中键能也略有区别， 如甲烷中的C-H键和乙烯中C-H键键能不严格相等
键能越大，化学键越牢固，分子越稳定。
②键能可以通过实验测定，更多是推算获得的（如盖斯定律）
①键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值，单位：kJ•ml-1。
选2课本 P37 表2-1 某些共价键的键能
讨论1：碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键之间键能关系？
σ键键能 ＞ π键键能
碳碳单键 ＜碳碳双键 ＜ 碳碳三键 (且不存在倍数关系)
讨论2：氮氮单键、氮氮双键和氮氮三键之间键能关系？
氮氮单键 ＜氮氮双键 ＜ 氮氮三键 (且不存在倍数关系)
σ键键能 ＜ π键键能
解题规律相同原子间的键能：①单键＜双键＜三键②σ键 ＞ π键
提示 键能数据表明，N≡N的键能大于N—N的键能的三倍，N=N的键能大于N—N的键能的两倍；而C≡C的键能却小于C—C的键能的三倍，C=C的键能小于C—C的键能的两倍，说明乙烯和乙炔中的π键不牢固，易发生加成反应，而N2分子中N≡N非常牢固，所以氮分子不易发生加成反应。
(1)查阅资料，可知N—N、N=N和N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90，而C—C、C=C、C≡C键能之比为1.00∶1.77∶2.34。如何用这些数据理解氮分子不容易发生加成反应而乙烯和乙炔容易发生加成反应？
一般地，σ键比π键更稳定，但N2例外
Cl2 Br2 I2
从左至右整体增大，C和N反常
(1)同种类型的键，成键原子半径越小，键能越大
(2)氢化物键能：①同周期从左到右递增(C和N反常）②同主族从上到下递减
（1）判断共价键的稳定性
键能越大,断开化学键需要吸收的能量越多,化学键越稳定。
（2）判断分子的稳定性
结构相似的分子中,共价键的键能越大,分子越稳定。
（3）判断化学反应中的能量变化
ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和
(1)共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定( )(2)N—H的键能是很多分子中的N—H的键能的平均值( )(3)O—H的键能是指在298.15 K、100 kPa下，1 ml气态分子中1 ml O—H解离成气态原子所吸收的能量( )(4)C=C的键能等于C—C的键能的2倍( )(5)σ键一定比π键牢固( )
规律：C≡C、C=C的 σ键键能 ＞ π键键能 特例：N≡N、N=N的σ键键能 ＜ π键键能
解题规律：键能越大→共价键越牢固→分子越稳定
共价半径：相同原子的共价键键长的一半称为共价半径
→ 构成共价键的两个原子的核间距。
成键原子的半径越小，键长越短
分子中的原子始终处于不断振动之中，键长只是振动着的原子处于平衡位置时的核间距。
单位：pm（1pm＝10-12 m）
Cl2中Cl-Cl键长
①同种类型的共价键，成键原子的半径越小，键长越小。
②成键原子相同的共价键，键数越多，键能越大，键长越短。
键长:单键键长 ＞ 双键键长 ＞ 三键键长
键能:单键的键能＜双键的键能＜三键的键能
解题规律：键长越短→键能越大→键越牢固→分子越稳定
F-F不符合“键长越短，键能越大”的规律，为什么？
F原子半径很小，因此F-F键的键长短，但也是由于F—F的键长短，两个F原子形成共价键时，原子核之间的距离小，排斥力大，因此键能小,化学性质很活泼。
（1）键长越小,一般键能越大,共价键越稳定,含该共价键的分子越稳定。
①根据成键原子的原子半径比较。 同类型的共价键,原子半径越小,键长越小。
如键长：H－I > H－Cl > H－F； Si－Si > Si－C > C－C
②根据共用电子对数比较. 相同的两个原子间形成共价键时,单键键长>双键键长>三键键长。
如键长：C－C > C=C > C≡C
→ 在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角称为键角。
CH4 109°28′
键角决定分子的空间构型
H2O 约为105°
CO2、CS2、CH≡CH
→键角是描述分子立体结构的重要参数，分子的许多性质与键角有关。
→键角一定，表明共价键具有方向性。
一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定。
注：键长和键角的数值可通过晶体的 实验获得。
特别提醒:由分子构成的物质,其熔、沸点与分子间的作用力有关, 而分子的稳定性由键长和键能大小决定。
二、键能、键长与物质稳定性
2.Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是___________________________________________________________。
Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键，不易形成双键或三键
3.硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。碳和硅的有关化学键键能如表所示，简要分析和解释下列有关事实：
(1)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是___________________________________。
C-C和C-H的键能较大，较稳定，所形成的烷烃稳定；
而硅烷中Si-Si和Si-H的键能较小,易断裂,导致长链硅烷难以生成
(2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是_________________________________________________________。
C-H的键能大于C-O的键能，C-H比C-O稳定；而Si-H的键能却远小于Si-O的键能，Si-H不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O
(1)钠与N、O、Cl分别形成的化合物中只含有离子键( )(2)1 ml乙烷和1 ml乙烯中，化学键数相同( )(3)Na2O2与ClO2均含有非极性共价键( )(4)氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物( )
1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
(5)甲基的电子式： ( )(6)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，也有大π键。B3N3H6的熔点主要取决于所含化学键的键能 ( )(7)键能C—C＞Si—Si、C—H＞Si—H，因此C2H6稳定性大于Si2H6( )(8)28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4NA( )
2. (2022·北京，9)由键能数据大小，不能解释下列事实的是
A.稳定性：CH4>SiH4B.键长：C=O < C-OC.熔点：CO2 < SiO2D.硬度：金刚石 > 晶体硅
解析：CO2是分子晶体，熔点由分子间作用力决定，与化学键无关.
1、全面、系统复习回顾基本知识。了解知识规律的来龙去脉，透彻理解概念的内涵外延，让学生经历教材由薄变厚的过程。要正确理解基础，不是会做几个简单题就叫基础扎实。对于一轮复习，基础就是像盖房子一样，需要着力做好两件大事：一是夯实地基，二是打好框架。2、扎实训练学科基本技能、理解感悟学科基本方法。一轮复习，要以教材为本，全面细致的回顾课本知识，让学生树立“教材是最好的复习资料”的观点，先引导学生对教材中所涉及的每个知识点进行重新梳理，对教材中的概念、定理、定律进一步强化理解。3、培养学生积极的学习态度、良好的复习习惯和运用科学思维方法、分析解决问题的能力。落实解题的三重境界：一是“解”，解决问题。二是“思”，总结解题经验和方法。三是“归”，回归到高考能力要求上去。解题上强化学生落实三个字：慢（审题），快（书写），全（要点全面，答题步骤规范）。 4、有计划、有步骤、有措施地指导学生补齐短板。高三复习要突出重点，切忌主次不分，无的放矢。要在“精讲”上下足功夫。抓住学情，讲难点、重点、易混点、薄弱点；讲思路、技巧、规范；讲到关键处，讲到点子上，讲到学生心里去。
第六章 物质结构与性质 元素周期律
第32讲 化 学 键
1.了解化学键的定义，了解离子键、共价键的形成。2.了解共价键的类型及键参数。
考点一 化学键与化合物类型 电子式
考点二 共价键及其参数
1. 何为“键”，你怎样理解“键”字？
-----“键”表示“连接”的意思，且很重要。
2. 你认为什么是化学键？
构成共价型分子或原子团
组成丰富多彩的物质世界
化学物质内部的连接作用
特别提醒：稀有气体由单原子构成分子，不存在化学键
问 题：是否所有物质中一定存在化学键？
使离子相结合或原子相结合的强烈相互作用通称为化学键。
1. NaCl的形成过程
Na+、Cl—正负电荷互相吸引
当吸引与排斥达到平衡状态，就形成了稳定的化合物NaCl
包括静电吸引和静电排斥
2.在氯化钠晶体中，Na+和Cl- 间存在哪些作用力？
存在NaCl晶体中的这种静电作用，化学上称之为“离子键”
1.定义：使阴、阳离子结合成化合物的静电作用，叫做离子键 （或带相反电荷离子间的相互作用）
静电作用（包括静电吸引和静电排斥）
Li、Na．K、Rb、Cs
Be Mg Ca Sr Ba
F、Cl、 Br、 I
O S Se
OH-、O22-、SO42-、CO32-HCO3-、NO3-等原子团
Mg(NO3)2、K2SO4、Na2CO3、NH4Cl、(NH4)2S等
如：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2
MgO、Na2O2、K2O、CaO
只要含离子键的化合物就是离子化合物
1)离子化合物只有化学式, 没有分子式 !
1ml NaCl中含NA个NaCl分子( )
[气态时能以分子形式存在]
2)离子化合物中不一定含金属元素；
3)含金属元素的化合物也不一定是离子化合物；
如A1C13、BeCl2等不是离子化合物，而是共价化合物。
4)熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物
如氢分子的形成：
又如氯化氢分子的形成：
原子之间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。
共用电子对不偏移，成键原子不显电性
共用电子对偏向吸引电子能力强的氯原子一边，氯原子带部分负电荷，氢原子带部分正电荷。
所谓“极性”即电子对发生“偏移”
所谓“非极性”即电子对“不偏移”
(一).定义：原子之间通过共用电子对所形成的相互作用叫共价键。
2.成键的性质：共用电子对对两个原子的电性作用
3.成键过程：原子之间通过共用电子对使各自达到稳定结构，形成共价键。
成键原子得失e—能力相差不大时，易形成共价键
同种或不同种非金属元素
不同种元素的原子间形成极性键
同种元素的原子间形成非极性键
非金属元素与某些金属元素之间
HCl、H2O、NH3
OH—、SO42—、NH4+
特别地，臭氧中O—O键是极性键，臭氧是极性分子。
:不同原子间全部通过共价键所形成的化合物叫共价化合物
共价化合物（物质类别）
HCl H2O NH3
CO2 SO2 SO3 NO、SiO2
HClO HNO3 H2SO4 CH3COOH
C2H5OH CH4 C12H22O11
如：AlCl3 BeCl2
问题：共价化合物的化学式一定是分子式吗？
不一定。如SiO2、SiC不是分子式
一般地，共价化合物熔、沸点比离子化合物更低。
共价化合物熔融状态（即液态）时，仍然是分子，不能导电。 在水溶液中有的能导电（如酸类）有的不能。
含有共价键的分子一定是共价化合物
含有共价键的化合物一定是共价化合物
如:NaOH Na2O2
离子化合物中一定含离子键，也可能含共价键，共价化合物全部为共价键
即:共价键可存在非金属单质、共价化合物、离子化合物中
*只含有共价键的化合物一定是共价化合物
归纳总结：共价键存在物质：
非金属单质 H2、Cl2、N2、P4 、 C60共价化合物—原子间全部是共价键 H2O、CO2、 H2SO4、 CH4 、SiO2 、SiC含原子团的离子化合物 NaOH、NH4Cl、Na2CO3
*共价化合物中一定含有共价键，一定不含离子键*含有共价键的化合物不一定是共价化合物
由一方提供孤对电子,一方提供空轨道所形成的特殊的共价键
NH3 + H+ = NH4+
H2O + H+ = H3O+
金属阳离子和自由电子之间的较强作用
阳离子所带电荷多、半径小，金属键越强
1.有离子存在一定是离子晶体？
2.含阳离子的物质一定含有阴离子？
含阴离子的物质一定含有阳离子？
如：Na Mg Al
< <
三.化学键的表示方法——电子式
(1)概念：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的 的式子。
(2)常见物质电子式的书写
①原子：Na ______，Cl_______。②简单离子：Na＋ ，F- ________。③复杂离子：NH4+___________，OH－__________ 。
使每一个原子铺开,并都达到稳定结构
④离子化合物：MgCl2_______________________________，Na2O_________________，Na2O2____________________________。
注意：相同离子不能合并, 同性电荷不直接相邻
各离子电子式都要单写，不可合并.
离子的电子式尽可能对称排列
② NaOH Ca(OH )2 NH4Cl
①CaO K2O MgF2 CaC2
⑤非金属单质及共价化合物：N2________________，H2O__________，H2O2___________。
写出下列物质的电子式和结构式：
用一根短线表示一对共用电子对
CO2、HClO、NH3、CH4、CCl4
(3)用电子式表示化合物的形成过程①离子化合物 如NaCl：_____________________。②共价化合物 如HCl：______________________。
用电子式表示化合物形成过程注意事项：
MgCl2的形成过程：
首先考虑左方原子的摆放，并写出它们原子的电子式。
箭号右方写化合物的电子式。
用电子式表示下列物质的形成过程
共价型分子形成过程书写注意事项：①不用弧形箭头表示电子的转移；②左边相同原子可以合并在一起；右边不可以；③没有形成离子，不需要用[ ]。
1. 某ⅡA族元素 X 和ⅦA族元素 Y 可形成离子化合物XY2， 请用电子式表示该离子化合物。
2. Na与O2在常温下反应生成Na2O，请用电子式表示Na2O的形成过程。
3.已知NH5是各原子满足稳定结构的离子化合物， 请用电子式表示该离子化合物。
4.下列各组物质能真实表示物质分子组成的是( )A. Ar、C2H5OH、HNO3、P4、CS2B. CaC2、N2、HCl、H2OC.NH3、H2S、Si、CO、Mg D.CO2、SiO2、C60、H2SO4
Si和SiO2都是由原子直接构成立体网状结构,不存在分子
CaC2是离子化合物,不存在分子
5.下列各组物质中，分子中所有原子都是满足最外层8e-结构的是（ ）
A. BeCl2 PCl5 B. PCl3 N2 C. HClO BF3 D. H2O CCl4
共价化合物中8e-稳定结构的判断规律：
原子序数≤5(H、Li、Be、B)一般不可能为8e-稳定结构
如，BeCl2、BF3、H2O
原子序数>5的元素形成化合物时，
例: CO2 PCl3 满足
PCl5 不满足
含有极性键且分子中各原子都满足8电子稳定结构的化合物是( )
迁移练习：8电子结构的判断
E. PCl5 F. P4 G. CCl4 H. NH3
A. CH4 B. CH2=CH2 C. CO2 D. N2
3.判断下列电子式书写是否正确(1)氮气，N⋮⋮N( )；氨气， ( )(2)氯化钠， ( )；HF， ( )(3)过氧化氢， ( )；次氯酸， ( )(4)CaBr2， ( )；CaC2， ( )
4.写出下列微粒的电子式。(1)-OH______________，H3O＋____________。(2)H2S____________， N2H4_______________。(3)NaH_______________，NaBH4____________。
考 点 二 共 价 键 及 其 参 数
1.共价键是原子间通过 所形成的相互作用，其特征是具有 和 。
一.共价键的本质及特征
按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个 ，便可和几个 电子配对成键，这就是共价键的饱和性
例如只能有H2、HCl、Cl2等，不可能H3、H2Cl和Cl3等
共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。
现代价键理论的基本要点：
共价键的方向性决定了共价化合物的立体构型。
两个原子轨道重叠部分越大，两核间电子的概率密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定。
注意：重叠也不能无限制的重叠， 因核与核之间、电子与电子之间还存在排斥力。
要使两个原子轨道重叠部分最大，原子轨道必须按一定的方向进行重叠，这就是共价键的方向性。
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
（2）按共用电子对是否偏移
非极性键：如Cl-Cl键
（3）按原子轨道的重叠方式
1.根据电子云的重叠形式对共价键进行分类
成键时，原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。
成键时，原子轨道以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键。
根据成键时，原子轨道的不同，
sp、sp2、sp3等杂化轨道与s、p轨道 σ键
sp、sp2、sp3等杂化轨道与sp、sp2、sp3等杂化轨道σ键
H原子形成H2分子的电子云描述（两个s轨道重叠）
“头碰头”的方式重叠成键
s-s轨道都是球形，从任何方向发生电子云重叠(成键)时，重叠程度相同，因此s-s σ键无方向性。
（一个s轨道与一个p轨道重叠）
未成对电子的电子云相互靠拢
电子云“头碰头”的方式重叠成键
(1)乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成？
(2)乙烷、乙烯和乙炔分子中的σ键分别由什么轨道形成？
C-H键:sp3-sσ键
C-C键:sp3-sp3σ键
C-H键:sp2-sσ键
C-C键:sp2-sp2σ键
C-H键:sp-sσ键
C-C键:sp-spσ键
①特征：电子云的对称方式：
③稳定性：形成σ键的原子轨道重叠程度较大， 故σ键有较强稳定性。
②旋转:以形成σ键的两原子核的连线为轴， 任何一个原子均可以旋转，旋转时并不破坏σ键的结构。
④存在：单键均为σ键，双键、三键均有σ键， 任何两个原子形成的共价键且只有一个σ键
概念：两原子在成键时，原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。
1.下列说法正确的是A.Cl2是双原子分子，H2S是三原子分子，这是由共价键的方向性决定的B.H2O与H2S的空间结构一样是由共价键的饱和性决定的C.并非所有的共价键都有方向性D.两原子轨道发生重叠后，电子在两核间出现的概率减小
2.σ键的常见类型有(1)s-s, (2)s-p, (3)p-p, 请指出下列分子σ键所属类型: A、HBr B、NH3 C、F2 D、H2
未成对电子的原子轨道相互靠拢
主要类型为p-p π键
②形成过程可以表示为下图：
每个π键的电子云由两块组成，互为镜像
②π键不如σ键牢固,较易断裂
形成π键时，原子轨道重叠程度比σ键的小，通常情况下，π键没有σ键牢固。
以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键。
④σ键可以独立存在,π键不能单独存在
用原子轨道重叠来解释N2共价三键的形成过程。
N2中共价三键的形成过程
N2中1个p-p σ键和2个p-p π键的形成过程
用原子轨道重叠来解释O2共价键的形成过程。
O2 中形成p-p σ键和 p-p π键
沿键轴方向轴对称，可旋转(“头碰头”)重叠
沿键轴方向镜面对称，不旋转(“肩并肩”)重叠
两原子核之间,在键轴处
σ键强度大,不易断裂，不活泼
π键强度较小,易断裂，活泼
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
电子所在的原子轨道都具有一定的形状,原子轨道要取得最大重叠决定了共价键必然具有方向性（s-s 轨道重叠形成的共价键无方向性，例外）。
——决定原子形成分子时相互结合的数量关系
---决定分子的空间结构
——共价键具有饱和性和方向性。
按照共用电子对理论,一个原子有几个未成对电子,便可以与几个自旋相反的电子配对成键,这就是共价键的“饱和性”。
所有的共价键都有饱和性，但并不是所有的共价键都有方向性
一般：共价键数=单电子数
对于原子之间能否形成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；
另外需要注意,分子中存在π键,则一定存在σ键,
H2O分子中氧原子只形成σ键,而O2分子中既有σ键,又有π键。
则既能形成σ键,又能形成π键,
但若存在σ键,则不一定存在π键。
→指气态分子中 1 ml化学键解离成气态原子所吸收的能量。
二、键参数——键能、键长与键角
③同样的共价键在不同的分子中键能也略有区别， 如甲烷中的C-H键和乙烯中C-H键键能不严格相等
键能越大，化学键越牢固，分子越稳定。
②键能可以通过实验测定，更多是推算获得的（如盖斯定律）
①键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值，单位：kJ•ml-1。
选2课本 P37 表2-1 某些共价键的键能
讨论1：碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键之间键能关系？
σ键键能 ＞ π键键能
碳碳单键 ＜碳碳双键 ＜ 碳碳三键 (且不存在倍数关系)
讨论2：氮氮单键、氮氮双键和氮氮三键之间键能关系？
氮氮单键 ＜氮氮双键 ＜ 氮氮三键 (且不存在倍数关系)
σ键键能 ＜ π键键能
解题规律相同原子间的键能：①单键＜双键＜三键②σ键 ＞ π键
提示 键能数据表明，N≡N的键能大于N—N的键能的三倍，N=N的键能大于N—N的键能的两倍；而C≡C的键能却小于C—C的键能的三倍，C=C的键能小于C—C的键能的两倍，说明乙烯和乙炔中的π键不牢固，易发生加成反应，而N2分子中N≡N非常牢固，所以氮分子不易发生加成反应。
(1)查阅资料，可知N—N、N=N和N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90，而C—C、C=C、C≡C键能之比为1.00∶1.77∶2.34。如何用这些数据理解氮分子不容易发生加成反应而乙烯和乙炔容易发生加成反应？
一般地，σ键比π键更稳定，但N2例外
Cl2 Br2 I2
从左至右整体增大，C和N反常
(1)同种类型的键，成键原子半径越小，键能越大
(2)氢化物键能：①同周期从左到右递增(C和N反常）②同主族从上到下递减
（1）判断共价键的稳定性
键能越大,断开化学键需要吸收的能量越多,化学键越稳定。
（2）判断分子的稳定性
结构相似的分子中,共价键的键能越大,分子越稳定。
（3）判断化学反应中的能量变化
ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和
(1)共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定( )(2)N—H的键能是很多分子中的N—H的键能的平均值( )(3)O—H的键能是指在298.15 K、100 kPa下，1 ml气态分子中1 ml O—H解离成气态原子所吸收的能量( )(4)C=C的键能等于C—C的键能的2倍( )(5)σ键一定比π键牢固( )
规律：C≡C、C=C的 σ键键能 ＞ π键键能 特例：N≡N、N=N的σ键键能 ＜ π键键能
解题规律：键能越大→共价键越牢固→分子越稳定
共价半径：相同原子的共价键键长的一半称为共价半径
→ 构成共价键的两个原子的核间距。
成键原子的半径越小，键长越短
分子中的原子始终处于不断振动之中，键长只是振动着的原子处于平衡位置时的核间距。
单位：pm（1pm＝10-12 m）
Cl2中Cl-Cl键长
①同种类型的共价键，成键原子的半径越小，键长越小。
②成键原子相同的共价键，键数越多，键能越大，键长越短。
键长:单键键长 ＞ 双键键长 ＞ 三键键长
键能:单键的键能＜双键的键能＜三键的键能
解题规律：键长越短→键能越大→键越牢固→分子越稳定
F-F不符合“键长越短，键能越大”的规律，为什么？
F原子半径很小，因此F-F键的键长短，但也是由于F—F的键长短，两个F原子形成共价键时，原子核之间的距离小，排斥力大，因此键能小,化学性质很活泼。
（1）键长越小,一般键能越大,共价键越稳定,含该共价键的分子越稳定。
①根据成键原子的原子半径比较。 同类型的共价键,原子半径越小,键长越小。
如键长：H－I > H－Cl > H－F； Si－Si > Si－C > C－C
②根据共用电子对数比较. 相同的两个原子间形成共价键时,单键键长>双键键长>三键键长。
如键长：C－C > C=C > C≡C
→ 在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角称为键角。
CH4 109°28′
键角决定分子的空间构型
H2O 约为105°
CO2、CS2、CH≡CH
→键角是描述分子立体结构的重要参数，分子的许多性质与键角有关。
→键角一定，表明共价键具有方向性。
一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定。
注：键长和键角的数值可通过晶体的 实验获得。
特别提醒:由分子构成的物质,其熔、沸点与分子间的作用力有关, 而分子的稳定性由键长和键能大小决定。
二、键能、键长与物质稳定性
2.Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是___________________________________________________________。
Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键，不易形成双键或三键
3.硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。碳和硅的有关化学键键能如表所示，简要分析和解释下列有关事实：
(1)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是___________________________________。
C-C和C-H的键能较大，较稳定，所形成的烷烃稳定；
而硅烷中Si-Si和Si-H的键能较小,易断裂,导致长链硅烷难以生成
(2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是_________________________________________________________。
C-H的键能大于C-O的键能，C-H比C-O稳定；而Si-H的键能却远小于Si-O的键能，Si-H不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O
(1)钠与N、O、Cl分别形成的化合物中只含有离子键( )(2)1 ml乙烷和1 ml乙烯中，化学键数相同( )(3)Na2O2与ClO2均含有非极性共价键( )(4)氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物( )
1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
(5)甲基的电子式： ( )(6)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，也有大π键。B3N3H6的熔点主要取决于所含化学键的键能 ( )(7)键能C—C＞Si—Si、C—H＞Si—H，因此C2H6稳定性大于Si2H6( )(8)28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4NA( )
2. (2022·北京，9)由键能数据大小，不能解释下列事实的是
A.稳定性：CH4>SiH4B.键长：C=O < C-OC.熔点：CO2 < SiO2D.硬度：金刚石 > 晶体硅
解析：CO2是分子晶体，熔点由分子间作用力决定，与化学键无关.
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