第三單元共價(jià)鍵原子晶體 (4)

1、第三單元 共價(jià)鍵與原子晶體 第一節(jié)共價(jià)鍵課程標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航1.知道共價(jià)鍵的主要類(lèi)型鍵和鍵。2.能用鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角等說(shuō)明簡(jiǎn)單分子的某些性質(zhì)。3.結(jié)合實(shí)例說(shuō)明“等電子原理”的應(yīng)用。新知初探自學(xué)導(dǎo)引自主學(xué)習(xí)一、共價(jià)鍵1.共價(jià)鍵的本質(zhì):在_之間形成_.2.共價(jià)鍵的特征(1)按共價(jià)鍵的共用電子對(duì)理論，一個(gè)原子只能與一定數(shù)目的原子結(jié)合成分子，如有H2、HCl，不可能有H3、H2Cl，這表明共價(jià)鍵具有_。原子共用電子對(duì)飽和性(2)多原子分子的鍵角一定，表明共價(jià)鍵具有_。3.共價(jià)鍵的類(lèi)型(1)鍵方向性形成成鍵原子的s軌道或p軌道“_”重疊而形成類(lèi)型_頭碰頭ss 鍵類(lèi)型_特征以形成化學(xué)鍵的兩原子核的_為軸作旋轉(zhuǎn)操作

2、,共價(jià)鍵電子云的圖形_,這種特征稱(chēng)為_(kāi)鍵的強(qiáng)度_sp 鍵pp 鍵連線不變軸對(duì)稱(chēng)較大(2)鍵形成由兩個(gè)原子的p軌道“_”重疊形成pp 鍵特征每個(gè)鍵的電子云由兩塊組成,分別位于由兩原子核構(gòu)成平面的_，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為鏡像，這種特征稱(chēng)為_(kāi)鍵不能旋轉(zhuǎn)鍵不如鍵牢固，比較容易_兩側(cè)鏡像對(duì)稱(chēng)斷裂肩并肩想一想1是否所有的共價(jià)鍵都有方向性？提示：并不是所有的共價(jià)鍵都有方向性，如ss 鍵就沒(méi)有方向性。二、鍵參數(shù)鍵能、鍵長(zhǎng)與鍵角概念作用鍵能_原子形成1 mol化學(xué)鍵_能量鍵能越大，鍵越_,越不易被打斷鍵長(zhǎng)形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的_鍵長(zhǎng)越短，鍵能_，鍵越_鍵角在原子數(shù)超過(guò)2的分子中，兩

3、個(gè)_之間的夾角表明共價(jià)鍵有_，是描述分子_的重要參數(shù)氣態(tài)基態(tài)釋放的最低穩(wěn)定核間距越大穩(wěn)定共價(jià)鍵方向性立體結(jié)構(gòu)三、等電子原理_相同、_相同的分子具有相似的_特征，它們的許多性質(zhì)是相近的。原子總數(shù)價(jià)電子總數(shù)化學(xué)鍵想一想2滿足等電子原理的分子稱(chēng)為等電子體。CO分子與N2分子具有哪些相似的性質(zhì)？為什么？提示：CO分子與N2分子的熔沸點(diǎn)、在水中的溶解度等性質(zhì)相似。因?yàn)镃O分子與N2分子是等電子體。自主體驗(yàn)1.(2012佛山高二檢測(cè))下列對(duì)共價(jià)鍵的說(shuō)法中,不正確的是()A共價(jià)鍵是通過(guò)形成共用電子對(duì)形成的B共價(jià)鍵不屬于電性作用C形成共價(jià)鍵的原子之間電負(fù)性相同或相差不大D.有H2O而沒(méi)有H3O,表明共價(jià)鍵具有

4、飽和性解析：選B。共價(jià)鍵是通過(guò)形成共用電子對(duì)而形成的強(qiáng)烈的靜電作用，既存在靜電吸引,又存在靜電排斥。2.下列關(guān)于乙烯分子的說(shuō)法中,正確的是()A分子中含有4個(gè)鍵B分子中共含有5個(gè)極性鍵C分子中含有1個(gè)鍵D分子中不含非極性鍵解析：選C。乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CH2,共含有6個(gè)共價(jià)鍵,其中5個(gè)鍵(包括4個(gè)CH 鍵、1個(gè)CC 鍵)和1個(gè)CC 鍵。CH鍵為極性鍵，CC鍵為非極性鍵。3.下列關(guān)于鍵參數(shù)的說(shuō)法中,不正確的是()A分子中鍵能越大，則分子越穩(wěn)定B分子中鍵長(zhǎng)越短，則分子越穩(wěn)定C鍵角是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)DH2分子中HH鍵的存在，表明共價(jià)鍵具有方向性解析：選D。H2分子中HH鍵是ss 鍵，

5、無(wú)方向性。要點(diǎn)突破講練互動(dòng)要點(diǎn)1共價(jià)鍵的特征和類(lèi)型探究導(dǎo)引1共價(jià)鍵具有哪些特征？提示：飽和性和方向性。探究導(dǎo)引2按原子軌道的重疊方式，共價(jià)鍵可分為哪幾類(lèi)？提示：共價(jià)鍵可分為鍵、鍵。1.共價(jià)鍵的特征(1)飽和性每個(gè)原子所能提供的未成對(duì)電子的數(shù)目是一定的，因此在共價(jià)鍵的形成過(guò)程中，一個(gè)原子中的一個(gè)未成對(duì)電子與另一個(gè)原子中的一個(gè)未成對(duì)電子配對(duì)成鍵后，就不能再與其他原子的未成對(duì)電子配對(duì)成鍵了，也就是說(shuō)一個(gè)原子有幾個(gè)未成對(duì)的價(jià)電子，一般就只能和幾個(gè)自旋方向相反的電子配對(duì)成鍵。飽和性決定了一個(gè)原子所能形成共價(jià)鍵的數(shù)目或以單鍵連接的原子數(shù)目是一定的。(2)方向性為滿足最大重疊原理，兩個(gè)原子間形成共價(jià)鍵時(shí)，兩

6、個(gè)原子軌道要沿著一定方向重疊。除s軌道是球形對(duì)稱(chēng)的外，其他的原子軌道在空間都具有一定的空間取向，在形成共價(jià)鍵時(shí),原子軌道只有沿一定方向達(dá)到最大重疊，電子在核間出現(xiàn)的概率才最大，所形成的共價(jià)鍵就越牢固，所以共價(jià)鍵具有方向性。方向性決定了分子的空間構(gòu)型。2.類(lèi)型分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型共用電子對(duì)數(shù)單鍵、雙鍵、三鍵共用電子對(duì)的偏移程度極性鍵、非極性鍵原子軌道重疊方式鍵、鍵3.鍵與鍵由原子軌道相互重疊形成的鍵和鍵總稱(chēng)為價(jià)鍵軌道，是分子結(jié)構(gòu)的價(jià)鍵理論中最重要的組成部分。鍵類(lèi)型鍵鍵原子軌道重疊方式(成鍵方向)沿鍵軸方向“頭碰頭”重疊鍵軸方向“肩并肩”重疊特征(電子云形狀)軸對(duì)稱(chēng)鏡像對(duì)稱(chēng)鍵類(lèi)型鍵鍵原子軌道重疊程度大小牢

7、固程度、強(qiáng)度強(qiáng)度大，不易斷裂強(qiáng)度較小，容易斷裂成鍵類(lèi)型的判斷規(guī)律共價(jià)單鍵全部是鍵；共價(jià)雙鍵中，一個(gè)是鍵，另一個(gè)是鍵；共價(jià)三鍵中，一個(gè)是鍵，另兩個(gè)是鍵。即時(shí)應(yīng)用1.(2012南昌高二質(zhì)檢)下列關(guān)于共價(jià)鍵的說(shuō)法正確的是()AMgCl2分子中存在3個(gè)共價(jià)鍵B鍵的強(qiáng)度大，所以比較活潑CN2分子中有2個(gè)鍵和1個(gè)鍵D兩個(gè)原子形成的共價(jià)鍵中有1個(gè)是鍵解析：選D。MgCl2是離子化合物，Mg2與Cl之間形成的是離子鍵；鍵的強(qiáng)度大，故比較穩(wěn)定；N2分子中有3個(gè)共價(jià)鍵，其中1個(gè)為鍵，2個(gè)為鍵。要點(diǎn)2鍵參數(shù)對(duì)分子結(jié)構(gòu)及分子性質(zhì)的影響探究導(dǎo)引3決定分子立體結(jié)構(gòu)的鍵參數(shù)是什么？提示：鍵長(zhǎng)和鍵角。探究導(dǎo)引4決定分子穩(wěn)定性

8、的鍵參數(shù)是什么?提示：鍵能和鍵長(zhǎng)。要點(diǎn)歸納1.鍵能(1)鍵能的意義：鍵能是衡量共價(jià)鍵穩(wěn)定性的一個(gè)重要參數(shù)。HH鍵的鍵能為436.0 kJmol1，表示由氣態(tài)基態(tài)原子形成1 molHH鍵釋放的最低能量為436.0 kJ，也表示拆開(kāi)1 molHH鍵所需要吸收的能量為436.0 kJ。鍵能越大，拆開(kāi)1 mol該共價(jià)鍵所需要吸收的能量越多，共價(jià)鍵就不易斷裂，則該共價(jià)鍵越穩(wěn)定。如鍵能HFHClHBrHI，共價(jià)鍵牢固程度HFHClHBrHI，因此，分子的穩(wěn)定性HFHClHBrHI。(2)鍵能與化學(xué)反應(yīng)中能量變化關(guān)系化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，舊鍵斷裂吸收的總能量大于新鍵形成所放出的總能量，則反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，吸熱反應(yīng)使

9、反應(yīng)體系的能量增加，故規(guī)定反應(yīng)的熱量變化H為“”?；瘜W(xué)反應(yīng)過(guò)程中，舊鍵斷裂所吸收的總能量小于新鍵形成放出的總能量，則反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)使反應(yīng)體系的能量降低，故規(guī)定反應(yīng)的熱量變化H為“”。(3)利用鍵能計(jì)算反應(yīng)的熱效應(yīng)(H)H反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和.2.鍵長(zhǎng)(1)鍵長(zhǎng)的意義：鍵長(zhǎng)是衡量共價(jià)鍵穩(wěn)定性的另一個(gè)重要參數(shù)。一般地，共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，該共價(jià)鍵就越穩(wěn)定。如具有相似性的元素F、Cl、Br、I的原子半徑依次增大，故鍵長(zhǎng)HFHClHBrHI，共價(jià)鍵牢固程度HFHClHBrHI，因此，分子的穩(wěn)定性HFHClHBrHI。(2)鍵能和鍵長(zhǎng)決定共價(jià)鍵的穩(wěn)定性和分子的活潑性。3.鍵

10、角(1)鍵角的意義：鍵角是描述分子立體構(gòu)型的參數(shù)，分子的許多性質(zhì)都與鍵角有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，如果知道分子中的鍵長(zhǎng)和鍵角，這個(gè)分子的立體構(gòu)型就確定了。如氨分子的HNH鍵角是107,NH鍵的鍵長(zhǎng)是101pm,就可以斷定氨分子是三角錐形分子，如圖：(2)要記住一些常見(jiàn)分子的鍵角，如CO2為180，直線形分子；H2O為105，角形(V形)分子；NH3為107，三角錐形分子；CH4為10928，正四面體形分子。即時(shí)應(yīng)用2.下列關(guān)于鍵參數(shù)的說(shuō)法中，正確的是()A分子的立體構(gòu)型是由鍵角決定的B分子中鍵能越大,鍵長(zhǎng)越長(zhǎng),則分子越穩(wěn)定C水分子中HOH的鍵角為180DHO鍵鍵能為463 kJ/mol，即拆開(kāi)1 mol

11、 HO鍵形成氣態(tài)氫原子和氧原子所需吸收的能量為463 kJ解析：選D。分子的立體構(gòu)型是由鍵角和鍵長(zhǎng)決定的,A錯(cuò)；分子中鍵能越大,鍵長(zhǎng)越短，則分子越穩(wěn)定，B錯(cuò)；水分子中HOH的鍵角為105，C錯(cuò)；HO鍵鍵能為463 kJ/mol，表示由氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol HO鍵釋放的最低能量為463 kJ或拆開(kāi)1 mol HO鍵形成氣態(tài)氫原子和氧原子所需吸收的能量為463 kJ，D正確。題型探究技法歸納題型1共價(jià)鍵的特征和類(lèi)型 下列關(guān)于共價(jià)鍵的說(shuō)法不正確的是()AH2S分子中兩個(gè)共價(jià)鍵的鍵角接近90的原因是共價(jià)鍵有方向性B在分子中，化學(xué)鍵可能只有鍵而沒(méi)有鍵例1C在雙鍵中含有一個(gè)鍵和一個(gè)鍵，其中鍵是化學(xué)反

12、應(yīng)的積極參與者D有些原子在與其他原子形成分子時(shí)，只能形成鍵，而不能形成鍵【思路點(diǎn)撥】解答此題注意以下兩點(diǎn)：(1)共價(jià)鍵飽和性和方向性的含義。(2)理解鍵和鍵的不同點(diǎn)?！窘馕觥縎原子的價(jià)電子構(gòu)型是3s23p4，有2個(gè)未成對(duì)電子，并且分布在相互垂直的3px和3py軌道中，當(dāng)與兩個(gè)H原子配對(duì)成鍵時(shí)，形成的兩個(gè)共價(jià)鍵間夾角接近90，這體現(xiàn)了共價(jià)鍵的方向性，是由軌道的伸展方向決定的，A正確。在分子中，兩個(gè)原子間可以只形成鍵，但不能只形成鍵，B錯(cuò)。在雙鍵中含有一個(gè)鍵和一個(gè)鍵，其中鍵不穩(wěn)定，反應(yīng)時(shí)易斷裂，C正確。像H、Cl原子跟其他原子只能形成鍵，而不能形成鍵，D正確?！敬鸢浮緽【名師點(diǎn)睛】(1)s軌道與s

13、軌道重疊形成鍵時(shí)，電子不是只在兩核間運(yùn)動(dòng)，而是電子在兩核間出現(xiàn)的概率增大。(2)兩個(gè)原子間可以只形成鍵，但不能只形成鍵。自旋方向相反的s電子與s電子或s電子與p電子能形成鍵，但不能形成鍵。兩個(gè)自旋方向相反的p電子既可形成鍵，又可形成鍵，但首先形成鍵。題型2鍵參數(shù)對(duì)分子結(jié)構(gòu)及分子性質(zhì)的影響 (2012武漢高二調(diào)研)從實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同物質(zhì)中氧氧鍵之間的鍵長(zhǎng)和鍵能數(shù)據(jù)如下表,其中X、Y的鍵能數(shù)據(jù)尚未測(cè)定，但可根據(jù)規(guī)律推導(dǎo)鍵能的大小順序?yàn)閃ZYX。該規(guī)律是()例2A成鍵時(shí)電子數(shù)越多，鍵能越大B鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，鍵能越小C成鍵所用的電子數(shù)越少，鍵能越大D成鍵時(shí)電子對(duì)越偏移，鍵能越大【思路點(diǎn)撥】解答本題要注意以下兩點(diǎn)：(1)鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，鍵能越小。(2)共價(jià)鍵的本質(zhì)：自旋方向相反的未成對(duì)電子形成共用電子對(duì)時(shí)，原子軌道發(fā)生重疊。【答案】B【易誤警示】(1)分析問(wèn)題時(shí)容易忽略鍵能概念中的前提條件氣態(tài)基態(tài)原子。(2)鍵長(zhǎng)不是成鍵兩原子半徑的和，而是小于其半徑的和。(3)FF鍵鍵長(zhǎng)短，而鍵能卻小。這是因?yàn)榉拥陌霃胶苄。I長(zhǎng)很短，兩氟原子形成共價(jià)鍵時(shí)，原子核之間的距離很近，排斥力很大，因此鍵能不大，F(xiàn)2的穩(wěn)定性差，很容易與其他物質(zhì)反應(yīng)。分子中各原子最外