鲁科版选修3 共价键模型 学案.docVIP

第1节共价键模型课堂合作探究问题导学一、共价键的类型、特征、极性活动与探究1(1)共价键如何分类？在由两个原子形成的共价键中，只能有1个是键，而键可以是一个或多个。例如，氮分子中有1个键、2个键。氮分子中的3个共价键使得构成氮分子的氮原子紧紧地结合在一起，因而氮气的化学性质异常稳定；hcl、cl2、h2o、h2等分子中只存在键。(2)共价键的特征有哪些？(3)如何判断共价键及键的极性？迁移与应用下列说法正确的是()a若把h2s分子写成h3s分子，违背了共价键的饱和性b所有共价键都有极性c所有共价键都有方向性d两个原子之间形成共价键时，可形成多个键1两个自旋方向相反的s电子或s电子与p电子只能形成键而不能形成键；两个自旋方向相反的p电子，既可形成键，又可形成键，但首先形成键。2键的强度比键小，易于断裂。乙烯、乙炔等与h2、br2等发生加成反应、加聚反应时，发生断裂的都是不饱和键中的键。3苯分子中的介于单键和双键之间的特殊的键就是6个碳原子的原子轨道“肩并肩”重叠形成的大键。4共价化合物中一定含有共价键，含有共价键的不一定是共价化合物(可能是单质或离子化合物)。5稀有气体的单质不含化学键。6共价键的本质：原子间通过共用电子对(即电子层重叠)产生的强烈相互作用。7共价键的饱和性决定分子中各元素原子的数目，共价键的方向性决定分子的立体构型。8并不是所有的共价键都具有方向性，如两个s电子形成共价键时就没有方向性。二、键参数活动与探究2(1)键能、键长、键角分别是怎样定义的？(2)分析下表数据，回答下列问题：键键长/pm键键长/pmhh43674cc347.7154ff157141c=c615134clcl242.7198cc812121brbr193.7228nn193146ii152.7267n=n418122hf56892nn946110hcl431.8127cn305147hbr366141co351143hi298.7161cf453133讨论hx的稳定性与键能的关系。讨论cc、c=c、cc的键能大小为什么不是123?讨论键能与键长的关系是否一定是键长越短键能越大？迁移与应用已知某些共价键的键能如下表，试回答下列问题：共价键键能/(kjmol1)共价键键能/(kjmol1)hh436.0oh462.8clcl242.7nn946ch413.4hcl431.8(1)hh键的键能为什么比clcl键的键能大？(2)已知h2o在2 000 时有5%的分子分解，而ch4在1 000 时可完全分解为c和h2，试解释其中的原因。(3)试解释氮气为什么能在空气中稳定存在。1一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，其化学性质越稳定。例如，同主族元素的气态氢化物的稳定性从上到下依次减弱，就是因为共价键的键长逐渐增大、键能逐渐减小的缘故。2化学反应中能量变化反应物键能总和生成物键能总和，即he反应物e生成物。当堂检测1共价键是有饱和性和方向性的，下列关于共价键这两个特征的叙述中，正确的是()共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的共价键的方向性是由成键原子的轨道的方向性决定的共价键的饱和性决定了分子内部的原子的数量关系共价键的方向性决定了分子的空间构型a b c d2下列说法正确的是()a键角决定了分子的空间构型b共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定cch4、ccl4中键长相等，键角不同dc=c中的键能是cc中键能的两倍3原子间形成分子时，决定各原子相互结合的数量关系的是()a共价键的方向性 b共价键的饱和性c共价键原子的大小 d共价键的稳定性4下列关于极性键的叙述不正确的是()a是由不同元素原子形成的共价键b共价化合物中必定存在极性键c极性键中电负性大的原子显正电性d共用电子对必然偏向吸引电子能力强的原子5下列各过程所用的q表示键能的是()ahoh=h2oqbh2(g)q2h(g)ch(g)qh(g)ed2h(g)h2(g)q6从实验测得不同物质中oo之间的键长和键能的数据：其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导键能的大小顺序为wzyx。该规律性是()a成键所用的电子数越多，键能越大b键长越长，键能越小c成键所用的电子数越少，键能越大d成键时电子对越偏移，键能越大答案：课堂合作探究【问题导学】活动与探究1：(1)答案：根据原子轨道重叠方式根据成键原子吸引电子能力根据共用电子对个数(2)答案：共价键的饱和性a一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋状态相反的电子配对成键；b共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。共价键的方向性a共价键形成时，两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠，使共价键具有方向性；b同种分子(如hx)中成键原子电子云(原子轨道)重叠程度越大，形成的共价键越牢固，分子结构越稳定。如hx的稳定性hfhclhbrhi。(3)答案：共价键的判断a从组成微粒：非金属元素的原子b从电负性：电负性相同或差值小键的极性判断a从组成元素b从电子对偏移c从电负性迁移与应用：a解析：由于s原子最外层有6个电子，故最多与2个h原子结合，所以根据共价键的饱和性，将h2s写为h3s不正确；共价键不一定都具有方向性，如h2分子中的hh键，因为h原子只有1 s轨道，1 s为球形对称，所以两个h原子成键时沿任何方向重叠形成的共价键都相同；两个原子形成共价键时只能形成一个键。活动与探究2：(1)答案：在101.3 kpa、298 k条件下，断开1 mol ab(g)分子中的化学键，使其分别生成气态a原子和气态b原子所吸收的能量称为ab键的键能。两个成键原子之间的核间距离叫键长。多原子分子中，两个化学键之间的夹角叫键角。(2)答案：一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。在卤素的氢化物中，按f、cl、br、i的顺序，由于卤素原子的半径逐渐增大，hx键的键长也逐渐增大，键能逐渐减小，hx的稳定性逐渐减弱。答案：cc由1个键构成，c=c由一个键和一个键构成，cc由一个键和两个键构成，由于在两个原子间形成的不饱和键中，键的键能比键的键能大，因此c=c、cc不是cc的2倍、3倍。答案：不是，比如ff键键长短，键能却小。f原子的半径很小，因此其键长短，而由于键长短，两f原子形成共价键时，原子核之间的距离很近，排斥力很大，因此键能不大，与cl2相比，f2的稳定性差，很容易与其他物质反应。迁移与应用：答案：(1)氢原子的半径比氯原子的半径小，故hh键的键长比clcl键的键长短，hh键的键能比clcl键的键能大。(2)oh键比ch键键能大，故h2o比ch4稳定。(3)n2分子存在氮氮叁键，键能大，不易与其他物质发生反应，故能在空气中稳定存在。解析：本题可以从键能、键长与分子稳定性关系分析解决。共价键的键长越短，往往键能越大，共价键越稳定。因为原子半径r(h)r(cl)，所以hh键的键长小于clcl键的键长，则hh键的键能(436.0 kjmol1)比clcl键的键能(242.7 kjmol1)大。从h2o和ch4的分解温度和分解程度可以知道，h2o比ch4更稳定，从键能数据可以看出oh键的键能(462.8 kjmol1)比ch键的键能(413.4 kjmol1)大，所以h2o比ch4稳定。从nn可知，氮气分子中存在氮氮叁键，键能(946 kjmol1)大，故氮气稳定。【当堂检测】1c2b3b解析：原子间形成分子时，形成了共价键，共价键具有饱和性和方向性，方向性决定分子的空间构型，饱和性则决定原子形成分子时相互结合的数量关系。4c解析：形成共价键的两原子电负性不同，共用电子对偏向电负性大的原子一方，而使该原子显负电性，偏离电负性小的原子而使其显正电性；共价化合物中一定存在极性键。5b解析：a项变化不是在气态条件下进行