人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第二章 第一节 共价键(第2课时)
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第二章第一节第2课时A 级·基础达标练一、选择题1.(2020·海口高二检测)NH3、NF3、NCl3等分子中心原子相同,如果周围原子电负性大者则键角小。
NH3、NF3、NCl3三种分子中,键角大小的顺序正确的是( C ) A.NH3>NF3>NCl B.NCl3>NF3>NH3C.NH3>NCl3>NF3D.NF>NCl3>NH3解析:因电负性:F>Cl>H,故键角大小为NH3>NCl3>NF3。
2.下列说法中不正确的是 ( A )A.键角的大小与键长、键能的大小有关B.σ键是原子轨道以“头碰头”的方式相互重叠C.2个原子形成多个共价键中,只有一个σ键,而π键可以是一个或多个D.形成共价键时原子轨道重叠程度越大,体系能量越低,键越稳定解析:键角是分子内同一原子形成的两个化学键之间的夹角,与分子结构有关,与键长、键能无关,故A错误;σ键为ss、sp、pp电子“头碰头”,所以σ键是原子轨道以“头碰头”的方式相互重叠,故B正确;2个原子形成多个共价键中,只有一个σ键,其余为π键,所以只有一个σ键,而π键可以是一个或多个,故C正确;形成共价键时原子轨道重叠程度越大,键越稳定,体系能量越低,故D正确。
3.下列说法中能够说明BF3分子中的4个原子位于同一平面的是( D )A.任意两个B—F键间的夹角相等B.3个B—F键键能相等C.3个B—F键键长相等D.任意两个B—F键间的夹角为120°解析:键参数中,键能和键长是用于判断其价键稳定性的依据,而键角是判断分子立体构型的依据。
3个B—F键间的夹角均为120°时,正好构成的一个以B原子为中心的平面结构,因此4个原子共平面。
4.N2的结构可以表示为CO的结构可以表示为其中椭圆框表示π键,下列说法中不正确的是 ( D )A.N2分子与CO分子中都含σ键和π键B.CO分子与N2分子中的π键并不完全相同C.N2与CO中均含有σ键D.N2与CO的化学性质相同解析:从题图可以看出,N2分子与CO分子中均含有σ键和π键,A、C项正确;N2分子中的π键是由每个氮原子各提供两个p电子以“肩并肩”方式形成的,而CO分子中的一个π键是由氧原子单方面提供电子对形成的,B项正确;N2与CO的原子总数和价电子总数均相同,互为等电子体,二者化学性质相似,但并不完全相同,D项错误。
第二章分子结构与性质一.共价键1.共价键的本质及特征共价键的本质是在原子之间形成共用电子对,其特征是具有饱和性和方向性。
2.共价键的类型①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。
②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。
③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键,前者的电子云具有轴对称性,后者的电子云具有镜像对称性。
3.键参数①键能:气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量,键能越大,化学键越稳定。
②键长:形成共价键的两个原子之间的核间距,键长越短,共价键越稳定。
③键角:在原子数超过2的分子中,两个共价键之间的夹角。
④键参数对分子性质的影响:键长越短,键能越大,分子越稳定.4.等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征,它们的许多性质相近。
二.分子的立体构型1.分子构型与杂化轨道理论杂化轨道的要点:当原子成键时,原子的价电子轨道相互混杂,形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。
杂化轨道数不同,轨道间的夹角不同,形成分子的空间形状不同。
2.分子构型与价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型,而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型,不包括孤对电子。
(1)当中心原子无孤对电子时,两者的构型一致;(2)当中心原子有孤对电子时,两者的构型不一致。
3.配位化合物(1)配位键与极性键、非极性键的比较(2)配位化合物①定义:金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。
②组成:如[Ag(NH3)2]OH,中心离子为Ag+,配体为NH3,配位数为2。
三.分子的性质1.分子间作用力的比较2.分子的极性(1)极性分子:正电中心和负电中心不重合的分子。
(2)非极性分子:正电中心和负电中心重合的分子。
3.溶解性(1)“相似相溶”规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂.若存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。
第2课时共价键的键参数与等电子原理[学习目标定位] 1.知道键能、键长、键角等键参数的概念,能用键参数说明简单分子的某些性质。
2.知道等电子原理的含义,学会等电子体的判断和应用。
一、共价键参数1.键能(1)概念: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。
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。
(2)应用:①若使2 mol H—Cl键断裂为气态原子,则发生的能量变化是吸收863.6 kJ的能量。
②表中共价键最难断裂的是H—F,最易断裂的是H—I。
③由表中键能大小数据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,即最稳定的是HF,最不稳定的是HI。
2.键长(1)概念: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)应用:共价键的键长越短,往往键能越大,这表明共价键越稳定,反之亦然。
3.键角(1)概念:在多原子分子中,两个共价键之间的夹角。
(2)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,因此键角决定着共价分子的立体构型。
(3)试根据立体构型填写下列分子的键角例1N—H键键能的含义是()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热量C.拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的热量D.形成1个N—H键所放出的热量【考点】共价键的键参数【题点】键能、键长和键角的概念答案 C解析N—H键的键能是指形成1 mol N—H键放出的能量或拆开1 mol N—H键所吸收的能量,不是指形成1个N—H 键释放的能量。
1 mol NH3中含有3 mol N—H键,拆开1 mol NH3或形成1 mol NH3吸收或放出的能量应是1 mol N—H键键能的3倍。
第2课时共价键的键参数与等电子原理课程目标核心素养建构1.知道键能、键长、键角等键参数的概念,能用键参数说明简单分子的某些性质。
2.知道等电子原理的含义,学会等电子体的判断和应用。
[知识梳理]一、键参数——键能、键长与键角1.概念和特点概念特点键能气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量键能越大,键越稳定键长形成共价键的两个原子之间的核间距键长越短,键能越大,键越稳定键角分子内两个共价键之间的夹角表明共价键有方向性,决定分子的立体结构2.对物质性质的影响【自主思考】1.N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强,从键能的角度应如何理解这一化学事实?答案由教材表21中键能的数值可知:H—F>H—O>H—N,而键长:H—F<H—O<H—N,说明分子的稳定性:HF>H2O>NH3,所以N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强。
2.有同学认为键的键能等于键的键能的2倍,这种说法是否正确?答案不正确,根据碳碳双键中含有1个π键,由于π键原子轨道重叠程度小,不如σ键稳定,所以键键能小于键键能的2倍。
3.比较HF、HCl、HBr、HI分子的稳定性强弱,并说明理由。
答案稳定性依次减弱,从键长和键能角度解释为原子半径:F<Cl<Br<I,键长:,键能:,稳定性:HF >HCl>HBr>HI。
4.试解释氮气为什么能在空气中稳定存在?答案因为N2分子中存在键,键能大,破坏共价键需要很大的能量。
二、等电子体的判断和应用1.等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征,它们的许多性质是相近的。
2.等电子体满足等电子原理的分子称为等电子体。
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。
3.应用举例等电子体具有相似的化学键特征和空间构型,它们的许多性质是相似的,利用等电子原理可以判断某些分子或离子的空间构型。
(1)CO、CN-等与N2互为等电子体,则CO和CN-的结构式分别为、。