高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵與分子間作用力 第1節(jié) 共價(jià)鍵模型學(xué)案 魯科版選修3

1、第1節(jié)共價(jià)鍵模型1了解共價(jià)鍵的形成、本質(zhì)、特征和分類。2了解鍵和鍵的區(qū)別，會(huì)判斷共價(jià)鍵的極性。(重點(diǎn))3認(rèn)識(shí)鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角等鍵參數(shù)的概念，并能應(yīng)用其說(shuō)明簡(jiǎn)單分子的某些性質(zhì)。(難點(diǎn))共 價(jià) 鍵基礎(chǔ)·初探教材整理1共價(jià)鍵的形成及本質(zhì)1概念原子間通過(guò)共用電子形成的化學(xué)鍵。2本質(zhì)高概率地出現(xiàn)在兩個(gè)原子核之間的電子與兩個(gè)原子核之間的電性作用。3形成元素通常是電負(fù)性相同或差值小的非金屬元素原子。4表示方法(1)用一條短線表示由一對(duì)共用電子所形成的共價(jià)鍵，如hh、hcl；(2)“”表示原子間共用兩對(duì)電子所形成的共價(jià)鍵(共價(jià)雙鍵)；(3)“”表示原子間共用三對(duì)電子所形成的共價(jià)鍵(共價(jià)叁鍵)。(1)

2、電負(fù)性相同或差值小的非金屬原子形成的化學(xué)鍵是共價(jià)鍵。()(2)金屬元素與非金屬元素之間不能形成共價(jià)鍵。(×)(3)共價(jià)鍵是一種電性吸引。(×)(4)co2分子結(jié)構(gòu)式為oco。()教材整理2共價(jià)鍵的分類1分類2極性鍵和非極性鍵：按兩原子核間的共用電子對(duì)是否偏移可將共價(jià)鍵分為極性鍵和非極性鍵形成元素電子對(duì)偏移原子電性非極性鍵同種元素因兩原子電負(fù)性相同，共用電子對(duì)不偏移兩原子均不顯電性極性鍵不同種元素電子對(duì)偏向電負(fù)性大的原子電負(fù)性較大的原子顯負(fù)電性從電負(fù)性角度分析hf鍵和hcl鍵的極性大小?！咎崾尽侩娯?fù)性fcl。分別與h原子形成共價(jià)鍵時(shí)，共用電子對(duì)更偏向f原子，故極性hfhcl。

3、教材整理3共價(jià)鍵的特征1共價(jià)鍵的飽和性每個(gè)原子所能形成的共價(jià)鍵的總數(shù)或以單鍵連接的原子數(shù)目是一定的，這稱為共價(jià)鍵的飽和性。共價(jià)鍵的飽和性決定了各種原子形成分子時(shí)相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系。2共價(jià)鍵的方向性在形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊得越多，電子在核間出現(xiàn)的概率越大，所形成的共價(jià)鍵越牢固，因此，共價(jià)鍵將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成。共價(jià)鍵的方向性決定著分子的空間構(gòu)型。(1)共價(jià)鍵都具有飽和性。()(2)共價(jià)鍵都具有方向性。(×)(3)原子軌道重疊越多，共價(jià)鍵越牢固。()(4)氨分子中，nnnh13，體現(xiàn)了共價(jià)鍵飽和性。()合作·探究探究背景各物質(zhì)的分子式，氫氣：h2氮?dú)猓簄2

4、氨氣：nh3探究問(wèn)題1只含鍵的分子_；既含鍵，又含鍵的分子_?！咎崾尽縣2、nh3n22試解釋nh3分子中n原子為1個(gè)，氫原子只能為3個(gè)的原因?！咎崾尽?jī)稍与娮邮椒謩e為：和，n原子最外層有3個(gè)未成對(duì)電子。h原子有1個(gè)未成對(duì)電子，形成共價(jià)鍵時(shí)每個(gè)n原子只需3個(gè)h原子分別形成3對(duì)共用電子對(duì)，達(dá)到共價(jià)鍵的飽和性，從而決定了分子中的原子個(gè)數(shù)。核心·突破1共價(jià)鍵的分類分類標(biāo)準(zhǔn)類型共用電子對(duì)數(shù)單鍵、雙鍵、叁鍵共用電子對(duì)的偏移程度極性鍵、非極性鍵原子軌道重疊方式鍵、鍵2.鍵與鍵的比較鍵類型鍵鍵原子軌道重疊方式沿鍵軸方向“頭碰頭”重疊沿鍵軸方向“肩并肩”重疊原子軌道重疊部位兩原子核之間，在鍵軸處鍵

5、軸上方和下方，鍵軸處為零原子軌道重疊程度大小鍵的強(qiáng)度較大較小分類ss，sp，pppp化學(xué)活潑性不活潑活潑穩(wěn)定性一般來(lái)說(shuō)鍵比鍵穩(wěn)定，但不是絕對(duì)的3.單鍵、雙鍵、叁鍵鍵、鍵的關(guān)系單鍵是鍵，雙鍵含1個(gè)鍵1個(gè)鍵，叁鍵含1個(gè)鍵2個(gè)鍵。題組·沖關(guān)1下列關(guān)于共價(jià)鍵的說(shuō)法正確的是()a共價(jià)鍵只存在于共價(jià)化合物中b只含有共價(jià)鍵的物質(zhì)一定是共價(jià)化合物c非極性鍵只存在于單質(zhì)分子中d離子化合物中既可能含有極性鍵也可能含有非極性鍵【解析】共價(jià)鍵可能存在于共價(jià)化合物中也可能存在于離子化合物中，可能是極性共價(jià)鍵也可能是非極性共價(jià)鍵；單質(zhì)中形成的共價(jià)鍵為非極性共價(jià)鍵；離子化合物中可能含有極性共價(jià)鍵也可能含有非極性共

6、價(jià)鍵?！敬鸢浮縟2下列物質(zhì)只含共價(jià)鍵的是()ana2o2bh2ocnh4cldnaoh【解析】na2o2、nh4cl、naoh既含離子鍵又含共價(jià)鍵，h2o中只含共價(jià)鍵?！敬鸢浮縝3用“”表示物質(zhì)分子中的共價(jià)鍵： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：66240012】cl2、ch4、o2、h2o2、c2h2【答案】clcl、，o=o，hooh，hcch【溫馨提示】活潑的金屬元素與活潑的非金屬元素之間可形成共價(jià)鍵，如alcl3中只存在共價(jià)鍵。4下列分子中，只有鍵沒(méi)有鍵的是()ach4bn2cch2=ch2 dchch【解析】?jī)稍娱g形成共價(jià)鍵，先形成鍵，然后再形成鍵，即共價(jià)單鍵全部為鍵，共價(jià)雙鍵、共價(jià)叁鍵中一定含有一個(gè)鍵，

7、其余為鍵?！敬鸢浮縜5下列說(shuō)法中不正確的是()a一般鍵比鍵重疊程度大，形成的共價(jià)鍵強(qiáng)b兩個(gè)原子之間形成共價(jià)鍵時(shí)，最多有一個(gè)鍵c氣體單質(zhì)中，一定有鍵，可能有鍵dn2分子中有一個(gè)鍵，2個(gè)鍵【解析】氣體單質(zhì)中不一定含鍵，如稀有氣體分子均為單原子分子，分子內(nèi)無(wú)化學(xué)鍵?！敬鸢浮縞6下列物質(zhì)的分子中既含有極性鍵，又含有非極性鍵的是()aco2 bh2och2o2 dh2【解析】判斷極性鍵和非極性鍵的標(biāo)準(zhǔn)是成鍵原子是否為同種元素的原子。co2(o=c=o)、h2o(hoh)分子中只有極性鍵；h2分子中只有非極性鍵；而h2o2分子的結(jié)構(gòu)式為hooh，既有極性鍵，又有非極性鍵?！敬鸢浮縞7ch4nh3n2h2o

8、2c2h4c2h2hcl(1)分子中只含鍵的是(填序號(hào)下同)。，含2個(gè)鍵的是，既含鍵，又含鍵的是；只含極性鍵的是，只含非極性鍵的是，既含極性鍵又含非極性鍵的是。【規(guī)律總結(jié)】(1)s軌道與s軌道(或p軌道)只能形成鍵，不能形成鍵。(2)兩個(gè)原子間可以只形成鍵，但不可以只形成鍵。(3)在同一個(gè)分子中，鍵一般比鍵強(qiáng)度大。8共價(jià)鍵是有飽和性和方向性的，下列關(guān)于共價(jià)鍵這兩個(gè)特征的敘述中不正確的是()a共價(jià)鍵的飽和性是由成鍵原子的未成對(duì)電子數(shù)決定的b共價(jià)鍵的方向性是由成鍵原子的軌道的方向性決定的c共價(jià)鍵的方向性決定了分子的空間構(gòu)型d共價(jià)鍵的方向性與原子軌道的重疊程度有關(guān)【解析】共價(jià)鍵的方向性與原子軌道的伸

9、展方向有關(guān)?！敬鸢浮縟9下列說(shuō)法正確的是()a若把h2s分子寫成h3s分子，違背了共價(jià)鍵的飽和性bh3o的存在說(shuō)明共價(jià)鍵不具有飽和性c所有共價(jià)鍵都有方向性d兩個(gè)原子軌道發(fā)生重疊后，電子僅存在于兩核之間【解析】s原子有兩個(gè)未成對(duì)電子，根據(jù)共價(jià)鍵的飽和性，形成的氫化物為h2s，a項(xiàng)對(duì)；h2o能結(jié)合1個(gè)h形成h3o，并不能說(shuō)明共價(jià)鍵不具有飽和性，b項(xiàng)錯(cuò)；h2分子中，h原子的s軌道成鍵時(shí)，因?yàn)閟軌道為球形，所以h2分子中的hh鍵沒(méi)有方向性，c項(xiàng)錯(cuò)；兩個(gè)原子軌道發(fā)生重疊后，電子只是在兩核之間出現(xiàn)的概率大，d項(xiàng)錯(cuò)。故選a?！敬鸢浮縜10h2s分子中兩個(gè)共價(jià)鍵的夾角接近90°，其原因是()a共價(jià)鍵

10、的飽和性b硫原子的電子排布c共價(jià)鍵的方向性d硫原子中p軌道的形狀【解析】共價(jià)鍵的方向性決定了分子的空間構(gòu)型?！敬鸢浮縞鍵 參 數(shù)基礎(chǔ)·初探教材整理1三個(gè)重要的鍵參數(shù)1鍵能(1)概念：在101.3 kpa，298 k的條件下，斷開1_mol ab(g)分子中的化學(xué)鍵，使其分別生成氣態(tài)a原子和氣態(tài)b原子所吸收的能量，叫ab鍵的鍵能。(2)表示方式和單位表示方式：eab，單位：kj·mol1。(3)意義表示共價(jià)鍵的強(qiáng)弱，鍵能越大，鍵越牢固。2鍵長(zhǎng)(1)概念：兩個(gè)成鍵原子的原子核間的距離叫做該化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng)。(2)意義：鍵長(zhǎng)越短，化學(xué)鍵越強(qiáng)，鍵越牢固。3鍵角(1)概念：在多原子分子中

11、，兩個(gè)化學(xué)鍵的夾角叫鍵角；(2)意義：可以判斷多原子分子的空間構(gòu)型。(1)斷開化學(xué)鍵需吸收能量。()(2)鍵能ehclehbr。()(3)鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，分子越穩(wěn)定。(×)(4)鍵角可以決定分子空間構(gòu)型。()教材整理2常見(jiàn)物質(zhì)的鍵角及分子構(gòu)型分子鍵角空間構(gòu)型co2180°直線形h2o104.5°v形nh3107.3°三角錐形三個(gè)鍵參數(shù)中，有哪幾種決定化學(xué)鍵穩(wěn)定性？【提示】鍵能和鍵長(zhǎng)。核心·突破1鍵參數(shù)(1)鍵能：鍵能單位為kj·mol1；形成化學(xué)鍵時(shí)通常放出能量，鍵能通常取正值；鍵能越大，即形成化學(xué)鍵時(shí)放出的能量越多，意味著這個(gè)化學(xué)鍵越穩(wěn)定

12、，越不容易斷開。(2)鍵長(zhǎng)：鍵長(zhǎng)越短，往往鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定。(3)鍵角：鍵角常用于描述多原子分子的空間構(gòu)型。如三原子分子co2的結(jié)構(gòu)式為o=c=o，鍵角為180°，為直線形分子；三原子分子h2o中的鍵角為104.5°，是一種v形(角形)分子；四原子分子nh3中的鍵角是107.3°，分子呈三角錐形。2鍵參數(shù)與分子性質(zhì)的關(guān)系 題組·沖關(guān)1關(guān)于鍵長(zhǎng)、鍵能和鍵角，下列說(shuō)法不正確的是()a鍵角是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)b鍵長(zhǎng)的大小與成鍵原子的半徑和成鍵數(shù)目有關(guān)c鍵能越大，鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，共價(jià)化合物越穩(wěn)定d鍵角的大小與鍵長(zhǎng)、鍵能的大小無(wú)關(guān)【解析】鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，共價(jià)化合

13、物越不穩(wěn)定。【答案】c2三氯化磷分子的空間構(gòu)型是三角錐形而不是平面正三角形，下列關(guān)于三氯化磷分子空間構(gòu)型理由的敘述，正確的是()apcl3分子中pcl三個(gè)共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)、鍵角都相等bpcl3分子中pcl三個(gè)共價(jià)鍵鍵能、鍵角均相等cpcl3分子中的pcl鍵屬于極性共價(jià)鍵dpcl3分子中pcl鍵的三個(gè)鍵角都是100.1°，鍵長(zhǎng)相等【解析】pcl3分子是由pcl極性鍵構(gòu)成的極性分子，其結(jié)構(gòu)類似于nh3?！敬鸢浮縟3碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下表所示，簡(jiǎn)要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí)：化學(xué)鍵ccchcosisisihsio鍵能/(kj·mol1)356413336226318452(1)硅與

14、碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多，原因是_。(2)sih4的穩(wěn)定性小于ch4，更易生成氧化物，原因是_?！窘馕觥?1)cc鍵和ch鍵較強(qiáng)，所形成的烷烴穩(wěn)定。而硅烷中sisi鍵和sih鍵的鍵能較低，易斷裂，導(dǎo)致長(zhǎng)鏈硅烷難以生成。(2)ch鍵的鍵能大于co鍵，ch鍵比co鍵穩(wěn)定。而sih鍵的鍵能卻遠(yuǎn)小于sio鍵，所以sih鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的sio鍵?！敬鸢浮?1)依據(jù)圖表中鍵能數(shù)據(jù)分析，cc鍵、ch鍵鍵能大，難斷裂；sisi鍵、sih鍵鍵能較小，易斷裂，導(dǎo)致長(zhǎng)鏈硅烷難以生成(2)sih4穩(wěn)定性小于ch4，更易生成氧化物，是因?yàn)閏h鍵鍵能大于co鍵的，ch鍵比

15、co鍵穩(wěn)定。sih鍵鍵能遠(yuǎn)小于sio鍵的，不穩(wěn)定，傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的sio鍵【規(guī)律方法】(1)鍵能與鍵長(zhǎng)反映鍵的強(qiáng)弱程度，鍵長(zhǎng)與鍵角用來(lái)描述分子的空間構(gòu)型，軌道的重疊程度越大，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，化學(xué)鍵越穩(wěn)定。(2)對(duì)鍵能的概念把握不準(zhǔn)，容易忽略鍵能概念中的前提條件氣態(tài)基態(tài)原子。(3)同種元素原子形成的化學(xué)鍵的鍵能相比較，則有e(叁鍵)>e(雙鍵)>e(單鍵)。4在白磷(p4)分子中，4個(gè)p原子分別處在正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，結(jié)合有關(guān)p原子的成鍵特點(diǎn)，下列有關(guān)白磷的說(shuō)法正確的是()a白磷分子的鍵角為109.5°b分子中共有4對(duì)共用電子對(duì)c白磷分子的鍵角為60°d

16、分子中有6對(duì)孤電子對(duì)【解析】白磷的正四面體結(jié)構(gòu)不同于甲烷的空間結(jié)構(gòu)；由于白磷分子中無(wú)中心原子，根據(jù)共價(jià)鍵的方向性和飽和性，每個(gè)磷原子都以3個(gè)共價(jià)鍵與其他3個(gè)磷原子結(jié)合形成共價(jià)鍵，從而形成正四面體結(jié)構(gòu)，所以鍵角為60°，總共有6個(gè)共價(jià)單鍵，每個(gè)磷原子含有一對(duì)孤電子對(duì)，總計(jì)有4對(duì)孤電子對(duì)。【答案】c5co2、c2h2、ch4、h2o、nh3、h2s、ccl4分子空間構(gòu)型：(1)直線形的co2、c2h2；(2)v形的h2o、h2s；(3)正四面體形的ch4、ccl4；(4)三角錐形的nh3。6已知hh鍵的鍵能為436 kj·mol1，hn鍵的鍵能為391 kj·mol1

17、，根據(jù)熱化學(xué)方程式n2(g)3h2(g)=2nh3(g)h92 kj·mol1，則nn鍵的鍵能是()a431 kj·mol1b946 kj·mol1c649 kj·mol1 d869 kj·mol1【解析】據(jù)h反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和可知：e(nn)3e(hh)6e(hn)h，則，e(nn)3×436 kj·mol16×391 kj·mol192 kj·mol1，解得：e(nn)946 kj·mol1。【答案】b7某些化學(xué)鍵的鍵能如下表(kj·mol1)。鍵hhclc

18、lbrbriihclhbrhi鍵能436247193151431363297(1)1 mol h2在2 mol cl2中燃燒，放出熱量_kj。(2)在一定條件下，1 mol h2與足量的cl2、br2、i2分別反應(yīng)，放出熱量由多到少的順序是_(填序號(hào))。acl2br2i2bi2br2cl2cbr2i2cl2預(yù)測(cè)1 mol h2在足量f2中燃燒比在cl2中燃燒放熱_?！窘馕觥?1)1 mol h2在2 mol cl2中燃燒，參加反應(yīng)的h2和cl2都是1 mol，生成2 mol hcl，故放出的熱量為431 kj·mol1×2 mol436 kj·mol1×1 mol247 kj·mol1×1 mol179 kj。(2)由表中數(shù)據(jù)計(jì)算知h2在cl2中燃燒放熱最多，在i2中燃燒放熱最少；由以上結(jié)果分析，生成物越穩(wěn)定，放出熱量越多。因穩(wěn)定性hfhcl，故知h2在f2中燃燒比在cl2中燃燒放熱多?！敬鸢浮?1)179(2)a多【規(guī)律總結(jié)】(1)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成，化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)本質(zhì)上來(lái)源于舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成時(shí)鍵能的變化。因此，鍵能是與