第1节共价键模型
发展目标体系构建
1.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；知道共价键可分为极性和非极性共价
键。

3.共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱
和分子的空间结构。

一、共价键的形成与特征
1．共价键的形成
(1)氢分子中H—H键的形成
当两个氢原子(核外电子的自旋方向相反)相互接近到一定距离时，两个1s轨道发生重叠，电子在两原子核之间出现的概率增大，每个氢原子的原子核都会同时对自身和对方的1s 轨道上的电子产生吸引作用，体系的能量达到最低状态。

(2)共价键的概念
原子间通过共用电子形成的化学键称为共价键。

(3)共价键的本质
当成键原子相互接近时，由于电子在两个原子核之间出现的概率增大，使得它们同时受到两个原子核的吸引，从而导致体系能量降低，形成化学键。

即：高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用是共价键的本质。

微点拨：共价键的本质是电性作用，但这种电性作用是不能用经典的静电理论来解释的，它是通过量子力学用原子轨道的重叠来说明的。

(4)共价键的形成条件
①形成共价键的条件：电负性相同或差值小的非金属元素原子之间形成的化学键。

②形成共价键的微粒：共价键成键的微粒是原子。

既可以是相同元素的原子，也可以是
不同元素的原子。

(5)共价键的表示方法
人们常常用一条短线表示由一对共用电子所形成的共价键。

共价单键：如H—H键、Cl—Cl键、O—H键等。

共价双键：如O===O键、C===O键等。

共价三键：如N≡N键等。

2．共价键的特征
(1)饱和性：一个原子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个未成对电子配对成键后，一般来说就不能再与其他原子的未成对电子配对成键了，即每个原子所能形成共价键的总数或以共价键连接的原子数目是一定的，这称为共价键的饱和性。

显然，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。

如氨分子的结构可表示为。

(2)方向性：共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，即共价键具有方向性。

除s轨道是球形对称外，其他原子轨道都具有一定的空间取向。

在形成共价键时，原子轨道重叠得多，电子在核间出现的概率大，所形成的共价键就牢固。

共价键的方向性决定着分子的空间结构。

二、共价键的类型
1．σ键与π键
σ键：原子轨道以“头碰头”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键。

π键：原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键。

2．极性键和非极性键
按两原子核间的共用电子对是否偏移可将共价键分为极性键和非极性键。

形成元素电子对偏移原子电性
非极性键同种元素因两原子电负性相同，共用电子
对不偏移
两原子均不显电性
极性键不同元素电子对偏向电负性大的原子电负性较大的原子显负电性
1．键长
两个成键原子的原子核间的距离(简称核间距)叫作该化学键的键长。

一般而言，化学键的键长愈短，化学键就愈强，键就愈牢固。

键长是影响分子空间结构的因素之一。

键长的数值可以通过晶体X射线衍射实验进行测定，也可以通过理论计算求得。

2．键角
在多原子分子中，两个化学键的夹角叫作键角。

键角也常用于描述多原子分子的空间结构。

例如，二氧化碳分子中两个碳氧键(C===O)的夹角为180°，所以二氧化碳分子呈直线形；水分子中两个氢氧键(H—O)的夹角为104.5°，所以水分子不呈直线形而呈角形；氨分子中每两个氮氢键(N—H)的夹角均为107.3°，所以氨分子呈三角锥形。

3．键能
在1×105_Pa、298_K条件下，断开1_mol_AB(g)分子中的化学键，使其分别生成气态A 原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能，常用E A—B表示。

键能的大小可以定量地表示化学键的强弱。

键能愈大，断开时需要的能量就愈多，这个化学键就愈牢固；反之，键能愈小，断开时需要的能量就愈少，这个化学键就愈不牢固。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)共价键只存在于共价化合物中。

(×)
(2)金属元素和非金属元素间一定不能形成共价键。

(×)
(3)非极性键只存在于单质分子中。

(×)
(4)离子化合物中既可能含有极性键也可能含有非极性键。

(√)
2．下列不属于共价键成键因素的是( )
A．共用电子在两原子核之间高概率出现
B．成键原子的原子轨道在空间重叠
C．成键后体系能量降低，趋于稳定
D．两原子核体积大小要适中
D [成键原子的原子轨道在空间重叠，形成稳定的共价键后体系能量降低，共用电子在两原子核之间高概率出现是共价键的成键因素，A、B、C正确；成键原子的原子核体积的大小对共价键的形成没有影响，D错误。

]
3．下列关于共价键的说法不正确的是( )
A．H2S分子中两个共价键的键角接近90°的原因是共价键有方向性
B．N2分子中有1个σ键、2个π键
C．两个原子形成共价键时至少有1个σ键，可能还有其他键
D．在双键中，σ键的键能小于π键的键能
D [共价键是原子之间通过共用电子对形成的，所以共价键有方向性和饱和性，A正确；N2分子中存在NN键，则有1个σ键和2个π键，B正确；σ键是原子轨道以“头碰头”方式形成的，两个原子之间只能形成一个σ键，C正确；σ键是原子轨道以“头碰头”方式重叠形成的，π键是原子轨道以“肩并肩”方式重叠形成的，σ键原子轨道重叠程度大于π键，因此σ键的键能大于π键的键能，D错误。

]。