25秋-26春湖北长江作业本 化学人教选择性必修2 05 第二章　第一节　共价键课件

现代文阅读Ⅰ把握共性之“新”打通应考之“脉”第二章分子结构与性质第一节共价键第一单元伟大的复兴·中国革命传统作品研习学习任务目标1．理解共价键的概念与形成过程，知道共价键的特征、分类，σ键、π键的形成及特点。2．理解共价键的键参数，并利用键参数推断某些简单分子的性质。问题式预习一、共价键1．概念原子间通过__________所形成的相互作用。共用电子对2．类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类)(1)σ键头碰头连线不变轴对称较大(2)π键形成由两个原子的p轨道“______”重叠形成类型p－pπ键的形成特征π键的电子云具有________性，即每个π键的电子云由两块组成，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为____；π键____旋转；不如σ键____，较易____肩并肩镜面对称镜像不能牢固断裂(3)判断σ键、π键的一般规律共价单键为__键；共价双键中有__个σ键、__个π键；共价三键中有__个σ键和__个π键。3．特征σ1112二、键参数1．键能(1)概念：气态分子中_________化学键解离成____原子所吸收的能量。(2)与共价键的稳定性之间的关系：共价键的键能越大，共价键越____，越______(填“容易”或“不容易”)被打开。1mol气态稳定不容易2．键长(1)概念：构成化学键的两个原子的______。(2)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__，表明共价键越____，反之亦然。核间距大稳定3．键角(1)________________________________________称为键角。多原子分子的键角一定，表明共价键具有____性。键角是描述分子________的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角方向空间结构(2)常见分子的键角分子空间结构键角实例正四面体形______________CH4、CCl4平面形________苯、乙烯、BF3三角锥形107°NH3V形(或角形)________H2O直线形________CO2、CS2、CH≡CH109°28′120°105°180°任务式研习任务一σ键和π键的比较观察乙烷、乙烯和乙炔的分子结构，回答有关问题。活动1

乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键组成？提示：乙烷中有7个σ键，0个π键；乙烯中有5个σ键，1个π键；乙炔中有3个σ键，2个π键。活动2

乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼呢？提示：乙烷中只有σ键，而乙烯和乙炔中有σ键和π键，乙烯和乙炔中的π键键能要小于乙烷中的σ键，更容易发生化学反应。活动3

H2、HCl和Cl2分子中共价键轨道完全相同吗？提示：不相同。H的未成对电子位于1s轨道，Cl的未成对电子位于3p轨道，即H和H成键以1s和1s轨道“头碰头”重叠，H和Cl成键以1s和3p轨道“头碰头”重叠，Cl和Cl成键以3p和3p轨道“头碰头”重叠。1．在N2F2分子中，所有原子均符合8电子稳定结构，则该分子中两个氮原子之间的键型构成是(

)A．仅有1个σ键B．仅有1个π键C．1个σ键，1个π键D．1个σ键，2个π键√C

解析：由题给条件“所有原子均符合8电子稳定结构”可知，其结构式应为F—N===N—F，则两个氮原子之间为氮氮双键，即1个σ键，1个π键。2．下列表述正确的是(

)A．共价键的成键原子只能是非金属原子B．所有σ键都比π键强度大C．所有分子中均存在共价键D．氧原子有2个未成对电子，因而能形成2个共价键√D

解析：共价键的成键原子可以是金属原子，如AlCl3中Al和Cl之间是共价键，A错误；在N2中，σ键的强度比π键的小，B错误；分子中不一定都存在共价键，如稀有气体为单原子分子，分子中不存在共价键，C错误；氧原子最外层有6个电子，有2个未成对电子，因而能形成2个共价键达到8电子稳定结构，D正确。3．氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，其性质与卤素气体单质相似，氰气可用于有机合成，制作农药，也用作消毒、杀虫的熏蒸剂等。下列叙述正确的是(

)A．在气体单质中，一定有σ键，可能有π键B．氰气分子中N≡C的键长大于C—C的键长C．氰气分子中含有3个σ键和4个π键D．(CN)2不能与氢氧化钠溶液发生反应√C

解析：稀有气体为单原子分子，不存在化学键，A错误；成键原子半径越小，键长越短，氮原子半径小于碳原子半径，故N≡C比C—C的键长短，B错误；(CN)2分子中含有3个σ键和4个π键，C正确；由于(CN)2与卤素单质性质相似，故可以和氢氧化钠溶液反应，D错误。4．具有下列电子排布式的原子中，不能形成π键的是(

)A．1s22s22p63s23p4B．1s22s22p3C．1s22s22p63s1D．1s22s22p2C

解析：四种原子分别是S、N、Na、C，其中Na是活泼金属，在化学反应中易失去一个电子，形成的是离子键，而π键是共价键中的一种。√(1)s轨道与s轨道形成σ键时，电子并不是只在两核间运动，只是电子在两核间出现的概率大。(2)因s轨道是球形的，故s轨道与s轨道形成σ键时，无方向性。两个s轨道只能形成σ键，不能形成π键。(3)两个原子间可以只形成σ键，但不能只形成π键，必须是在形成σ键的基础上形成π键。(4)分子中σ键与π键的判断方法①根据成键原子的价电子数来判断能形成几个共用电子对。②若只有一个共用电子对，则该共价键一定是σ键；如果形成多个共用电子对时，则先形成1个σ键，其他原子轨道形成π键。任务二键参数的应用下表中是H—X的键能数据：共价键H—FH—ClH—BrH—I键能/(kJ·mol-1)568431.8366298.7活动1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________(填“减弱”或“增强”)，说明四种分子的稳定性依次________(填“减弱”或“增强”)，即HF分子最稳定，最难分解，HI分子最不稳定，最________(填“难”或“易”)分解。提示：减弱；

减弱；

易。活动2如果不提供化学键的键能，你能比较HF、HCl、HBr、HI的稳定性大小吗？你认为键能、键长对分子的化学性质有什么影响？提示：能，因为原子半径：I>Br>Cl>F，故键长：HI>HBr>HCl>HF，一般键长越短，键能越大，共价键越牢固，故稳定性：HF>HCl>HBr>HI。分子中共价键的键能越大，键长越短，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定，化学性质越不活泼。活动3根据键角可以确定分子的空间结构。已知甲烷分子中键角是109°28′，CO2分子中键角为180°，BF3分子中键角是120°。试判断这三种分子的空间结构。提示：正四面体；直线形；平面三角形。√1．下列事实不能用键能的大小来解释的是(

)A．氮元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定B．稀有气体一般难发生反应C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱D．HF比H2O稳定B

解析：由于N2分子中存在三键，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，所以N2的化学性质很稳定；稀有气体都为单原子分子，没有化学键；卤族元素从F到I，原子半径逐渐增大，其氢化物中化学键的键长逐渐变长，键能逐渐变小，稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI；由于H—F的键能大于H—O，稳定性：HF＞H2O。√2．能说明BF3分子中的4个原子在同一平面的理由是(

)A．B—F之间夹角为120°B．B—F为σ键C．3个B—F的键能相同D．3个B—F的键长相等A

解析：BF3分子的键角为120°时，BF3分子中的4个原子共面且构成平面三角形。3．几种共价键的键能如下表所示：化学键H—NN≡NCl—ClH—Cl键能/(kJ·mol-1)390.8946242.7431.8下列说法错误的是(

)A．键能：N≡N＞N===N＞N—NB．H(g)＋Cl(g)===HCl(g)

ΔH＝－431.8kJ·mol-1C．H—N键能小于H—Cl键能，所以NH3比HCl稳定D．2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)ΔH＝－463.9kJ·mol-1√C

解析：键长：单键＞双键＞三键，键长越短，键能越大，所以键能：N≡N＞N===N＞N—N，A正确；H(g)＋Cl(g)===HCl(g)的焓变为H—Cl键能的相反数，则ΔH＝－431.8kJ·mol-1，B正确；键能越大，分子越稳定，因此HCl比NH3稳定，C错误；2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)

ΔH＝6E(N—H)＋3E(Cl—Cl)－E(N≡N)－6E(H—Cl)＝6×390.8kJ·mol-1＋3×242.7kJ·mol-1－946kJ·mol-1－6×431.8kJ·mol-1＝－463.9kJ·mol-1，D正确。4．能量越低越稳定，是自然界的普适原理，当多个原子通过化学键结合时，要放出能量，所以总的能量降低，即形成的分子的能量要比组成它的原子的能量之和低。对比以下几个反应式：Cl＋Cl―→Cl2

ΔH1＝－242.7kJ·mol-1；O＋O―→O2

ΔH2＝－497.3kJ·mol-1；N＋N―→N2

ΔH3＝－946kJ·mol-1。可以得出的结论是(

)A．在常温下，氮气比氧气和氯气稳定B．氮、氧和氯的单质常温下为气体C．氮、氧和氯的单质都是双原子分子D．氮气、氧气和氯气的密度不同√A

解析：原子结合成分子时释放的能量越多，表示形成的共价键越牢固，含有该键的分子越稳定，分子的稳定性与物质的物理性质无关，A正确。5．碳和硅的有关化学键键能如下表所示，简要分析和解释下列有关事实：化学键C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O键能/(kJ·mol-1)347.7413.4351226318452请回答下列问题：(1)通常条件下，比较CH4和SiH4的稳定性强弱：__________________________________________________________。(2)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是_______________________________________。(3)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是______________________________________________________________________。解析：(1)因为C—H的键能大于Si—H的键能，所以CH4比SiH4稳定。(2)C—C和C—H的键能比Si—H和Si—Si的键能都大，因此烷烃比较稳定，而硅烷中Si—Si和Si—H的键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以