发布时间 : 星期四 文章2020学年高中化学第二章分子结构与性质第一节共价键学案新人教版选修3更新完毕开始阅读1a41cc790129bd64783e0912a216147916117e3f
第一节 共价键
1．了解共价键的主要类型σ键和π键，知道σ键和π键的明显差别和一般规律。 2.理解键能、键长、键角等键参数的概念，并能应用键参数说明简单分子的某些性质。 3.了解等电子原理，结合实例说明等电子原理的应用。
共价键
1．本质和特征
(1)本质：在原子之间形成共用电子对。
(2)特征：饱和性——决定分子的组成；方向性——决定分子的立体构型。 2．类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类) (1)σ键
形成 s-s型 H—H的s-s σ键的形成 由两个原子的s轨道或p轨道“头碰头”重叠形成 类型 s-p型 H—Cl的s-p σ键的形成 p-p型 Cl—Cl的p-p σ键的形成 特征 (2)π键 形成 p-p π键 p-p π键的形成 以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称；σ键的强度较大 由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成 π键的电子云具有镜面对称性，即每个π键的电子云由两块组成，特征 分别位于由两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)判断σ键、π键的一般规律 共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键、一个π键；共价三键由一个σ键和两个
π键组成。
1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例)。
语句描述 (1)原子轨道在空间都具有方向性 (2)一般来说，σ键比π键强度大，更稳定 (3)N2分子中σ键与π键的个数之比是2∶1 (4)σ键和π键都只存在于共价分子中 (5)两个原子间可以只形成σ键，但不能只形成π键 答案：(1)× s原子轨道无方向性 (2)√
(3)× 应为1∶2
(4)× 离子化合物中也存在，如CaC2 (5)√
2．(2019·鞍山高二检测)下列说法中正确的是( ) A．乙烷分子中，既有σ键，又有π键 B．Cl2和N2的共价键类型相同 C．由分子构成的物质中一定含有σ键 D．HCl分子中含一个s-p σ键
正误 阐释错因或列举反例 解析：选D。A中，乙烷分子的结构式为，只有σ键，无π键；B中，
Cl2分子是p-p σ键，N2分子中除有p-p σ键外，还有p-p π键；C中，某些单原子分子(如He、Ne等稀有气体)中不含化学键。
3．现有：①N2；②CO2；③CH2Cl2；④C2H4四种分子。 (1)只存在σ键的分子是________。
(2)同时存在σ键和π键的分子是________。 (3)σ键和π键的数目之比为1∶1的是________。 答案：(1)③ (2)①②④ (3)②
题组一 σ键和π键的形成与判断
1．关于σ键和π键的比较，下列说法不正确的是( ) A．σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强
B．σ键是“头碰头”式重叠，π键是“肩并肩”式重叠 C．σ键不能断裂，π键容易断裂
D．H原子只能形成σ键，O原子可以形成σ键和π键 答案：C
2．(2019·贵州思南中学高二月考)下列说法错误的是( )
A．中σ键和π键的数目之比为7∶1
－1
B．某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X
C．O2的电子式为[·O??O·]，则1 mol O2中含有的π键数目为2NA
D．已知反应N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(l)，若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键数目为3NA
解析：选A。1分子该有机物中含18个σ键，2个π键，故σ键和π键的数目之比为9∶1，A项错误。
题组二 共价键的特征
3．硫化氢(H2S)分子中两个共价键的夹角接近90°，其原因是( )
①共价键的饱和性 ②S原子的电子排布 ③共价键的方向性 ④S原子中p轨道的形状
A．①② C．②③
2
4
2＋
·
·2＋
2＋
2＋
B．①③
D．③④
解析：选D。S原子的价电子排布式是3s3p，有2个未成对电子，并且分布在相互垂直的两个p轨道中，当与两个H原子配对成键时，形成的两个共价键的夹角接近90°，这体现了共价键的方向性，是由p轨道的伸展方向决定的。
4．下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是( )
解析：选A。由共价键的饱和性可知：C、Si均形成4个共价键，H形成1个共价键，O、S均形成2个共价键。A项中O原子之间不可能形成双键，B项是过氧乙酸，含有过氧键“O—O”，C项相当于S取代了CH3OH中的氧原子，D项中Si原子形成4个共价键。
键参数
1．键能
(1)键能是气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。键能的单位是kJ·mol。例如：形成1 mol H—H键释放的最低能量为436.0 kJ，即H—H键的键能为436.0 kJ·mol
—1
－1
。
(2)下表中是H—X键的键能数据。
共价键 键能/(kJ·mol)
①若使2 mol H—Cl键断裂为气态原子，则发生的能量变化是吸收863.6_kJ的能量。 ②表中共价键最难断裂的是H—F键，最易断裂的是H—I键。
③由表中键能数据大小说明键能与分子稳定性的关系：HF、HCl、HBr、HI的键能依次
－1H—F 568 H—Cl 431.8 H—Br 366 H—I 298.7 减小，说明四种分子的稳定性依次减弱，即HF分子很稳定，最难分解，HI分子最不稳定，最易分解。
2．键长
(1)键长是指形成共价键的两个原子之间的核间距，因此原子半径决定化学键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。
(2)键长与共价键的稳定性之间的关系：共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定。