第一节共价键.docx

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1、第二章分子结构与性质第一节共价键【学习目标】1 .能从微观角度分析形成共价键的微粒、类型，能辨识物质中含有的共价键。2 .理解共价键中。键和兀键的区别，建立。键和兀键的思维模型，熟练判断分子中o键和兀键的存在及个数。3,了解共价键键参数的含义，能用键能、键长、键角说明简单分子的某些性质。4通过认识共价键的键参数对物质性质的影响，探析微观结构对宏观性质的影响。【基础知识】一、共价键(-)共价键的形成与特征1、共价键的形成(1)概念：原子间通过一共用电子对 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)本质：原子间通过一共用电子对(

2、即原子轨道重叠)产生的强烈作用。2、共价键的特征饱和性：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，便可和儿个自旋状态 相反 的电子配对成键,这就是共价键的饱和性。方向性：除s轨道是一球形对称外,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， 原子轨道重叠的越一多，电子在核间出现的概率越一大，所形成的共价键就越一牢固，因此共价键将 尽可能沿着一电子出现概率最大的方向形成,所以共价键具有方向性。(二)共价键类型1、(5 键形成由两个原子的S轨道或p轨道“头碰头”重叠形成类 型S-S型=GO 0rHCl的s-p er键的形成p-p型ClClCl ClcuC）令。C-ClCl的p

3、-p a键的形成特征以形成化学键的两原子核的 连线 为轴做旋转操作,共价键电子云的图形 不变，这种特征称为轴 对称；。键的强度较 大2、兀键形成由两个原子的P轨道“肩并肩”重叠形成p-p兀键p-p 7T键的形成特征兀键的电子云具有 镜面对称性,即每个兀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；兀键.不能旋转:不如。键.牢|固，较易断裂3、判断。键、兀键的一般规律共价单键为。键:共价双键中有一个。键、一个 兀键:共价三键由一个。键和两个 兀 键组成。,共价单键o键按共用电子对的数目.共价双键1个。键、1个兀键共价三键1个。键、

4、2个兀键共价键的分类。键 按电子云重叠方式.、 兀键强也电子云呈轴对称 幽 电子云呈镜面对称二、键参数键能、键长与键角(-)键能1、概念气态分子中 匚迎。1化学键解离成气态原子所 吸收的能量。它通常是298.15 K、100 kPa条件下的标 准值，单位是.kJmo1。2、应用(1)判断共价键的稳定性原子间形成 共价键时,原子轨道重叠程度越上,释放能量越工，所形成的 共价键键能越 大， 共价键越一稳定。(2)判断分子的稳定性一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越分子越一稳定。(3)利用键能计算反应热、H=反应物总键能一生成物总键能（二）键长和键角1、键长概念：构成化学键的两个原子的 核间距，

5、因此.原子半径决定共价键的键长,原子半径越.小，共 价键的键长越.短。应用：共价键的键长越一短，往往键能越.大，表明共价键越.稳定，反之亦然。2、键角概念：在多原子分子中，两个相邻 共价键之间的夹角。应用：在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有 方向性,因此键角影响着共价分子的 空间 结构。（3）试根据空间结构填写下列分子的键角分子的空间结构键角实例正四面体形109。28CH4、CC14平面形120。苯、乙烯、BF3等三角锥形107nh3V形（角形）105。H2O直线形180。CO2、CS2、CH三CH（4）部分键角图解00令个co2h2onh3【考点剖析】考点一共价键的判断1 .原子间

6、形成分子时，决定各原子相互结合的数量关系的是（）A.共价键的方向性B.共价键的饱和性C.共价键原子的大小D.共价键的稳定性答案B解析 原子间形成分子时，形成了共价键，共价键具有饱和性和方向性，方向性决定分子的空间结构，饱 和性则决定原子形成分子时相互结合的数量关系，B正确。2 .下列有关o键和兀键的说法错误的是（）A.含有兀键的分了在反应时，兀键是化学反应的积极参与者B.当原子形成分子时，首先形成键，可能形成兀键C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成。键，不能形成兀键D.在分子中，化学键可能只有兀键而没有。键答案D 解析 兀键不稳定，易断裂，则含有兀键的分子在反应时，兀键是化学反应的积极参

7、与者，故A正确；原子形 成分子，优先头碰头重叠，则先形成o键，可能形成兀键，故B正确；单键为o键，而双键、三键中有。键和兀 键，则有些原子在与其他原子形成分子时只能形成o键，不能形成兀键，如HC1,故C正确；共价键中一定 含o键，则在分子中，化学键可能只有。键，而没有兀键，故D错误。3.下列有关。键的说法错误的是（）A.如果电子云图像是由两个s电子重叠形成的，即形成s-s。键B. s电子与p电子形成s-p。键C. p电子和p电子不能形成。键D. HC1分子中含有一个s-po键答案C 解析 。键是指由两个相同或不相同的原子轨道沿轨道对称轴方向相互重叠而形成的共价键；包括s-so键、s-p o键、

8、p-po键等类型，C描述不正确。4.下列说法正确的是（）A. CL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. H20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答案C解析 02是双原子分子，H2s是三原子分子，这是由共价键的饱和性决定的，A不正确；H2。与H2s的空 间结构一样是由中心原子含有的孤电子对决定的，与共价键的饱和性无关系，B不正确；例如氢气中的共 价键没有方向性，C正确；两原子轨道发生重叠后，电子在两核间出现的概率增大，D不正确。5.具有下列电子排布式的原子中，不能形成兀键的是

9、（）A. Is22s22P63s23P4B. Is22s22P3C. Is22s22P63slD. Is22s22P2答案c解析 根据电子排布式可知四种原子分别是S、N、Na、C,其中Na是活泼金属，在化学反应中易失去一 个电子，形成的是离子键，而兀键是共价键中的一种，S、N、C均能形成兀键。6.下列分子既不存在s-p。键，也不存在p-p兀键的是（ ）A. HC1B. HFD. SChC. S02答案D 解析 共价键是两个原子轨道以“头碰头”或“肩并肩”重叠形成的，S和p轨道以“头碰头”重叠可形成s-p 0键， p轨道之间以“头碰头”重叠可形成p-p O键，p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成p-

10、p兀键。HC1分子中存在s-p O 键，故A错误；HF分子中存在s-p o键，故B错误；SCh分子中存在p-p。键和p-p兀键，故C错误；SCh分子中只存在p-p o键，故D正确。考点二共价键的应用7 .下列物质的化学式和结构式中，从成键情况看不合理的是（）HHHCSHA. CH3N： HC=NH B. CH4S： HHC()HIIC. CH2SeO： SeH H/CSi/D. CH4Si： HH答案D解析 根据价键理论，C、Si需要形成四个价键，N、P形成三个价键，0、Se形成两个价键，H、Cl、F、 Br形成一个价键。8 .对三硫化四磷分子的结构研究表明，该分子中没有不饱和键，且各原子的最

11、外层均已达到了 8个电子的 稳定结构。则一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数是（）A7个B. 9个C.19个D.不能确定答案B解析 三硫化四磷分子中没有不饱和键，且各原子的最外层均已达到了 8电子的稳定结构，P元素可形成3a x4-4-?x个共价键，S元素可形成2个共价键，因此一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数为=9个。29 . P元素的价电子排布为3s23P3, P与Cl形成的化合物有PCI3、PC15,对此判断正确的是（）A.磷原子最外层有三个未成对电子，故只能结合三个氯原子形成PCbB. P03分子中的pC1键含有兀键C. P05分子中的pC1键都是兀键D.磷原子最外层有三个未成对电子

12、，但是能形成PCk，说明传统的价键理论存在缺陷答案D：C1 ： P ： C1 ： C1 ,解析 PC13的电子式为 ，PC1键都是。键。PC15分子中有5个PC1。键，这违背了传统价键理论饱和性原则，说明传统价键理论不能解释PC15的结构，即传统价键理论存在缺陷。考点三共价化合物的电子式10.下列表示原子间形成共价键的化学用语正确的是（） A H+： 0:（）: 2H +A.H+: F :HNHC. HH：（）： D. H答案D解析 H2O2为共价化合物，电子式不应带“口”，不为阴、阳离子，选项A错误；HF为共价化合物，电子式 不应带“口”，不为阴、阳离子，选项B错误；NH3为共价化合物，结构

13、式中未共用的孤电子对不用画出，选 项C错误；H2O为共价化合物，氢氧原子各形成一对共用电子对，选项D正确。11 .下列电子式书写错误的是（）H ：C ：H甲烷 H氟化钠过氧化氢H: ():(): HC： F ：答案D解析 甲烷为共价化合物，碳原子与氢原子之间形成1对电子对，A正确；氟化钠为离子化合物，钠原子 失去1个电子变为钠离子，而氟原子得到1个电子最外层变为8电子，带有1个单位的负电荷，B正确； 过氧化氢为共价化合物，两个氧原子成键形成1对电子对，氧原子与氢原子形成1对电子对，C正确；三 氟化硼是共价化合物，没有电子的得失，D错误。考点四键参数的理解12 .下列事实不能用键能的大小来解释的

14、是（）A. N元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定B.稀有气体一般难发生化学反应C. HF、HC1、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱D. F2比。2更容易与H2反应答案B解析 由于N2分子中存在三键，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，所以N2的化学性质很稳定；稀 有气体都为单原子分子，分子内部没有化学键；卤族元素从F到I原子半径逐渐增大，其氨化物中的化学键 键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以热稳定性逐渐减弱；由于HF的键能大于H0,所以二者相比较， 更容易生成HF。13 .根据兀键的成键特征判断C=C的键能是CC的键能的（）A. 2倍B.大于2倍C.小于2倍D.无法确定答案c解析 由于兀键的

15、键能比。键键能小，双键中有一个兀键和一个。键，所以双键的键能小于单键的键能的2倍。14 .下列单质分子中，键长最长，键能最小的是（）A. H2 B. Cl2 C. Br2 D. T2答案D解析 键长与原子的半径有关，原子半径越大，形成的分子的键长越长；键能与得失电子的难易有关，得 电子越容易，键能越大。四种原子中，I的原子半径最大，且得电子最难，故D项正确。15 .关于键长、键能和键角，下列说法错误的是（）A.键角是描述分子空间结构的重要参数B.键长是形成共价键的两原子间的核间距C.键能越大，键长越长，共价化合物越稳定D.键角的大小与键长、键能的大小无关答案c解析 键角是描述分子空间结构的重要

16、参数，如C02中的2个C=0的键角为180。，故分子为直线形分子, A正确；键长是形成共价键的两个原子间的核间距，B正确；键能越大，键长越短，共价键越强，共价化合 物越稳定，故C错误；键角的大小取决于成键原子轨道的夹角，D正确。考点五键参数的应用16 . H2和12在一定条件下能发生反应：H2（g） + l2（g） 2HI（g） =Qkjmo，下列说法正确的是（）己知，黑，。（、A C均大于零）A. H2、12和HI分子中的化学键都是非极性共价键B.断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为（c+b+a） kJC.相同条件下，1 mol H2（g）和1 mol L（g）总能量小于2 mol

17、 HI （g）的总能量D.向密闭容器中加入2 molH2（g）和2 moi b（g）,充分反应后放出的热量为2a kJ答案B解析 HI分子中共价键是由不同种非金属形成的，属于极性共价键，A错误；反应热等于断键吸收的能量与形成化学键放出的能量的差值，则一a = b+c2x,解得+ 所以断开2moi HI分子中的化学键 2所需能量约为（c+6+a）kJ, B正确；该反应是放热反应，则相同条件下，1 molH2（g）和1 molb（g）总能量大 于2 moi HI （g）的总能量，C错误；该反应是可逆反应，则向密闭容器中加入2 mol H2（g）和2 moi b（g）,充分 反应后放出的热量小于2a

18、kJ, D错误。17.已知N2+O2=2NO为吸热反应,AH= + 180 kJ-rnol_1,其中N三N、0=0的键能分别为946 kJmo、 498 kPmor1,则N0的键能为（ ）A. 1 264 kJ rnol-1B. 632 kJ-mol-1C. 316 kJ-mol1D. 1 624 kJ-mol1答案B解析 反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，即946kJmo十498 kJ-mol_1_2x= 180 kJ-mol_1,解得 x=632 kJ mol_1o18 .三氯化磷分子的空间结构不是平面正三角形，其理由叙述中正确的是（ ）A. PCb分子中3个共价键的

19、键角均相等B. PCb分子中PC1属于极性共价键C. PC13分子中3个共价键的键长均相等D. PCL分子中PC1的3个键角都是100.1。答案D解析PCb分子若是平面正三角形，键角应为120%19 .氨分子、水分子、甲烷分子中共价键的键角分别为。、b、c,则、6、。的大小关系为（）A. abcB. cbaC. bcaD. baCb AHi = -247 kJ-mol-1；O+OO2 A/2=-493 kJ-mol-1；N+NN2 A3= -946 kJ-mol-1o可以得出的结论是（）A.在常温下氮气比氧气和氯气稳定B.氮、氧和氯的单质常温下为气体C.氮、氧和氯都是双原子分子D.氮气、氧气和氯气的密度不同答案A解析 成键释放出能量时，生最小，常温下氮气最稳定，A正确；常温下三种物质均为气体，与上述反应 式无关，B错误；气体的密度与上述反应式无关，D错误。21.下图为元素周期表前4周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是（）XWYRZA. W、R元素单质分子内都存在非极性键B. X、Z元素都能形成双原子分子C.第一电离能：XYWD.键长：XHWH,键能：XHPS, C错误；原子半径：WX,故键长：W 能：WHXH,键长越短，键能越大，故键