分子的结构与性质-共价键

(3)(2015·全国卷 Ⅰ )CS2 分子中，共价键的类型有__σ_键__和___π_键_____，
C 原子的杂化轨道类型是___sp_____，写出两个与 CS2 具有相同 空间构型和键合形式的分子或离子 ___C_O_2_、__S_C_N__－_(或___C_O_S__等__) ____。
(4)(2014·全国卷Ⅰ)1 mol 乙醛分子中含有的 σ 键的数目为_6_N__A_。
探究高考 明确考向
(1)(2017·江苏高考)1 mol 丙酮(
)分子中含有 σ 键的数目
为___9_N_A_______。
(2)(2016·全国卷Ⅰ)Ge 与 C 是同族元素，C 原子之间可以形成双键、
三键，但 Ge 原子之间难以形成双键和三键。从原子结构角度分析，原
因是__G__e_原__子__半__径__大__，__原__子__间__形__成__的__σ__单__键__较__长__，__p_-_p_轨 __道__“__肩_____ ___并__肩__”__重__叠__程__度__很__小__或__几__乎__不__能__重__叠_， __难 __以__形__成___π_键_____________。
1．在下列物质中：①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤H2O2、 ⑥NH4Cl、⑦NaOH、⑧Ar、⑨CO2、⑩C2H4 (1)只存在非极性键的分子是____②____；既存在非极性键又 存在极性键的分子是___⑤__⑩_____；只存在极性键的分子是 ___①__③__⑨_(填序号，下同)。 (2)只存在单键的分子是__①__③__⑤_____，存在三键的分子是 _____②_____，只存在双键的分子是___⑨_____，既存在单键 又存在双键的分子是___⑩_____。 (3)只存在 σ 键的分子是_①__③__⑤___，既存在 σ 键又存在 π 键 的分子是__②__⑨__⑩__。 (4)不存在化学键的是____⑧____。 (5)既存在离子键又存在极性键的是_⑥__⑦_____；既存在离子 键又存在非极性键的是__④______。
等电子原理的应用
①利用等电子原理可以判断一些简单分子或离子的立体构型。如 SiCl4、SiO44－、SO24－ 的原子数目和价电子总数都相等，它们互为等电子体，中心原子都是 sp3 杂化，都形成正
四面体立体结构。
②常见的等电子体汇总
学习目标：
1、知道共价键的本质、特征和形成过程 2、会正确判断共价键的类别 3、能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质 4、能正确比较键角大小 5、能正确找出等电子体并用等电子原理判断分子成建 特点和空间构型。
6、了解判断大π键的方法
考点一 共价键
1.本质
在原子之间形成 共用电子对 (电子云的重叠)。
如：NH3、NH2OH、NH2(CH3)，∠H-N-H键角依次减小。而对NF3与 NF2(CH3)，也是后者的∠F-N-F键角更小。
5.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和立体结构，许 多性质相似，如N2与CO、O3与SO2、N2O与CO2、CH4与 NH等＋ _偏__移__
单键
两原子之间仅形成一对共用电子 对
双键 两原子之间形成两对共用电子对
三键 两原子之间形成三对共用电子对
提升思维能力·深度思考
1.有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2， ⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。只有σ键的是__①__②__③__⑥__⑦__⑧__(填序号，下同)； 既有σ键，又有π键的是__④__⑤__⑨__；含有由两个原子的s轨道重叠形成σ键的是 _⑦__ ； 含 有 由 一 个 原 子 的 s 轨 道 与 另 一 个 原 子 的 p 轨 道 重 叠 形 成 σ 键 的 是 _①__③___⑤__⑥__⑧__⑨_；含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成σ键 的是__②__④__⑤__⑥__⑧__⑨___。
氮分子中原子轨道重叠方式
N2中p-pσ键和p-pπ键的形成过程
3 共价键的分类
分类依据 形成共价键的原 子轨道重叠方式
形成共价键的 电子对是否偏移
形成共价键的 电子对数多少
类型及特点
σ键
原子轨道“_头__碰__头_”重叠
π键
原子轨道“_肩__并__肩_”重叠
极性键
共用电子对_发__生__偏__移__
成键原子相互接近时，原子轨道发生 重叠，自旋方向 相反 的 未成电对 子形成 共用电子对，两原子核间的电子密度 增加，体系的能 量 降低 。
2.特征
具原有子饱轨和道性最和大重方叠向性原。理：在形成共价键时，两个参与成键的原子 轨按道照总共是价尽键可的能共沿用着电电子子对出理现论机，会一最个大原的子方有向几重个叠成未键成，对而电且子原 ， 便子可轨和道几重个叠越自多旋，相电反子的在电两子核配间对出成现键的，机这会就越共多价，键体的系“的饱能和量性下”。 降也就越多，形成的共价键越牢固。因此，一个原子与周围的原 子形成的共价键就表现出方向性。
判断共价键类型的方法 1．σ 键与 π 键的判断 (1)由轨道重叠方式判断。“头碰头”重叠为 σ 键，“肩并肩”重叠为 π 键。 (2)由物质的结构式判断。通过物质的结构式可以快速有效地判断共价键的种 类及数目。共价单键全为 σ 键，双键中有一个 σ 键和一个 π 键，三键中有一个 σ 键和两个 π 键。注意配位键也属于 σ 键，如 1 mol [Cu(NH3)4]2＋中含 σ 键 16NA。 (3)由成键轨道类型判断。s 轨道形成的共价键全部是 σ 键；杂化轨道形成的 共价键全部为 σ 键。 2．极性键与非极性键的判断 看形成共价键的两原子，不同种元素的原子之间形成的是极性共价键，同种 元素的原子之间形成的是非极性共价键。
第十二章、物质结构与性质
第38讲 分子结构与性质
考纲要求
KAOGANGYAOQIU
1.了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键)，了解配位键的含义。 2.能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。
3.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。
4.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子 的立体构型。 5.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。 6.了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质 性质的影响。
题组二 键参数及应用
3.(2018·漳州期末)下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关
的是A.F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高 B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强
√C.金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅
D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
4.(2018·安康期末)已知几种共价键的键能如下：
如：NF3与NH3比较，F原子的电负性大于H原子，使成键电子离N原子更远， 两个N-F键间的斥力减小、可以靠的更近，所以其键角更小。
四、中心原子电负性。中心原子种类不同（同主族），但杂化类型相同、且 配原子种类相同时，中心原子的电负性大，成键电子对更靠近中心原子，成 键电子对间的斥力要变大，键角要变大。
键角 ：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角
(2)键参数对分子性质的影响 ①键能越 大 ，键长越 短 ，分子越稳定。
稳定性
② 立体构型
辨析易错易混·正误判断
(1)共价键的成键原子只能是非金属原子( × ) (2)在任何情况下，都是σ键比π键强度大( × ) (3)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关( √ ) (4)s-s σ键与s-p σ键的电子云形状对称性相同( √ ) (5)σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成( √ ) (6)σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转( √ ) (7)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍( × ) (8)键长等于成键两原子的半径之和( × )
化学键
H—N N≡N Cl—Cl H—Cl
键能/kJ·mol－1 391 946 328 431
下列说法错误的是
A.键能：N≡N＞N==N＞N—N
B.H(g)＋Cl(g)===HCl(g) ΔH＝－431 kJ·mol－1
√C.H—N键能小于H—Cl键能，所以NH3的沸点高于HCl
D.2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g) ΔH＝－202 kJ·mol－1
如H2O、NH3、CH4键角分别是104.5°、107.1°、109.5°
三、配原子电负性。当中心原子相同、杂化类型也相同，而配原子不同时，配 原子的电负性越小，键角越大。因为当相邻的两个成键电子对更靠近中心原子 时、相互间的斥力会增大。反之配原子的电负性越大，键角越小，当相邻的两 个成键电子对远离近中心原子时、相互间的斥力会变小。
(4)利用CO可以合成化工原料COCl2，COCl2分子的结构式为
COCl2分子内含有的σ键、π键数目为__D__。
A.4个σ键
B.2个σ键、2个π键
，每个
C.2个σ键、1个π键
D.3个σ键、1个π键
4.键参数
(1)概念
键能 ：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量
键参数
键长 ：形成共价键的两个原子之间的核间距
(5)(2016·江苏高考)1 mol HCHO 分子中含有 σ 键的数目为__3____mol。
解题探究 JIETITANJIU
题组一 共价键的类别及判断 1.下列关于σ键和π键的理解不正确的是 A.含有π键的分子在进行化学反应时，分子中的π键比σ键活泼
√B.在有些分子中，共价键可能只含有π键而没有σ键
C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键 D.当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键 解析 同一分子中的π键不如σ键牢固，反应时比较容易断裂，A项正确； 在共价单键中只含有σ键，而含有π键的分子中一定含有σ键，B项错误、D项正确； 氢原子、氯原子等跟其他原子形成分子时只能形成σ键，C项正确。