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文档简介

1、南宫中学导学案 学·议·练·思 化学选修3第一章 原子结构与性质第一节 第1课时 能层与能级【学习目标】1了解物质结构与物质性质之间的关系,认识学习物质结构的意义。2了解原子的诞生及人类认识原子结构的历程。3了解原子核外电子的能层、能级分布,能用符号表示原子核外的不同能级。【知识导学】1物质结构与性质间的关系是 。21803年,英国化学家 创立了化学原子论,1869年, 表了元素周期表,1904年, 提出了原子结构的“葡萄干面包式”模型,1911年,英国物理学家卢瑟福提出了原子结构的有核模型,1913年丹麦科学家 进一步建立起核外电子分层排布的原子结构模型,192

2、6年建立了原子结构的 模型。3宇宙大爆炸之初,诞生了大量的氢、少量的氦以及极少量的锂;现在宇宙中最丰富的元素是 ;地球上的元素绝大多数是 ,非金属(包括稀有气体)仅 种。 4第一、二、三、四、五、六、七能层的符号分别是 ,其中能量从低到高的顺序是 。5能级的符号和所能容纳的最多电子数能层KLMN能级各能级最多电子数各能层最多电子数注:在每一个能层中,能级符号的顺序是ns、np、nd、nf任一能层的能级都是从s能级开始,而且能级数等于能层序数。按s、p、d、f 排序的各能级可容纳的最多电子数依次是1、3、5、7的两倍。【三点探究】探究1:能级的表示方法与能量1书写能级时用到哪些符号?2

3、对各能级能量影响最大的因素是什么?3钠原子第三能层只有3s能级填充电子,是否可以说钠原子第三能层只有3s能级?钠原子有3个能层填充电子,是否可以说钠原子只有3个能层?探究2:各能层与能级最多填充的电子数1原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数(n)间存在什么关系?2不同的能层分别有多少个能级?与能层的序数(n)间存在什么关系?3不同能层的相同能级所能容纳的最多电子数是否相同?4硫原子有16个电子,分别分布在几个不同的能层和能级上?各能层与能级分别含有多少个电子?5K层为最外层时,1s能级最多可填充多少个电子?6L层为最外层时,2p能级最多可填充多少个电子?7M层为最外层时,3d

4、能级最多可填充多少个电子?8N层为最外层时,4f能级最多可填充多少个电子?【技能训练】1以下能级符号正确的是()。A6sB2dC1pD3f2f能级最多容纳的电子数为()。A4B6C8D103钠原子2p能级上的电子数为()。A3B4C5D64下列有关认识正确的是 A各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7 B各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束 C各能层含有的能级数为n1D各能层含有的电子数为2n2 5某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,下列说法中不正确的是 A该元素原子中共有25个电子 B该元素原子核外有4个能层 C该元素原子最外层共有2个电

5、子 D该元素原子M电子层共有8个电子 6比较下列原子轨道的能量高低(用“>”或“<”表示)。2s3s;2s3d;3p3s;4f6f。 第一节 第2课时 构造原理与电子排布式能量 最低原理、基态与激发态、光谱【学习目标】1了解原子核外电子排布的构造原理以及能量最低原理。2能用电子排布式表示常见元素(136号)原子核外电子的排布。3知道基态与激发态,知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。【知识导学】1科学家归纳大量的 事实得出结论:随着原子核电荷数的递增,绝大多数元素的原子核外电子的排布遵循以下顺序:1s 2s 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5

6、d 6p 7s 5f 6d 7p这种规律称为 。 2电子排布式中,能级符号右上角的数字是 ,Na的电子排布式为 。在书写电子排布式时,能层较低的能级要写在 边,不能按填充顺序书写。例如,原子序数为21的钪Sc的电子排布式中最后两个能级表示为 。3现代物质结构理论证实,原子的电子排布遵循 能使整个原子的能量处于最低状态,简称 ;处于最低能量的原子叫作 。当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成 ;电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时,将 ; 是电子释放能量的重要形式之一。4不同元素的原子发生跃迁时会 ,可以用光谱仪摄取各种元素的电子吸收光谱或发射光谱,总

7、称 ;在现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为 。【三点探究】探究1:构造原理1按照核外电子由内向外离核越来越远,电子应按K、L、M、N依次排布,但根据构造原理图,其实不然。请仔细观察构造原理图,找一找哪些能级的电子排布与能层发生交错,并列举具体原子予以说明。2钾原子的电子排布为什么不是2、8、9,而是2、8、8、1?3所有原子和核外电子排布都遵循构造原理吗?探究2:电子排布式1原子按照能级能量由低到高排列其电子,电子排布式中各能级是否也按能级能量由低到高排列?2外围电子是否就是简化的电子排布式中除稀有气体排布以外的部分?3外围电子是否就是最外层电子?4电子排布式的书写顺序与构

8、造原理中电子进入能级的顺序是否一致?如果不一致,电子排布式按何种顺序书写?5根据构造原理和能量最低原理,可以写出氢原子的电子排布式:1s1。那么,氢原子是否有其他能级?如果有,氢原子的电子排布式能否出现2s1的情况?如果没有,请说明原因。【技能训练】1下列变化需要放出能量的是()。A1s22s22p63p11s22s22p63s1B3s23p53s13p6C1s12s1 D3d64s24s24p62下列4个原子轨道中,能量最高、电子最后填充的是()。A3s B3p C3d D4s3下列各原子或离子的电子排布式不符合构造原理的是()。ACa2+1s22s22p63s23p6 BO1s22s22p

9、4CCl-1s22s22p63s23p54s1 DBr1s22s22p63s23p63d104s24p54某元素的激发态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p34s1,则该元素基态原子的电子排布式为;元素符号为。 5下列符号代表一些能层或能级的能量,请将它们按能量由低到高的顺序排列。(1)EKENELEM ;  (2)E3sE2sE4sE1s ;  (3)E4sE3dE2pE4f 。 6已知元素X、Y能形成XY2型化合物。请回答下列问题:(1)若X、Y为短周期元素,且X的外围电子排布为ns2np2,Y的外围电子排布为ns2np4,则XY2的化学式

10、可能为 。 (2)若X、Y为同周期,X原子的外围电子层排布为3d104s2,则Y可能是(写元素符号),其电子排布式为,其简化的电子排布式为,外围电子排布式为。 第一节 第3课时 电子云与原子轨道【学习目标】1了解原子核外电子的运动状态,知道电子云和原子轨道。2了解s电子云、p电子云的形状及p能级3个原子轨道在空间的伸展方向。3能用电子排布图表示简单的基态原子的电子排布。4能用泡利原理和洪特规则解释原子的核外电子排布。【知识导学】1量子力学指出,不可能像描述宏观物体运动那样,确定具有一定空间运动状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处,而只能确定它出现在原子核外空间各处的

11、 。如基态H原子核外电子概率分布图为。图中的小黑点不是电子本身,而是 的形象描述,小黑点越密,表明电子在该处出现的 ,核外电子的概率分布看起来像一片云雾,因而被形象地称为 。2电子云图使用不便,因而常使用电子云轮廓图。绘制电子云轮廓图时,把电子在原子核外空间出现概率 的空间圈出来,所有原子的任一能层的s电子的电子云轮廓图都是一个球形,只是球的 大小不同。同一原子的能层越高,s电子云半径 ,这是因为电子的能量依次升高,电子在 ,电子云逐渐向更大的空间扩展。3除s电子云外,其他空间运动状态的电子云都不是球形的,p电子云是 的,而且,无论2p、3p还是4p能级都有 的电子云,分别称为 ,右下标x,y

12、,z分别是 。4人们把电子云轮廓图称为 。ns、np、nd、nf能级最多可容纳的电子数分别是 ,上述1、3、5、7是ns、np、nd、nf能级里的 ,而它们分别乘以2是由于每个轨道里最多只能容纳 个电子,通常称为 ,用方向相反的箭头“ ”表示;电子除空间运动状态外,还有一种状态叫作自旋,电子自旋有 和 两种状态,在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,而且它们的自旋状态相反,这个原理称为 。 5在电子排布图中,用方框表示 ,用 表示电子。如锂的电子排布图为 ;当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,而且自旋状态 ,这个规则称为 。 6基态

13、原子的电子排布遵循 、 和 ;用 得到的电子排布式给出了基态原子核外电子在能层和能级中的排布,而 还给出了电子在原子轨道中的排布。另外,我们通常所说的电子排布指的是 的电子排布。【三点探究】探究1:电子云与原子轨道1电子的运动与宏观物体有什么区别?2电子在原子轨道里是否与行星运动一样?3p轨道是哑铃状,一个哑铃表示几个轨道?4电子在原子轨道外是否有可能出现?探究2:电子排布三原则1能量最低原理解决了电子排布的哪些问题?2泡利不相容原理解决了电子排布的哪些问题?3洪特规则解决了电子排布的哪些问题?4为什么基态Cr原子的外围电子排布式为3d54s1而不是3d44s2?5泡利原理、洪特规则是否违背了

14、能量最低原理?6在描述核外电子的运动状态时,原子结构示意图、电子排布式、电子排布图中最完整的是哪种?【技能训练】1下列原子轨道形状不是纺锤形的是()。A2sB2pxC2pyD2pz2下列有关核外电子运动规律的描述中错误的是()。A核外电子质量很小,在原子核外高速运动 B原子轨道的半径:3s>2s>1sC电子在原子核外固定的轨道上作圆周运动 D电子离核越远,能量越高3基态碳原子的核外电子排布为1s22s22p2,其中p轨道上电子排布图正确的为()。4核外电子排布既可以用电子排布式表示,也可以用电子排布图表示,请回答下列问题:(1)下列原子的外围电子排布式或电子排布图中,哪一种状态的能

15、量较低?试说明理由。氮原子:A;B钠原子:A3s1;B3p1铬原子:A3d54s1;B3d44s2(2)请比较电子排布式和电子排布图的共同点和不同点。5A、B、C代表3种元素。请回答下列问题:(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其基态原子的电子排布图为。 (2)B元素电子数少于30,在前30号元素的基态原子中,B具有最多的未成对电子数,B元素基态原子的外围电子排布图为。 (3)C元素基态原子的M层全充满,N层只有一个电子,C元素基态原子的外围电子排布式为。 第二节 第1课时 原子结构与元素周期表【学习目标】1认识原子结构与元素周期表的关

16、系。2了解元素周期表的分布及应用。【知识导学】1碱金属元素包括 、钫,其电子排布式(除钫外)分别为 。2元素周期表中随着元素原子的核电荷数递增,每到出现 就开始建立一个新的电子层,随后最外层上的电子逐渐增多,最后达到 个电子,出现 ;然后又开始由 到 ,如此循环往复。可见,元素周期系的形成是由于 。 3由于随着核电荷数的递增,电子在能级里的填充顺序遵循 ,元素周期系的周期不是单调的,每一周期里元素的数目 ,而是随周期序号的递增逐渐 ,同时,金属元素的数目也逐渐 。4元素周期表共有 个周期,每个周期各有 种元素(最后一周期除外),写出每个周期开头第一个元素和结尾元素的最外层电子的排布式

17、的通式: (第一周期除外)。 5元素周期表共有 个纵列,周期表上元素的“外围电子排布”简称“价电子层”,这是由于这些能级上的电子数可在化学反应中发生变化。 6按电子排布,可把周期表里的元素划分成 个区,除ds区外,区的名称来自 。s区、d区和p区分别有 、 、 个纵列。 7元素周期表中族可分为 、 、 、 。【三点探究】探究1:核外电子排布与元素周期表1请按周期表的顺序写出318号元素的外围电子排布。2同周期元素的电子排布有什么共同点?3每周期的元素数目是如何确定的?4族划分的依据是什么?5同主族元素的电子排布有什么共同点?探究2:元素周期表区域的划分1s区、p区

18、、d区元素最后填入的电子的能级符号分别是什么?2元素周期表区域划分的依据是什么?(ds区除外)【技能训练】1 下列原子或离子原子核外电子排布不属于基态排布的是ANa:1s22s22p53s2 BS2-:1s22s22p63s23p6 CN:1s22s22p3 DSi:1s22s22p63s23p2 2 第三能层含有的轨道数为A3 B5 C7 D93某元素质量数51,中子数28,其基态原子未成对电子数为A0 B1 C2 D344p轨道填充一半的元素,其原子序数是A15 B33 C35 D515短周期元素R的原子核外电子数等于核内中子数,该元素单质78g与氧气充分反应可生成13g化合物RO,则该元

19、素的价电子层是: A1S2 B2S2 C3S2 D4S26、下列关于稀有气体的叙述不正确的是: A除He,原子的电子排布最外层都以P6结束B其原子与同周期A、A族阳离子具有相同电子排布式;C化学性质非常不活泼;D原子半径比同周期A族元素原子的大7在下列所示的微粒中,氧化性最强的是: A1S22S22P2 B1S22S22P5 C1S22S22P63S1 D1S22S22P68短周期元素基态原子的最外层电子排布式为ns2的元素一定是()。A非金属元素B金属元素C主族元素D非金属元素或金属元素9按电子排布可把周期表里的元素划分成5个区,下列元素属于p区的是()。AFe BMg CP DCu10铁在

20、周期表中的位置是()。第三周期第四周期B族族A B C D11在元素周期表中存在着许多的规律,同一主族元素的原子序数之间也有一定的规律。(1)卤族元素中F、Cl、Br、I的原子序数分别为 ;碱金属元素中Li、Na、K、Rb的原子序数分别为 ;体会上述数字之间的关系,找出同族元素原子序数与周期中元素数目之间的关系:  。 (2)用电子排布式表示12Mg、26Fe、30Zn、33As原子的外围电子排布,并由此判断它们属于哪一周期、哪一族,分别位于周期表中哪个分区。第二节 第2课时 原子半径、电离能【学习目标】1掌握元素的原子半径变化规律。2了解元素电离能的含义,了解元素电离能和

21、原子核外电子排布的关系。3了解同一周期、同一主族中原子半径、元素第一电离能的变化规律。4能应用元素的原子半径、电离能说明元素的某些性质。【知识导学】1原子半径的大小取决于两个因素:一是电子的 ,另一个是 。电子的能层越多,电子之间的 将使原子的半径增大;而核电荷数越大,原子核对电子的 也就越大,将使原子的半径缩小。元素周期表中的同周期主族元素从左到右,原子半径的变化趋势: ;同主族元素从上到下,原子半径的变化趋势: 。2气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫作 。上述表述中的“ ”“ ”“ ”“ ”等都是保证“最低能量”的条件。3每个周期的第一种元素(氢或碱金属)

22、的第一电离能 ,最后一种元素(稀有气体)的第一电离能 ;同族元素从上到下第一电离能逐渐 。【三点探究】探究1:原子半径、离子半径的周期性变化1原子半径的大小取决于电子的能层数与核电荷数,同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,是哪个因素占主导地位?2原子半径的大小取决于电子的能层数与核电荷数,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,是哪个因素占主导地位?2已知A的原子半径大于B的原子半径,那么A的离子半径一定大于B的离子半径吗?3对单核微粒半径影响最大的是什么?其次是什么?探究2:元素的电离能及其变化规律1同周期元素从左到右第一电离能是否一定逐渐增大?2碱金属的第一电离能与碱金属的活泼性存在什么联

23、系?3铍原子电子排布式如何表示?4铍原子各级电离能之间的变化规律与电子排布有何关系?5其他主族元素原子各级电离能之间的变化规律与电子排布有何关系?【技能训练】1下列有关N和C的原子半径的比较正确的是()。Ar(N)=r(C)Br(N)>r(C)Cr(N)<r(C)D不能确定2已知下列元素的原子半径:元素NSOSi原子半径/10-10 m0.751.020.741.17根据以上数据,磷的原子半径可能是()。A0.80×1010 m B1.10×1010 m C1.20×1010 m D0.70×1010 m3下列关于元素第一电离能的说法不正确的

24、是A钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能,故钾的活泼性强于钠B因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,故第一电离能必定依次增大 C最外层电子排布为ns2np6(若只有K层时为1ss)的原子,第一电离能较大D对于同一元素而言,原子的逐级电离能越来越大4已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ·mol1。请根据下表所列数据判断,错误的是元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600A元素X的常见化合价是+1价 B元素X与氯形成化合物时,化学式可能是XCl C元素Y是IIIA族元素 D若元素Y处于第3周期,它可与冷水剧烈反应5下列原子第一电离

25、能最小的是()。AHe BNe CAr DKr7以下第二周期各对元素的第一电离能大小次序不正确的是ALiBe BBCCNODFNe.9下列各组元素原子的第一电离能递增的顺序正确的为ANaMgAlBHeNeArCSiPAs DBCN4已知元素A、B、C处于前四周期。元素A的1价离子和元素B的2价离子的电子层结构都为1s22s22p63s23p6;元素B、C处于同一主族,C原子半径大于B。(1)写出元素符号:A、B、C。 (2)离子半径:AB2。 (3)A、B、C三种元素的第一电离能由大到小的排列顺序是。 第二节 第3课时 电负性【学习目标】1了解元素电负性的含义及其

26、变化规律。2能应用元素的电负性说明元素的某些性质。3了解对角线规则。【知识导学】1元素相互化合,可理解为原子之间产生 ,形象地叫作 ,原子中用于形成化学键的电子称为 。电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子 。电负性越大的原子,对键合电子的吸引力 。鲍林以 作为相对标准,得出了各元素的电负性,一般来说,周期表从左到右,元素的电负性逐渐 ;周期表从上到下,元素的电负性逐渐 。2电负性的大小也可以作为判断元素的 和 强弱的尺度。金属的电负性一般 1.8,非金属的电负性一般 1.8,而位于非金属三角区边界的“ ”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右,它们既有 ,又有 。3在元素周期表中, 元素与

27、的主族元素的某些性质是相似的(如硼和硅的含氧酸盐都能形成玻璃,被称为“ ”。【三点探究】探究1:电负性及其变化规律例题:观察下图电负性的柱状图。(1)根据如图规律推测电负性的大小:Be(填“>”或“<”,下同)B,OS。 (2)同周期元素最外层电子数越多,电负性越 ;同主族元素电子层数越多,电负性越 。 (3)元素的电负性与元素的金属性、非金属性的关系是。 1电负性的大小与哪些因素有关?2如何理解同周期元素电负性的递变规律?3如何理解同主族元素电负性的递变规律?探究2:对角线规则例题:在周期表中,同一主族元素化学性质相似。目前也发现有些元素的化学性质和

28、它在周期表中左上方或右下方的另一主族元素性质相似,这称为对角线规则。据此请回答下列问题:(1)锂在空气中燃烧,除生成Li2O外,也生成微量的。 (2)铍的最高价氧化物对应的水化物的化学式是,该物质属两性化合物,证明这一结论的有关离子方程式为、。 (3)若已知反应Be2C+4H2O=2Be(OH)2+CH4,则Al4C3遇强碱溶液反应的离子方程式为。 1对角线规则中“元素性质相似”,指的是哪些性质?2同主族元素性质相似,如Mg与Be,对角线元素性质相似,如Mg与Li,由此是否可得出Be与Li性质相似?3主族元素中有没有不符合对角线规则的元素?【技能训练】1元素的电负

29、性越大,则()。A金属性越强B非金属性越强 C第一电离能越大 D原子半径越大2在周期表中电负性最大的是()。AFrBF CH DHe3在元素周期表中的某些元素之间存在着特殊的“对角线关系”,例如:Li与Mg、Be与Al、B与Si性质相似,下列说法中不正确的是()。A氢氧化铍是两性氢氧化物 BB、Si的电负性数值相近CLi和Mg都易形成+2价阳离子 DLi在空气中点燃生成Li2O4现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:1s22s22p63s23p4;1s22s22p63s23p3;1s22s22p3;1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是 ()A第一电离能:>>> B原

30、子半径:>>>C电负性:>>> D最高正化合价:>>5A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构,有关两元素的下列叙述:原子半径A<B;离子半径A>B;原子序数A>B;原子最外层电子数A<B;A的正价与B的负价绝对值一定相等;A的电负性小于B的电负性;A的第一电离能大于B的第一电离能。其中正确的组合是A B C D6下面给出了7种元素的电负性数值:元素AlBBeCClSX电负性数值1.52.01.52.52.82.51.0请结合元素周期律的知识回答下列问题:(1)X属于(填“金属”或“非金属”)元素。 (

31、2)经验规律告诉我们:当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时,所形成的一般为离子键;当电负性差值小于1.7时,所形成的一般为共价键。试推断AlCl3中的化学键类型:。 (3)Cl与S形成的化合物中,显正化合价的是 。 第二章 分子结构与性质第一节 第1课时 共价键【学习目标】1了解共价键的本质。2了解共价键的主要类型键和键的特征和性质。3了解共价键的饱和性。【知识导学】1共价键的本质是在原子之间形成 ,按共价键的共用电子对理论,不可能有H3、H2Cl和Cl3分子,这表明共价键具有 ;用电子云的概念来进一步理解共价键:电子云在两个原子核间 ,意味着电子出现在核间

32、的 增大,电子带负电,因而可以形象地说,核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁,把带正电的两个原子核“ ”在一起了。2H2里的共价键称为 键,键的特征:以形成化学键的两原子核的连线为轴作 操作,共价键电子云的图形不变,这种特征称为 对称。H2分子里的键是由两个s电子重叠形成的,可称为 键。 3s轨道和p轨道,p轨道和p轨道重叠也能形成键。HCl中的共价键是由氢原子提供的未成对电子 和氯原子提供的未成对电子 重叠形成的,而Cl2中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子 重叠形成的,HCl和Cl2里的共价键的电子云图像跟H2分子里的共价键的电子云图像一样,是 对称的,因而都是键,分别

33、称为 键和 键。 4p电子和p电子除能形成键外,还能形成键。对比两个p电子形成的键和键可以发现,键是由两个原子的p电子“ ”重叠形成的;而键是由两个原子的p电子“ ”重叠形成的。键的电子云形状与键的电子云形状有明显差别:每个键的电子云由两块组成,分别位于 ,如果以它们之间包含原子核的平面为镜面,它们互为 ,这种特征称为 对称。5键与键的强度不同,例如,乙烯、乙炔分子中的键不如键牢固,比较容易 。因而含有键的乙烯、乙炔与只含有键的乙烷的化学性质不同。6一般规律:共价单键是 键;而共价双键中有一个键,另一个是 键;共价三键由一个键和 组成。 【三点探究】探究1:共价键类型例题:

34、关于键和键的比较,下列说法中不正确的是()。A键是轴对称的,键是镜像对称的B键是“头碰头”式重叠,键是“肩并肩”式重叠C键不能断裂,键容易断裂D氢原子只能形成键,氧原子可以形成键和键1已知氮分子的共价键是三键(NN),通过画图描述NN。2根据共价键的形成过程,有同学提出“任何共价键都具有方向性”,你认为这种说法是否正确?并说明理由。3两个原子形成1个共价键时一般形成什么类型的共价键?4为什么键一般比键牢固?5s轨道与p轨道之间能否形成键?探究2:共价键特征例题:乙烷、乙烯是重要的化工原料。 (1)写出乙烷、乙烯的结构式: ,。 (2)从结构上分析,乙烯、乙烷中较活泼的是,原因是 。1

35、碳原子为什么可以形成4个共价键?2碳原子与4个H原子形成共用电子对后是否还能与其他H原子结合?3为什么共价键有饱和性?【技能训练】1下列图形表示形成键的是()。2下列有关共价键的说法中,不正确的是()。A共价键是通过形成共用电子对或原子轨道重叠形成的B形成共价键的原子之间电负性相同或相差不大C成键原子间原子轨道重叠越多,共价键越牢固D共价键是通过共用电子对形成的,不属于电性作用3N2中含键和键数目分别为()。A1、2B1、1 C2、2D2、1第一节 第2课时 键参数键能、键长和键角 等电子原理【学习目标】1能用键参数键能、键长、键角说明简单分子的某些性质。2能举例说明“等电子原理”的含义及应用

36、。【知识导学】1原子失去电子要 能量,原子吸引电子,要 能量,因此原子形成共价键相互结合, 能量,由此形成了键能的概念。键能是 原子形成 化学键释放的 能量。这些能量就是相应化学键的 ,通常取正值。键能越大,即形成化学键时放出的能量越多,意味着这个化学键越 ,越不容易被打断。 2键长是衡量共价键 的另一个参数,是形成共价键的两个原子之间的 。键长越短,往往键能 ,表明共价键越 。3在原子数超过2的分子中, 间的夹角称为键角。CO2的键角为180°,是一种 形分子,H2O的HOH键角为105°,是一种 形(或称角形)分子,多原子分子的键角一定,表明共价键具有 。键角

37、是描述分子立体结构的重要参数,分子的许多性质都与键角有关。 4CO和N2在许多性质上十分相似,这些相似性,可以归结为它们具有 ,导致它们具有相似的 ,由此形成了等电子原理的概念 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。【三点探究】探究1:键参数及其应用例题:已知常压下,NH3在300 时约有97%分解,H2O在2000 时约有4%分解,HF在3000 时仍不分解。那么,NH3、H2O、HF的稳定性强弱顺序是 ,请利用键能解释NH3、H2O、HF的稳定性。 1键能、键长、键角分别描述化学键或分子的哪些性质?2键能与键长之间有什么关系?3影响键长的主要因

38、素是什么?4影响键能的主要因素是什么?5共价分子中共价键之间存在特定的夹角(即键角)说明共价键具有什么性质?探究2:等电子原理例题:1919年,Langmuir提出等电子原理:原子数相同、价电子总数相同的分子,互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。(1)根据上述原理,仅由第二周期元素组成的共价分子中,互为等电子体的是 和 和 。 (2)此后,等电子原理又有所发展。例如,由短周期元素组成的微粒,只要其原子数相同,各原子最外层电子数之和相同,也可互称为等电子体,它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中,与N互为等电子体的分子有 。 1CH4、NH3、H2O

39、、HF均为10电子分子,它们互为等电子体吗?说明原因。2等电子体电子数是否一定相等?3等电子体必须满足什么条件?4等电子原理有哪些应用?【技能训练】1下列单质分子中,键长最长,键能最小的是()。AH2 BCl2 CBr2 DI22反映共价键强弱的物理量是()。A键角 B键能、键长 C键能、键长、键角 D键长、键角3下列各对粒子中,空间结构相似的是()。ASO2和O3 BCO2和NO2C CS2和NO2 DPCl3和BF3第二节 第1课时 形形色色的分子价层电子对互斥理论【学习目标】1认识共价分子的多样性和复杂性。2初步认识价层电子对互斥模型。3能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构。【

40、知识导学】1大多数分子是由两个以上原子构成的,于是就有了分子中的原子的空间关系问题,这就是所谓“ ”。例如,三原子分子的立体结构有直线形和V形两种,CO2呈 形,而H2O呈 形。 2大多数四原子分子采取平面三角形和三角锥形两种立体结构。例如,甲醛(CH2O)分子呈 形,氨分子呈 形。3五原子分子的立体结构更多,最常见的是 形。例如,甲烷(CH4)分子呈正四面体形。4价层电子对互斥理论认为,分子的立体结构是“价层电子对” 的结果。价层电子对是指分子中的 ,包括 和中心原子上的 。键电子对数可由分子式确定。例如,H2O中的中心原子为O,O有 对键电子对;NH3中的中心原子为N,N有 对键

41、电子对。 而中心原子上的孤对电子对数,确定方法如下:中心原子上的孤对电子对数= 。 式中a为中心原子的 ,对于主族元素来说,价电子数等于原子的最外层电子数;x为 ;b为 ,氢为1,其他原子等于“ ”。例如,SO2的中心原子为S,a= ;与中心原子S结合的O的个数为2,则x= ;与中心原子结合的O最多能接受的电子数为2,则b= 。所以,SO2中的中心原子S上的孤对电子对数为 。 对于阳离子来说,a为中心原子的价电子数 ,x和b的计算方法不变。对于阴离子来说,a为中心原子的价电子数 (绝对值),x和b的计算方法也不变。5在确定了键电子对数和中心原子上的孤对电子对数后,

42、把它们 便可确定分子中的中心原子上的价层电子对数。由价层电子对的 ,得到含有孤对电子的VSEPR模型,然后,略去VSEPR模型中的 ,便可得到分子的立体构型。例如,H2O和NH3的中心原子上分别有 对和 对孤对电子对,加上中心原子上的键电子对,它们的中心原子上的价层电子对数都是 4,这些价层电子对相互排斥,形成 形的VSEPR模型。略去VSEPR模型中的中心原子上的孤对电子,便得到了H2O的立体构型为V形,NH3的立体构型为三角锥形。 【三点探究】探究1:形形色色的分子例题:在你熟悉的下列分子立体结构中,对键角描述正确的是()。AH2O分子呈V形,两个OH键的键角是90°B

43、CH4分子呈正四面体形,两个CH键的键角是109°28'C甲醛分子呈平面正三角形,键角是120°DNH3分子呈三角锥形,两个NH键的键角是109°28'1常见分子的空间构型主要有哪些?2如何根据主族元素在周期表中的位置确定它的价电子数?3以N和Cl为例,说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定它最多能接受的电子数。4分子呈现不同的立体结构,与分子中化学键的哪种键参数有关?5举出两种正四面体形的分子。探究2:价层电子对互斥理论例题:为了解释和预测分子的空间构型,科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上,提出了一种十分简单的理论模型价层电子对互斥模

44、型。这种模型把分子分成两类:一类是 ; 另一类是 。BF3和NF3都是四个原子的分子,BF3的中心原子是 ,NF3的中心原子是 ;BF3分子的立体结构是平面三角形,而NF3分子的立体结构是三角锥形的原因是 。 1H2O分子与CO2分子、NH3分子与BF3分子,它们分子中的原子个数相同,为何立体结构不同?2组成相似的分子空间结构是否一定相似?3价层电子对互斥理论适用于什么类型的分子?4分子形状是否严格遵循价电子对互斥的理想角度?【技能训练】1甲烷分子的空间构型是( )。A正四面体形B三角锥形C平面形D直线形2H2O分子中O原子的孤对电子数是()。A1对 B2对 C3对 D4对3下列分子的空间构型不能用VSEPR理论推测的是()。ANH3 BCO2 CH2O DP2O5第二节 第2课时 杂化轨道

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