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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。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；方向性决定分子的立体构型。2类型(按成键原子轨
2、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”重叠而形成类型ss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N2CO2CH2Cl2C2H4四种分子(1)只存在键的分子有哪些？(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
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()CH4CH3CH3CH2=CH2CHCHABC D解析：选 A
4、CH4和CH3CH3中只有单键没有双键或三键，所以只有键而没有键。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。N2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：HFHClHBr
5、HI。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F、Cl、Br、I的原子半径依次增大，故共价键牢固程度HFHClHBrHI，因此，稳定性HFHClHBrHI。(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
6、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，HBr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；HH键没有方向性
7、，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。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。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：CS2或N2O、NO。2你能写出与NO互为等电子体的一种阴离子和一种分子吗？提示：CO或BO、BF3或SO3(g)。(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。将粒子
8、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。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三原子16电子的等电子体CO2、CS2、N2O、NO、N、BeCl2(g)三原子18电子的等电子体NO、O3、SO2四原子24电子的等电子体NO、CO、BO、BF3、SO3(g)五原子32电子的等电子体SiF4、CCl4、BF、SO、PO1根据等电子原理判断，下列各对粒子中互为等电子体的是()SO2与O3CO2与N
9、O2CS2与NO2PCl3与NF3ABC 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()CH4和NHB3H6N3和C6H6F和Mg H2O和CH4ABC 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
10、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、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，CC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 m
11、ol 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CNH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，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HHHClHBrHI键能/(kJmol1)436.0431.
12、8366298.7A氢气B氯化氢C溴化氢 D碘化氢解析：选DHI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”来预测不同物质的结构与性质。例如，CH4与NH有相同的价电子数及空间构型。请你根据等电子原理在下表空格处填上相应的化学式：CH4COC2ONHN2HNO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，同理可得其他几组答案。答案：CH4C2
13、H6COCO2C2ONHN2HNONON2O46.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
