化学选修三共价键之键参数
化学选修三第二章《分子结构与性质》知识点及全套练习题(含答案解析)
第二章分子结构与性质一.共价键1.共价键的本质及特征共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。
2.共价键的类型①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。
②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。
③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。
3.键参数①键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。
②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。
③键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。
④键参数对分子性质的影响：键长越短，键能越大，分子越稳定．4.等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近。
二.分子的立体构型1．分子构型与杂化轨道理论杂化轨道的要点：当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。
杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形状不同。
2．分子构型与价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。
(1)当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致；(2)当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。
3.配位化合物（1）配位键与极性键、非极性键的比较（2）配位化合物①定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。
②组成：如[Ag(NH3)2]OH，中心离子为Ag＋，配体为NH3，配位数为2。
三.分子的性质1．分子间作用力的比较2．分子的极性(1)极性分子：正电中心和负电中心不重合的分子。
(2)非极性分子：正电中心和负电中心重合的分子。
3．溶解性(1)“相似相溶”规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂．若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。
新课标高中化学选修3第一节共价键的键参数
第2课时共价键的键参数学业要求素养对接知道键能、键长、键角等键参数的概念，能用键参数说明简单分子的某些性质。
微观探析：用键参数说明简单分子的某些性质。
[知识梳理]1. 键参数概念和特点概念特点键能气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量键能越大，键越稳定键长形成共价键的两个原子之间的核间距键长越短，键能越大，键越稳定键角分子内两个共价键之间的夹角表明共价键有方向性，决定分子的立体结构2. 键参数对物质性质的影响【自主思考】1.试从键长和键能的角度分析卤素氢化物稳定性逐渐减弱的原因。
提示卤素原子从F到I原子半径逐渐增大，分别与H原子形成共价键时，按H—F、H—Cl、H—Br、H—I，键长逐渐增长，键能逐渐减小，故分子的稳定性逐渐减弱。
2.是否原子半径越小、键长越短，键能越大，分子就越稳定？提示不一定，电负性大的双原子分子，键长较短的键能不一定大。
如F2中氟原子的半径很小，因此键长比较短，而两个氟原子形成共价键时，核间距离很小，排斥力很大，即其键能不大，因此F2的稳定性差。
[自我检测]1.判断正误，正确的打“√”；错误的打“×”。
(1)键长越短，键能一定越大。
()(2)等电子体并不都是电中性的。
()(3)双原子分子中化学键键能越大，分子越牢固。
()(4)双原子分子中化学键键长越长，分子越牢固。
()(5)双原子分子中化学键键角越大，分子越牢固。
()(6)同一分子中，σ键与π键的原子轨道重叠程度一样多，只是重叠的方向不同。
()答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×2.关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是()A.键角是描述分子立体结构的重要参数B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关C.键能越大，键长越长，共价化合物越稳定D.键角的大小与键能的大小无关解析键长越短，键能越大，共价键越稳定。
答案 C3.HBr气体的热分解温度比HI气体的热分解温度高的原因是()A.HBr分子中的键长比HI分子中的键长短，键能大B.HBr分子中的键长比HI分子中的键长长，键能小C.HBr的相对分子质量比HI的相对分子质量小D.HBr分子间作用力比HI分子间作用力大解析HBr和HI均是共价化合物，含有共价键。
高中化学选修三 第二章 第一节 共价键 第二课时 键参数 等电子体
仪器分析
简介 荧光检测水中的双酚 A
CO分子和N2分子的某些性质
等电子原理：
原子数相同，价电子总数相同的分子，结构相似， 物理性质相近。具有等电子特征的微粒互称为 等电子体。
仪器分析
简介 荧光检测水中的双酚 A
等电子体
1 等电子体具有相同的化学键类型和分子构型，物理性质相似，但化学性质差别较大。 2 互为等电子体的物质可以是分子和分子，分子和离子，离子和离子。 3 等电子体的价电子数的计算方法 分子型的=各原子最外层电子数之和 离子型的=各原子最外层电子数之和加减离子所带的电荷数 如：NO2=5+6+6+1=18
仪器分析
简介 荧光检测水中的双酚 A
（1）结构式为 PMR谱上
的有机物，在
观察峰给出的强度之比为 ； （ 2 ）某含氧 有机物，它的 相对分子质量为 46.0，碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为 13.0%，PMR中只有一个信号，请写出其结构简 式 。 （3）实践中可根据PMR谱上观察到氢原子给 出的峰值情况，确定有机物的结构。如分子式为 C3H6O2 的链状有机物，有 PMR 谱上峰给出的稳 定强度仅有四种，其对应的全部结构， ④ 2∶2∶1∶1，请分别推断出结构简式： ① ② ③ ④ 。
形成2 mo1HCl释放能量：2×431.8 kJ －436.0kJ+242.7kJ) = 184.9 kJ 形成2 mo1HBr释放能量：2×366kJ －(436.0kJ+193.7kJ)= 102.97kJ HCl释放能量比HBr释放能量多,因而生成的HCl更稳定,即HBr更容 易发生热分解生成相应的单质.
仪器分析 简介 荧光检测水中的双酚 A
某些共价键的键能
共价键第2课时-人教版高中化学选修三导学笔记
第2课时共价键的键参数与等电子原理[学习目标定位] 1.知道键能、键长、键角等键参数的概念，能用键参数说明简单分子的某些性质。
2.知道等电子原理的含义，学会等电子体的判断和应用。
一、共价键参数1.键能(1)概念：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－1。
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。
(2)应用：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，最易断裂的是H—I。
③由表中键能大小数据说明键能与分子稳定性的关系：HF、HCl、HBr、HI的键能依次减小，说明四种分子的稳定性依次减弱，即最稳定的是HF，最不稳定的是HI。
2.键长(1)概念：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)应用：共价键的键长越短，往往键能越大，这表明共价键越稳定，反之亦然。
3.键角(1)概念：在多原子分子中，两个共价键之间的夹角。
(2)应用：在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性，因此键角决定着共价分子的立体构型。
(3)试根据立体构型填写下列分子的键角例1N—H键键能的含义是()A.由N和H形成1 mol NH3所放出的能量B.把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的热量C.拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的热量D.形成1个N—H键所放出的热量【考点】共价键的键参数【题点】键能、键长和键角的概念答案 C解析N—H键的键能是指形成1 mol N—H键放出的能量或拆开1 mol N—H键所吸收的能量，不是指形成1个N—H 键释放的能量。
1 mol NH3中含有3 mol N—H键，拆开1 mol NH3或形成1 mol NH3吸收或放出的能量应是1 mol N—H键键能的3倍。
金牌学案高二化学人教版选修3课件：2.1.2共价键的键参数与等电子原理
目标导航 预习导引 一 二
自主预习
合作探究
一、认识键参数 1.键能:气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。键能越 大,化学键越稳定。 2.键长:形成共价键的两个原子之间的核间距。键长越短,键能越 大,共价键越稳定。 3.键角:在原子数超过2的分子中,两个共价键的夹角。键角是描 述分子立体结构的重要参数。
自主预习
合作探究
写出常见的18e-微粒,讨论电子数相同的微粒与等电子体是否相 同?
答案:电子数相同的微粒是指微粒中所有的电子数之和相同,但 微粒中原子的数目不一定相同,如18电子的微粒有S2-、HS-、Cl-、 Ar、K+、Ca2+、H2S、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH等。
等电子体是指原子总数相等、价电子总数相同的微粒,其电子总 数不一定相同。如N2O与CO2,其原子总数、价电子总数、电子总 数相等;SO2和O3其原子总数相同、价电子总数相同,但SO2的电子 总数为32,O3的电子总数为24,显然电子总数不同。
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合作探究
是否一定是键长越短键能越大? 答案:不是。比如F—F键的键长短,键能也小。F原子的半径很小, 因此其键长短,而由于F—F键的键长短,两个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F—F键的键能不大。与Cl2 相比,F2的稳定性差,很容易与其他物质反应。
编后语
听课不仅要动脑，还要动口。这样，上课就能够主动接受和吸收知识，把被动的听课变成了一种积极、互动的活动。这对提高我们的学习积极性和口头 表达能力，以及考试时回答主观题很有帮助的。实践证明，凡积极举手发言的学生，学习进步特别快。上课的动口，主要有以下几个方式：
第一，复述。 课本上和老师讲的内容，有些往往非常专业和生硬，不好理解和记忆，我们听课时要试着用自己的话把这些知识说一说。有时用自己的话可能要啰嗦
共价键的键参数
共价键的键参数一、什么是共价键共价键是指两个非金属原子间的电子对共享形成的键。
在共价键中，原子通过共享其外层电子以实现更稳定的电子构型。
共价键的形成使得原子能够在化学反应中共享电子，从而形成化学键。
二、共价键的特点共价键具有以下几个特点：1.电子共享：共价键是通过原子间的电子共享来形成的。
原子之间的电子对被共享，每个共价键共享两个电子。
这种共享使得原子能够达到更稳定的电子构型。
2.方向性：共价键具有方向性，即它们的形成会导致化学键在空间中有一个特定的方向。
这种方向性对于分子的构型和性质具有重要影响。
3.强度：共价键的强度取决于原子之间的电负性差异。
电负性差异越大，共价键的键能越强。
三、键参数对共价键的影响共价键的键能和键长是描述共价键强度和长度的两个主要参数。
键能决定了键的强度，而键长则反映了两个原子之间的距离。
1. 键能键能取决于两个原子之间的电负性差异。
电负性是指原子吸引和保持与之结合的电子的能力。
当两个原子之间的电负性差异越大时，共价键的键能越高。
键能越高意味着共价键越强，化学键的断裂能量也越大。
2. 键长键长取决于原子的大小和键的强度。
当原子间的键强度增加时，键长会缩短。
这是因为更强的键需要更紧密地将两个原子靠在一起，使得它们之间的距离更短。
四、键参数的实际应用键参数在化学领域有广泛的应用，可以用于解释和预测化学反应和分子性质。
以下是几个实际应用的例子：1. 化学键的强度和稳定性通过测量共价键的键能，可以比较不同键的强度和稳定性。
这对于预测和了解分子的性质和反应过程非常重要。
例如，高键能的化学键通常比低键能的化学键更难断裂，因此对于高键能的化合物来说，它们的反应性可能较低。
2. 预测化学反应通过比较反应物和生成物之间的键能变化，可以预测化学反应的进行与不进行。
如果反应中形成的键的键能比反应物中断裂的键的键能更高，那么反应有可能是自发的。
这种预测有助于理解和设计化学反应。
3. 分子构型预测共价键的方向性和键长可以用于预测分子的构型。
化学选修三共价键
92
Cl-Cl 242.7
198
H-Cl 428.0
128
H-Br
362.0
141
H-I
295.0
161
H2 + Cl2 = 2HCl ΔH=436kJ/mol + 242.7kJ/mol —2×428.0kJ/mol
= —177.3kJ/mol
2、键长： 成键两原子的核间距。 某些共价键键长 •1pm=10－12 m
⑴ σ键： 头碰头重叠 重叠程度大，更稳定 呈轴对称
s—sσ键
相互靠拢
s—p σ键
未成对电子的 电子云相互靠拢
p—p σ键
电子云相互重叠
未成对电子的 电子云相互靠拢
电子云相互重叠
指出下列分子σ键所属类型:
A、HBr s-p σ键
B、NH3 C、F2 D、H2
s-p σ键 p-p σ键
s-s σ键
氮气分子中原子轨道重叠方式是怎样的？
于_3__p能级，故形成H—H键时为_2_个_1_s电子的电
子云重叠, Cl—Cl键为_2__个_3_p_电子的电子云重
叠，而H—Cl键为_1_个_1_s_电子和__1_个_3_p_电子重
叠而成。
s电子的原子轨道呈_球__形，p电子的原子轨道呈
纺__锤___形。
重叠方式不同
肩并肩重叠 头碰头重叠
3、根据电子云重叠方式
1、电子配对原理
两原子各自提供1 个自旋方向 相反
的电子彼此配对。
2、最大重叠原理
两个原子轨道重叠部分越 大 ，
形成的共价键越 牢固 ，分 子越 稳定 。
（四）规律 1、s电子：一定形成σ键 p电子： 形成σ键或π键 2、单键： 一定为σ键 双键： 一个是 σ键，另一个是π键 三键： 一个是σ键，另两个为π键。
高中化学选修三第二章第一节共价键
12
3、乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别有几个 σ键和 几个π键组成？
σ键
π键
乙烷
7
0
乙烯
5
1
乙炔
3
2
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13
归纳：σ键和π键的比较
键类型
σ键
π键
原子轨道重叠 沿键轴方向头碰头 沿键轴方向平行肩并
方式
肩
电子云形状 轴对称，可旋转 镜像对称，不可旋转
原子轨道重叠 程度
较大
较小
牢固程度
1.6 mL
946
10
CO分子与N2分子在许多性质上十分相似，这些相似性，可以归 结为它们具有相等的价电子数，导致它们具有相似的化学结构。
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19
1.等电子体：原子总数相同、价电子总数相同的分子。
2.等电子体原理： 原子总数、价电子总数相同的分子具有相似的化学 键特征，它们的许多性质是相近的。
电子云重叠
H—H共价键 这就是σ键
2021/3/11
4
σ键
①形成
成键原子的原子轨道沿键轴方向以“头碰头” 方式发生轨道重叠而形成
1.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，这种特征叫 做轴对称。
②特征 2.形成σ键的原子轨道重叠程度大，故σ键具有 较强稳定性。
3. σ键的任何一个原子均可以旋转，并不破坏σ 键结构。
第一节 共价键
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1
【知识回顾】
离子键
共价键
概念 阴、阳离子间通过静电 原子间通过共用电子 作用所形成的化学键 对所形成的化学键
成键微粒
阴、阳离子
原子
成键条件
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▪ CO32-、NO3-、SO3具有相同的原子数4，并且价电子数都为24，都 为平面三角形结构。
▪ SO42-、PO43-、ClO4-具有相同的原子数5，总价电子数为32，都 为正四面体结构。
▪ CH4、NH4+具有相同的原子数5，总价电子数为8，都为正四面体结 构。
解析： 则1molN2完全反应的反应热是：
946kJ + 436.0kJ×3 － 390.8kJ×6 ＝－526.8kJ
CHENLI
8
思考2: N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强，从键能 的键能角大度小应是如：何F-理H解>O这-H一>化N学-H事，实意?味着形成这些键时 思放O2出、考的F32：跟能H量通2的依过反次上应增述能大例力，子依化次，学增你键强越认来为越键稳长定、，键所能以对N2分、 子的化学性质有什么影响？
H
H
CHENLI
10
键能 键长 键角
判断分子的稳定性 确定分子在空间的几何构型
CHENLI
11
CO分子和N2分子的某些性质
等电子原理：
原子总数相同、价电子总数相同的分子具有 相似的化学键特征，它们的许多性质是相近 的
CHENLI
12
▪ CO2、SCN-、具有相同的原子数3，并且价电子总数都为16，都为 直线形结构。
构，都有三键：氮氮三键、碳碳三键、碳氧三键、碳氮三键。
CHENLI
13
CHENLI
14
复习回忆 σ键与π键的对比
σ键
重叠方式 “头碰头”
π键
“肩碰肩”
重叠方向 沿键轴的方向 与轨道对称轴相互
平行的方向
重叠形状 轴对称
镜面对称
重叠程度
大
小
电子能量 较低，较稳定 较高，较活泼
CHENLI
15
CHENLI
2
思考与交流P32
1、形成2mo1HCl释放能量： (436.0kJ+242.7kJ）- 2×431.8 kJ= -184.9 kJ 形成2mo1HBr释放能量： (436.0kJ+193.7kJ)- 2×366kJ =-102.97kJ HCl释放能量比HBr释放能量多,因而生成的HCl 更稳定,即HBr更容易发生热分解生成相应的单
O C O 键角180，线形分子
O
键角105，V形分子
HH
多原子分子的键角一定， 表明共价键具有方向性。
CHENLI
NH3分子的结构6
3、键角
②常见键角： 共价键的方向性
CH4
NH3
CCl4
107°18′
109°28′
H2O 105°
CHENLI
CO2 180°
7
求近似反应热。
求1molN2完全反应合成N键能分别为 946kJ/mol、436.0kJ/mol、390.8kJ/mol
二、键参数
1、键能： （1）是气态基态原子形成1mol化学键 释放的最低能量。 （2）破坏1mol化学键所需的最低能量
➢化学键的形成要释放能量
➢化学键的断裂要吸收能量
CHENLI
1
共价键的键参数
❖键能：气态基态原子形成1mol化学键 时放出的最低能量，通常取正值
➢键能越大，化学键越稳定，越不容易断裂
键长越长，键能越小，键越易断裂， 化学性质越活泼。
CHENLI
9
小结：
1、键能：通常取正值
➢键能越大，化学键越稳定，越不容易断裂
△H=反应物键能总和-生成物键能总和 2、键长：两原子核间的平均间距
通常：键长越短，往往键能越大，共价键越稳定
3、键角： O C
O
O 键角180，线形分子
键角105，V形分子
▪ PO33-、SO32-、ClO3-具有相同的原子数4，总价电子数为26，都 为三角锥结构。
▪ 核外电子总数为2个电子的微粒：He、H-、Li+ 、Be2+ ▪ 核外电子总数为10个电子的微粒：Ne、HF、H2O、NH3、CH4
（分子类） ▪ Na+ 、Mg2+ 、Al3+ 、NH4+ 、H3O+ （阳离子类） ▪ N3-、O2-、F-、OH-、NH2-（阴离子类） ▪ 10个电子的等电子体：N2和CO，HCN和C2H2；它们具有相似的结
△质H. =反应物键能总和-生成物键能总和
CHENLI
3
2、键长：两原子核间的平均间
距
共价半径：相同原子的共价CHE键NLI键长的一半称为共价半径4
某些共价键键长
通常：键长越短，往往C键HENL能I 越大，共价键越稳定5
3、键角：
①定义：分子中相邻两键间的夹角
➢键角与键长是反映分子空间构型的重要参数