人教版选修三配套课件2 1共价键

第二章第一节课前预习·巧设计名师课堂·一点通创新演练·大冲关设计1设计2设计3考点一考点二课堂10分钟练习课堂5分钟归纳课下30分钟演练考点三共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用。由同种原子形成的共价键，共用电子对不偏向任何一个原子，这样的共价键为

；由不同种原子形成的共价键，共用电子对非偏极向性吸共引价电键子能力强的一方，这样的共价键为

。共价化合物是极以性共价键

形成分子的化合物。共用电子对一、共价键本质在原子之间形成

共用电子对

。类型按照原子轨道

重叠的方式共价键分为σ键和

π

键。(1)σ键。①形成：成键原子的原子轨道“头碰头”重叠而形成。a．ss

σ键：由两个

s

轨道重叠形成的σ键，如H—H。b．sp

σ键：由一个

s

轨道和一个

p轨道重叠形成的σ键，如H—Cl。c．pp

σ键：由两个

p

轨道重叠形成的σ键，如Cl—Cl。③特征：以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键原子轨道的图形

不变，这种特征称为

轴对称

，σ键的强度

较大。(2)π键。①形成：由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成。②特征：π键的原子轨道具有

镜像对称性，即每个π键的原子轨道由两块组成，分别位于由

原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为

镜像。π键

不能旋转，不如σ键

牢固，较易

断裂。(3)σ键和π键的判断：一般规律：共价单键是

σ键

；而共价双键中有一个π键

，另一个是σ键

；共价三键由一个π键

和两个σ键组成。3．特征饱和性决定分子的组成。方向性决定分子的立体结构。二、键参数——键能、键长与键角概念作用键能气态基态原子形成1mol化学键释放

的最低能量键能越大，键越稳定，越不易断裂键长形成共价键的两个原子之间的核间距键长越短，键能越大，键越稳定键角两个共价键之间的夹角表明共价键有

方向性，决定分子的立体结构三、等电子原理

原子总数相同

、

价电子总数相同

的分子具有相似的

化学键特征

，它们的许多性质是相近的。1．下列说法中正确的是A．p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成σ键B．p轨道之间以“头对头”重叠可形成π键C．s和p轨道以“头对头”重叠可形成σ键(

)D．共价键是两个原子轨道以“头对头”重叠形成的解析：p轨道之间“头碰头”重叠可形成σ键，“肩并肩”重叠可形成π键。A、B两项错误；共价键既可以是两个原子轨道以

“头碰头”重叠形成，又可以是“肩并肩”重叠形成。答案：C2．下列分子中，既含有σ键又含有π键的是(

)A．CH4C．CH2CH2B．HClD．F2解析：共价双键中既含有σ键又含有π键。答案：C3．关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是

(A．键角是描述分子立体结构的重要参数)B．键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关

C．键能越大，键长越长，共价化合物越稳定

D．键角的大小与键长、键能的大小无关解析：键长越短，键能越大，共价化合物越稳定，C项不正确。答案：C4.下列粒子属于等电子体的是(

)A．CH4和NH

+C．SO2和O3B．NO和O2D．HCl和H2O解析：原子总数相等，价电子总数相等的粒子属于等电子体，B项，价电子总数不等，D项，原子总数不等。答案：AC41．共价键的特征

(1)饱和性：因为每个原子所能提供的未成对电子的数目是一定的，因此在共价键的形成过程中，一个原子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个未成对电子配对成键后，一般来说就不能再与其他原子的未成对电子配对成键了，即每个原子所能形成共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的，所以共价键具有饱和性。(2)方向性：除s轨道是球形对称外，其他的原子轨道都具有一定的空间取向。在形成共价键时，原子轨道重叠得愈多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性。2．σ键与π键键类型σ键π键原子轨道重叠方式沿键轴方向“头碰头”重叠沿键轴方向“肩并肩”重叠原子轨道重叠部位两原子核之间，在键轴处键轴上方和下方，键轴处为零原子轨道重叠程度大小键的强度较大较小成键规律判断共价单键是σ键，双键中一个是σ键，一个是π键，三键中一个是σ键，另两个是π键[例1]

下列有关σ键和π键的说法错误的是

(

)A．含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者B．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键C．有些原子在与其他原子形成分子时，只能形成σ键，不能形成π键D．在分子中，化学键可能只有π键而没有σ键[解析]本题主要考查σ键和π键的形成。由于π键的键能小于σ键的键能，所以反应时易断裂，A项正确；在分子形成时为了使其能量最低，必然首先形成σ键，根据形成的原子的核外电子排布来判断是否形成π键，所以B项正确，D项错误；像H原子跟Cl原子只能形成σ键，所以C项正确。[答案]

D两个原子形成共价键时，一定有σ键，可能有π键；共价双键有一个是σ键，一个是π键；共价三键有一个是σ键，两个是π键。1．键能(1)单位：kJ/mol，常用EA—B表示。如H—H键的键能为436.0

kJ/mol，N

N键的键能为946.0

kJ/mol。应为气态基态原子：保证释放的能量最低。键能为衡量共价键稳定性的参数。键能越大，即形成化学键时释放的能量越多，形成的化学键越牢固。结构相似的分子中，化学键键能越大，分子越稳定。如EH—F＞EH—Cl＞EH—Br＞EH—I，稳定性HF＞HCl＞HBr＞HI。2．键长因成键时原子轨道发生重叠，键长小于成键原子的原子半径之和。键长是衡量共价键稳定性的另一个参数。键长越短，键能越大，共价键越稳定。3．键角键角决定分子的立体结构。多原子分子中共价键间形成键角，表明共价键具有方向性。(3)常见分子中的键角：CO2分子中的键角为180°，为直线形分子；H2O分子中键角为105°，为V形分子；CH4分子中键角为109°28′，为正四面体形分子。4．键能与反应热的关系定性关系：化学反应中发生旧化学键断裂和新化学键形成，如果化学反应中旧化学键断裂所吸收的总能量大于新化学键形成所放出的总能量，则该化学反应为吸热反应；反之，该化学反应为放热反应。定量关系：能量变化＝反应物键能总和－生成物键能总和，即ΔH＝E反应物－E生成物。[例2]

下列说法中正确的是

(

)A．分子的结构是由键角决定的

B．共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定C．CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X键的键长、键角均相等D．H2O分子中两个O—H键的键角为180°[解析]

键长和键能决定共价键的稳定性，键长和键角决定分子的空间构型，故A项错误，B项正确；由于F、Cl、Br、I的原子半径不同，故C—X键的键长不相等，C项错误；H2O分子中的键角为105°，故D项也错。[答案]

BABn型分子中键角的判断若A原子的最外层电子数等于其化合价时，可以推断分子立体构型，进一步判断键角。n＝2时，键角等于180°；n＝3时，键角等于120°；n＝4时，键角等于109°28′。1．等电子原理和等电子体

(1)概念：原子总数相同、价电子总数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。满足等电子原理的分子互称为等电子体。(2)注意：①等电子体的价电子总数相同，而组成原子的核外电子总数不一定相同。②等电子体原理可以拓展到原子数相同，价电子总数相同的微粒，例如N2与CN－互为等电子体。2．常见等电子体3－6类型实例立体构型双原子10电子的等电子体N2，CO，NO＋，C，2－2CN－直线形三原子16电子的等电子体CO2，CS2，N2O，NCO－，NO+

，N

-

，NCS2

3－，BeCl2(g)直线形三原子18电子的等电子体NO

-

，O3，SO22V形四原子24电子的等电子体NO

-

，CO

，BO

，3

2－

3－CS

，BF

，3SO

(g)

32－

3

3平面三角形五原子32电子的等电子体SiF

3，CCl

，BF

，4

4

-SO

，PO

42－

3－四个σ键，正四面体形七原子48电子的等电子体4

4SF6，PF

-

，SiF

2－，AlF6

6六个σ键，正八面体形3．等电子原理的应用判断一些简单分子或离子的立体构型。利用等电子体在性质上的相似性制造新材料。

(3)利用等电子原理针对某物质找等电子体。[例3]

[双选题]通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的立体结构相同，则下列有关说法中正确的是

(

)4A．CH

和NH

+

是等电子体，键角均为60°正三角形结构C．H3O＋和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构

D．已知CO2是直线形结构，则CS2也是直线形结构34-B．若NO

3

是平面正三角形结构，则CO

2－

也是平面[解析]

CH4和NH

+

都是正四面体结构，键角均为等电子体，均为平面正三角形结构，B项正确；H3O＋和PCl3价电子总数不相等，不是等电子体，C项不正确；CO2和CS2是等电子体，

D项正确。故答案为B、D项。[答案]

BD2是－3109°28′，A项不正确；NO

-和CO43常见等电子体的推断(1)同主族元素的价电子数相等，可将元素符号变换。如CO2和CS2；CCl4和SiCl4；SO2和O3；PCl3和NCl3。(2)同周期相邻元素的原子序数相差1，元素符号变换时，粒子的电荷数相应加1或减1。4；N2和CO；CO2和N2O。4如CH