微粒間的相互作用

1、第二章 微粒間的相互作用化學(xué)研究中的分類思想：分類思想是根據(jù)對象的共同點(diǎn)和差異點(diǎn)，將對象區(qū)分為不同層次的類別，把對象加以系統(tǒng)化，從而分類研究的思想方法。本章中通過原子間能夠以不同的類型的化學(xué)鍵互相結(jié)合，分子間存在的相互作用，原子形成的分子為什么有不同的立體結(jié)構(gòu)等的研究，很好地體現(xiàn)了化學(xué)研究中的分類思想。本章導(dǎo)讀知識要點(diǎn)重要指數(shù)鏈接考題學(xué)習(xí)策略1.共價(jià)鍵的形成、 本質(zhì)及共價(jià)鍵的特征與類型例1、（ 07年荷澤）例7、（ 01上海）例15、（04 日照）例17、（04天津）知道共價(jià)鍵的主要類型，能用鍵 能、鍵長、鍵角等說明簡單分子的 某些性質(zhì)。體驗(yàn)科學(xué)的魅力。2.常見分子的立 體構(gòu)形及分子的 性質(zhì)例

2、3、. （06全國n ）例9、（06 廣州）例14、（05 上海）認(rèn)識共價(jià)分子結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù) 雜性，能根據(jù)有關(guān)理論判斷簡單分 子或離子的構(gòu)型，能說明簡單配合 物的成鍵情況，發(fā)展探究物質(zhì)結(jié)構(gòu) 的興趣。3.離子鍵、配位鍵 和金屬鍵的形成 過程及實(shí)質(zhì)與特 征。例& （ 07年濱州） 例18、（04北京）能說明離子鍵的形成，能根據(jù)離子 化合物的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性 質(zhì)；知道金屬鍵的含義，能用金屬 鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。4.分子間作用力的 類型和范德華力的 特點(diǎn)及對物質(zhì)性質(zhì) 的影響例2、（06 黃岡） 例5、（04 江蘇）結(jié)合實(shí)例說明化學(xué)鍵和分子間作 用力的區(qū)別。舉例說明分子間作用 力對物質(zhì)的

3、狀態(tài)等方面的影響。5.氫鍵的形成條件、 類型、特點(diǎn)以及氫鍵 對物質(zhì)性質(zhì)的影響例12. （06北京）列舉含有氫鍵的物質(zhì)，知道氫鍵的 存在對物質(zhì)性質(zhì)的影響。 在理論分 析和實(shí)驗(yàn)探究過程中學(xué)習(xí)辯證唯 物主義的方法論，逐步形成科學(xué)的 價(jià)值觀。6、化學(xué)鍵、共價(jià)鍵、 離子鍵、金屬鍵、分 子間作用力、氫鍵之 間的區(qū)別與聯(lián)系例4、（06 臨沂）例13、（05廣東）學(xué)會運(yùn)用結(jié)構(gòu)來分析離子鍵、共價(jià) 鍵、金屬鍵、范德華力和氫鍵的方 法。通過對鍵的概念、微粒間的作 用的學(xué)習(xí)，掌握使知識系統(tǒng)化和網(wǎng) 絡(luò)化的學(xué)習(xí)方法，感受物質(zhì)結(jié)構(gòu)的 奇妙與和諧。第一節(jié)共價(jià)鍵模型“臭氧空洞”的危害已被人類所認(rèn)識人。南極上空部分區(qū)域臭氧接近消

4、失。 行善的臭氧”，是那些在高空大氣平流層中的臭氧，它們能抵擋有害的紫外線，保護(hù)地球生物，降低我們接受日照后患皮膚癌的 幾率。人類呼吸的氧氣是由兩個(gè)氧原子構(gòu)成，而臭氧都是由三個(gè)氧原子組成。同是氧原子構(gòu)成的分子，其 性質(zhì)為什么不同呢？顯然是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)不同引起的。氧氣和臭氧中有怎樣的化學(xué)結(jié)構(gòu)呢？對共價(jià)鍵的學(xué)習(xí) 肯定能幫你理解其中的奧秘。高手支招之一：細(xì)品教材一、共價(jià)鍵1、化學(xué)鍵的定義：分子里相鄰的原子之間強(qiáng)烈的相互作用叫化學(xué)鍵。分子里原子之間的相互作用，按作用的強(qiáng)度分類分為兩種，一種是強(qiáng)烈的，一種是微弱的，化學(xué)鍵是 強(qiáng)烈的相互作用，而不是微弱的相互作用。化學(xué)鍵是使原子（廣義原子）相互聯(lián)結(jié)形成分子（

5、廣義分子） 的主要因素，化學(xué)鍵包括共價(jià)鍵、離子鍵、金屬鍵三種類型。關(guān)于化學(xué)鍵的理解：“分子”是廣義的分子，它不僅指H2、H2O、C02、H2SO4等分子，還包括 C （金剛石和石墨），Si、SiO2、NaC1、CaC12、Al、Cu 等物質(zhì)?！霸印币彩菑V義的原子，它不僅指H、0、Cl、S等原子，還包括 Na+、Cl等離子。2、共價(jià)鍵的形成及本質(zhì)（1 ）定義：原子間通過共用電子對所形成的化學(xué)鍵叫共價(jià)鍵。（2）共價(jià)鍵形成和本質(zhì)共價(jià)鍵形成的本質(zhì)：當(dāng)成鍵原子相互接近時(shí)，原子軌道發(fā)生重疊，自旋方向相反的未成對電子配對成鍵，兩原子核間的電 子云密度增大，體系的能量降低。女口：當(dāng)兩個(gè)氫原子相互接近時(shí)，若兩

6、個(gè)氫原子核外電子的自旋方向相反，它們接近到一定距離時(shí)，兩個(gè)1s軌道發(fā)生重疊，電子云在兩原子核之間出現(xiàn)的機(jī)會增大。隨著核間距離的減小， 核間電子出現(xiàn)的機(jī)會增大，體系的能量降低，達(dá)到能量最低狀態(tài)。核間距進(jìn)一步減小時(shí)，兩原子間的斥力使體系的能量升高， 這種排斥作用又將氫原子推回到平衡位置。如圖2-1相互扛TJI-.電F長栢肖重晝潭戰(zhàn)皿撲子萌2-1高手筆記： 自旋相反的未成對電子可配對形成共價(jià)鍵。成鍵電子的原子軌道盡可能達(dá)到最大程度的重疊。重疊越多，體系能量降低越多，所形成的 共價(jià)鍵越定。以上稱最大重疊原理。（3）共價(jià)鍵的形成條件 形成共價(jià)鍵的條件：電負(fù)性相同或差值小的非金屬元素原子相遇時(shí)，或同種或不

7、同種非金屬元素的 原子相遇，且原子的最外電子層有未成對電子。 形成共價(jià)鍵的微粒：共價(jià)鍵成鍵的粒子是原子。原子既可以是相同相同元素的原子，也可以是不同 元素的原子。 同種非金屬元素原子間形成非極性鍵，如O2,H2,N2等。不同種非金屬元素原子間形成極性鍵，如HCI、CO2、H2SO4 等。高手筆記：一般非金屬元素的原子之間通過共價(jià)鍵結(jié)合。如非金屬氣態(tài)氫化物、水、酸、非金屬氧化物等物質(zhì)中的元素都以共價(jià)鍵結(jié)合。共價(jià)鍵存在于非金屬單質(zhì)、共價(jià)化合物中，也可存在于離子化合物中（例如，氫氧化鈉、過氧化鈉、 硫酸鉀等）。例1、下列有關(guān)共價(jià)鍵的敘述中，不正確的是（）A、某原子跟其他原子形成共價(jià)鍵時(shí)，其共價(jià)鍵數(shù)一

8、定等于該元素原子的價(jià)電子數(shù)。B、水分子內(nèi)氧原子結(jié)合的電子數(shù)已經(jīng)達(dá)到飽和，故不能再結(jié)合其他氫原子。C、非金屬元素原子之間形成的化合物也可能是離子化合物D、所有簡單離子的核電荷數(shù)與其核外電子數(shù)一定不相等。解析：非金屬元素的原子形成的共價(jià)鍵數(shù)目取決于該原子最外層的不成對電子數(shù)，一般最外層有幾個(gè)不 成對電子就能形成幾個(gè)共價(jià)鍵，故A說法不正確。一個(gè)原子的未成對電子一旦與另一個(gè)自旋相反的未成對電子成鍵后，就不能再與第三個(gè)電子再配對成鍵，因此，一個(gè)原子有幾個(gè)不成對電子，就會與幾個(gè)自旋相 反的未成對電子成鍵，這就是共價(jià)鍵的飽和性，故一個(gè)氧原子只能與兩個(gè)氫原子結(jié)合生成H2O, B正確。非金屬元素原子之間形成的化

9、合物也可能是離子化合物，如NH4CI等銨鹽。不管是陰離子還是陽離子，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)必定存在差別。此差值就是離子所帶的電荷數(shù)。答案：A（3）共價(jià)鍵形成的表示電子式：a、原子的電子式：中性原子最外層電子數(shù)未發(fā)生變化，書寫時(shí)應(yīng)把最外層電子都表達(dá)出來，排列形式一般要求在元素符號的上下左右四個(gè)方向， 以不超過3個(gè)電子而排列開來畫出。 以電子對的形式表示。 例如，氧原子0 *等。各主族元素原子的典型電子式族InIVVVD典型元素的電子 式NaxAlxXXXX 兀護(hù) X3OC xSxXXb、共價(jià)化合物的電子式共價(jià)化合物分子是由原子通過共用電子對結(jié)合而成的，書寫電子式時(shí)，應(yīng)把共用電子對寫在兩成鍵原 子

10、之間，然后不要忘記寫上未成鍵電子。如果是不同鍵型也可用電子對的位置不同顯示出來。例如：ClCl鍵是非極性鍵，共用電子對應(yīng)寫在兩個(gè)Cl原子正中間。HCI，H Cl是極性鍵，共用電子對應(yīng)偏離 H原子而偏向Cl原子。如果是多原子形成的分子，有時(shí)電子式也可粗略地顯示出分子的構(gòu)型來。如H2O2、NH3、HClO分子的電子式：用電子式表示化合物的形成過程共價(jià)鍵的形成用電子式表示時(shí)，同樣是前面寫出成鍵原子的電子式，后面寫出共價(jià)型分子的電子式, 中間用一箭頭t連起來即可。如HClH2 :H- +高手筆記：用電子式表示化合物時(shí)，一要搞清成鍵原子間形成的離子鍵還是共價(jià)鍵；二是不要混淆“用電子式表示物質(zhì)”和“用電子

11、式表示分子的形成過程”。前者只要求寫化合物的電子式，后者要表示出過程。例2、下列分子含有的電子數(shù)目與HF相同，且只有兩個(gè)極性共價(jià)鍵是（）A、CO2B、N2OC、H2O D、CH4解析：HF含有10個(gè)電子，CO2含有22個(gè)電子，20含有22個(gè)電子，出。含有10個(gè)電子，2個(gè)0-H 極性鍵，CH4含有10個(gè)電子，4個(gè)C-H極性鍵。答案：C3、b鍵與n鍵（1）定義：b鍵：原子軌道以“頭碰頭”方式相互重疊導(dǎo)致電子在核間出現(xiàn)的概率增大而形成的共 價(jià)鍵稱為b鍵。n鍵：原子軌道以“肩并肩”方式相互重疊導(dǎo)致電子在核間出現(xiàn)的概率增大而形成的共價(jià)鍵稱為n鍵。（2）形成:分子中b鍵的形成時(shí)電子云示意圖：（圖2-2）耐

12、鍵“肩并肩”方式形成的 n鍵（圖2-3）工女口：氮原子的價(jià)電子排布是 2S22P3。根據(jù)洪特規(guī)則，氮原子中處于2P軌道的三個(gè)電子實(shí)際上分別占據(jù)2Px、 2Py和2Pz三個(gè)原子軌道，是三個(gè)未成對電子。當(dāng)形成氮分子的氮原子相互接近時(shí)，若一個(gè)氮原子2Pz軌道上的一個(gè)電子與另一個(gè)氮原子2Pz軌道上的一個(gè)電子配對形成一個(gè)共價(jià)鍵，此時(shí)它們的2Px和2Py軌道會同時(shí)分別發(fā)生重疊，因此處于這兩個(gè)軌道上的電子也會分別兩兩配對形成兩個(gè)共價(jià)鍵，從而形成氮氮叁鍵：N三N。仔細(xì)分析氮分子中的三個(gè)共價(jià)鍵，可以發(fā)現(xiàn)它們并不是完全等同的。當(dāng)兩個(gè)氮原子的2Pz軌道以“頭碰頭”的方式相互重疊形成b鍵時(shí),2Px和2Py軌道只能分別

13、采取相互平行“肩并肩”的方式重疊形成 n鍵。原子軌道以“頭碰頭”的方式比以“肩并肩”的方式重疊的程度大，電子在核間出現(xiàn)的概率大，形成的共價(jià)鍵強(qiáng)。高手筆記：在由兩個(gè)原子形成的多個(gè)共價(jià)鍵中，只能有一個(gè)b鍵，而n鍵可以是一個(gè)或多個(gè)。例如,氮分子的N = N中有一個(gè)b鍵，兩個(gè)n鍵。原子軌道以“頭碰頭”的方式比以“肩并肩”的方式重疊的程度大，電子在核間出現(xiàn)的概率大， 形成的共價(jià)鍵強(qiáng)。例3、下列物質(zhì)的分子中既有b鍵，又有n鍵的是()HCI出0 C2H2A、C、 N2 H2O2 C2H4B、D、解析：共價(jià)鍵盡可能沿著原子軌道重疊最大的方向形成，這樣原子軌道重疊愈多，形成的鍵越牢固。其中b鍵是原子軌道以“頭碰

14、頭”的方式成鍵， n鍵是原子軌道以“肩并肩”的方式成鍵， b鍵比n鍵強(qiáng)。 當(dāng)兩個(gè)原子間能形成多個(gè)共用電子對時(shí)，先形成一個(gè) b鍵，另外的原子軌道只能形成 n鍵。N2中有三個(gè)共 價(jià)鍵；一個(gè)b鍵，兩個(gè)n鍵；C2H4中碳碳原子之間有兩個(gè)共價(jià)鍵：一個(gè) b鍵，一個(gè)n鍵；C2H2中碳碳原 子之間有三個(gè)共價(jià)鍵：一個(gè) b鍵，兩個(gè)n鍵。答案：D4、共價(jià)鍵的特征共價(jià)鍵的特征：共價(jià)鍵具有方向性和飽合性(1 )飽合性：一個(gè)原子中的一個(gè)未成對電子與另一個(gè)原子中的一個(gè)未成對電子配對成鍵后，就不能 再與其他原子的未成對電子配對成鍵，即每個(gè)原子所能形成共價(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。例如，氯

15、原子中只有一個(gè)未成對電子，所以兩個(gè)氯原子之間可以形成一個(gè)共價(jià)鍵，結(jié)合成氯分子，表 示為CI-CI ;氮原子中有三個(gè)未成對單電子，兩個(gè)氮原子之間能夠以共價(jià)叁鍵結(jié)合成氮分子，表示為N三N ,一個(gè)氮原子也可與三個(gè)氫原子以三個(gè)共價(jià)鍵結(jié)合成氨分子。（2）方向性：共價(jià)鍵將盡可能沿著電子概率出現(xiàn)最大的方向形成，這就是共價(jià)鍵的方向性。除s軌道是球形對稱的外，其他原子軌道在空間都具有一定的分布特點(diǎn)，在形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊得愈多，電子在核間出現(xiàn)的概率愈大，所形成的共價(jià)鍵就愈牢固。例如，硫原子的價(jià)電子構(gòu)型是 3s23p4，有兩個(gè)未成對電子，如果它們分布在互相垂直的3Px和3Py軌道中，那么當(dāng)硫原子與氫原子結(jié)合

16、生成硫化氫分子時(shí)， 一個(gè)氫原子的1s軌道上的電子能與硫原子的 3px軌 道上的電子配對成鍵，另一個(gè)氫原子的 1s軌道上的電子只能與硫原子的 3py軌道上的電子配對成鍵。高手筆記：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。 共價(jià)鍵的方向決定了分子的立體構(gòu)型。例4、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)鍵的飽和性決定了分子內(nèi)部的原子的數(shù)量關(guān)系D、共價(jià)鍵的方向性決定了分子的立體構(gòu)型E、共價(jià)鍵的飽和性與原子軌道的重疊程度有關(guān)F、硫化氫分子中的

17、兩個(gè)共價(jià)鍵的夾角與硫原子的兩個(gè)未成對電子所在的原子軌道的夾角有關(guān) 解析：一般的，原子的未成對電子一旦配對成鍵，就不再與其他原子的未成對電子配對成鍵了，故原子的未成對電子數(shù)目決定了該原子形成的共價(jià)鍵具有飽和性，這一飽和性也就決定了該原子成鍵時(shí)最 多連接的原子數(shù)，故 A、C正確；形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊的程度越大越好，為了達(dá)到原子軌道的 最大重疊程度，成鍵的方向與原子軌道的伸展方向就存在著必然的聯(lián)系，這種成鍵的方向性也就決定了 所形成分子的構(gòu)型，故 B、D、F正確。E是錯誤的。答案：E4極性鍵和非極性鍵（1）、定義：極性鍵-當(dāng)成鍵原子所屬元素的電負(fù)性不同，兩個(gè)原子吸引電子的能力不同，共用的電 子

18、偏向電負(fù)性大的原子一方，電子在此原子周圍出現(xiàn)的概率相較大而使其帶部分負(fù)電荷，元素電負(fù)性小的 原子帶部分正電荷。這種共價(jià)鍵叫極性共價(jià)鍵，簡稱極性鍵。非極性鍵-當(dāng)成鍵原子所屬元素的電負(fù)性相同，兩個(gè)原子吸引電子的能力相同，共用的電子不偏向 其中任何一個(gè)原子，電子在每個(gè)原子周圍出現(xiàn)的概率相等，參與成鍵的原子都不顯電性，叫非極性共價(jià)鍵，簡稱非極性鍵。（2）、非極性鍵的形成條件：原子所屬元素的電負(fù)性相同，即兩個(gè)原子吸引電子的能力相同。女口： H-H鍵、Cl- Cl鍵、N三N鍵都是非極性鍵。非極性鍵可以存在于單質(zhì)中，也可以存在于化合物 中，女口 Na2Q中的0-0鍵，CHCHOH中的C-C鍵。（3）、極性鍵

19、的形成條件：原子所屬元素的電負(fù)性不同，兩個(gè)原子吸引電子的能力也就不同。女口： HCl分子中,CL吸引電子的能力比 H強(qiáng),共用電子對偏向 Cl原子，偏離H原子，而使Cl 一方相對 顯負(fù)電性,H 一方相對顯正電性。如 HO中的0-H鍵,CO2中的C=O鍵都是極性鍵。極性鍵不存在于單質(zhì)分子 中，只存在于化合物中，如NaOH中的O-H鍵,NH4Cl中的N-H鍵,CH4中的C-H鍵等都是極性鍵。高手筆記：在極性鍵中，根據(jù)成鍵原子所屬元素電負(fù)性的差值不同，形成的共價(jià)鍵的極性強(qiáng)弱也有所不同。所以，極性鍵又有強(qiáng)極性鍵（如H-F中的極性鍵）和弱極性鍵（如 H-I中的極性鍵）之分。當(dāng)電負(fù)性差值為零時(shí)，通常形成非極

20、性共價(jià)鍵；差值不為零時(shí)，形成極性共價(jià) 鍵；而且差值越小，形成的共價(jià)鍵極性越弱。例5、從電負(fù)性角度來判斷下列元素之間易形成共價(jià)鍵的是（A、Na 和 ClB、Cl 和 HC、Na 和 H D、I 和 Br解析：電負(fù)性相同或差值小的非金屬元素的原子間形成的化學(xué)鍵為共價(jià)鍵。答案：BD二、鍵參數(shù)定義：像“鍵能”、“鍵長”這樣一些表明化學(xué)鍵性質(zhì)的物理量，通常稱為“鍵參數(shù)”高手筆記：共價(jià)鍵的鍵參數(shù)主要有鍵能、鍵長、鍵角和鍵的極性。1、鍵能（1 ）定義：在101.3kPa、298K條件下，斷開1molAB（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原子所吸收的能量稱為 A-B鍵的鍵能。（2）表示方示：

21、Ea-b（A和B分別表示成鍵的兩個(gè)原子，可以相同，也可以不同）（3 ）特點(diǎn)：定量地表示化學(xué)鍵的強(qiáng)弱程度。鍵能愈大，斷開時(shí)需要的能量愈多，這個(gè)化學(xué)鍵就愈牢 固；反之，鍵能愈小，斷開時(shí)需要的能量就愈少，這個(gè)化學(xué)鍵就愈不牢固。（4）可以判斷分子的相對穩(wěn)定性。女口： EH-1=297kJ mol-1,而EH-Cl =431kJ mol-1，所以碘化氫分子較不穩(wěn)定，易分解，氯化氫分子則較 穩(wěn)定，難以分解。高手筆記：鍵能的概念是為對比鍵的強(qiáng)度提出來的，是從能量角度來衡量共價(jià)鍵強(qiáng)度的物理量。例6、根據(jù)下表中所列鍵能的數(shù)據(jù)，判斷下列分子中，最不穩(wěn)定的是（）化學(xué)鍵h-hH-ClH-BrBr-Br鍵能/KJ mo

22、l-1436431363193A、HCl B、HBrC、H2 D、B2解析：分子中共價(jià)鍵的鍵能越大，鍵長越短，鍵越牢固，分子越穩(wěn)定。答案：D2. 鍵長（1）定義：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。女口：在氯分子中，兩個(gè)氯原子的原子核間的距離（簡稱核間距）就是Cl Cl鍵的鍵長。同樣，在氯化氫分子中，氫原子與氯原子的核間距，就是H-Cl鍵的鍵長。（2）特點(diǎn)：化學(xué)鍵的鍵長愈短，化學(xué)鍵愈強(qiáng)，鍵愈牢固（3）意義：鍵長是影響分子空間構(gòu)型的因素之一。高手筆記：同一種鍵在不同分子中的鍵長不同，通常所用的數(shù)據(jù)是一種統(tǒng)計(jì)平均值即平均鍵長作為該鍵的鍵長。例如，C C單鍵的鍵長在金剛石中為154.2p

23、m,在乙烷中為153.3pm，在丙烷中為154pm,在環(huán)已烷中為153pm,因此將C C單鍵的鍵長定為154pm=就相同的兩原子形成的鍵而 言，單鍵鍵長雙鍵鍵長叁鍵鍵長。例7、下列單質(zhì)分子中，鍵長最長，鍵能最小的是（）A. H2B. CI2C. Br2D. I2解析：決定鍵長的因素是原子半徑的大小。本題轉(zhuǎn)化為如何比較上述四種元素原子半徑的大小。結(jié)合 半徑變化規(guī)律，四者的半徑大小順序?yàn)椋簂BrCIH.答案：D3鍵角（1 ）定義：在多原子分子中，兩個(gè)化學(xué)鍵之間的夾角叫做鍵角。（2）意義：鍵角常用于描述多原子分子的空間構(gòu)型。例如：二氧化碳分子中兩個(gè)碳氧鍵（ C=O ）間的夾角為180。，所以CO2分

24、子是直線型；水分子中兩 個(gè)氫氧鍵（H-O ）間的夾角為104.5,所以 出0分子不是直線形而是 V形形。氨分子中每兩個(gè)氮?dú)滏I（N-H） 間的夾角均為107.3，所以NH3分子是三角錐形。例9、下列分子中鍵角最大的是（）A . CH4B . NH3C . H2OD . CO2解析：CH4分子是正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角為109.5 , NH3分子呈三角錐形，鍵角約 107.3,出0是V形分子，兩個(gè) H O鍵的鍵角為104.5 , CO2是直線形分子，鍵角為180。答案：D鍵角是分子中價(jià)鍵與價(jià)鍵鍵軸之間的夾角，鍵角是反映分子空間構(gòu)型的一個(gè)重要參數(shù)。鍵角是共價(jià) 鍵方向性的反映。鍵角與分子的形狀（空間構(gòu)型）有

25、密切聯(lián)系。一般而言，根據(jù)分子中的鍵角和鍵長可確定分子的空間構(gòu)型，鍵角還可以影響分子的溶解性、熔沸點(diǎn)等。高手支招之二：基礎(chǔ)整理本節(jié)在原子結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，利用基態(tài)原子的核外電子排布的知識、電負(fù)性的知識，探討共價(jià)鍵的形成和實(shí)質(zhì)、共價(jià)鍵的類型、共價(jià)鍵的特征，并介紹鍵參數(shù)。通過交流與研討來學(xué)習(xí)S鍵和n鍵。方向性* （決定了）分子立體構(gòu)型本質(zhì)k （決定了）特點(diǎn)飽合性* （決定了）原子按一定數(shù)目結(jié)合共價(jià)鍵模型極性鍵和非極性鍵（按共用電子對是否有偏移來分）分類（鍵能的大小描述鍵的強(qiáng)弱，鍵能越大同，（鍵長越短，鍵越牢固）（和化學(xué)鍵的方向性共同決定分子的空間構(gòu)型）鍵就越強(qiáng)）b鍵與n鍵（按原子規(guī)道重疊方

26、式來分） 鍵能 鍵參數(shù) J鍵長L鍵角高手支招之三：綜合探究一、b鍵與n鍵的比較1、b鍵的特點(diǎn)是：兩個(gè)原子的成鍵軌道沿鍵軸的方向以“頭碰頭”的方式重疊。原子軌道重疊部分沿 著鍵軸呈圓柱形對稱，由于成鍵軌道在軸向上重疊，故成鍵時(shí)原子軌道發(fā)生最大程度的重疊，所以b鍵的鍵能大，穩(wěn)定性高（能量低）。形成b鍵的兩原子軌道沿鍵軸方向進(jìn)行重疊，重疊部位在兩原子核間，鍵軸處。重疊程度較大。2、n鍵的特點(diǎn)是：兩個(gè)原子軌道以平行或“肩并肩”方式重疊，原子軌道重疊部分對通過一個(gè)鍵軸的 平面具有鏡面反對稱性，從原子軌道重疊的程度看，n鍵軌道重疊程度要比 b鍵軌道重疊程度小，n鍵的鍵能要小于b鍵的鍵能，所以n鍵的穩(wěn)定性也

27、低于 b鍵。n鍵的電子活動性較高，它是化學(xué)反應(yīng)的積極參 加者。形成n鍵的兩原子軌道沿鍵軸方向在鍵軸兩側(cè)平行重疊，所形成的鍵稱n鍵。重疊部位在鍵軸上、下 方，鍵軸處為零。重疊程度較小。3、（T鍵和n鍵的特征比較鍵類型異建n鍵原子軌道重疊方式沿鍵軸方向相對重疊沿鍵軸方向平行重疊十原子軌道重疊部位兩原子核之間，在鍵軸處鍵軸上方和下方，鍵軸處為零原子軌道重疊程度大小鍵的強(qiáng)度較大較小化學(xué)活潑性不活潑活潑.共價(jià)鍵與分子的立體構(gòu)型鍵角180120109o28中心原子位置n a , n b川AIV AV AW Avn a中心原子孤對電子數(shù)000123分子幾何構(gòu)型直線型平面三角正四面體三角錐V字形直線型實(shí)例Be

28、Cl2Hg Cl 2BF3CH4SiCl4NH3PH3H2OH2SHCl高手支招之四：典題例析例1、從鍵能的角度來看，下列物質(zhì)中與H2化合時(shí)，最難的是（）A、氟氣 B 、氮?dú)?C、氯氣 D、氧氣解析：氮?dú)庵谢瘜W(xué)鍵是三鍵，鍵能大，鍵能越大，化學(xué)鍵就越牢固，含有該鍵的分子就越穩(wěn)定，越不 易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。答案：B例2、X、Y兩元素的原子，當(dāng)它們分別獲得兩個(gè)電子，形成稀有氣體元素原子的電子層結(jié)構(gòu)時(shí)，X放出的能量大于 Y放出的能量；Z、W兩元素的原子，當(dāng)它們分別失去一個(gè)電子形成稀有氣體元素的原子的電 子層結(jié)構(gòu)時(shí)，W吸收的能量大于 Z吸收的能量，則 X、Y和Z、W分別形成的化合物中，最不可能是共價(jià)化 合物

29、的是（）A、Z2X B、Z2Y C 、W2X D、W2Y解析：X比Y易得電子，Z比W易失電子，故 X Z的電負(fù)性相差最大，形成的是離子鍵。答案：A例3、對X O H型化合物而言，X是除去H 0外的其他元素時(shí)，下列各說法中，正確的是（）A、當(dāng)X是活潑的金屬時(shí)，它一定是強(qiáng)堿B、 當(dāng)X是得電子能力很強(qiáng)的兀素時(shí)，X 0 H一定為酸C、X C H的水溶液不能導(dǎo)電D、X C H - -定是 直線形的解析：當(dāng)X為活潑金屬時(shí)，X-0的鍵極性較強(qiáng)，X C H易從X 0H處斷裂，而呈強(qiáng)堿性；當(dāng) X為非 金屬性強(qiáng)的元素時(shí)，X吸引0的能力增強(qiáng)，共用電子對向 X方向偏移，增強(qiáng)了 C H的極性，易從X0-H處 斷裂，而顯

30、酸性，如 HCIQ而X沒有具體指明為何種元素時(shí)，無法判斷其溶液的導(dǎo)電性。又由于0的兩個(gè) 未成對電子在p軌道上，當(dāng)其形成共價(jià)鍵時(shí)，不可能是直線形的。答案：AB例4、下列物質(zhì)的變化過程中，有共價(jià)鍵明顯被破壞的是（）A、丨2升華B、NaCI顆粒被粉碎C、HCI溶于水得鹽酸D、從NH4HCO中聞到了刺激性氣味解析：A、12的升華是物理變化，共價(jià)鍵未被破壞。B NaCI是離子化合物，其中有離子鍵而無分子間作用力，NaCI顆粒被粉碎的過程有離子鍵被破壞。C、HCI是共價(jià)型分子，分子中有共價(jià)鍵。HCI溶于水形成鹽酸的過程中有變化：HCI=H+C，此變化中H-CI共價(jià)鍵被破壞。D、NHHCO是由NH4和HCO

31、3組成的離子化合物，NH+與HCO3-之間的化學(xué)鍵是離子鍵。NH4內(nèi)的有關(guān)原子之間 HCO內(nèi)的有關(guān)原子之間的化學(xué)鍵是共價(jià)鍵。從 NHHCO中聞到刺激性氣味，是因?yàn)榘l(fā)生了化學(xué)反應(yīng)：NHHCO=NH f +COf +O。比較NH與NH4,、CQ與HCO3一的組成可知，NHHCO分解的過程既有離子鍵被破壞，又有共價(jià)鍵被破壞。答案：C D例5、有以下物質(zhì)：HF,CI2,HON2，CH,CH,耳，H2O2,HCN（ H-g N）;只 含有極性鍵的是 ;只含有非極性鍵的是 ;既有極性鍵，又有非極性鍵的是 ;只有b鍵的是;既有b鍵，又有n鍵的是。含有由兩個(gè)原子的 s軌道重疊形成的 b鍵的是，含有由一個(gè)原子的

32、s軌道與另一個(gè)原子的 p軌道重疊形成的b鍵的是，含有由一個(gè)原子的p軌道與另一個(gè)原子的 p軌道重疊形成的b鍵的是。解析：根據(jù)極性鍵與非極性鍵的區(qū)別，b鍵和n鍵的產(chǎn)生條件和形成過程回答。答案：例6、下列各組物質(zhì)中，所有化學(xué)鍵都是共價(jià)鍵的是（）A. H2S 和 NaOB . HO 和 CaFaC. NH和 N2D . HNO和 NaCI解析：電負(fù)性相同或差值小的非金屬元素的原子間形成的化學(xué)鍵為共價(jià)鍵。答案：C例7、下列各說法中正確的是（）A. 分子中鍵能越高，鍵長越大，則分子越穩(wěn)定B. 元素周期表中的IA 族（除H外）和四A族元素的原子間不能形成共價(jià)鍵C. 水分子可表示為 HO- H,分子中鍵角為1

33、80D. H O鍵鍵能為463KJ/mol，即18克H20分解成 f和Q時(shí)，消耗能量為 2X 463KJ解析：A錯誤，鍵能越高，鍵長越短，分子越穩(wěn)定；B正確，元素周期表中的IA 族（除H外）元素的原子最外層只有一個(gè)電子，為活潑金屬，在反應(yīng)中易失電子，形成陽離子，四A族元素的原子最外層有七個(gè)電子，為活潑非金屬，在反應(yīng)中易得電子，形成陰離子，所以它們之間不能形成共價(jià)鍵；C錯誤，水分子為角形，分子中鍵角為104.5;D錯誤，應(yīng)改為18克H2O分解成H原子和O原子時(shí)，消耗能量為2X 463KJ。答案：B例8、下列分子結(jié)構(gòu)中，原子的最外層電子都能滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是（）A 、XeH B 、CO C 、

34、PCI5 D、HCIO解析：在分子形成的過程中，原子都有趨向最外電子層為8的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)（稀有氣體的結(jié)構(gòu)）。穩(wěn)定結(jié)構(gòu)有8電子結(jié)構(gòu)和2電子結(jié)構(gòu)兩種情況，但也存在能穩(wěn)定存在的其他結(jié)構(gòu)，如對于核電荷數(shù)更大的原子， 由于周圍空間更大，大于 8電子結(jié)構(gòu)。選項(xiàng) A中，氙原子已是8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，當(dāng)它和氟原子結(jié)合時(shí)，最外層電子數(shù)必然超過 8個(gè)；選項(xiàng)B中，碳、氧分別差4個(gè)電子和2個(gè)電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，碳原子分別和兩個(gè)氧原子形成碳氧雙鍵，每個(gè)原子的最外層為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；選項(xiàng) C中的磷原子，最外層有 5個(gè)電子，分別和5個(gè)氯原子結(jié)合，形成 5個(gè)共用電子對，磷原子最外層形成10電子結(jié)構(gòu)；選項(xiàng) D所指的次氯酸，氫、氧達(dá)到穩(wěn)定

35、結(jié)構(gòu)還差的電子數(shù)分別為1、1、2,所以三原子分別提供 1個(gè)、1個(gè)、2個(gè)電子參與形成共用電子對，氯、氧原子達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而氫原子僅能達(dá)到2電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。本題的正確選項(xiàng)只能是B。答案：B例9、下列不屬于配合物或離子的是()2+_ _ 2-A.Ag(NH3)B.: Cu(CN”C.Fe(SCN)3D.M nO解析：Ag(NH)2+中Ag+和NH之間存在配為鍵，Cu(CN)4】2沖Cu2+和CN之間存在配為鍵，F(xiàn)e(SCN)3中 Fe3+和SCN之間存在配為鍵。答案：D高手支招之五：思考發(fā)現(xiàn)一、判斷分子結(jié)構(gòu)中各原子的最外層電子是否滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)1、 分子中含有氫元素， 則氫原子不能滿足最外

36、層 8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，但它滿足 K層為最外層2個(gè)電子的 穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。2、分子中若不含有氫元素， 則按下述方法逐一進(jìn)行判斷；若某元素化合價(jià)絕對值與原子最外層電子數(shù)之和等于8，則該元素的原子最外層滿足 8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，否則將不滿足。如CO2分子中，碳元素的化合價(jià)為+4價(jià)，碳原子最外層電子數(shù)為 4, 二者之和為8，則碳原子滿足最外層 8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；氧元素化合價(jià) 為-2 (其絕對值為2),氧原子最外層電子數(shù)為 6,二者之和為8,則氧原子也滿足最外層 8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)， 故CO2分子中所有原子都滿足最外層 8電子結(jié)構(gòu)。再如BF3分子中，硼元素化合價(jià)為 +3，硼原子最外層電 子數(shù)為3，二者之和為6，故硼原子也

37、不滿足最外層 8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。二、共價(jià)化合物和離子化合物電子式的書寫1、在共價(jià)分子中，共用電子對的書寫一般要滿足穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的原則，要體現(xiàn)出共用特征，不能用方括 號，不需標(biāo)明所帶電荷。如H2的電子式是：:yvH:加骯也：H誼：H僉HPCI 3的電子式為： , H0的電子式為：-，CH的電子式是：:。h * n * pi*再如HCIO的電子式不能寫成而應(yīng)寫成 -。其他常見共價(jià)單質(zhì)與共價(jià)化合物的電子式：徳純復(fù)眾 H YC1?：0：C：0：2、離子化合物電子式的表示法：每個(gè)離子都要單獨(dú)書寫，且把陽離子分布在陰離子周圍，把陰離子分布在陽離子周圍。如氯化鎂的電子式不能寫成 ，而應(yīng)寫成I匸。其他常見離子化合物

38、電子式如下:KaS：K+xSx2-K+KC1：K+XC1：_聆廠3匝:N勺。汕尹込：6幼卜卅+NaCl：Na+I： S：1 _ Na+NaCI :NazS:CaCb：3、用電子式表示離子化合物和共價(jià)化合物的形成過程(1) 離子化合物 反應(yīng)前各元素必寫成原子的電子式。 反應(yīng)后生成物中電子式應(yīng)注意正負(fù)電荷靜電作用。如：CaBrz的電子式不能寫成Ca3+ pBr： pBr： f ：?P 左邊原子的電子式與右邊生成物的電子式中間用“T ”連接。再如氯化鎂的形成過程：:Cl- +M戒+哽:一:亙尊廠何申+尊C1：-:Cl-2*C1-+Mg一其中兩個(gè) 也可以用系數(shù)2表示，即左邊寫為：_;鎂的2個(gè)電子可以分

39、開寫或?qū)懗梢粚Α５诼然V的電子式中不能用右下角加數(shù)字“2”表示兩個(gè)，即寫成：V I 的形式是錯誤的。(2) 共價(jià)型分子.如：HCI : HX 十也：f H 也：H2 :-:c+ bi： :ci：ci:CI2 :高手筆記：用電子式表示物質(zhì)的形成過程時(shí)，首先要弄清物質(zhì)是離子化合物還是共價(jià)化合物；離子 化合物要用把陰離子括起來并標(biāo)明陰、陽離子所帶的電荷，而共價(jià)化合物要注意共用電子對偏 向非金屬性強(qiáng)的元素的原子一方。三、核外電子數(shù)相同的粒子小結(jié)(1 )核外有10個(gè)電子的粒子： 分子：Ne HF HzO NH、CH4; 陽離子：Na+、Mg+、Al3+、NH+、HsC); 陰離子：&、F-、OR NH

40、-。 (2)核外有18個(gè)電子的粒子： 分子：Ar、HCI、H2S、PH、SiM、H2Q; 陽離子：K Ca2+; 陰離子：S2-、Cl-、HS等。高手支招之六：體驗(yàn)成功基礎(chǔ)強(qiáng)化：1、下列物質(zhì)的分子中，有 n鍵的是()A、CI2B、HCIOC、N2 D、C2H6解析：在N2中，兩個(gè)N原子的2pz形成一個(gè)b鍵，2px形成一個(gè)n鍵，兩個(gè)2py也形成一個(gè)n鍵。 答案：C2、從鍵長的角度來判斷下列共價(jià)鍵中鍵最穩(wěn)定的是()A、H FB、N HC、C HD、S H解析：F、N、C、S的原子半徑逐漸增大，它們與氫形成的共價(jià)鍵的鍵長逐漸增長，鍵長越短，鍵能 越大，共價(jià)鍵中鍵越穩(wěn)定。所以共價(jià)鍵中鍵最穩(wěn)定的是H F

41、。答案：A3、 下列說法中，正確的是（）A在N2分子中，兩個(gè)原子的總鍵能是單個(gè)鍵能的三倍B N2分子中有一個(gè)b鍵、兩個(gè)n鍵C N2分子中有兩個(gè)個(gè)b鍵、一個(gè)n鍵D N2分子中存在一個(gè)b鍵、一個(gè)n鍵解析：單個(gè)鍵是b鍵，N2分子中是三鍵，其中有一個(gè)是 b鍵、兩個(gè)是n鍵，b鍵和n鍵的鍵能不同， 所以在N2分子中的三鍵不是單個(gè)鍵能的三倍。答案：B4、 下列分子中鍵能最大的是（）A HFB HClC HBrD HI解析：元素的電負(fù)性越大，形成化學(xué)鍵的鍵能越大。答案：A5、 下列說法中正確的是（）A.雙原子分子中化學(xué)鍵鍵能越大，分子越牢固B 雙原子分子中化學(xué)鍵鍵長越長，分子越牢固C 雙原子分子中化學(xué)鍵鍵角越

42、大，分子越牢固D 在同一分子中，b鍵要比n鍵的分子軌道重疊程度一樣多，只是重疊的方向不同解析：雙原子分子中兩個(gè)原子間只有一個(gè)化學(xué)鍵，該化學(xué)鍵鍵能越大，分子越牢固，A正確；b鍵的分子軌道重疊程度要比 n鍵要大的，D錯誤。答案：A6、 下列分子穩(wěn)定性大小比較不正確的是（）A、HFHI B、CH4SiH4C、PH3NH3DH2OT2S解析：一般說來，鍵長越短，鍵能越大，化學(xué)鍵就越牢固，含有該鍵的分子就越穩(wěn)定，越不易發(fā)生化 學(xué)反應(yīng)。反之，亦然。答案：B7、 下列分子中存在的共價(jià)鍵的類型完全相同的是（）A、CH4 與 NH 3 B、C2H 6 與 C2H 4C、H2 與 Cl2D、C12 與 N2解析：

43、A中存在的都是 H的s軌道與C、N原子的sp3雜化軌道形成的 二鍵，B中C2H4中還有二鍵，C 中雖然都是:鍵，但是氫氣是 s s型;:鍵，氯氣是p p型;:鍵，D中N2中除有p p型二鍵外，還有p p 型鍵。答案：A&從鍵長的角度來判斷下列共價(jià)鍵中鍵能最小的是（）A、H FB、N H C、C HD、S H答案：D9、下列說法中，正確的是（）A、分子中鍵的極性越強(qiáng)，分子越穩(wěn)定B、分子中共價(jià)鍵的鍵能越大，該物質(zhì)的性質(zhì)越不活潑C、分子中共價(jià)鍵的鍵能越大，鍵越長，貝y分子越穩(wěn)定D、若把H2S寫成H3S，違背了共價(jià)鍵的飽和性解析：共價(jià)鍵的鍵能大小決定分子的穩(wěn)定性，鍵能越大，分子越穩(wěn)定，而硫原子最外層有

44、 6個(gè)電子，只能與2個(gè)氫原子結(jié)合成共價(jià)鍵。答案：D綜合應(yīng)用：10、 X、Y兩元素的原子，當(dāng)它們分別獲得兩個(gè)電子，形成稀有氣體元素原子的電子層結(jié)構(gòu)時(shí)，X放 出的能量大于 Y放出的能量；Z、W兩元素的原子，當(dāng)它們分別失去一個(gè)電子形成稀有氣體元素的原子的電子層結(jié)構(gòu)時(shí)， W吸收的能量大于 Z吸收的能量，則X、Y和Z、W分別形成的化合物中，最不可能是共 價(jià)化合物的是()A、Z2XB、Z2YC、W2XD、W2Y解析：X比Y易得電子，Z比W易失電子，故X、Z的電負(fù)性相差最大，形成的是離子鍵。答案：A11、 X、Y兩種元素能形成 XY2型化合物，ImolXY 2含有38mol電子。若XY?為共價(jià)化合物，則其化

45、 學(xué)式為，結(jié)構(gòu)式為 ，共價(jià)鍵的極性為 ，鍵角為。解析：常見的 XY2型化合物有 SO2、NO2、CO2、CS2、BeCI2,其中含有38個(gè)電子的是 CS2。 答案：CS2 S=C=S 極性鍵 180 12、已知某些共價(jià)鍵的鍵能，試回答下列問題：共價(jià)鍵鍵能/KJ mol-1共價(jià)鍵1鍵能 /KJ mol-H H436O H467CI CI243N三N945C H413H CI431(1) H H的鍵能為什么比 CI CI的鍵能大？(2) 已知H2O在2000 C時(shí)有5%的分子分解，而 CH4在1000C時(shí)可能完全分解為 C和 出，試解釋 其中的原因。(3) 試解釋氮?dú)鉃槭裁茨茉诳諝庵蟹€(wěn)定存在？解析

46、：從鍵能大小的角度回答。答案：(1) H原子的半徑比 CI原子半徑小，故 H H的鍵長比CI CI鍵長短，H H的鍵能比CI CI鍵能大。(2) H O比H C鍵能大，故 出0比CH4穩(wěn)定。(3) N2存在氮氮叁鍵，鍵能大，故結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。13、C、H、CI、0、Na五種元素可互相結(jié)合，在由兩種組成的化合物中，共價(jià)化合物有(寫四 種)、。在由三種組成的化合物中，共價(jià)化合物有(寫四種)、。解析：由非金屬元素形成的化合物(除銨鹽外)，一般都為共價(jià)化合物。答案：HCI、H2O、CH4、CO2、CO、H2O2、CIO2 等其中的四種答案即可；HCIO、HCIO 2、HCIO 3、HCIO4、H2CO3、C

47、H3CI、CH2CI2、CHCI3等其中的四種答案即可。創(chuàng)新拓展：1、2003年10月17日晨6時(shí)許，載著航天英雄楊利偉的“神舟五號”飛船大內(nèi)蒙古大草原成功著陸， 我國首次載人航天飛行取得圓滿成功。(1) 運(yùn)送飛船的火箭主要燃料是液態(tài) “偏二甲肼”。已知該化合物由C、N、O三種元素組成：C% (質(zhì) 量分?jǐn)?shù))為40%, H%為13.33%。相對分子質(zhì)量為60。通過分析結(jié)構(gòu)可以得知，該物質(zhì)的分子中有一個(gè)N原子形成三個(gè)共價(jià)鍵，且不與氫原子直接相連。試寫出該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式。(2) 有的火箭推進(jìn)器中盛有液態(tài)肼(N2H4)和液態(tài)雙氧水，當(dāng)它們混合反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生氮?dú)庵兴魵?，并放出大量熱。這個(gè)反應(yīng)除釋放大量熱和迅速放出大量氣體外，還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是(3) 火箭推進(jìn)劑有兩大類，一類是氧化劑、還原劑為不同的兩種物質(zhì)，另一類是氧化劑、還原劑為相同的物質(zhì)，稱為單組分推進(jìn)劑。下列物質(zhì)適合作為單組分推進(jìn)劑的是。A、汽油B、發(fā)煙硝酸C、硝基甲烷(4) 如果宇航員想在神州五號飛船運(yùn)行的飛行倉中享受燭光晚餐，點(diǎn)燃蠟燭后，下列各種現(xiàn)象中可能發(fā)生的是。A、點(diǎn)燃后很快熄滅B、火焰呈球形C、火焰呈直形(5 )為使宇航員有良好的生存環(huán)境，宇宙飛船中裝有盛有NaO2顆粒的供氧裝置，如用KO2 (超氧化鉀)代替Na2O2,能達(dá)到同樣的目的。試寫出