人教版高中化学选修3课件共价键

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1) 原 子 轨 道 在 空 间 都 有 方 向 性 ， 重 叠 形 成 的 共 价 键 也 都 有 方 向 性 () (2)σ 键是轴对称而 π 键是镜像对称，σ 键和 π 键均可旋转( ) (3)键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关( ) (4)键长越长，键能越大，键越稳定( ) [答案] (1)× (2)× (3)√ (4)×
2．下列说法中错误的是( ) A．p 轨道之间以“肩并肩”重叠可形成 σ 键 B．有些原子在与其他原子形成分子时只能形成 σ 键，不能形成 π 键 C．CO2 分子中 σ 键与 π 键的个数比为 1∶1 D．含有 π 键和 σ 键的分子在反应时，π 键总是先断裂，优先参与化 学反应 A [p 轨道“肩并肩”重叠形成 π键，不形成 σ键。]
A [A.1 mol S8 中有 8 mol σ 键，因此 32 g S8 即 0.125 mol S8 中含有 σ 键为 8×18 mol＝1 mol，故说法错误；B.根据模型可知 SF6 是由 S—F 极 性键构成，故说法正确；C.成键原子之间只能形成 1 个 σ 键，三键中有 2 个 π 键，因此 1 mol 乙炔中含有 3 mol σ 键和 2 mol π 键，故说法正确； D.根据选项 A 分析，故说法正确。]
(1)所有共价键不一定均有方向性，如 σs－s 键无方向性。 (2)分子中不一定必须含有 σ 键，如稀有气体分子中不含有化学键。 (3)共价分子中不一定含有 π 键，只有分子中含有双键或三键时，才 含有 π 键。 (4)并不是所有的原子轨道都能形成 π 键。
键参数与等电子原理及应用 1.键参数与分子性质的关系 (1)共价键强弱的判断 ①由键长和共用电子对数判断 一般来说，形成共价键的键长越小，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，表示破坏共价键消耗的能量越多，则共价键越牢 固。
2．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，将两核吸 引 D．氢原子之间形成 s－s σ 键 [答案] C
3．(1)乙烯分子中有________个 σ 键，________个 π 键。 (2)CO2 分子中有________个 σ 键，________个 π 键。 [答案] (1)5 1 (2)2 2
(2)一些常见的等电子体
类型
实例
立体构型
双原子(10 电子) 三原子(16 电子) 三原子(18 电子)
N2、CO、NO＋、C22－、CN－ CO2、CS2、N2O、NCO－、NO＋ 2 、N－ 3 、 NCS－、BeCl2(g) NO－ 2 、O3、SO2
直线形 直线形
V形
四原子(24 电子) 五原子(32 电子)
核心突破 攻重难
共价键的类型 1.共价键的分类
分类标准 共用电子对数 共用电子对的偏移程度 原子轨道重叠方式
类型 单键、双键、三键 极性键、非极性键
σ 键、π 键
2.σ 键与 π 键比较
键的类型
σ键
π键
沿键轴方向“头碰头”
电子云重叠方式
沿键轴方向“肩并肩”重叠
重叠
重叠部位 两原子核之间，在键轴处 键轴上方和下方，键轴处为零
(2)N2O4 的原子总数和价电子总数都是 NO2 的 2 倍；NO 的价电子总 数是 11，O2 的价电子总数是 12，故 A、D 不正确。Na＋、Cl－均为单原子 形成的离子，故 B 不正确。
[答案] (1)B (2)C
等电子体确定的四种技巧 (1)将粒子中的两个原子换成原子序数分别增加 n 和减少 n(n＝1,2 等) 的原子，如 N2 与 CO、N3－和 CNO－互为等电子体。 (2)将粒子中的一个或几个原子换成原子序数增加(或减少)n 的元素带 n 个单位电荷的阳离子(或阴离子)，如 N2O 和 N－ 3 互为等电子体。
3．σ 键可由两个原子的 s 轨道、一个原子的 s 轨道和另一个原子的 p
轨道以及一个原子的 p 轨道和另一个原子的 p 轨道“头碰头”方式重叠
构建而成。则下列分子中的 σ 键是由两个原子的 s、p 轨道以“头碰头”
方式重叠构建而成的是( )
A．H2
B．Cl2
C．NaH
D．HF
D [H2 中的 σ 键由两个原子的 1s 轨道以“头碰头”方式重叠构建而 成，A 错误；Cl2 中的 σ键由两个原子的 3p 轨道以“头碰头”方式重叠构建 而成，B 错误；NaH 为离子化合物，不存在共价键，C 错误；HF 中的 σ 键由氢原子的 1s 轨道和氟原子的 2p 轨道以“头碰头”方式重叠构建而成， D 正确。]
(2)下表中是 H—X 键的键能数据
共价键
H—F
H—Cl
H—Br
H—I
键能/ (kJ·mol－1)
568
431.8
366
298.7
①表中共价键最难断裂的是 H—F 键，最易断裂的是 H—I 键。
②由表中键能数据大小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
(2)分子立体结构的判断 键长和键角是描述分子立体构型的参数。一般来说，如果知道分子中 的键长和键角，这个分子的几何构型就确定了。如 NH3 分子的 H—N—H 键角是 107°，N—H 键的键长是 101 pm，就可以断定 NH3 分子是三角锥 形分子。
2．利用键能计算反应的 ΔH ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。 3．等电子体的判断 (1)判断方法 原子总数相同，价电子总数相同的粒子。
重叠程度
大
小
键的强度 化学活泼性
成键轨道
强度大，不易断裂 不活泼
s－s、s－p、p－p
强度小，易断裂 活泼 p－p
1．下列模型分别表示 C2H2、S8、SF6 的结构，下列说法错误的是( )
A．32 g S8 分子中含有 0.125 mol σ 键 B．SF6 是由极性键构成的分子 C．1 mol C2H2 分子中有 3 mol σ 键和 2 mol π 键 D．1 mol S8 中含有 8 mol S—S 键
NO－ 3 、CO23－、BO33－、BF3、 SO3(g) SiF4、CCl4、BF－ 4 、SO24－、 PO34－
平面三角形 正四面体形
微点拨：等电子体的不同粒子一般具有相似的价键结构、立体构型和
某些性质。
4．下列说法中正确的是( ) A．在分子中，两个原子间的距离叫键长 B．非极性键的键能大于极性键的键能 C．键能越大，表示该分子越容易受热分解 D．H—Cl 的键能为 431.8 kJ·mol－1，H—I 的键能为 298.7 kJ·mol－1， 这可说明 HCl 分子比 HI 分子稳定
3．键角 (1)键角是指两个共价键间的夹角。 (2)在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性。键角 是描述分子立体结构的重要参数。 三、等电子原理 原子总数相同、价电子总数 相同的分子(即等电子体)具有相似的化学 键特征，它们的许多性质是相近的。如 CO 和 N2 具有相同的原子总数和 相同的价电子总数，属于等电子体，它们的许多性质相似。
p-p 型
特征
①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；②π 键不能旋转，不 如 σ 键牢固，较易断裂
(3)判断 σ 键、π 键的一般规律 共价单键为 σ 键；共价双键中有一个σ 键、一个 π 键；共价三键由一 个 σ 键和两个 π 键组成。 二、共价键的键参数——键能、键长与键角 1．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 。 例如：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 。
第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
目标与素养：1.了解共价键的类型及形成过程和判断。(微观探析与模 型认知)2.理解共价键的键参数及应用。(宏观辨识与变化观念)3.了解等电 子原理及等电子体判断。(微观探析与证据推理)
自主预习 探新知
一、共价键及类型 1．共价键的含义与特征 (1)含义：原子间通过共用电子对形成的化学键。
B [分子的结构是由键角、键长共同决定的，A 项错误；由于 F、Cl、 Br、I 的原子半径不同，故 C—X(X＝F、Cl、Br、I)键的键长不相等，C 项错误；H2O 分子中两个 O—H 键的键角为 105°，D 项错误。]
6．(1)根据等电子原理判断，下列说法中错误的是________。
A．B3N3H6 分子中所有原子均在同一平面上
(3)同主族元素最外层电子数相同，故可将粒子中一个或几个原子换 成同主族元素原子，如 O3 与 SO2、CO2 与 CS2 互为等电子体。
(4)互为等电子体的微粒分别再增加一个相同的原子或同主族元素的 原子，如 N2O 与 CO2 互为等电子体。
当堂达标 提素养
1．下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是( ) A [H2O2 的结构式应为 H—O—O—H。]
子很稳定，最难分解，HI 分子最不稳定，最易分解。
2．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，表明共价键越稳定。 (3)下列三种分子中：H2、Cl2、Br2，共介键的键长最长的是 Br2 ，键 能最大的是H2。
3．根据下表中所列的键能数据，判断下列分子中最不稳定的是( )