1、第一节 共价键课标要求1知道共价键的主要类型，了解 键和 键的形成特点及其本质。2能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。1 键的特征是轴对称，键的 强度较大； 键的特征为镜像对称，一般不如 键牢固，比较容易断裂。2共价单键是 键；共价双键 中有一个 键，一个 键；共价三键中有一个 键和两个 键。3键长越短，键能越大，共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定，键角决定分子的空间构型，共价 键具有方向性和饱和性。4原子总数相同，价电子总数相同的等电子体，具有相似的化学键特征和相近的化学性质。共 价 键1本质和特征(1)本质：原子之间形成共用电子对。(2)特征：饱和性 决定分子的组成；方向性
2、决定分子的立体构型。2类型(按成键原子轨道的重叠方式分类 )(1) 键形成 成键原子的 s 轨道或 p 轨道“头碰头”重叠而形成ss 型类型sp 型pp 型特征以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，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) 键形成 由两个原子的 p 轨道“肩并肩”重叠形成pp 型特征 键的电子云具有镜像对称性，即每个 键的电子云由两块组成，分别位于由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； 键不能旋转；一般不如 键牢固，较易断裂现有N 2 CO 2 CH 2Cl2 C 2H4 四种分子(1)只存在 键的分子有哪些？
3、(2)同时存在 键和 键的分子有哪些？(3) 键和 键的数目之比为 11 的是哪种分子？提示：(1) (2) (3)分子中 键和 键的判断方法(1)根据成键原子的价电子数来判断能形成几个共用电子对。如果只有一个共用电子对，则该共价键一定是 键；如果形成多个共用电子对，则先形成 1 个 键，另外的原子轨道形成 键。(2)一般规律：共价单键是 键；共价双键中有一个 键，另一个是 键；共价三键中有一个 键，另两个是 键。1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)原子轨道在空间都具有方向性( )(2) 键是轴对称而 键是镜像对称( )(3)一般来说， 键比 键强度大，更稳定( )(4)N2 分
4、子中 键与 键的个数比是 21( )答案：(1) (2) (3) (4)2下列分子中，只有 键而没有 键的是( )CH 4 CH 3CH3 CH 2=CH2 CHCHA BC D解析：选 A CH4 和 CH3CH3 中只有单键没有双键或三键，所以只有 键而没有 键。键 参 数 键 能 、 键 长 与 键 角1概念和特点键参数 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，越不易断裂键长 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 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.对分子性质的影响1根据价键理论分析氮气分
5、子中的成键情况？并解释 N2 通常稳定的原因。提示：氮原子各自用三个 p 轨道分别跟另一个氮原子形成一个 键和两个 键。N 2 分子中存在 NN，键能大，破坏它需要消耗较大的能量，因而通常 N2 很稳定。2你能比较出 HF、HCl、HBr、HI 稳定性大小吗？提示：HFHClHBrHI。3BF3 键角是 120，你能判断出该分子的形状吗？提示：平面三角形。(1)一般地，形成共价键的共用电子对数越多，则共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。(2)形成共价键的原子半径越小，键长越短，共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。如 HF、HCl、HBr、HI 中，分子的共用电子对数相同(1 对) ，因
6、 F、Cl、Br、I 的原子半径依次增大，故共价键牢固程度 HFH ClH BrHI，因此，稳定性HF HClHBrHI。(3)键能与键长是衡量共价键稳定性的参数，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，这个分子的立体构型就确定了。如氨分子的 HNH 键角是 107，NH 键的键长是 101 pm，就可以断定氨分子是三角锥形分子，如图。1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)键角是描述分子立体结构的重要参数( )(2)键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关( )(3)键能越大，键长越长，共价化合物越稳定( )(4)键角的大小与键长、键能的大小无关( )答
7、案：(1) (2) (3) (4)2下列说法正确的是( )A键能越大，表示该分子越容易受热分解B共价键都具有方向性C在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长DHCl 键的键能为 431.8 kJmol1 ，H Br 键的键能为 366 kJmol1 ，这可以说明 HCl 比 HBr 分子稳定解析：选 D 键能越大，分子越 稳定， A 错误， D 正确；H H 键没有方向性，B 错误；形成共价键的两个原子之间的核间距叫键长，C 错误。等 电 子 原 理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
8、 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。1你能写出与 CO2 互为等电子体的一种分子和一种阳离子吗？提示：CS 2 或 N2O、NO 。 22你能写出与 NO 互为等电子体的一种阴离子和一种分子吗？ 3提示：CO 或 BO 、BF3 或 SO3(g)。23 33(1)等电子体的寻找方法将粒子中的两个原子换成原子序数分别增加 n 和减少 n(n1,2 等)的原子，如 N2 与CO、N 和 CNO 均互为等电子体。 3将粒子中一个或几个原子换成原子序数增加(或减少) n 的元素的带 n 个单位电荷的阳离子( 或阴离子)，如 N2O 和 N 互为等电子体。
9、 3同主族元素最外层电子数相等，故可将粒子中原子换成同主族元素原子，如 O3 和SO2 互为等电子体。(2)常见的等电子体类型 实例二原子 10 电子的等电子体 N2、CO、NO 、C 、CN 22三原子 16 电子的等电子体 CO2、CS 2、N 2O、NO 、N 、BeCl 2(g) 2 3三原子 18 电子的等电子体 NO 、O 3、SO 2 2四原子 24 电子的等电子体 NO 、CO 、BO 、 BF3、SO 3(g) 3 23 33五原子 32 电子的等电子体 SiF4、CCl 4、BF 、SO 、PO 4 24 341根据等电子原理判断，下列各对粒子中互为等电子体的是( )SO
10、2 与 O3 CO 2 与 NO2 CS 2 与 NO2PCl 3 与 NF3A BC D解析：选 D 由题中信息可知，只要计算出分子中各原子的最外层电子数之和即可判断。C 的最外层电子数为 4；N、P 的最外层电子数为 5；O、S 的最外层电子数为 6。SO2 与O3、PCl3 与 NF3 互为等电子体。2下列物质属于等电子体的一组是 ( )CH 4 和 NH B 3H6N3 和 C6H6 4F 和 Mg H2O 和 CH4A BC D解析：选 A 等电子体要具备两个条件：一是粒子的原子总数相同，二是粒子的价电子总数相同。分析可知两组属于等电子体，中 F 和 Mg 的价电子总数不同，中H2O
11、 和 CH4 的原子总数不相同。三级训练节节过关 1下列说法中，不正确的是( )A 键比 键的重叠程度大，形成的共价键强度大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DN 2 分子中有一个 键、2 个 键解析：选 C 从原子轨道重叠程度看， 键轨道的重叠程度比 键轨道的重叠程度小，故一般 键的稳定性弱于 键；在单质分子中存在 键( 如 Cl2、H2)、 键(如 N2 中存在 键和 键 )；稀有气体为单原子分子，不存在化学键。2关于乙醇分子的说法正确的是 ( )A分子中共含有 8 个极性键 B分子中不含非极性键C分子中只含 键 D分子中含有 1 个 键解析：选
12、 C 乙醇的结构式为 CHHHCHHOH，共含有 8 个共价键，其中 CH、CO、OH 键为极性键，共 7 个，C C 键为非极性键。由于乙醇分子中只有单键，故无 键。3NH 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能量C拆开约 6.021023 个 NH 键所吸收的能量D形成约 1 个 NH 键所放出的能量解析：选 C NH 键的键能是指形成 1 mol NH 键放出的能量或拆开 1 mol NH键吸收的能量，不是形成 1 个 NH 键释放的能量。 1 mol NH3 分子中含 有 3 mol NH 键，
13、拆开 1 mol NH3 或形成 1 mol NH3 中的全部共价键，吸收或放出的能量应是 NH 键键能的 3 倍。4已知通常分子中所含的键能越大，分子越稳定。参考下表中化学键的键能数据，判断下列分子中，受热时最不稳定的是( )化学键 HH HCl HBr HI键能/(kJmol 1 ) 436.0 431.8 366 298.7A氢气 B氯化氢C溴化氢 D碘化氢解析：选 D HI 键的键能最小，分子最不稳定。5美国物理化学家 Langmuir 提出：“凡原子数与价电子总数均相等的物质，其结构相同，物理性质相近” ，称为等电子原理。相应的物质，互称为等电子体。化学科学家常用“等电子体”来预测不
14、同物质的结构与性质。例如，CH 4 与 NH 有相同的价电子数及空 4间构型。请你根据等电子原理在下表空格处填上相应的化学式：CH4 CO23 C2O24NH 4 N2H26 NO 2 解析：等电子体要求必须是具有相同的原子总数和价电子总数，分子与离子也可以是等电子体。表中第一列的 CH4 与 NH 是含有 5 个原子和 8 个价电子的等电子体，同理可 4得其他几组答案。答案：CH4 C2H6 CO23 CO2 C2O24NH 4 N2H26 NO 3 NO 2 N2O46.W、X、Y、Z 是周期表前 36 号元素中的四种常见元素，其原子序数依次增大。W、Y 的氧化物是导致酸雨的主要物质， X
15、 的基态原子核外有 7 个原子轨道填充了电子，Z 能形成红色(或砖红色)的 Z2O 和黑色的 ZO 两种氧化物。(1)W2 中含有_个 键 _个 键。W 的气态氢化物稳定性比 H2O(g)_(填“强”或“弱” )。(2)Y 的基态原子价电子轨道排布式是_，Y 的第一电离能比 X 的_(填“大”或“小” )。(3)Y 的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与 Z 的单质反应的化学方程式是_。解析：W、Y 的氧化物是导致酸雨的主要物质，且原子序数：YW，则 W 为氮元素、 Y为硫元素；X 的基态原子核外有 7 个原子轨道填充了电子，则 X 原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，X 为铝元素；Z 能形成红色( 或砖红色)的 Z2O 和黑色的 ZO 两种氧化物，则Z 为铜元素。答案：(1)1 2 弱 (2) 大(3)Cu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O= = = = =
