2020_2021学年新教材高中化学第二章分子结构与性质1.2共价键的键参数等电子原理课件新人教版选择性必修第二册

1、第2课时共价键的键参数 等电子原理一、键参数一、键参数键长、键角与键能键长、键角与键能1.1.概念和特点概念和特点: :必备知识必备知识自主学习自主学习概念概念特点特点键能键能_原子形成原子形成_释放的最低能量释放的最低能量 键能越大键能越大, ,化学键越牢固化学键越牢固, ,分子越稳定分子越稳定键长键长形成共价键的两个原子之间的形成共价键的两个原子之间的_键长越短键长越短, ,键能键能_,_,共价键越共价键越_键角键角分子内两个分子内两个_之间的夹角之间的夹角表明共价键有表明共价键有_,_,决定分子的决定分子的_气态基态气态基态1 mol 1 mol 化学键化学键核间距核间距越大越大稳定稳定

2、共价键共价键方向性方向性空间构型空间构型2.2.对分子性质的影响对分子性质的影响: :(1)(1)键能键能_,_,键长键长_,_,分子越稳定。分子越稳定。越大越大越短越短【自主探索自主探索】判断下列说法是否正确。判断下列说法是否正确。(1)(1)键能越大键能越大, ,键长越长键长越长, ,共价化合物越稳定。共价化合物越稳定。 ( () )提示提示: :。键能越大。键能越大, ,键长越短键长越短, ,物质越稳定。物质越稳定。(2)(2)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3 3倍和倍和2 2倍。倍。 ( () )提示提示: :。碳碳双键中含有一

3、个。碳碳双键中含有一个键、键、1 1个个键键, ,而碳碳三键中含一个而碳碳三键中含一个键、键、2 2个个键键, ,导致碳碳双键和碳碳三键的键能小于碳碳单键键能的导致碳碳双键和碳碳三键的键能小于碳碳单键键能的2 2倍和倍和3 3倍。倍。(3)(3)键长等于成键两原子的半径之和。键长等于成键两原子的半径之和。( () )提示提示: :。键长是两个成键原子的平均核间距离。键长是两个成键原子的平均核间距离。二、等电子原理二、等电子原理1.1.等电子原理等电子原理:_:_相同、相同、_相同的分子具有相似的相同的分子具有相似的_,_,它们的许多性质是相近的。它们的许多性质是相近的。 2.2.等电子体等电子

4、体: :原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子。如原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子。如coco和和n n2 2属于等电子体属于等电子体, ,它们的许多性质相似。它们的许多性质相似。 原子总数原子总数价电子总数价电子总数化学键特征化学键特征【自主探索自主探索】判断下列说法是否正确。判断下列说法是否正确。(1)(1)只有原子总数和价电子总数都相同的分子只有原子总数和价电子总数都相同的分子( (或离子或离子) )才是等电子体。才是等电子体。( () )提示提示: :。等电子体是指原子总数和价电子总数都相同的微粒。等电子体是指原子总数和价电子总数都相同的微粒。(2)ch(2)ch4 4、h

5、h2 2o o、nhnh3 3、hfhf均含均含1010个质子和个质子和1010个电子个电子, ,故为等电子体。故为等电子体。( () )提示提示: :。等电子体的原子总数应该相等。等电子体的原子总数应该相等。(3)h(3)h2 2o o、h h2 2s s、h h2 2sese互为等电子体。互为等电子体。( () )提示提示: :。三种分子的原子总数和价电子总数相等。三种分子的原子总数和价电子总数相等, ,属于等电子体。属于等电子体。关键能力关键能力合作学习合作学习知识点一键参数及其应用知识点一键参数及其应用1.1.键参数与分子性质的关系键参数与分子性质的关系(1)(1)共价键强弱的判断共价

6、键强弱的判断: :由原子半径和共用电子对数判断。由原子半径和共用电子对数判断。一般来说一般来说, ,形成共价键的两原子半径之和越小形成共价键的两原子半径之和越小, ,共用电子对数越多共用电子对数越多, ,则共价键越则共价键越牢固牢固, ,含有该共价键的分子越稳定。含有该共价键的分子越稳定。如如hfhf、hclhcl、hbrhbr、hihi中中, ,分子的共用电子对数相同分子的共用电子对数相同(1(1对对),),因因f f、clcl、brbr、i i的原的原子半径依次增大子半径依次增大, ,故共价键牢固程度故共价键牢固程度hfhclhbrhi,hfhclhbrhi,因此因此, ,稳定性稳定性hf

7、hclhbrhihfhclhbrhi。由键能判断。由键能判断。共价键的键能越大共价键的键能越大, ,表示破坏共价键消耗的能量越多表示破坏共价键消耗的能量越多, ,则共价键越牢固。则共价键越牢固。由键长判断由键长判断: :共价键的键长越短共价键的键长越短, ,共价键越牢固共价键越牢固, ,破坏共价键消耗的能量越多。破坏共价键消耗的能量越多。(2)(2)分子立体结构的判断。分子立体结构的判断。键长和键角是描述分子立体构型的参数。一般来说键长和键角是描述分子立体构型的参数。一般来说, ,如果知道分子中的键长和如果知道分子中的键长和键角键角, ,这个分子的几何构型就确定了。如这个分子的几何构型就确定了

8、。如nhnh3 3分子的分子的hnhhnh键角是键角是107107,nh,nh键键的键长是的键长是101 pm,101 pm,就可以断定就可以断定nhnh3 3分子是三角锥形分子。如图分子是三角锥形分子。如图: :2.2.共价键的键能与化学反应热共价键的键能与化学反应热(1)(1)化学反应的实质化学反应的实质: :化学反应的实质就是反应物分子内旧化学键的断裂和生成化学反应的实质就是反应物分子内旧化学键的断裂和生成物中新化学键的生成。物中新化学键的生成。(2)(2)化学反应过程有能量变化化学反应过程有能量变化: :反应物和生成物中化学键的强弱决定着化学反应反应物和生成物中化学键的强弱决定着化学反

9、应过程中的能量变化。过程中的能量变化。(3)(3)放热反应和吸热反应放热反应和吸热反应: :放热反应放热反应: :旧键断裂消耗的总能量小于新键形成放出的总热量。旧键断裂消耗的总能量小于新键形成放出的总热量。吸热反应吸热反应: :旧键断裂消耗的总能量大于新键形成放出的总热量。旧键断裂消耗的总能量大于新键形成放出的总热量。(4)(4)反应热反应热(h)(h)与键能的关系与键能的关系: :h=h=反应物的键能总和反应物的键能总和- -生成物的键能总和生成物的键能总和【易错提醒易错提醒】键参数的几个认识误区键参数的几个认识误区(1)(1)键长和键角共同决定分子的立体结构。键长和键角共同决定分子的立体结

10、构。(2)(2)键长不是成键两原子的原子半径之和键长不是成键两原子的原子半径之和, ,而是小于其半径之和。而是小于其半径之和。(3)(3)键能越大键能越大, ,一般键长越短一般键长越短, ,分子越稳定。分子越稳定。【合作探究合作探究】(1)(1)双原子分子中化学键键角越大双原子分子中化学键键角越大, ,键长越长键长越长, ,分子越稳定吗分子越稳定吗? ?提示提示: :双原子分子中没有键角双原子分子中没有键角, ,决定分子稳定性的是键能和键长决定分子稳定性的是键能和键长, ,键能越大键能越大, ,键长键长越短越短, ,分子越稳定。分子越稳定。(2)(2)实验测得实验测得beclbecl2 2为共

11、价化合物为共价化合物, ,两个两个beclbecl键间的夹角为键间的夹角为180180, ,键长相同键长相同, ,据据此能否判断此能否判断beclbecl2 2的几何构型的几何构型? ?提示提示: :确定了分子中的键长和键角确定了分子中的键长和键角, ,分子的几何构型即可确定分子的几何构型即可确定,becl,becl2 2的键长相的键长相同同,clbecl,clbecl键角为键角为180180, ,故故beclbecl2 2分子为直线形分子。分子为直线形分子。【典例示范典例示范】【典例典例】根据氢气分子的形成过程示意图根据氢气分子的形成过程示意图, ,回答问题。回答问题。(1)hh(1)hh键

12、的键长为键的键长为_,_,中中, ,体系能量由高到低的顺序是体系能量由高到低的顺序是_。(2)(2)下列说法中正确的是下列说法中正确的是_。a.a.氢气分子中含有一个氢气分子中含有一个键键b.b.由到由到, ,电子在核间出现的概率增加电子在核间出现的概率增加c.c.由到由到, ,必须消耗外界的能量必须消耗外界的能量d.d.氢气分子中含有一个极性共价键氢气分子中含有一个极性共价键(3)(3)已知几种常见化学键的键能如下表所示已知几种常见化学键的键能如下表所示: :化学键化学键siosiohohoo o o osisisisisicsic键能键能/ /(kjmol(kjmol-1-1) )4604

13、60467467498498176176x x请回答下列问题请回答下列问题: :比较比较sisisisi键与键与sicsic键的键长大小可知键的键长大小可知:x_176 kjmol:x_176 kjmol-1-1( (填填“”“”“ 124 500 kj124 500 kj【母题追问母题追问】(1)(1)已知已知1 mol sio1 mol sio2 2的总键能为的总键能为1 840 kjmol1 840 kjmol-1-1, ,反反应应:si(s)+2o:si(s)+2o2 2(g)=sio(g)=sio2 2(s)(s)h=-492 kjmolh=-492 kjmol-1-1, ,则每则每

14、1 mol si1 mol si中含有中含有_n_na a个个sisisisi。提示提示: :根据根据h=h=反应物总键能反应物总键能- -生成物总键能生成物总键能 , ,设设1 mol si1 mol si中含有中含有x mol sisi,x mol sisi,则则:(176x+2:(176x+2498)-1 840=-492,498)-1 840=-492,所以所以x=2x=2。(2)(2)有人认为硅也是未来的理想燃料有人认为硅也是未来的理想燃料, ,你认为其主要优点有哪些你认为其主要优点有哪些( (任答任答1 1点点)? )? 提示提示: :来源丰富来源丰富, ,便于储存和运输便于储存和

15、运输, ,燃烧过程污染易控等。燃烧过程污染易控等。【规律方法规律方法】(1)(1)原子之间形成化学键是放热过程原子之间形成化学键是放热过程, ,断裂化学键是吸热过程断裂化学键是吸热过程, ,所所以原子之间相互靠近。体系能量逐渐降低以原子之间相互靠近。体系能量逐渐降低, ,形成稳定化学键后形成稳定化学键后, ,体系能量最低。体系能量最低。(2)(2)一般而言一般而言: :原子半径越小原子半径越小共价键键长越短共价键键长越短键能越大键能越大物质越稳定物质越稳定, ,所以所以比较物质的稳定性比较物质的稳定性, ,可从原子半径着手分析。可从原子半径着手分析。(3)(3)键能与反应热计算关系为键能与反应

16、热计算关系为h=h=反应物总键能反应物总键能- -生成物总键能。生成物总键能。【素养训练素养训练】1.nh1.nh3 3、nfnf3 3、nclncl3 3等分子中心原子相同等分子中心原子相同, ,如果周围原子电负性大者键角小。如果周围原子电负性大者键角小。nhnh3 3、nfnf3 3、nclncl3 3三种分子中三种分子中, ,键角大小的顺序正确的是键角大小的顺序正确的是 ( () )a.nha.nh3 3nfnf3 3nclncl3 3b.nclb.ncl3 3nfnf3 3nhnh3 3c.nhc.nh3 3nclncl3 3nfnf3 3d.nfd.nf3 3nclncl3 3nhn

17、h3 3【解析解析】选选c c。因电负性。因电负性:fclh,:fclh,故键角大小为故键角大小为nhnh3 3nclncl3 3nfnf3 3。2.(20202.(2020烟台高二检测烟台高二检测) )参考下表化学键的键能与键长数据参考下表化学键的键能与键长数据, ,判断下列分子中判断下列分子中, ,受热最稳定的是受热最稳定的是( () )化学键化学键hchchnhnhohohfhf键能键能/ /kjmolkjmol-1-1413.4413.4390.8390.8462.8462.8568568键长键长/pm/pm10910910110196969292a.cha.ch4 4b.nhb.nh

18、3 3c.hc.h2 2o od.hfd.hf【解题指南解题指南】解答本题注意以下两点解答本题注意以下两点: :(1)(1)键能越大键能越大, ,键长越短键长越短, ,化学键越强化学键越强; ;(2)(2)分子的热稳定性主要取决于化学键的稳定性。分子的热稳定性主要取决于化学键的稳定性。【解析解析】选选d d。从键能的角度分析。从键能的角度分析, ,四种氢化物稳定性由强到弱的顺序为四种氢化物稳定性由强到弱的顺序为hfhf、h h2 2o o、chch4 4、nhnh3 3; ;从键长的角度分析从键长的角度分析, ,四种氢化物稳定性由强到弱的顺序为四种氢化物稳定性由强到弱的顺序为hfhf、h h2

19、 2o o、nhnh3 3、chch4 4; ;综合两方面因素分析综合两方面因素分析, ,最稳定的是最稳定的是hfhf。3.(20203.(2020武汉高二检测武汉高二检测) )已知已知hhhh键能为键能为436 kjmol436 kjmol-1-1,nh,nh键能为键能为391 kjmol391 kjmol-1-1, ,根据化学方程式根据化学方程式:n:n2 2(g)+3h(g)+3h2 2(g) 2nh(g) 2nh3 3(g)(g)h=-92.4 kjmolh=-92.4 kjmol-1-1, ,则则nnnn键的键能是键的键能是( () )a.431 kjmola.431 kjmol-1

20、-1 b.946 kjmolb.946 kjmol-1-1c.649 kjmolc.649 kjmol-1-1 d.896 kjmold.896 kjmol-1-1【解析解析】选选b b。化学反应的本质是反应物分子中的旧键断裂。化学反应的本质是反应物分子中的旧键断裂( (吸收能量吸收能量) )和生和生成物分子中的新键形成成物分子中的新键形成( (放出能量放出能量) )。反应热等于反应物的键能之和减去生成。反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和。设物的键能之和。设nnnn键的键能为键的键能为e(nn),e(nn),则有则有1 mol1 mole(nn)+3 mole(nn)+3 mol4

21、36 kj436 kjmolmol-1-1-2 mol-2 mol3 3391 kj391 kjmolmol-1-1=-92.4 kj=-92.4 kjmolmol-1-1, ,解得解得e(nn)e(nn)946 kj946 kjmolmol-1-1。知识点二等电子体的判断及其应用知识点二等电子体的判断及其应用1.1.常见等电子体常见等电子体: :2.2.等电子原理的应用等电子原理的应用: :(1)(1)判断一些简单分子或离子的空间构型。判断一些简单分子或离子的空间构型。(2)(2)利用等电子体在性质上的相似性制造新材料。利用等电子体在性质上的相似性制造新材料。(3)(3)利用等电子原理针对某

22、物质找等电子体。利用等电子原理针对某物质找等电子体。3.3.等电子体的换算方法等电子体的换算方法: :(1)(1)将粒子中的两个原子换成原子序数分别增加将粒子中的两个原子换成原子序数分别增加n n和减少和减少n(n=1,2n(n=1,2等等) )的原子的原子, ,如如n n2 2与与coco、 和和cnocno- -互为等电子体。互为等电子体。(2)(2)将粒子中的一个或几个原子换成原子序数增加将粒子中的一个或几个原子换成原子序数增加( (或减少或减少)n)n的元素带的元素带n n个单位个单位电荷的阳离子电荷的阳离子( (或阴离子或阴离子),),如如n n2 2o o和和 互为等电子体。互为等

23、电子体。(3)(3)同主族元素最外层电子数相等同主族元素最外层电子数相等, ,故可将粒子中的元素原子换成同主族元素原故可将粒子中的元素原子换成同主族元素原子子, ,如如o o3 3和和soso2 2互为等电子体。互为等电子体。3n3n【易错提醒易错提醒】(1)(1)等电子体的价电子总数相同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而组成原子的核外电子总数不一定相同, ,如如coco2 2和和cscs2 2。(2)(2)可将等电子原理扩大到离子可将等电子原理扩大到离子, ,应用更为广泛。应用更为广泛。(3)(3)应用等电子原理的前提是原子总数必须相同应用等电子原理的前提是原

24、子总数必须相同, ,其次是价电子总数相同。其次是价电子总数相同。【合作探究合作探究】(1)(1)等电子体的结构相似等电子体的结构相似, ,所以性质也相似吗所以性质也相似吗? ?提示提示: :等电子体只是原子个数和价电子总数相等等电子体只是原子个数和价电子总数相等, ,所以结构相似所以结构相似, ,某些物理性质某些物理性质相似相似, ,但多数化学性质差异很大但多数化学性质差异很大, ,如如n n2 2与与coco等。等。(2)h(2)h2 2s s、 phph3 3、sihsih4 4、 h h2 2o o2 2等均含有等均含有1818电子电子, ,属于等电子体吗属于等电子体吗? ?提示提示:

25、:等电子体的要求是原子总数相等等电子体的要求是原子总数相等, ,价电子总数相等价电子总数相等, ,题中四种分子所含原题中四种分子所含原子总数不相同子总数不相同, ,不是等电子体。不是等电子体。【典例示范典例示范】【典例典例】(2020(2020长沙高二检测长沙高二检测) )等电子体的结构相似、物理性质相近等电子体的结构相似、物理性质相近, ,称为等称为等电子原理。电子原理。n n2 2和和coco为常见的等电子体。下表为部分元素形成的等电子体及对应为常见的等电子体。下表为部分元素形成的等电子体及对应的立体构型表。的立体构型表。等电子体类型等电子体类型代表物质代表物质立体构型立体构型四原子四原子

26、24e24e- -等电子体等电子体soso3 3平面三角形平面三角形四原子四原子26e26e- -等电子体等电子体 三角锥形三角锥形五原子五原子32e32e- -等电子体等电子体cclccl4 4四面体形四面体形六原子六原子40e40e- -等电子体等电子体pclpcl5 5三角双锥形三角双锥形七原子七原子48e48e- -等电子体等电子体sfsf6 6八面体形八面体形23so试回答试回答: :(1)(1)下面离子的立体构型下面离子的立体构型: :br _,c _,cl _br _,c _,cl _。(2)(2)由第由第1 1、2 2周期元素组成周期元素组成, ,与与f f2 2互为等电子体的

27、离子有互为等电子体的离子有_。23o3o4o(3)sf(3)sf6 6的立体构型如图的立体构型如图1 1所示所示, ,请再按照图请再按照图1 1的表示方法在图的表示方法在图2 2中表示中表示osfosf4 4分子中分子中o o、s s、f f原子的空间位置。已知原子的空间位置。已知osfosf4 4分子中分子中o o、s s间为共价双键间为共价双键,s,s、f f间为共价单键。间为共价单键。【解题指南解题指南】解答本题注意以下两点解答本题注意以下两点: :(1)(1)等电子体的结构和性质相似等电子体的结构和性质相似; ;(2)(2)符合条件的分子和离子都有可能互为等电子体。符合条件的分子和离子

28、都有可能互为等电子体。【解析解析】解决本题的关键是互为等电子体的物质结构相似、物理性质相近。解决本题的关键是互为等电子体的物质结构相似、物理性质相近。(1)br (1)br 与与s s 互为四原子互为四原子26e26e- -等电子体等电子体, ,所以其立体构型与所以其立体构型与s s 一样为三角锥一样为三角锥形形;c ;c 与与soso3 3互为四原子互为四原子24e24e- -等电子体等电子体, ,与与soso3 3的结构相同的结构相同, ,立体构型为平面三角立体构型为平面三角形形; ;同理可知同理可知cl cl 与与cclccl4 4互为等电子体互为等电子体,cl ,cl 的立体构型为四面

29、体形。的立体构型为四面体形。(2)f(2)f2 2中含有中含有2 2个原子个原子,14,14个价电子个价电子, ,所以第所以第1 1、2 2周期中与周期中与f f2 2互为等电子体的离子互为等电子体的离子有有 。(3)sf(3)sf6 6的立体构型为八面体形的立体构型为八面体形, ,如图如图1;osf1;osf4 4与与pclpcl5 5互为六原子互为六原子40e40e- -等电子体等电子体, ,其立其立体构型为三角双锥形。体构型为三角双锥形。23o3o4o23o23o4o22o答案答案: :(1)(1)三角锥形平面三角形四面体形三角锥形平面三角形四面体形(2) (2) (3) (3) 22o

30、【母题追问母题追问】(1)sif(1)sif2 2clcl2 2的立体构型是四面体吗的立体构型是四面体吗? ?是正四面体吗是正四面体吗? ?提示提示: :根据等电子体原理根据等电子体原理,sif,sif2 2clcl2 2与与cclccl4 4属于等电子体属于等电子体, ,所以为四面体所以为四面体, ,但是由于但是由于四个顶点的原子不一样四个顶点的原子不一样, ,所以不是正四面体。所以不是正四面体。(2)(2)各写出一种与各写出一种与h h2 2o o为等电子体由第一、二周期的元素组成的阳离子和阴离子为等电子体由第一、二周期的元素组成的阳离子和阴离子符号。符号。提示提示: :根据根据n n3-

31、3-、o o2-2-、f f- -的最外层电子数相同进行分析。的最外层电子数相同进行分析。n n 、h h2 2f f+ +与与h h2 2o o为等电为等电子体。子体。2h【规律方法规律方法】等电子体确定的四种技巧等电子体确定的四种技巧(1)(1)将粒子中的两个原子换成原子序数分别增加将粒子中的两个原子换成原子序数分别增加n n和减少和减少n(n=1,2n(n=1,2等等) )的原子的原子, ,如如n n2 2与与coco、 和和cnocno- -互为等电子体。互为等电子体。 (2)(2)将粒子中的一个或几个原子换成原子序数增加将粒子中的一个或几个原子换成原子序数增加( (或减少或减少)n)

32、n的元素带的元素带n n个单位个单位电荷的阳离子电荷的阳离子( (或阴离子或阴离子),),如如n n2 2o o和和 互为等电子体。互为等电子体。(3)(3)同主族元素最外层电子数相同同主族元素最外层电子数相同, ,故可将粒子中一个或几个原子换成同主族元故可将粒子中一个或几个原子换成同主族元素原子素原子, ,如如o o3 3与与soso2 2、coco2 2与与cscs2 2互为等电子体。互为等电子体。(4)(4)互为等电子体的微粒分别再增加一个相同的原子或同主族元素的原子互为等电子体的微粒分别再增加一个相同的原子或同主族元素的原子, ,如如n n2 2o o与与coco2 2互为等电子体。互

33、为等电子体。3n3n【素养训练素养训练】1.1.原子总数相同、价电子总数相同的粒子原子总数相同、价电子总数相同的粒子, ,互称为等电子体。硼元素可形成互称为等电子体。硼元素可形成三个等电子体阴离子三个等电子体阴离子:b :b 、b b 和和b ,b ,则则m m、n n的值为的值为( () )a.5,3a.5,3b.2,4b.2,4c.3,1c.3,1d.1,2d.1,2【解析解析】 选选a a。b b 中价电子总数为中价电子总数为3+63+62+1=16,2+1=16,所以所以b b 、b b 中电子总数中电子总数为为3+43+42+m=3+52+m=3+52+n=16,2+n=16,解得解

34、得m=5m=5、n=3n=3。2om2cn2n2om2cn2n2.2.近年来近年来, ,出现了一种叫作出现了一种叫作“嗨气球嗨气球”的东西的东西, ,通俗地说通俗地说, ,就是向气球里面打入就是向气球里面打入一种俗称一种俗称“笑气笑气”的气体的气体, ,据说吸食了据说吸食了“笑气笑气”之后就会开心。这种所谓之后就会开心。这种所谓“上上头快、不上瘾、没伤害头快、不上瘾、没伤害”的致幻方式爆红的致幻方式爆红, ,但致人死亡的报道也屡屡见报。笑但致人死亡的报道也屡屡见报。笑气气(n(n2 2o)o)又称一氧化二氮又称一氧化二氮, ,是一种无色有甜味气体是一种无色有甜味气体, ,在室温下稳定在室温下稳

35、定, ,有轻微麻醉作有轻微麻醉作用用, ,并能致人发笑。并能致人发笑。下列说法合理的是下列说法合理的是( () )a.a.依据等电子原理依据等电子原理n n2 2o o与与siosio2 2分子具有相似的结构分子具有相似的结构( (包括电子式包括电子式) )b.b.已知已知n n2 2o o分子中氧原子只与一个氮原子相连分子中氧原子只与一个氮原子相连, ,则则n n2 2o o的电子式可表示为的电子式可表示为 c.nc.n2 2o o与与coco2 2互为等电子体互为等电子体, ,因此不含非极性键因此不含非极性键d.nd.n2 2o o为为v v形分子形分子【解析解析】选选b b。互为等电子体

36、的两者必须具有相同的原子总数和价电子总数。互为等电子体的两者必须具有相同的原子总数和价电子总数, ,故故n n2 2o o与与coco2 2互为等电子体互为等电子体, ,而而coco2 2的结构式为的结构式为 , ,故故n n2 2o o也为直线形分子也为直线形分子, ,而而siosio2 2为正四面体形结构为正四面体形结构,a,a项、项、d d项错误项错误; ;因为因为n n2 2o o分子中氧原子只与一个氮原子分子中氧原子只与一个氮原子相连相连, ,则则n n2 2o o的结构式为的结构式为 ,n,n2 2o o分子中含有非极性键分子中含有非极性键,b,b项正确项正确,c,c项错误。项错误

37、。3.3.已知原子总数相同、价电子总数相同的微粒称为等电子体已知原子总数相同、价电子总数相同的微粒称为等电子体, ,等电子体的结构等电子体的结构和性质相似。据此回答下列问题和性质相似。据此回答下列问题: :(1)scn(1)scn- -、n n 的价电子总数都是的价电子总数都是16,16,因此它们的结构与第二周期中的两种元素因此它们的结构与第二周期中的两种元素组成的组成的_分子的结构相同分子的结构相同, ,该分子呈该分子呈_形。形。(2)(2)已知已知n n2 2、coco、h h2 2o o、nhnh3 3、coco2 2均为高中化学常见的分子均为高中化学常见的分子, ,根据要求回答有关问根

38、据要求回答有关问题题: :根据根据n n2 2与与coco互为等电子体互为等电子体, ,写出写出coco分子的电子式分子的电子式_。试比较两分子中的键角大小试比较两分子中的键角大小:h:h2 2o_nho_nh3 3( (填填“”“=”“=”或或“” )” )。coco2 2中含有的中含有的键和键和键的数目之比为键的数目之比为_。2o【解析解析】(1)(1)根据等电子体的概念及常见等电子体即可回答问题。根据等电子体的概念及常见等电子体即可回答问题。(2)(2)n n2 2与与coco互为等电子体互为等电子体, ,互为等电子体的物质结构相似互为等电子体的物质结构相似, ,则依据氮气的电子则依据氮

39、气的电子式可知式可知coco分子的电子式为分子的电子式为 水分子中氧元素含有水分子中氧元素含有2 2对孤对电子对孤对电子, ,而氨气分子中氮元素含有一对孤对电子而氨气分子中氮元素含有一对孤对电子, ,孤对电子越多孤对电子越多, ,排斥力越强排斥力越强, ,因此因此h h2 2o o分子中的键角小于分子中的键角小于nhnh3 3分子中的键角。分子中的键角。单键都是单键都是键键, ,双键中含有双键中含有1 1个个键和键和1 1个个键键, ,则根据二氧化碳的结构式则根据二氧化碳的结构式o oc co o可知可知coco2 2中含有的中含有的键和键和键的数目之比为键的数目之比为22=1122=11。答

40、案答案: :(1)co(1)co2 2( (或或n n2 2o)o)直线直线(2) (2) 0h0b.b.生成生成1 mol hcl1 mol hcl时反应放热时反应放热431 kj431 kjc.c.氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更牢固氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更牢固d.d.相同条件下相同条件下, ,氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量【解析解析】选选c c。由题表中数据可知。由题表中数据可知,hh,hh键键能键键能clclclcl键键能键键能, ,键能越大键能越大, ,键越键越牢固牢固, ,分子具有的能量越低分子具有的能量越低

41、,c,c项正确、项正确、d d错误。错误。6.(20206.(2020新乡高二检测新乡高二检测) )能说明能说明bfbf3 3分子中的分子中的4 4个原子处于同一平面的理由个原子处于同一平面的理由是是( () )a.3a.3个个bfbf键的键能相同键的键能相同b.3b.3个个bfbf键的键长相同键的键长相同c.3c.3个个bfbf键的键角均为键的键角均为120120d.3d.3个个bfbf键均为键均为键键【解析解析】选选c c。键能和键长是共价键稳定性的重要参数。键能和键长是共价键稳定性的重要参数, ,键角是分子在空间立体键角是分子在空间立体结构的重要参数结构的重要参数, ,要学会根据这些参数

42、分析判断分子的结构。当要学会根据这些参数分析判断分子的结构。当3 3个个bfbf的键角的键角均为均为120120,bf,bf3 3分子的分子的4 4个原子处于同一个平面内个原子处于同一个平面内, ,且构成平面三角形。其他几个且构成平面三角形。其他几个选项虽然能正确描述选项虽然能正确描述bfbf3 3分子的结构分子的结构, ,但无法说明其分子在空间的结构。但无法说明其分子在空间的结构。【补偿训练补偿训练】1.1.下表为元素周期表前下表为元素周期表前4 4周期的一部分周期的一部分, ,下列有关下列有关r r、w w、x x、y y、z z五种元素的叙五种元素的叙述中述中, ,正确的是正确的是 (

43、() )a.wa.w、r r元素单质分子内都存在元素单质分子内都存在键键b.xb.x、z z元素都有可能形成元素都有可能形成键键c.c.键长键长xhwh,xhwhxhwhd.d.形成共价键时电子云重叠程度形成共价键时电子云重叠程度:whyh :whyh 【解析解析】选选c c。由元素在周期表中的位置可知。由元素在周期表中的位置可知,x,x为为n n、w w为为p p、y y为为s s、r r为为arar、z z为为brbr。稀有气体分子为单原子分子。稀有气体分子为单原子分子, ,分子中没有化学键分子中没有化学键,a,a错误错误;n;n可以形成可以形成键键, ,如如氮气氮气, ,但溴只能形成一个

44、共价键但溴只能形成一个共价键, ,所以不可能形成所以不可能形成键键,b,b错误错误; ;原子半径原子半径wx,wx,故故键长键长whxh,whxh,键长越短键长越短, ,键能越大键能越大, ,故键能故键能whxh,cwhy,wy,故故键长键长whyh, whyh, 即电子云重叠程度即电子云重叠程度whyh,dwhzyxwzyx。该规律是。该规律是( () )a.a.成键时电子数越多成键时电子数越多, ,键能越大键能越大b.b.键长越长键长越长, ,键能越小键能越小c.c.成键所用的电子数越少成键所用的电子数越少, ,键能越大键能越大d.d.成键时电子对越偏移成键时电子对越偏移, ,键能越大键能

45、越大【解析解析】选选b b。电子数由多到少的顺序为。电子数由多到少的顺序为 o o2 2 , ,键能大小顺序为键能大小顺序为wzyx,awzyx,a项错误项错误; ;这些微粒都是这些微粒都是o o成键成键, ,共用电子对无偏移共用电子对无偏移,d,d项错误项错误; ;对于这些对于这些微粒在成键时所用的电子情况微粒在成键时所用的电子情况, ,题中无信息题中无信息,c,c项错误。项错误。2o22o2o【素养新思维素养新思维】 7.7.试回答下列问题试回答下列问题: :(1) (1) 碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂, ,其结构如图其结构如图 1 mol1 mol该分子中该分子中 含含_个个键。键。(2)(2)由短周