2.1共价键模型 学案-（2019）新鲁科版高中化学选择性必修二.doc

1、2.1共价键模型考点1 共价键的形成及特征1.共价键的形成概念原子间通过共用电子形成的化学键本质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形成元素通常电负性相同或差值小的非金属元素原子形成共价键表示方法用一条短线表示一对共用电子所形成的共价键，如HH用“=”表示原子间共用两对电子所形成的共价键，如C=C用“”表示原子间共用三对电子所形成的共价键，如CC2.共价键的特征特征概念作用饱和性每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的共价键的饱和性决定着原子形成分子时互相结合的数量关系考点2共价键的类型1键与键(按原子轨道重叠方式分类)键原子轨道以“头碰头”方式相互

2、重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键键原子轨道以“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键与键的判断方法 (1)s轨道与s轨道(或p轨道)只能形成键，不能形成键。(2)两个原子间可以只形成键，但不可以只形成键。(3)在同一个分子中，键一般比键强度大。共价键的类型分类标准类型共用电子对数单键、双键、三键共用电子对是否偏移极性键、非极性键原子轨道重叠方式键、键2.极性键和非极性键(按共用电子对是否偏移分类)类型形成元素共用电子对偏移原子电性非极性键同种元素两原子电负性相同，共用电子对不偏移两原子都不显电性极性键不同种元素共用电子对偏向电负性较大的原子电负性较大的原

3、子显负电性，电负性较小的原子显正电性注意：所有的共价键都有饱和性，但不是所有的共价键都有方向性，如两个1s轨道(H原子与H原子)重叠形成的ss 键没有方向性。并不是所有的单质中都有共价键，稀有气体中不存在化学键，金属单质中不存在共价键。共价键的存在范围(1)非金属单质分子中(稀有气体除外)。如O2、F2、H2、C60等。(2)非金属元素形成的化合物中。如H2SO4、CO2、H2O2、有机物分子等。(3)某些金属与非金属元素形成的共价化合物中。如BeCl2、HgCl2、AlCl3等。(4)某些离子化合物中。如Na2O2、NH4Cl等。考点3 键参数一、1键能(1)概念：在101.3 kPa、29

4、8 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原子所吸收的能量叫AB键的键能。(2)表示方法：EAB(A和B分别表示成键的两个原子，可以相同，也可以不同)。(3)单位：kJmol1。2键长概念：两个成键原子的原子核间的距离叫做该化学键的键长。3键角(1)概念：在多原子分子中，两个化学键之间的夹角叫做键角。(2)常见分子的键角及分子空间构型：分子键角空间构型CO2(C=O)180直线形H2O(HO) 104.5V形NH3(NH) 107.3三角锥形CH4(CH)109.5正四面体形二、键能、键长和键角的应用1键能的应用(1)表示共价键的强弱键能的大小可以定

5、量地表示化学键的强弱程度。键能愈大，断开时需要的能量就愈多，化学键就愈牢固。(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)判断物质在化学反应过程中的能量变化在化学反应中，旧化学键的断裂吸收能量，新化学键的形成放出能量，因此反应焓变与键能的关系为HE反应物E生成物。2键长的应用(1)键长与键的稳定性有关。一般来说，键长愈短，化学键愈强，键愈牢固。(2)键长与分子空间构型有关。(3)键长的判断方法根据原子半径判断：在其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。根据共用电子对数判断：相同的两原子形成共价键时，单键键长双键键长叁键键长。3键角的应用键角常用于描述多原子分

6、子的空间构型。注意：1.FF的键能为157 kJ/mol，ClCl的键能为242.7 kJ/mol，说明，半径越小，键能不一定越大。2 非金属性越强，单质的键能不一定越大，例如：F2、Cl2、Br2、I2的键能依次为157 kJ/mol、242.7 kJ/mol、193.7 kJ/mol、152.7 kJ/mol。共价键强弱的判断(1)由原子半径和共用电子对数判断：成键原子的原子半径越小，共用电子对数越多，则共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。(2)由键能判断：共价键的键能越大，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越多。(3)由键长判断：共价键的键长越短，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越

7、多。(4)由电负性判断：元素的电负性越大，该元素的原子对共用电子对的吸引力越大，形成的共价键越稳定。特别提醒由分子构成的物质，其熔、沸点与共价键的键能和键长无关。而分子的稳定性，由键长和键能共同决定。例题精析【例题1】下列说法中不正确的是()A键比键重叠程度大，形成的共价键强B两个原子之间形成共价键时，最多有一个键C气体单质中，一定有键，可能有键DN2分子中有一个键，两个键【答案】C【例题2】P元素的外围电子排布为3s23p3，P与Cl形成的化合物有PCl3、PCl5，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PCl3BPCl3分子中的PCl键含有键CPCl5

8、分子中的PCl键都是键D磷原子最外层有三个未成对电子，但是能形成PCl5，说明传统的价键理论存在缺陷【答案】D【例题3】下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是()AH2O2(过氧化氢)：HO=OH BN2H4(肼)：CC2H5SH(乙硫醇)： DSiHCl3(三氯氢硅)：【答案】A【例题4】碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：化学键CCCHCOSiSiSiHSiO356413336226318452回答下列问题：(1)通常条件下，比较CH4和SiH4的稳定性强弱：_。(2)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_。(3)SiH4的稳定

9、性小于CH4，更易生成氧化物，原因是_。【答案】(1)CH4比SiH4稳定(2)CC键和CH键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中SiSi键和SiH键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成(3)CH键的键能大于CO键，CH键比CO键稳定，而SiH的键能却远小于SiO键，所以SiH键不稳定而倾向于形成稳定性更强的SiO键课堂运用【基础】1.下列说法正确的是()共价键的本质是相互吸引的电性作用共价化合物一定含共价键一定不含离子键水的非直线结构是由共价键的饱和性决定的由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物分子中不一定存在共价键烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中的键比烯烃中的键稳定A.B.C.D.2

10、.下列说法正确的是()A.p轨道之间以“肩并肩”的方式重叠可形成键B.氮气分子中氮氮三键易断裂C.共价键是两个原子轨道以“头碰头”的方式重叠而成的D.CO2分子中有两个键和两个键,且均是通过p轨道相互重叠而成的3.下列事实不能用键能的大小来解释的是()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反应C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱D.F2比O2更容易与H2反应4.如图是氢原子的电子云重叠示意图。以下说法中错误的是()A.图中电子云重叠意味着电子在核间出现的概率增大B.氢原子核外的s轨道重叠形成共价键C.氢原子的核外电子呈云雾状,在两核间分布得浓一些,将两核

11、吸引D.氢原子之间形成ss 键5.从实验测得不同物质中氧氧之间的键长和键能的数据:OO键数据O2键长/10-12m149128121112键能/kJmol-1xyz=498w=628其中x、y的键能数据尚未测定,但可根据规律性推导键能的大小顺序为wzyx;该规律性是()A.成键的电子数越多,键能越大B.键长越短,键能越大C.成键所用的电子数越少,键能越小D.成键时电子对越偏移,键能越大6.由短周期前10号元素组成的物质T和X,有如图所示的转化。X不稳定,易分解。下列有关说法正确的是()A.为使该转化成功进行,Y可以是酸性KMnO4溶液B.等物质的量的T、X分子中含有键的数目均为NAC.X分子中

12、含有的键个数是T分子中含有的键个数的2倍D.T分子中只含有极性键,X分子中既含有极性键又含有非极性键7.中国科学技术大学的科学家们将C60分子组装在一单层分子膜表面,在-268 时冻结分子的热振荡,并利用扫描隧道显微镜首次“拍摄”到能清楚分辨碳原子间共价键的分子图象。下列化合物分子中一定既含键又含键的是()A.HClOB.C2H6OC.COCl2D.H2O2【巩固】1.下列有关化学键类型的叙述正确的是()A.全部由非金属元素组成的化合物中肯定不存在离子键B.所有物质中都存在化学键C.已知丙炔的结构式为HC,则丙炔中存在4个键和3个键D.乙烷分子中只存在键,不存在键2.氮是地球上极为丰富的元素。

13、(1)Li3N晶体中氮以N3-形式存在,基态N3-的电子排布式为_。(2)NH3是制作氮肥的原料,NH3中NH键键能的含义是_(填字母)。A.由N和H形成1 mol NH3所放出的能量B.把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的能量C.拆开约6.021023个NH键所吸收的能量D.形成1个NH键所放出的能量(3)NN的键能为945 kJmol-1,NN单键的键能为160 kJmol-1,计算说明N2中的_(填“”或“”,下同)键比_键稳定。(4)计算反应3Cl2+2NH3N2+6HCl(EN-H=391 kJmol-1,EH-Cl=431 kJmol-1,EClCl=243 kJmol-

14、1,ENN=945 kJmol-1)的反应热H=_kJmol-1。3.A、B、C、D、E五种元素原子序数依次增大,A元素原子的价电子排布为ns2np2,B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍,E元素原子的价电子排布为3d64s2。C、D的电离能数据如下(kJmol-1):I1I2I3I4C7381 4517 73310 540D5771 8172 74511 578(1)化合价是元素的一种性质。由C、D的电离能数据判断,C通常显_价,D显_价。(2)某气态单质甲与化合物AB分子中电子总数相等,则甲分子中包含1个_键,2个_键。(3)AB的总键能大于甲的总键能,但AB比甲容易参加化学反应。根据表中数据,说明AB比甲活泼的原因是_。单键双键三键AB键能/kJmol-1357.7798.91 071.9甲键能/kJmol-1154.8418.4941.7【拔高】1.(1)石墨烯是一种零距离半导体,而且有非常好的热传导性能,是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如下),可由石墨剥离而成,具有很好的应用前景。石墨烯中的化学键是_(填“极性”或“非极性”)键。石墨烯中的键角为_。(2)已知几种常见化学键的键能如下表:化学键SiOHOOOSiSiSiC键能/kJmol-1368467498226x请回答下列问题:比较SiSi键与SiC键的键能大小:x_(填“”“试卷第9页，总1页