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文檔簡介

1、第二章分子結構與性質第一節共價鍵知識歸納(1)共價鍵的定義原子間通過(電子云的重疊)所形成的相互作用。(2)本質:高概率地出現在兩個原子核之間的電子與兩個原子核之間的電性作用,包括引力和斥力,當引力和斥力達到平衡時即形成了穩定的共價鍵。(3)特征飽和性:一個原子有幾個未成對電子,就會和幾個自旋方向相反的未成對電子成鍵,這就是共價鍵的飽和性。共價鍵的飽和性決定了分子內部原子間的數量關系。方向性:共價鍵形成時,兩個參與成鍵的原子軌道總是盡可能沿著電子出現概率最大的方向重疊,這樣原子軌道重疊越多,形成的鍵就越牢固,這就是共價鍵的方向性。共價鍵的方向性決定了(4)共價鍵的分類分類標準共用電子對數單鍵、

2、三鍵共用電子對的偏移程度極性鍵、原子軌道重疊方式(T鍵、冗鍵(5)鍵參數鍵能:氣態基態原子形成化學鍵釋放的最低能量。鍵能越大,化學鍵越穩定。鍵長:形成共價鍵的兩個原子之間的核間距。鍵長越短,往往鍵能越,共價鍵越。鍵角:在多原子分子中,兩個共價鍵之間的夾角。它是描述分子立體結構的重要參數。(6)等電子原理等電子體:原子總數相同、的粒子互稱為等電子體。如N2與CO03與SO是等電子體,但Nk與C2hk不是等電子體。等電子原理:等電子體具有相似的化學鍵特征,它們的許多性質相近,此原理稱為等電子原理,例如CO和N的熔沸點、溶解性等都非常相近。常見的等電子體:N2與COCO與NbO,03、NO”SO,C

3、O:一、NO3-WSO,PO:一、SO:一與ClO,與RN3H(硼氮苯)等。【答案】共用電子對分子的立體構型雙鍵非極性鍵1mol大穩定價電子總數相同知識重點(T鍵和兀鍵的對比(T鍵冗鍵定義未成對電子的原子軌道采取“頭碰頭”的方式重疊形成的共價鍵未成對電子的原子軌道采取“肩并肩”的方式重疊形成的共價鍵舊s-s(T鍵、s-p(T鍵、p-p(T鍵p-p兀鍵白征(電H囹犬)原子軌道重疊部分沿鍵軸呈軸對稱原子軌道重疊部分外力1J位兩原子核構成平面的兩側,互為鏡像對稱鍵的性質(T鍵可沿鍵軸自由旋轉,不易斷裂冗鍵不能旋轉,易斷裂存在的情況能單獨存在,可存在于任何含共價鍵的分的不能單獨存在,必須與(T鍵共存,

4、可存在于雙鍵和三鍵中實例CH中只啟d鍵CH=CH中既含有d鍵,又含有兀鍵要注意以下問題:(1)s軌道與s軌道重疊形成(T鍵時,電子不是只在兩核間運動,而是在兩核間出現的概率較大。(2)因s軌道是球形的,故s軌道和s軌道形成b鍵時,無方向性。兩個s軌道只能形成b鍵,不能形成冗鍵。(3)兩個原子間可以只形成(T鍵,但不能只形成兀鍵。魁例有以下物質:HFC12H2ON2GHkC2H5H2H2Q(1)只含有極性鍵的是。(2)只含有非極性鍵的是(3)既有極性鍵,又有非極性鍵的是(4)只有(T鍵的是o(5)既有(T鍵,又有兀鍵的是。(T鍵和兀鍵的形成條件和特征,便可得出各【解析】根據共價鍵的存在范圍、極性

5、鍵與非極性鍵的區別、題答案。【答案】(1)(2)(3)(4)(5)二、共價鍵的一些規律1 .共價鍵的存在范圍(1)非金屬單質分子中(稀有氣體除外)。如Q、F2、心。0等。(2)非金屬元素形成的化合物中。如HSQ、CO、HQ、有機物分子等。(3)某些金屬與非金屬元素形成的化合物中。如BeCWHgCl2、AlCl3等。2 .共價鍵強弱的判斷方法(1)由原子半徑和共用電子對數判斷:成鍵原子的原子半徑越小,共用電子對數越多,則共價鍵越牢固,含有該共價鍵的分子越穩定。如原子半徑:F<Cl<Br<I,則共價鍵的牢固程度:HF>H-Cl>HBr>HI,穩定THF>H

6、Cl>HBr>HI。(2)由鍵能判斷:共價鍵的鍵能越大,共價鍵越牢固,破壞共價鍵消耗的能量越多。(3)由鍵長判斷:共價鍵的鍵長越短,共價鍵越牢固,破壞共價鍵消耗的能量越多。3 .典型有機物的化學鍵類型(1)乙烷的化學鍵乙烷的結構簡式是CHCH,在乙烷分子中,每個碳原子與3個氫原子形成3個b鍵,2個碳原子之間形成1個b鍵,所以乙烷分子中共有7個b鍵。(2)乙烯的化學鍵乙烯的結構簡式是CH=CH,在乙烯分子中,每個碳原子與2個氫原子形成2個b鍵,2個碳原子之間形成1個(T鍵和1個兀鍵,所以乙烯分子中共有5個(T鍵和1個兀鍵。(3)乙快的化學鍵乙快的結構簡式是CH=CH,在乙快分子中,每

7、個碳原子與1個氫原子形成1個b鍵,2個碳原子之間形成1個b鍵和2個兀鍵,所以乙快分子中共有3個b鍵和2個兀鍵。(4)苯的化學鍵苯的結構簡式是0或。苯分子中的6個碳原子都以b鍵與氫原子結合,每個碳原子以兩個(T鍵與其他碳原子形成環狀結構,同時,每個碳原子各有一個垂直于分子平面的p軌道,形成了一個以6個碳原子為中心的兀鍵(稱為“大兀鍵”)。苯的這種結構,使任意兩個相鄰碳原子間形成的共價鍵的鍵能和核間距完全相同。匕下列說法正確的是A.離子化合物中不可能存在共價鍵B.干冰溶于水時有共價鍵生成C.(T鍵和兀鍵都只能存在于共價分子中D.除H、X(X為F、Cl、Br、I)和稀有氣體外,其他非金屬單質中都存在

8、兀鍵【解析】離子化合物NHCl中除含有離子鍵外還含有共價鍵,A項錯誤;干冰溶于水生成化合物HCO,有HO鍵等生成,B項正確;離子化合物N&Q中存在O-O(T鍵,離子化合物CaC中存在OC鍵,含有2個兀鍵,C項錯誤;P4、金剛石等非金屬單質中,都只存在單鍵(即b鍵),D項錯誤。【答案】B【易錯診斷】對離子化合物中也可能存在(T鍵和兀鍵,原子間成鍵時首先形成(T鍵,稀有氣體中不存在化學鍵,P4等非金屬單質中不存在兀鍵等知識認識不清楚,不能正確認識(T鍵、兀鍵的形成和存在導致出錯。三、鍵參數對分子結構和性質的影響1 .掌握鍵參數對鍵的強弱影響:共價鍵的鍵能越大,共價鍵越牢固,破壞共價鍵消耗的

9、能量越多;共價鍵的鍵長越短,共價鍵越牢固,破壞共價鍵消耗的能量越多,分子越穩定。2 .鍵角是判斷分子立體構型的重要因素之一,如CO為直線形;CH、CC14、SiH4等為正四面體形;NH、NCls為三角錐形;H2OH2s為V形。3 .鍵長和鍵能是衡量共價鍵強弱的物理量,分子被破壞時,斷鍵的部位與鍵的強度有關。A.分子的結構是由鍵角決定的B.共價鍵的鍵能越大,共價鍵越牢固,由該鍵形成的分子越穩定C. CR、CCl4、CBq、CI4中CX(X=F、Cl、Br、I)鍵的鍵長、鍵角均相等D. H2O分子中兩個O-H鍵的鍵角為180°【解析】分子的結構是由鍵參數一一鍵角、鍵長決定的,故A項錯誤;

10、由于F、Cl、Br、I的原子半徑不同,故C-X鍵的鍵長不相等,C項錯誤;H2O的分子結構為V形,鍵角不為180°,D項錯誤。【答案】B好題1.關于鍵長、鍵能和鍵角,下列說法錯誤的是A.鍵角是描述分子立體結構的重要參數B.鍵長是形成共價鍵的兩原子間的核間距C.鍵能越大,鍵長越長,共價化合物越穩定D.鍵角的大小與鍵長、鍵能的大小無關2 .下列關于共價鍵的說法錯誤的是A.原子之間通過共用電子對所形成的化學鍵叫共價鍵B.電負性相同或差值小的非金屬原子之間形成的化學鍵為共價鍵C. HCl中Cl顯-1價是因為共用電子對只在氯原子周圍運動D. H2O分子中有兩個O-H共價鍵3 .關于(T鍵和兀鍵的

11、比較,下列說法不正確的是A. (T鍵是軸對稱的,兀鍵是鏡面對稱的B. b鍵是“頭碰頭”式重疊,兀鍵是“肩并肩”式重疊C. (T鍵不能斷裂,兀鍵容易斷裂D.氫原子只能形成(T鍵,氧原子可以形成(T鍵和兀鍵4 .下列事實不能用鍵能的大小來解釋的是A.氮元素的電負性較大,但N2的化學性質很穩定B.稀有氣體一般難發生反應C. HRHCl、HBr、HI的穩定性逐漸減弱D. F2比Q更容易與H2反應5.下列說法中正確的是A.在氣體單質分子中,一定含有b鍵,可能含有兀鍵B.烯煌比烷煌的化學性質活潑是由于烷燒中只含有b鍵,而烯煌含有兀鍵C.等電子體結構相似,化學性質相同D.共價鍵的方向性決定了原子在形成分子時

12、相互結合的數量關系6.下列反應中,有機物化學鍵的斷裂只涉及兀鍵斷裂的是A. CH的燃燒B. 的加成反應C. CH與C12的取代反應D. GH被酸性KMn§液氧化7,已知乙醇的結構式為OH,則可判斷乙醇分子內不存在的是A.離子鍵B.極性鍵C.非極性鍵D.分子間作用力8.已知某些共價鍵的鍵能、鍵長數據如表所示:共價鍵Cl-ClBrBrI-IHRFHRClH-BrIHRO鍵能(kJ-mol-1)242.7193.7152.7568431.8366298.7462.8(pm)19822826796共價鍵C-CC=Cc=cC-HNHHN=OMOO=O鍵能(kJ-mol-1)347.761581

13、2413.4390.8607142497.3(pm)154133120109101(1)下列推斷正確的是(填字母,下同)。A.穩定性:HF>HCl>HBr>HIB,氧化性:l2>Br2>Cl2C.沸點:H2O>NHD.還原性:HI>HBr>HCl>HF(2)在HX(X=RCl、Br、I)分子中,鍵長最短的是,最長的是;OO鍵的鍵長(填“大于”“小于”或“等于")O=O鍵的鍵長。真題9 .下列分子中鍵角最大的是A.CHB.NHC.H2OD.CQ10 .下列有關化學鍵類型的判斷正確的是A.全部由非金屬元素組成的化合物中肯定不存在離子鍵

14、B.所有物質中都存在化學鍵C.已知乙快的結構式為HOC-H,則乙快分子中存在2個b鍵(CH)和3個兀鍵(C=C)D.乙烷分子中只存在b鍵,即6個C-H鍵和1個C-C鍵都為d鍵,不存在兀鍵11.有以下物質:HF,C12,HO,N2,GH,GH,H,HQ,HCN(HRON)。(1)含有由兩個原子的S軌道重疊形成的(T鍵的是;(2)含有由一個原子的s軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的b鍵的是;(3)含有由一個原子的p軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的(T鍵的是。12.1919年,Langmuir提出等電子原理:原子數相同、電子總數相同的分子,互稱為等電子體。等電子體的結構相似、物理性質相近。(1)根

15、據上述原理,僅由第二周期元素組成的共價分子中,互為等電子體的是和;和。(2)此后,等電子原理又有所發展。例如,由短周期元素組成的微粒,只要其原子數相同,各原子最外層電子數之和相同,也可互稱為等電子體,它們也具有相似的結構特征。在短周期元素組成的物質中,與NO”為等電子體的分子有13.有A、日CDE、F六種元素,已知:它們位于三個不同的短周期,核電荷數依次增大。E元素的電離能數據見下表(kJmol-1):11I2I3I4,496456269129540,B與F同主族。A、E分別都能與D按原子個數比為1:1或2:1形成化合物。日C分別都能與D按原子個數比為1:1或1:2形成化合物。請回答下列問題:

16、(1)寫出只含有AB、D、E四種元素的兩種無機鹽的化學式:、。(2) B2A2分子中存在個b鍵,個兀鍵。(3)人們通常把拆開1mol某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能,鍵能的大小可以衡量化學鍵的強弱,也可以用于計算化學反應的反應熱AH化學反應的反應熱等于反應物的鍵能之和與生成物的鍵能之和的差,下表列出了上述部分元素形成的化學鍵的鍵能:化學鍵F-DF-FB-BB=DD=D鍵能(kJmol-1)452226347.7745497.31mol下列四種物質所具有的化學鍵全部斷裂所需要的能量由高到低的順序為(用a、b、c表示)。a. B與D形成的穩定化合物b. F的單質c. F與D形成的化合物試計算

17、1molF單質燃燒時的反應熱AH=(已知1molF原子可以形成2molF-F鍵)。參考答案1. C【解析】鍵能越大,鍵長越短。2. C【解析】共用電子對在成鍵的兩個原子核之間高概率地出現。3. C【解析】b鍵較穩定,不易斷裂,而不是不能斷裂。化學反應的實質是舊鍵的斷裂和新鍵的形成。4. B【解析】本題主要考查鍵參數的應用。由于Na分子中存在三鍵,鍵能很大,破壞共價鍵需要很大的能量,所以N2的化學性質很穩定。稀有氣體都為單原子分子,分子內部沒有化學鍵。鹵族元素從F至ijI原子半徑逐漸增大,其氫化物中的鍵長逐漸變長,鍵能逐漸變小,所以穩定性逐漸減弱。由于HHF鍵的鍵能大于HO鍵的鍵能,所以更容易生

18、成HR5. B【解析】在氣體單質分子中,可能存在d鍵(如H2、Cl2)、兀鍵(如N2分子中存在b鍵、兀鍵),也可能不存在化學鍵(如稀有氣體),A項錯誤;烯煌中含有碳碳雙鍵,其中一個是兀鍵,因兀鍵易斷裂,故化學性質較活潑,B項正確;等電子體結構相似,具有相似的化學鍵特征,許多性質相近,C項錯誤;共價鍵的方向性決定分子的立體構型,飽和性決定分子中各原子的數量關系,D項錯誤。6. B【解析】CH的燃燒和C2H被酸性KMnO溶液氧化的反應中斷裂了所有化學鍵,包括單鍵和雙鍵,CH與Cl2的取代反應中只有單鍵斷裂。7. AD【解析】乙醇是共價化合物,分子中含有CC非極性共價鍵和CHC。O-H極性共價鍵;分

19、子內不存在分子間作用力,A、D項符合題意。【點評】兩個同種非金屬元素的原子之間形成的共價鍵是非極性共價鍵,如C-C、O-O鍵;兩個不同種非金屬元素的原子之間形成的共價鍵是極性共價鍵,如HCl、HCC-O鍵;活潑金屬元素與活潑非金屬元素原子之間一般形成離子鍵,如NaCl。8. (1)ACD(2)HFHI大于【解析】(1)根據表中數據知,同主族元素從上至下氣態氫化物的鍵能逐漸減小,穩定性逐漸減弱,A項正確;從鍵能看,氯氣、澳單質、碘單質的穩定性逐漸減弱,由原子結構知,氧化性也逐漸減弱,B項錯誤;HO在常溫下為液態,NH3在常溫下為氣態,則HO的沸點比NH3的高,C項正確;還原性與得失電子能力有關,

20、還原性:HI>HBr>HCl>HF,D項正確。(2)根據表中數據可以得出結論。能4】9. D【解析】CH是正四面體結構,鍵角為109°28'、NH是三角錐形,鍵角約為107°,H2O是V形分子,兩個HHO鍵的鍵角為105°,CO是直線形分子,鍵角為180°。10. D【解析】NHCl全部是由非金屬元素組成的,卻存在離子鍵,A項錯;稀有氣體元素原子本身達到穩定HH,八,、八,八結構,稀有氣體分子中不存在化學鍵,B項錯;單鍵都為b鍵,乙烷分子的結構式為,分HH子中的6個CH鍵和1個C-C鍵都為d鍵,D項正確;共價雙鍵中有一個為d鍵,

21、另一個為兀鍵,共價三鍵中有一個為d鍵,另外兩個為兀鍵,故乙快(HOC-H)分子中有2個C-Her鍵,CC鍵中有1個b鍵、2個冗鍵,C項錯。11. (1)(2)(3)【解析】(1)構成H2的H原子都是只有s軌道,故含有由兩個原子的s軌道重疊形成的b鍵的只能是H2o(2)含有由一個原子的s軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的b鍵,說明b共價鍵中一定含有H原子,故正確答案為、。(3)含有由一個原子的p軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的b鍵,說明構成這種b共價鍵的原子中一定沒有H原子,故正確答案為:、。12. (1)NCOCON2O(2)SOQ【解析】(1)第二周期元素中,只有RC、NQF可形成共價型分子,同素異形體間顯然不能互為等電子體,若為含兩個原子的等電子體,則可能是某元素的單質與其相鄰元素間形成的化合物,如障與CO在此基礎上增加同種元素的原子可彳#其他的等電子體,如NO和CO。

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