共价键的概念和分类有关共价键的键参数等电子原理PPT精选课件

1、考试大纲要求高考热点提示1.了解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.了解简单配合物的成键情况3.了解化学键和分子间作用力的区别4.了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质1.共价键的概念和分类2.有关共价键的键参数3.等电子原理4.分子的空间构型及确定方法5.有关配合物理论6.极性分子与非极性分子7.分子间作用、氢键及对物质性质的影响.1共价键(1)共价键化学键A定义：使离子相结合或相结合的作用力B分类：化学键可分为 C存在：离子化合物一定含有 ，可能含有，共价化合物一定含有，金属晶体中含有原子离子键、共价键和金属键离子键共价键共价键金属键共价键

2、A本质：原子之间形成B特点：具有共用电子对饱和性和方向性C成键类型a键：原子轨道以“ ”方式重叠成键H2：H2分子中的键是由两个H原子的1s原子轨道重叠而成，称为HCl：HCl分子中的键是由H原子的1s原子轨道与Cl原子的3p原子轨道重叠形成的，称为Cl2：Cl2分子中的键是由2个Cl原子的3p原子轨道以“头碰头”方式重叠形成的，称为b键：原子轨道以“ ”方式重叠成键头碰头ss键sp键pp键肩并肩(2)键参数键能A定义：释放的最低能量通常取正值B规律：键能越大，形成化学键时放出的能量越多，则这个化学键越，越不容易被打开气态基态原子形成1 mol化学键牢固键长A定义：形成共价键两原子之间的，是衡

3、量共价键稳定性的一个参数B规律：键长越短，则键能越大，共价键越 键角A定义：在原子超过2个的分子中， 的夹角称为键角B规律：键角与键长是确定分子立体结构的重要参数核间距稳定两个共价键之间(3)等电子原理原子总数、价电子总数的分子，具有相似的，它们的许多性质是相近的相同相同化学键特征2分子的立体结构(1)常见分子的立体结构(2)价层电子对互斥模型中心原子(A)的价电子全部成键时，对于分子(3)杂化轨道理论简介sp3杂化：sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道杂化形成，分子呈，如CH4、NH等sp2杂化：sp2杂化轨道由1个s轨道和2个p轨道杂化形成，分子呈，如BF3、HCHO等sp杂化：sp杂化

4、轨道由1个s轨道和1个p轨道杂化形成，分子呈，如CO2、C2H2等正四面体形平面三角形直线形(4)配合物理论简介配位键：由一方提供 ，另一方提供而形成的共价键配合键：把金属离子(或原子)与某些分子或离子以配位键结合形成的化合物其中，前者称，后者称为孤对电子空轨道中心离子配体3分子的性质(1)键的极性和分子的极性键的极性键的极性与分子极性的关系A只含非极性键的分子一定是分子B含极性键的分子，若分子中各个键的极性的向量和等于，则为，否则为极性分子非极性零非极性分子(2)分子间作用力及其对物质性质的影响分子间作用力A定义：把的作用力，又叫范德华力B影响因素：相对分子质量和分子的极性相对分子质量越大，

5、范德华力越 ；分子的极性越大，范德华力越 范德华力对物质性质的影响组成和结构相似的分子，相对分子质量越 ，分子间作用力越 ，熔、沸点越分子聚集在一起大大大强高(3)氢键及其对物质性质的影响氢键A定义：由已经与形成共价键的氢原子与另一分子中电负性很强的原子之间的作用力B特点：氢键比分子间作用力，比共价键 ；有C存在：电负性很强的原子强弱方向性和饱和性分子间和分子内氢键对物质性质的影响A分子间形成氢键时，使物质的熔、沸点显著B在极性溶剂中，若溶质分子和溶剂分子间能形成氢键，则使其溶解度(4)溶解性影响因素A影响固体溶解度的因素主要是 B影响气体溶解度的因素主要是压强和温度升高增大温度相似相溶规律溶

6、质一般能溶于非极性溶剂，如I2易溶于CCl4或苯中；溶质一般易溶于极性溶剂中，如HCl易溶于水如果存在氢键，则溶质与溶剂之间的氢键作用力越大，溶解性越 若溶质与水发生反应时可其溶解度，如SO2与水反应生成H2SO3.非极性极性好增大(5)手性手性异构体：具有完全相同的 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，互称手性异构体手性分子：具有的分子(6)无机含氧酸分子的酸性含氧酸(HO)mROn，若成酸元素R相同时，n值越大，R正电性越 ，越电离出H，酸性越 组成和原子排列不能重叠手性异构体高强易1能说明BF3分子的4个原子是同一平面的理由是()A两个键之间夹角为120BBF键为非极

7、性共价键C3个BF键的键能相同D3个BF键的键长相等解析：当FBF键角为120时，BF3分子中的4个原子共面且构成平面三角形分子的空间构型由分子化学键的键角决定答案：A2下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是()AF2Cl2Br2I2BCF4CCl4CBr4CI4CHFHClHBrHIDCH4SiH4GeH4SnH4解析：物质的熔沸点高低由分子间作用力大小决定，分子间作用力越大，熔沸点越高，反之越低，而相对分子质量和分子的极性越大，分子间作用力就越大，物质的熔沸点就越高A中卤素单质随相对分子量的增大，分子间作用力逐渐增大，熔沸点升高，故A正确，B恰好相反，B错误，C中虽然四种物质的相对分子质量增大

8、，但是，在HF分子中存在氢键，故HF的熔沸点是最高的，D正确答案：AD3通常，电负性差值小的两种非金属元素形成化合物时，两种元素的原子通过共用电子对形成共价键已知Cl、O、N三种原子的价电子排布分别为：aCl：3s23p5bO2：2s2sp4cN：2s22p3(1)写出上述a、c两种元素与氢元素化合形成化合物的化学式分别为_、_.它们所形成的共价键类型分别为_、_(填“极性键”或“非极性键”) .(2)写出氧与氢元素形成化合物的化学式_，分子的极性为_(填“极性分子”或“非极性分子”)(3)通常情况下N2化学性质不活泼的原因是_ 解析：可以根据共价键的饱和性写出相应的化学式，Cl、O、N最外层

9、分别有7、6、5个电子，分别结合的H原子个数为1、2、3.得到的HCl、H2O、NH3都是由极性键形成的极性分子N2分子中存在氮氮叁键，键能大，不易断裂，性质稳定答案：(1)HClNH3极性键极性键(2)H2O，H2O2极性分子，极性分子(3)氮分子中，两个氮原子之间形成氮氮叁键，键能很大键键重叠方式原子轨道以“头碰头”方式重叠成键，重叠程度大原子轨道以“肩并肩”方式(侧面)重叠成键特征绕轴转动不破坏键，有ss、sp、pp等类型轨道侧面不能转动键键存在存在于一切共价键中，可以单独存在，也可跟键共同存在存在于重键中，跟键同时存在，如碳碳双键、碳碳三键中有键和键实例H2、Cl2、CH4、卤化氢等分

10、子中O2、N2、C2H4、C2H2等分子中强度有机化合物中键比键牢固，键易发生断裂，C2H4、C2H2等发生加成反应时其中的键断裂、键不变例题1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

11、)(1)A、B、C的电负性由小到大的顺序为_(2)1 molA2H4分子中有_mol键和_mol键(3)B的氢化物分子的空间构型是_，其中心原子采取_杂化(4)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_(5)E的核外电子排布式是_，ECl3形成的配合物的化学式为_解析：(1)判断出A、B、C各是什么元素是解答本题的重要突破，由A、B、C是同一周期的非金属元素，且核电荷数依次增大，AC2为非极性分子，B、C的氢化物沸点比它们同族相邻周期元素的氢化物沸点高，即存在氢键等综合判断：A为C，B为N，C为O，即电负性由小到大CNO.(3)NH3呈三角锥形，N采

12、取sp3杂化(5)24号元素是Cr，电子排布式书写时注意d轨道的半充满状态，ECl3形成的配合物的配体为NH3、H2O，且按21形式，则可书写为Cr(NH3)4(H2O)2Cl3.答案：(1)CNO(2)51(3)三角锥形sp3(5)1s22s22p63s23p63d54s1(或Ar3d54s1)Cr(NH3)4(H2O)2Cl31下列对键的认识不正确的是()A键不属于共价键，是另一种化学键Bss键与sp键的对称性相同C分子中含有共价键，则一定含有一个键D含有键的化合物与只含键的化合物的化学性质不同解析：根据电子云的重叠方式，共价键分为键和键两种，A项错误；键的对称性均为轴对称，B项正确；分子

13、中含有共价键时，无论是单键、双键还是三键中均有一个键，C项正确；因为键和键的不同造成了含有键的化合物与只含键的化合物属于不同类的物质，化学性质肯定不同，D项正确答案：A2下列关于乙醇分子的说法正确的是()A分子中共含有8个极性共价键B分子中不含非极性共价键C分子中只含键D分子中含有1个键解析：乙醇的结构式为，共含有8个共价键，其中CH、CO、OH键为极性共价键，共7个，CC键为非极性共价键，由于全为单键，故无键答案：C例题2在硼酸B(OH)3分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是()Asp，范德华力Bsp2，范德华

14、力Csp2，氢键 Dsp3，氢键点拨：解答该题时需要牢固掌握原子杂化轨道理论及氢键的形成，同时需要迁移石墨的晶体结构的知识解析：由石墨的晶体结构知C原子为sp2杂化，故B原子也为sp2杂化，但由于B(OH)3中B原子与3个羟基相连，羟基间能形成氢键，故同层分子间的主要作用力就为氢键答案：C1对H3O的说法正确的是()AO原子采取sp2杂化BO原子采取sp3杂化C离子中存在配位键D离子中存在非极性键解析：O原子采取sp3杂化，在H2O中有两对孤对电子，与H结合后，尚剩余1对孤对电子答案：BC2关于原子轨道的说法正确的是()A凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子，其几何立体结构都是正四面体BC

15、H4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的Csp3杂化轨道是由同一个原子中能量最近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道D凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键解析：CH3Cl是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子，其几何构型是四面体，但不是正四面体，A项错误；CH4分子中的sp3杂化轨道是由碳原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道，B项错误C项正确；AB3型的共价化合物，其中心原子A可采用sp3杂化轨道也可采用sp2杂化轨道成键，D项错误答案：C1化合价法ABn型分子中中心原子的化合价的绝对

16、值等于该原子的价电子数时，该分子为非极性分子，此时分子的空间结构对称；若中心原子的化合价的绝对值不等于其价电子数目，则分子的空间结构不对称，其分子为极性分子，具体实践如下：化学式BF3CO2PCl5SO3H2ONH3SO2PCl3中心原子化合价绝对值34562343中心原子价电子数34566565分子极性非极性非极性非极性非极性极性极性极性极性2.根据所含键的类型及分子的空间构型判断当ABn型分子的空间构型是空间对称结构时，由于分子中正负电中心重合，故为非极性分子，如CO2(直线形)，BF3(平面正三角形)、CH4(正四面体形)等均为非极性分子当ABn型分子的空间构型不是空间对称结构时，一般为

17、极性分子，如H2O(V形)、NH3(三角锥形)，它们均为极性分子(1)AA型分子一定是非极性分子，如N2、Cl2.(2)AB型分子一定是极性分子，如HCl、HF.(3)AB2型分子除线型结构BAB为非极性分子外，其他均为极性分子如CO2、CS2为非极性分子，H2S、H2O为极性分子3据中心原子最外层电子是否全部成键判断中心原子即其他原子围绕它成键的原子分子中的中心原子最外层电子若全部成键，此分子一般为非极性分子；分子中的中心原子最外层电子未全部成键，此分子一般为极性分子如CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键，它们都是非极性分子而H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子

18、的最外层电子均未全部成键，它们都是极性分子例题3(2009宁夏理综高考)化学选修物质结构与性质已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42.X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子请回答下列问题：(1)X元素原子基态时的电子排布式为_，该元素的符号是_；(2)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为_，该元素的名称是_；(3)X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为_；(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是_；(5)比较X的氢化

19、物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由_解析：(1)因为X原子4p轨道上有3个未成对电子，可知其电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p3并推出其元素符号为As.(2)根据Y元素的最外层2p轨道上有2个未成对电子，Y和Z元素的原子序数之和为42339，Y可能为1s22s22p2或1s22s22p4，再根据Z可形成负一价离子，推出Y电子排布为后者，轨道表示，元素名称为氧Z为氢(3)X与Z形成的化合物为AsH3，其空间构型可类比同主族的氢化物NH3，为三角锥形(4)根据电子守恒配平即可(5)氢化物的稳定性和元素的非金属性有关，或与共价键的键长有关键长

20、越短，键能越大，氢化物越稳定所以NH3PH3AsH3.沸点高低和分子间作用力有关分子间作用力越大，沸点越高NH3可以形成分子间氢键，沸点最高，AsH3比PH3的相对分子质量大，所以AsH3沸点高于PH3.答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3As(3)三角锥形(4)As2O36Zn6H2SO4=2AsH36ZnSO43H2O(5)稳定性：NH3PH3AsH3，因为键长越短，键能越大，化合物越稳定沸点：NH3AsH3PH3，NH3可以形成分子间氢键，沸点最高；AsH3相对分子质量比PH3大，分子间作用力大因而AsH3的沸点比PH3高在N2、HF、H2O、NH3、CS2、C

21、H4、BF3分子中：(1)以非极性键结合的非极性分子是_(2)以极性键结合的具有直线形结构的非极性分子是_(3)以极性键结合的具有正四面体形结构的非极性分子是_(4)以极性键结合的具有三角锥形结构的极性分子是_(5)以极性键结合的具有sp3杂化轨道结构的分子是_(6)以极性键结合的具有sp2杂化轨道结构的分子是_解析：HF是极性分子，H2O是V形的极性分子，NH3是三角锥形的极性分子，CS2是直线形的非极性分子，CH4是正四面体形的非极性分子，N2是非极性分子，BF3是平面形的非极性分子答案：(1)N2(2)CS2(3)CH4(4)NH3(5)NH3、H2O、CH4(6)BF3.自然界中往往存

22、在许多有趣也十分有意义的现象，下表列出了若干化合物的结构简式、化学式、相对分子质量和沸点结构简式化学式相对分子质量沸点/HOHH2O18100CH3OHCH4O3264CH3CH2OHC2H6O4678结构简式化学式相对分子质量沸点/CH3COOHC2H4H260118C3H6O5856CH3CH2CH2OHC3H8O6097CH3CH2OCH3C3H8O6011从它们的沸点可以说明什么问题？(1)_(2)_.下表有几种物质的沸点：物质AlF3AlCl3AlBr3Al2O3MgCl2MgO沸点/1260181(升华)26320457072850(1)下列各组物质中，气化或者熔化时所克服的粒子间

23、作用力类型分别与氟化铝和溴化铝相同的是_ANaCl和CCl4 BNa2O和SiO2C金刚石和金属铝 D碘和干冰工业上制备金属镁，应采用电解熔融的_AMgCl2 BMgO工业上制备金属铝，是采用电解熔融Al2O3(加冰晶石)，而不是电解熔融AlCl3，原因是_ (2)过渡元素钴(27Co)的原子核外电子排布式为_钴有两种化学式均为Co(NH3)2BrSO4的配合物，它们分别溶解于水时电离出的阳离子的化学式可能为_和_鉴别两者的实验方法是：分别取样并滴加_(填化学式)溶液解析：.从分子间作用力及氢键加以分析、均为醇类，相对分子质量越大，沸点越高、相对分子质量均为60，沸点不同，这是由于、分子间存在

24、氢键，而甲乙醚分子间不存在氢键.(1)据表中信息知AlF3为离子晶体，粒子间存在离子键，AlBr3为分子晶体，粒子间为分子间作用力，故选A.因MgO的沸点比MgCl2的沸点高很多，浪费大量的电能，故选A.因AlCl3属分子晶体，加热到181即升华，故应电解Al2O3.(2)Co的电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2.据配合物的化学式不难推出两种配合物为Co(NH3)2BrSO4与Co(NH3)2SO4Br，检验二者可据前者电离出SO，可用BaCl2检验，也可据后者电离出Br，用AgNO3来检验答案：.(1)组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，沸点越高(2)分子间存在氢键，

25、会使沸点升高，氢键越强，沸点越高.(1)AAAlCl3是分子晶体(或AlCl3是共价化合物)，熔融状态不能导电(或不电离)(2)1s22s22p63s23p63d74s2Co(NH3)2Br2Co(NH3)2SO4BaCl2或Ba(NO3)2、AgNO31下列叙述正确的是()A1个甘氨酸分子中存在9对共用电子BPCl3和BCl3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构CH2S和CS2分子都是含极性键的极性分子D熔点由高到低的顺序是：金刚石碳化硅晶体硅解析：A项中1个甘氨酸分子中存在10对共用电子；B项中硼元素的原子最外层只有3个电子，在BCl3分子中硼原子最外层只有6个电子；C项中CS2是直线型分子，分子无极性；D项中三种晶体均属于原子晶体且结构相似，熔点的高低取决于原子间共价键的强弱，三种共价键强度为：CCCSiSiSi.故D项正确答案：D2若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子，运用价层电子对互斥理论，下列说法正确的是()A若n2，则分子的立体结构为V形B若n3，则分子结构为三角锥形C若n4，则分子的立体结构为正四面体形D以上说法都不正确解析：若中心原子A上没有未用于成键的孤对电子，则根据斥力最小的原则，当n2时，分子结构为直线形；当n3时，分子为平面三