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1、1知道共价键的主要类型：键和键。能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。2认识共价分子结构的多样性和复杂性，能根据有关理论判断简单分子或离子的构型，能说明简单配合物的成键情况。3了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。4结合实例说明“等电子原理”的应用。5结合实例说明化学键和分子间作用力的区别。6举例说明分子间作用力对物质的状态等方面的影响。7列举含有氢键的物质，知道氢键的存在对物质性质的影响。1在复习必修2中“共价键极性”的基础上，进一步认识共价键的形成过程，了解共价键的本质，能用键参数来解释分子的空间结构和性质。2能用杂化轨道理论解释分子的空间结构。3能根据共价键的构型和分子的空间结
2、构正确判断极性分子和非极性分子。一、共价键1共价键的分类项目键型项目键型键键键键电子重叠电子重叠方式方式(成成键方式键方式)两个原子轨道沿键轴的方向，两个原子轨道沿键轴的方向，以以“ ”的方式重叠的方式重叠两个原子轨道以平行或两个原子轨道以平行或“ ”方式重叠方式重叠特征特征(电子电子云形状云形状)原子轨道重叠部分沿着键轴呈原子轨道重叠部分沿着键轴呈 对称对称原子轨道重叠部分分别位于两原子轨道重叠部分分别位于两原子核构成平面的原子核构成平面的 ，如，如果以它们之间包含原子核的平果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，称面为镜面，它们互为镜像，称为为 对称对称头碰头头碰头圆柱形圆柱形肩
3、并肩肩并肩两侧两侧镜像镜像项目键型项目键型键键键键示意图示意图牢固程度牢固程度键强度键强度 (填填“大大”或或“小小”)， (填填“容易容易”或或“不容易不容易”)断裂断裂键强度较键强度较 (填填“大大”或或“小小”)， (填填“容易容易”或或“不容易不容易”)断裂断裂大大不容易不容易小小容易容易2.键参数键能、键长、键角(1)键能概念：键能是原子形成化学键释放的最低能量，通常取。单位是。与键强度的关系：键能是共价键强度的一种标度，键能越大，即形成化学键时越多，化学键越。(2)键长概念：键长是形成的两个原子之间的。与键强度的关系：键长是衡量共价键稳定性的另一个参数。一般，键长越短，键能越，表明
4、共价键越。气态基态气态基态1 mol正值正值kJmol1释放的能量释放的能量稳定稳定共价键共价键核间距核间距大大稳定稳定与共价半径、原子半径的关系a共价半径是指相同原子的共价键键长的。b键长不是成键两原子半径的和，而是其半径和。(3)键角：在原子数超过的分子中，两个相邻共价键之间的称为键角。键角是描述分子的重要参数。2小于小于一半一半夹角夹角立体结构立体结构3等电子原理相同、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。此原理称为等电子原理，如CO和N2，原子总数为2，价电子总数为10。原子总数原子总数价电子总数价电子总数二、分子的立体结构1几种典型的分子分子分子类型类型化学化学式式
5、结构式结构式键角键角立体立体结构结构三原三原子分子分子子CO2H2O105O=C=O180直线形直线形V形形分子分子类型类型化学式化学式结构式结构式键角键角立体结构立体结构四原四原子分子分子子CH2ONH3五原五原子分子分子子CH4约约12010710928平面三角形平面三角形三角锥形三角锥形正四面体形正四面体形2.价层电子对互斥模型(1)价层电子对互斥模型可用来预测。(2)价层电子对互斥模型认为，多原子分子之所以具有一定的立体结构，是由于的结果。3杂化轨道理论(1)杂化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为了解释分子的立体结构提出的。分子或离子的立体构型分子或离子的立体构型价层电子对相互排斥价层电
6、子对相互排斥(2)杂化：在成键过程中，由于原子间的相互影响，同一原子几个能量相近的不同类型的原子轨道发生重新组合，重新分配和确定，形成与原轨道数目相同的新的原子轨道，这种轨道重新组合的过程称为杂化。(3)杂化轨道：杂化后形成的能量的新轨道称为杂化轨道。(4)通常的杂化类型有：sp3杂化：产生4个夹角为10928的相同轨道；sp2杂化：产生三个夹角为120的平面三角形杂化轨道；sp杂化：产生两个夹角为180的直线形杂化轨道。电子位置电子位置能量能量相同相同4配合物理论(1)配位键配位键是一种特殊的共价键。表示方法：配位键可以用AB来表示，其中A是提供孤对电子的原子，叫做给予体；B是具有空轨道、接
7、受电子的原子，叫做接受体。(2)配位化合物的概念通常把与某些(称为配体)以键结合形成的化合物称为配位化合物，简称。过渡金属的原子或离子过渡金属的原子或离子含有孤对电子的分子或离子含有孤对电子的分子或离子配位配位配合物配合物(3)配位化合物的组成称为配离子，称为配体，NH3分子中的原子称为配位原子；配位数是指配位原子的数目。NH3氮氮三、分子的性质1键的极性和分子的极性(1)极性分子和非极性分子的概念极性分子：分子中正电中心和负电中心，使分子的某一个部分呈正电性()，另一部分呈负电性()，这样的分子称为极性分子。非极性分子：分子中正电中心和负电中心，这样的分子称为非极性分子。重合重合不重合不重合
8、(2)键的极性与分子极性的关系2两种分子间作用力范德华力与氢键(1)范德华力范德华力是分子间普遍存在的作用力，它比化学键弱得多。相对分子质量越、范德华力越大；分子的极性越，范德华力也越大。(2)氢键概念：氢键是由已经与的原子形成的氢原子与另一个分子中或同一个分子中另一个很强的原子之间的作用力。大大大大电负性很强电负性很强共价键共价键电负性电负性表示方法：氢键通常用表示，其中A、B为N、O、F，“”表示共价键，“”表示形成的氢键，例如，水中的氢键表示为：OHO。氢键的类型氢键可分为和两大类。氢键的强弱氢键的大小介于和之间。AHB分子内氢键分子内氢键分子间氢键分子间氢键共价键共价键范德华力范德华力
9、3溶解性(相似相溶原理)(1)极性溶剂(如水)易溶解极性物质。(2)非极性溶剂(如苯、汽油、四氯化碳、酒精等)易溶解非极性物质(Br2、I2等)。(3)含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基(OH)能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。4手性具有完全相同的和的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里，互称手性异构体，有手性异构体的分子叫。组成组成原子排列原子排列不能重叠不能重叠手性分子手性分子5无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越，R的正电性越，使ROH中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H，酸性越，如HClO HClO2 HClO3
10、 HClO4。大大强强高高考点一共价键的特征及类型例1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个键解析写出乙醇分子的结构式，根据分子中所含共价键的类型(单键、双键、三键)判断。乙醇的结构式为，共含有8个共价键，共中CH、CO、OH键为极性键，共7个，CC键为非极性键。由于全为单键，故无键。答案C共价键的特征(1)共价键的饱和性按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋相反的电子配对成键，这就是共价键的“饱和性”。H原子、Cl原子都只有一个未成对电子，因而只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成H3、H2C
11、l、Cl3等分子。共价键的饱和性决定了共价分子的组成。(2)共价键的方向性共价键形成时，两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠，而且原子轨道重叠越多，电子在两核间出现概率越大，形成的共价键就越牢固。电子所在的原子轨道都有一定的形状，所以要取得最大重叠，共价键必然有方向性。多原子分子的键角一定，也表明了共价键具有方向性。共价键的方向性影响着共价分子的立体结构。1下列说法中正确的是()A分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定B元素周期表中的第A族(除H外)和第A族元素的原子间可能形成共价键C水分子可表示为HOH，分子中键角为180DHO键键能为463 kJmol1，即18g
12、H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2463 kJ解析本题主要考查共价键的三个键参数，要理解它们的概念及相互关系，掌握它们对键强弱的影响。D项中HO键键能为463 kJmol1，指的是气态基态氢原子和氧原子形成1 molHO键时释放的最低能量，则拆开1 mol HO键形成气态氢原子和氧原子所需吸收的能量也为463 kJ,18g H2O即1 mol H2O中含2 molHO键，断开时需吸收2463 kJ的能量形成气态氢原子和氧原子，再进一步形成H2和O2时，还需释放出一部分能量，故D项错误；Li的电负性为1.0，I的电负性为2.5，其差值为1.5氢键氢键范德华力范德华力影响强影响强度的因度的因素
13、素随着分子极性和相随着分子极性和相对分子质量的增大而对分子质量的增大而增大增大组成和结构相似的组成和结构相似的物质，相对分子质量物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，分子间作用力越大越大对于对于AHB，A、B的电负性越大，的电负性越大，B原子原子的半径越小，键能越大的半径越小，键能越大成键原子半径成键原子半径越小，键长越越小，键长越短，键能越大，短，键能越大，共价键越稳定共价键越稳定范德华力范德华力氢键氢键共价键共价键质对质对物质物质性的性的影响影响影响物质的熔、沸点、影响物质的熔、沸点、溶解度等物理性质溶解度等物理性质组组成和结构相似的物质，成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，随相
14、对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高，物质的熔、沸点升高，如如F2Cl2Br2I2，CF4CCl4H2S，HFHCl，NH3PH3影响分子的稳定影响分子的稳定性性共价键键能越大，共价键键能越大，分子稳定性越强分子稳定性越强1下列叙述正确的是()A分子晶体中普遍存在范德华力B所有分子晶体中都存在共价键C范德华力通常比较弱，约比化学键能小12个数量级D范德华力和化学键一样，主要影响物质的化学性质解析分子晶体中普遍存在范德华力，范德华力比化学键能小12个数量级，主要影响物质的物理性质；化学键主要影响物质的化学性质；稀有气体中不存在共价键，但其晶体中却存在范德华力。答案AC2下列化合物的沸点比较，前者
15、低于后者的是()A乙醇与氯乙烷 DH2O与与H2Te解析氢键分为两类：存在于分子之间时，称为分子间氢键；存在于分子内部时，称为分子内氢键。同类物质相比，分子内形成氢键的物质的熔、沸点要低于分子间形成氢键的物质的熔、沸点。如邻羟基苯甲酸、邻羟基苯甲醛等容易形成分子内氢键，沸点较低；而对羟基苯甲酸、对羟基苯甲醛则容易形成分子间氢键，沸点较高。所以B选项正确。对A选项，由于乙醇存在分子间氢键，而氯乙烷不存在氢键，所以乙醇的沸点(78.5)高于氯乙烷的沸点(12.3)；同样道理，D选项中，H2O的沸点(100)高于H2Te的沸点。答案B3下列说法不正确的是()A分子间作用力是分子间相互作用力的总称B分
16、子间氢键的形成除使物质的熔、沸点升高外，对物质的溶解度、硬度等也都有影响C分子间作用力与氢键可同时存在于分子之间D氢键是一种特殊的化学键，它广泛地存在于自然界中解析氢键不是化学键，化学键是分子与分子间强烈的相互作用，而氢键是分子间比分子间作用力稍强的作用力，它们不是包含与被包含的关系。答案D例A、B、C、D四种元素处于同一短周期，在同族元素中，A的气态氢化物的沸点最高，B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的，C的电负性介于A、B之间，D与B相邻。请填空：(1)在B的单质分子中存在_个键，_个键。(2)已知B的气态氢化物很容易与H结合，B原子与H间形成的键叫_，形成的离子立体构型为
17、_，其中B原子采取的杂化方式是_。(3)在A、B、C、D四种元素形成的电子数相同的四种氢化物中，沸点最低的是_(写分子式)，其沸点显著低于其他三种氢化物的原因是：_。(4)A的氢化物易溶于水，而D的氢化物难溶于水，原因是_。解析根据题给信息，A为短周期元素，其气态氢化物的相对分子质量在同族元素氢化物中不是最大的，而沸点最高，说明A的氢化物可形成氢键，故A可能是N、O、F中的一种，则A、B、C、D为第二周期元素，B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的，则B为N，C的电负性介于A、B之间，则C为O，A为F；D与B相邻则为碳。(1)B单质即N2，其结构式为NN，三键中有一个键，2个键。
18、(2)NH3分子中N原子上有一对孤对电子，可与H以配位键结合成 ，据价层电子对互斥理论知，该微粒为正四面体形，其中N的杂化方式为sp3杂化。(3)F的氢化物只有一种HF，电子数为10，其他有10个电子的氢化物分别是NH3、H2O、CH4，其中CH4沸点最低，因为只有CH4分子间不能形成氢键，其他三种分子间均形成氢键，故它们的氢化物沸点显著高于CH4。(4)根据相似相溶原理作答。答案(1)21(2)配位键正四面体形sp3杂化(3)CH4CH4分子间只有范德华力没有氢键，而NH3、H2O、HF分子间还存在氢键(4)HF和H2O均为极性分子，CH4为非极性分子1下列说法中不正确的是()A键比键重叠程
19、度大，形成的共价键强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DN2分子中有一个键，2个键解析从原子轨道重叠程度看，键轨道重叠程度比键重叠程度小，故键稳定性低于键。在单质分子中存在键(如Cl2、H2)、键(N2中存在键和键)，稀有气体为单原子分子，不存在化学键。答案C2下列分子中，既含有键又含有键的是()ACH4BHClCCH2=CH2 DF2解析乙烯分子中碳原子发生sp2杂化，其中碳碳原子和碳原子与氢原子之间分别以“头对头”重叠形成键，由于每个碳原子上均有一个垂直于杂化平面的p轨道，两个p轨道间通过“肩并肩”重叠方形成键。答案C3下列物质中不存在氢键的是()A冰
20、醋酸中醋酸分子之间B液态氟化氢中氟化氢分子之间C一水合氨分子中的氨分子与水分之间D可燃冰(CH48H2O)中甲烷分子与水分子之间解析只有非金属性很强的元素与氢元素形成强极性的共价键之间才可能形成氢键，CH不是强极性共价键。故选D。答案D4下列现象与氢键有关的是()NH3的熔、沸点比第A族其他元素氢化物的熔、沸点高小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶冰的密度比液态水的密度小尿素的熔、沸点比醋酸的高邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的低水分子在较高温度下也很稳定A BC D解析氢键存在于电负性较大的N、O、F原子与另外含氢的分子之间，而水的稳定性与分子内的OH共价键的强度有关。答案B5按要求完成
21、下列问题：(1)写出基态Fe的电子排布式和Mg2的轨道表示式_、_。(2)指出配合物K3Co(CN)6中的中心离子、配位体及其配位数：_、_、_。(3)判断BCl3分子的空间构型、中心原子成键时采取的杂化轨道类型及分子中共价键的键角为_、_、_。(4)若Pt(NH3)2Cl2分子是平面结构，请画出Pt(NH3)2Cl2可能的结构简式_、_。(5)下列分子中若有手性分子，请用“*”标出其手性碳原子。解析(2)在配合物中，往往是过渡元素的原子或离子存在空间轨道与含有孤对电子的分子或离子形成配位键，其中提供轨道的原子或离子是中心原子或中心离子，如本题中的Co3，提供电子对的分子是配体，如本题中的CN
22、。(3)硼原子的价电子均参与成键，其电子对数为3，则为sp2杂化，分子的空间构型为平面结构。(4)Pt(NH3)2Cl2分子是平面结构，则为四边形，相同的微粒如NH3可能在同一边或成对角线关系。(5)所谓的手性碳原子是指中心碳原子以四条单键与四个不同的基团连接，故只有第一个分子内存在手性碳原子。答案(1)1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2(2)Co3CN6(3)平面正三角形sp2120(4) (5) 6(2008江苏)已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数ABCDE。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC的晶体为离子晶体，D的二价阳
23、离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24，ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为21，三个氯离子位于外界。请根据以上情况，回答下列问题：(答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为_。(2)B的氢化物分子的空间构型是_，其中心原子采取_杂化。(3)写出化合物AC2的电子式_；一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体，其化学式为_。(4)E的核外电子排布式是_，ECl3与B、C的氢化物形成的配合物的化学式为_。(5
24、)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时，B被还原到最低价，该反应的化学方程式是_。解析由题意知，A、B、C、D、E分别为：C、N、O、Mg、Cr，CrCl3与NH3和H2O形成的配合物为Cr(NH3)4(H2O)2Cl3。本题是有关电子排布、配合物、电离能等问题的考查，注意电子排布中的特殊情况：d轨道、s轨道的全充满、半充满情况，如：24CrAr3d54s1,29CuAr3d104s1。答案(1)COCSi。(2)晶体硅中一个硅原子周围与4个硅原子相连，呈正四面体结构，所以杂化方式是sp3。(3)SiC电子总数是20个，则氧化物为MgO；晶格能与所组成离子所带电荷成正比，与离子半径成反比，MgO与CaO的离子电荷数相同，Mg2半径比Ca2小，MgO晶格能大，熔点高。(4)Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，pp轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的键。答案(1)1s22s22p63s23p2OCSi(2)sp3共价键(3)MgMg2半径比Ca2小，MgO晶格能大(4)Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，pp轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的键
