高中化学 共价键的键参数与等电子体课时作业
第二章第一节第2课时共价键的键参数与等电子体
基础巩固
一、选择题
1．下列说法中正确的是( C )
A．乙烯中碳碳双键的键能是乙烷中碳碳单键的键能的2倍
B．N—O键的极性比C—O键的极性大
C．氮气分子中含有1个σ键和2个π键
D．NH＋4中4个N—H键的键能不同
解析：在共价键的键能中，双键键能不是单键键能的2倍，而是介于单键键能和2倍单键键能之间，A错误；氮和碳元素，氮元素非金属性更强，B错误；NH＋4中4个N—H键的键能相同，D错误；氮气分子中含有三键，则必有1个σ键和2个π键，C正确。
2．下列单质分子中，键长最长，键能最小的是( D )
A．H2B．Cl2
C．Br2D．I2
3．下列说法中正确的是( D )
A．难失去电子的原子，获得电子的能力一定强
B．易得到电子的原子所形成的简单阴离子，其还原性一定强
C．分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定
D．电子层结构相同的简单离子，核电荷数越多，离子半径越小
解析：难失去电子的原子，获得电子的能力不一定强，如C、Si等；原子得到电子形成阴离子的过程容易，说明其逆向过程困难，阴离子的还原性越弱；分子中键能越大，键长越短，共价键越牢固，分子越稳定。
4．下列事实不能用键能的大小来解释的是( B )
A．N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．F2比O2更容易与H2反应
解析：本题主要考查键参数的应用。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，分子内部没有化学键；卤族元素从F到I原子半径逐渐增大，其氢化物中的化学键键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱。由于H－F键的键能大于H—O键，所以二者相比较，更容易生成HF。
5．已知通常分子中所含的键能越大，分子越稳定。参考下表中化学键的键能数据，判断下列分子中，受热时最不稳定的是( D )
A．氢气
C．溴化氢D．碘化氢
6．在白磷(P4)分子中，4个P原子分别处在正四面体的四个顶点，结合有关P原子的成键特点，下列有关白磷的说法正确的是( C )
A．白磷分子的键角为109°28′
B．分子中共有4对共用电子对
C．白磷分子的键角为60°
D．分子中有6对孤电子对
解析：白磷的空间结构为，键角为60°，分子中共有6对共用电子对，有4对孤电子对。
7．NH3分子的空间构型是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，解释该事实的充分理由是( C )
A．NH3分子是极性分子
B．分子内3个N—H键的键长相等，键角相等
C．NH3分子内3个N—H键的键长相等，3个键角都等于107°
D．NH3分子内3个N—H键的键长相等，3个键角都等于120°
解析：A、B项事实不充分；D项事实说明的NH3为平面三角形。
8．(2018·高考训练)N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，下列说法中不正确的是( D )
A．N2分子与CO分子中都含有三键
B．CO分子中有一个π键是配位键
C．N2与CO互为等电子体
D．N2与CO的化学性质相同
解析：A．根据图象知，氮气和CO都含有两个π键和一个σ键，N2分子与CO分子中都含有三键，故A正确；B．氮气中π键由每个N原子各提供一个电子形成，而CO分子中其中一个π键由O原子提供1对电子形成属于配位键，故B正确；C．N2分子与CO分子中原子总数相同、价电子总数也相同，二者互为等电子体，故C正确；D．N2分子与CO分子的化学性质不相同，故D错误。故选D。
9．下表为元素周期表前4周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是( B )
A ．W 、R 元素单质分子内都存在非极性键
B ．X 、Z 元素都能形成双原子分子
C ．键长W —H
D ．键长X —H 解析：由元素在周期表中的位置可知，X 为N 、W 为P 、Y 为S 、R 为Ar 、Z 为Br 。A ．白磷单质中存在非极性键，但稀有气体分子为单原子分子，分子中没有化学键，A 错误；B ．氮气、溴单质都是双原子分子，B 正确；C ．原子半径W>Y ，故键长W —H>Y —H ，电负性W 10．已知：P 4(g)＋6Cl 2(g)===4PCl 3(g) ΔH ＝a kJ·mol －1， P 4(g)＋10Cl 2(g)===4PCl 5(g) ΔH ＝b kJ·mol －1， P 4具有正四面体结构，PCl 5中P —Cl 键的键能为c kJ·mol －1，PCl 3中P —Cl 键的键能为1.2c kJ·mol －1。 下列叙述正确的是( C ) A ．P —P 键的键能大于P —Cl 键的键能 B ．可求Cl 2(g)＋PCl 3(g)===PCl 5(s)的反应热ΔH C ．Cl —Cl 键的键能为 b －a ＋5.6 c 4 kJ·mol －1 D ．P —P 键的键能为a －3b ＋12c 8 kJ·mol －1 解析：由已知两个反应可得： Cl 2(g)＋PCl 3(g)===PCl 5(g) ΔH ＝b －a 4kJ·mol －1 ，无法求Cl 2(g)＋PCl 3(g)===PCl 5(s)的反应热； 设Cl —Cl 键的键能为x ，则： x ＋3×1.2c －5c ＝b －a 4 ， x ＝b －a ＋5.6c 4 kJ·mol －1， C 正确；设P —P 键的键能为y ，P 4为正四面体形结构，共有6个P —P 键，由第1个反应得 6y ＋b －a ＋5.6c 4×6－4×3×1.2c ＝a ， y ＝ 5a －3b ＋12c 12 kJ·mol －1；P —P 键的键长大于P —Cl 键，故P —P 键的键能小于P —Cl 键。 二、非选择题 11．O 3能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间。O 3分子的结构如下图所示，呈V 形，键角116.5°。以一个氧原子为中心，与另外两个氧原子分别构成一个非极性共价键；中间氧原子提供2个电子，旁边两个氧原子各提供1个电子，构成一个特殊的化学键——3个氧原子均等地享有这4个电子。请回答： (1)题中非极性共价键是__σ____键，特殊的化学键是__π____键。(填“σ”或“π”) (2)下列物质的分子与O 3分子的结构最相似的是__C____。 A ．H 2O B ．CO 2 C ．SO 2 D ．BeCl 2 (3)原子中没有跟其他原子共用的电子对叫孤电子对，那么O 3分子有__5____对孤电子对。 (4)下列有关说法中正确的是__B 、D____。 A ．臭氧和氧气互为同素异形体，它们在水中的溶解度相近 B ．臭氧和氧气的相互转化能保持大气中臭氧的含量基本稳定 C ．臭氧转化为氧气和氧气转化为臭氧均需吸收能量 D ．向大气中排放氟氯代烃能加快臭氧的分解 解析：同种原子之间形成的共价键是非极性共价键，特殊共价键是中间氧原子提供两个电子分别和两个氧原子各提供的一个电子形成一个三原子四电子的大π键。等电子体的分子结构相似，SO 2与O 3互为等电子体，所以分子结构相似；O 3分子的两端原子各有两对孤电子对，中间原子有一对孤电子对，共5对孤电子对；O 2与O 3互为同素异形体。 能 力 提 升 一、选择题 1．氨分子、水分子、甲烷分子中共价键的键角分别为a 、b 、c ，则a 、b 、c 的大小关系为( D ) A ．a B ．c C ．b D ．b 2．由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各粒子的电子总数相同，则互称为等电子体。以下各组粒子不是等电子体的是( C ) A ．He 和Li ＋ B ．O 3和NO － 2 C ．N 2H 4和C 2H 4 D ．Na ＋和Mg 2＋ 解析：题给各组粒子中两种粒子的原子数均相同，因此，只要判断它们的电子总数是否相同即可。A、B、D三项中两种粒子的电子总数分别都为2、24、10，符合概念内容，可互称为等电子体；C项中两种粒子的电子总数分别为18、16，不符合等电子体概念。 3．氰气的分子式为(CN)2，结构式为N≡C－C≡N，性质与卤素相似，下列叙述正确的是( A ) A．分子中四原子共直线，是非极性分子 B．N≡C键的键长大于C≡C键的键长 C．分子中含有2个σ键和4个π键 D．氰气不和氢氧化钠溶液发生反应 解析：A．直接连接三键两端原子的原子与三键两端的原子共线，正负电荷重心重合的分子为非极性分子，该反应中所有原子共线，且该分子的正负电荷重心重合，为非极性分子，故A正确； B．同一周期元素中，原子半径随着原子序数的增大而减小，原子半径越大其键长越长，碳原子半径大于氮原子，所以氰分子中C≡N键长小于C≡C键长，故B错误； C．共价单键是σ键，共价双键中一个是σ键一个是π键，共价三键中一个是σ键两个是π键，所以氰气分子中含有3个σ键和4个π键，故C错误； D．根据卤素性质知，卤素单质能和氢氧化钠发生反应，则氰分子也能与氢氧化钠发生反应，故D错误。 4．以下比较中，正确的是( B ) A．微粒半径：F－＞O2－＞Na＋＞Li＋ B．电负性：Cl＞C，酸性：HClO4＞H2CO3 C．分子中的键角：CH4＞H2O＞CO2 D．稳定性：LiCl＜NaCl＜KCl＜RbCl 解析：A．F－、O2－、Na＋电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径O2－＞F－＞Na＋，Li＋电子层最少，故离子半径最小，则微粒半径：O2－＞F－＞Na＋＞Li＋，故A 错误； B．非金属性C＜Cl，非金属性越强电负性越强，最高价含氧酸的酸性越强，故电负性Cl＞C，酸性：HClO4＞H2CO3，故B正确； C．甲烷为正四面体，二氧化碳为直线型，水为V形，氧原子有2对孤电子对，孤电子对之间排斥大于成键电子对，故其键角小于甲烷，即分子中的键角：CO2＞CH4＞H2O，故C错误； D．离子电荷相同，自上而下碱金属离子半径减小，故离子键强度LiCl＞NaCl＞KCl＞RbCl，故稳定性LiCl＞NaCl＞KCl＞RbCl，故D错误，故选B。 5．从实验测得不同物质中氧—氧之间的键长和键能的数据如下表： 其中x、y w>z>y>x。该规律性是( B ) A．成键时电子数越多，键能越大 B．键长越短，键能越大 C．成键所用的电子数越少，键能越小 D．成键时电子对越偏移，键能越大 解析：观察表中数据发现，O2与O＋2的键能大者键长短，据此可得O2－2中O—O键的键长比O－2中的长，所以键能要小。按键长由短到长的顺序为(O—O键)O＋2 6．白磷与氧气可发生如下反应：P4＋5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P a kJ/mol、P—O b kJ/mol、P===O c kJ/mol、O===O d kJ/mol。根据下图所示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是( A ) A．(6a＋5d－4c－12b)kJ/mol B．(4c＋12b－6a－5d)kJ/mol C．(4c＋12b－4a－5d)kJ/mol D．(4a＋5d－4c－12b)kJ/mol 解析：1 mol P4中有6 mol P—P键，完全断裂需要吸收6a kJ热量，5 mol O2中有5 mol O===O键，完全断裂需要吸收5d kJ热量，1 mol P4O10中有4 mol P===O键和12 mol P—O 键，形成P===O键和P—O键放出(4c＋12b)kJ热量，故ΔH＝[6a＋5d－(4c＋12b)]kJ/mol。 二、非选择题 7．原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，X基态原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，Y基态原子的2p原子轨道上有3个未成对电子，Z是地壳中含量最多的元素，W的原子序数为22。 (1)W基态原子的核外电子排布式为__1s22s22p63s23p63d24s2____，元素X、Y、Z的第一电离能由大到小的顺序为__N＞O＞C____；(用元素符号表达) (2)与XYZ－互为等电子体的化学式为__CO2；SCN－_____； (3)1mol H2X2Z4分子中含有σ键的数目为__7×6.02×1023____； (4)YH3极易溶于水的主要原因是__氨分子与水分子间易形成氢键____。 解析：元素X的原子最外层电子数是其内层的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故X为C元素；Y基态原子的2p轨道上有3个电子，Y的核外电子排布式为1s22s22p3， 则Y为N元素；Z是地壳中含量最多的元素，则Z为O元素；W的原子序数为22，则W为Ti。 (1)W核外电子数为22，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2；同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大，氮元素原子2p能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能：N>O>C，故答案为：1s22s22p63s23p63d24s2；N>O>C； (2)原子总数相等、价电子总数相等微粒互为等电子体，与CNO－互为等电子体的为CO2、SCN－等，故答案为：CO2；SCN－； (3)二元弱酸H2C2O4的结构式为, 1mol H2C2O4分子中含有σ键的数目为7×6.02×1023，故答案为：7×6.02×1023； (4)氨分子与水分子间易形成氢键，NH3极易溶于水，故答案为：氨分子与水分子间易形成氢键。 8．(1)CH＋3、CH3、CH－3都是重要的有机反应中间体，它们的电子式分别是______、 ______、______；其中CH＋3中四个原子是共平面的，三个键角相等，则键角应是__120°____。 (2)叠氮化合物在化学工业上有重要应用。N－3叫做叠氮离子，请写出3种由三个原子构成的含有与N－3的电子数相同的粒子的化学式__CO2____、__N2O____、__BeF2____。 (3)N≡N键的键能为946 kJ/mol，N—N键的键能为193 kJ/mol，说明N2中的__π____键比__σ____键稳定(填“σ”或“π”) (4)CaC2中C2－2与O2＋2互为等电子体，O2＋2的电子式可表示为__[··O??O··]2－____；1 mol O2＋2中含有的π键数目为__2N A____。 (5)PH3在常温下是一种无色、剧毒、易自燃的气体，分子结构和NH3相似。在常温下1体积的水能溶解0.26体积的PH3，PH3和卤化氢(HX)作用生成相应的化合物PH4X，PH4X在水溶液中完全水解(PH＋4结构类似于CH4)。PH3的分子结构的形状是__三角锥形____；在PH＋4中P －H键之间的夹角是__109°____。 键角 二、 键参数一键能、键长与键角 1. 键能：气态基态原子形成I mol 化学键释放的最低能量。通常取正值。 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，两个共价键间的夹角称为键角。 键角决定 了分子的空间构型 三、 等电子原理 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。 教学过程 教学方法、手段、 师生活动 ［创设问题情境］ N 2与H 2在常温下很难反应，必须在高温下才能 发生反应，而F 2与H 2在冷暗处就能发生化学反应，为什么？ ［复习］b 键、n 键的形成条件及特点。 ［过渡］今节课我们继续研究共价键的三个参数。 ［板书］二、键参数一键能、键长与键角 ［问］电离能概念。 ［讲］在第一章讨论过原子的电离能，我们知道，原子失去电子要吸 收能量。反过来， 原子吸引电子，要放出能量。因此，原子形成共 价键相互结合，放出能量，由此形成了键能的概念。键能是气态基 态原子形成I mol 化学键释放的最低能量。例如，形成 I mol H — H 键 释放的最低能量为 436. 0 kJ ，形成1 moIN 三N 键释放的最低能量为 高中化学教学教案 课题：第二章第一节共价键（2） 授课班级 课时 教 学 目 标 知识 1.认识键能、键长、键角等键参数的概念 与 2.能用键参数一一键能、键长、键角说明简单分子的某些性质 技能 3.知道等电子原理，结合实例说明“等电子原理的应用 w.w.w.zxxk.c.o.m 用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质 -识 结 构 与 板 书 设 计 教学步骤、内容 高中化学电子式书写规则 在元素符号周围用“·”和“×”来表示原子的最外层电子(价电子）,这种式子叫做电子式。 １. 原子的电子式 由于中性原子既没有得电子，也没有失电子，所以书写电子式时应把原子的最外层电子全部排列在元素符号周围.排列方式为在元素符号上、下、左、右四个方向,每个方向不能超过2个电子。例如，?H 、??N ....、??O ....、??F .... ....文档交流 仅供参考... ２。 金属阳离子的电子式 金属原子在形成阳离子时,最外层电子已经失去，但电子式仅画出最外层电子，所以在画阳离子的电子式时,就不再画出原最外层电子，但离子所带的电荷数应在元素符号右上角标出.所以金属阳离子的电子式即为离子符号。如钠离子的电子式为Na +；镁离子的电子式为Mg 2+，氢离子也与它们类似,表示为H +。...文档交流 仅供参考... ３． 非金属阴离子的电子式 一般非金属原子在形成阴离子时，得到电子,使最外层达到稳定结构，这些电子都应画出,并将符号用“［]”括上，右上角标出所带的电荷数，电荷的表示方法同于离子符号。例如，[:]H -、[:..:]..F -、[:..:].. S 2-....文档交流 仅供参考... 4。 共价化合物的电子式 共价化合物是原子间通过共用电子对结合而成的.书写时将共用电子对画在两原子之间，每个原子的未成对电子和孤对电子也应画出。因不同元素原子吸引电子能力不同,则共用电子对偏向吸引电子能力强的原子，而偏离吸引电子能力弱的原子.例如，H Cl :..:..、:..:..:.... Cl Cl ....文档交流 仅供参考... ５. 根离子的电子式 根离子中,若不同原子间以共价键结合，画法同共价化合物,因根离子带有电荷,所以应把符号用“［］” 括起来，右上角标出电荷数。例如，铵根阳离子:[:..:].. H N H H H +；氢氧根离子：[:.. :]..O H -。...文档交流 仅供参考... 6. 离子化合物的电子式 先根据离子电子式的书写方法,分别画出阴、阳离子的电子式，然后让阴、阳离子间隔排列，注意相同离子不能合并。例如，ＮaCl 、MgCl 2、Na ２O 的电子式分别为Na Cl +-[:..:]..、[:..:][:..:]....Cl Mg Cl -+-2、Na O Na +-+[:..:].. 2。...文档交流 仅供参考... 7。 用电子式表示物质的形成过程 ①离子化合物的形成过程 形成用“→”表示,形成之前为原子的电子式并用弯箭头表示电子得失,形成之后为离子化合物的电子式。例如，NaCl 的形成过程为：...文档交流 仅供参考... 中学化学中常见的电子式大全原子 离子 单质分子 共价化合物 离子化合物 形成过程 电子式书写的常见错误及纠正措施 物质的电子式可体现其构成元素之间的结合方式，也决定着该物质的化学性质；对于简单微粒还可以通过电子式推导其空间结构。因此电子式是近几年高考的考查 热点之一。但由于高中教材中未涉及电子亚层、分子轨道等理论知识，学生难以较系统理解微粒最外层电子的排布，而只能靠记忆、知识积累来处理这一类问题，错 误率较高， 如将氧原子的电子式写成 （正确应为 ）。 典型错误归纳有以下两类：一、无法正确排列微粒中原子或离子的顺序。 例如HClO 的电子式写成： ； MgCl 2的电子式写成： 。二、不能正确表达共价键的数目。例如混淆O 2和H 2O 2中氧原子间的共用电子对数目。针对以上问题，笔 O O H Cl O Cl 2 者总结了三种书写短周期元素形成的微粒的电子式的小技巧，供大家参考。 一：“异性相吸、电荷交叉”让原（离）子快乐排队。 “异性相吸、电荷交叉”是指在书写电子式时让微粒中带（部分）正电荷的离（原）子与带负电荷的离（原）子交错排列。如次氯酸的分子式常被约定俗成为HClO ，但根据H 、Cl 、O 个三原子的氧化性（或电负性）差异可知该分子中H 、Cl 带部分正 电荷，O 带部分负电荷，因此的电子式应为 ：。对于离子化合物Mg 3N 2，先可判断出式中Mg 价，的规律其电子式为 。 这条规律几乎适用于所有的离子化合物，运用时要求大家首先能正确判断化学式含有的微粒种类和它们所带的电荷的正负。如MgCl 2由Mg 2+和Cl -以1：2的比例构成，Na 2O 2由Na +和O 22-以2：1的比例构成。而对于共价微粒、只有少数氧化性（电负性）相差很小的非金属原子形成的共价体有例外，例如HCN （其中C 为+4价、N 为-3价，电子式为 ）。高中阶段涉及的常见共价微粒（由短周期元素原子形成的共价微粒）的电子式基本都可以采用该规律来解决。 二、“电子分配求差量”揭开共用电子对数目的面纱。 该方法的理论依据来源于配位化学中的“18电子规则”。（参见《中级无机化学》唐宗熏主编，2003，高等教育出版社）虽然该方法仅适用于计算共用键的数目，对配位键则爱莫能助。但在高中阶段要求掌握的配位化合物较少，典型代表为 Fe(SCN)3、[Ag(NH 3)2]OH 、 。该方法在高中阶段应用较广。具体算法以例说明： 1、CO 2 根据“异性相吸、电荷交叉”的规律其原子排列顺序为O C O ，其中O 原子的最外层有6个电子，要达到8电子稳定结构还需2个电子，则O 、C 原子之间需共用 H C N H O Cl N N 五十六、共价键的键参数和分子的性质 一、共价键的参数与意义 1、键能：气态原子形成1mol化学键所释放的能量。共价键的键能与键长一起用于解释原 子晶体的熔点沸点的高低；与键长一起用于解释共价分子的稳定性；用于解释反应物和生成物都是气体的反应的△H。 2、键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。共价键的键能与键长一起用于解释原子晶 体的熔点沸点的高低；与键能一起用于解释共价分子的稳定性。 3、键角：在多原子分子中，两个相邻的共价键之间的夹角。共价键的键角与键长一起用于 解释几何构型。 4、键极性：共价键中共用电子对是否偏移的性质。键极性用于解释共价化合物的原子的化 合价。与分子的几何构型一起用于解释分子的极性。 二、共价键的键参数对物质性质的影响 1、在原子晶体中，共价键的键能越大，键长越小，共价键就越强，熔点沸点就越高。 例如：金刚石、晶体硅、金刚砂都是原子晶体，由于键能C—C>C—Si>SI—Si，键长 C—C 第二章分子结构与性质 教材分析 本章比较系统的介绍了分子的结构和性质，内容比较丰富。首先，在第一章有关电子云和原子轨道的基础上，介绍了共价键的主要类型b键和n键，以及键参数一一键能、键长、键角；接着，在共价键概念的基础上，介绍了分子的立体结构，并根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。最后介绍了极性分子和非极性分子、分子间作用力、氢键等概念，以及它们对物质性质的影响，并从分子结构的角度说明了“相似相溶”规则、无机含氧酸分子的酸性等。 化学2 已介绍了共价键的概念，并用电子式的方式描述了原子间形成共价键的过程。本章第一节“共价键” 是在化学2 已有知识的基础上，运用的第一章学过的电子云和原子轨道的概念进一步认识和理解共价键，通过电子云图象的方式很形象、生动的引出了共价键的主要类型b键和n 键，以及它们的差别，并用一个“科学探究”让学生自主的进一步认识b 键和n键。 在第二节“分子的立体结构”中，首先按分子中所含的原子数直间给出了三原子、四原子和五原子分子的立体结构，并配有立体结构模型图。为什么这些分子具有如此的立体结构呢？教科书在本节安排了“价层电子对互斥模型”和“杂化轨道理论”来判断简单分子和 离子的立体结构。在介绍这两个理论时要求比较低，文字叙述比较简洁并配有图示。还设计了“思考与交流” 、“科学探究”等内容让学生自主去理解和运用这两个理论。 在第三节分子的性质中，介绍了六个问题，即分子的极性、分子间作用力及其对物质性质的影响、氢键及其对物质性质的影响、溶解性、手性和无机含氧酸分子的酸性。除分子的手性外， 对其它五个问题进行的阐述都运用了前面的已有知识，如根据共价键的概念介绍了键的极性和分子的极性；根据化学键、分子的极性等概念介绍了范德华力的特点及其对物质性质的影响；根据电负性的概念介绍了氢键的特点及其对物质性质的影响；根据极性分子与非非极性分子的概念介绍了“相似相溶” 规则；根据分子中电子的偏移解释了无机含氧酸分子的酸性强弱等；对于手性教科书通过图示简单介绍了手性分子的概念以及手性分子在生命科学和生产手性药物方面的应用 第一节共价键 第一课时 教学目标： 1．复习化学键的概念，能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程。 2 ?知道共价键的主要类型S键和n键。 3?说出S键和n键的明显差别和一般规律。 教学重点、难点：价层电子对互斥模型 教学过程： [复习引入] NaCl、HCl 的形成过程 杂化轨道理论的基本要点 1．只有能量相近的原子轨道才能进行杂化，同时只有在形成分子的过程中才会发生，而孤立的原子是不可能发生杂化的。在形成分子时，通常存在激发、杂化、轨道重叠等过程。 2．杂化轨道的成键能力比原来未杂化的轨道的成键能力强，形成的化学键的键能大。因为杂化后原子轨道的形状发生变化，电子云分布集中在某一方向上，比未杂化的s、p、d轨道的电子云分布更为集中，重叠程度增大，成键能力增强。 3．杂化轨道的数目等于参加杂化的原子轨道的总数。 4．杂化轨道成键时，要满足化学键间最小排斥原理。键与键间排斥力的大小决定于键的方向，即决定于杂化轨道间的夹角。故杂化轨道的类型与分子的空间构型有关。 杂化轨道理论是鲍林为了解释分子的立体结构提出的。中心原子杂化轨道、孤电子对数及与之相连的原子数间的关系是：杂化轨道数=孤电子对数+与之相连的原子数。杂化前后轨道总数比变，杂化轨道用来形成σ键或容纳孤对电子，未杂化的轨道与杂化轨道所在平面垂直，可用来形成π键。 常见杂化方式 (1)sp杂化：直线型如：CO2、CS2 (2)sp2杂化：平面三角形（等性杂化为平面正三角形）如： BCl3C2H4 不等性杂化为V字型如：H2O H2S OF2 (3)sp3杂化：空间四面体（等性杂化为正四面体）如：CH4、CCl4 不等性杂化为三角锥如：NH3PCl3H3O+ sp3d杂化：三角双锥 sp3d2杂化：八面体（等性杂化为正八面体） 杂化轨道理论认为：原子在形成分子时，由于原子间相互作用的影响，若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道，这种重新组合的过程称为杂化hybridation），所形成的新的原子轨道称为杂化轨道（hybrid orbit）。 什么叫杂化？同一原子的能量相近的原有的原子轨道“混杂”起来，重新组合形成新轨道的过程，叫做杂化。 什么叫杂化轨道？新组合的原子轨道叫做杂化轨道。 为什么要杂化？杂化轨道形成的化学键的强度更大，体系的能量更低。 杂化的动力：受周围原子的影响。 为什么杂化后成键，体系的能量降低？杂化轨道在一个方向上更集中，便于轨道最大重叠。 杂化轨道的构型决定了分子的几何构型：杂化轨道有利于形成σ键，但不能形成π键。由于分子的空间几何构型是以σ键为骨架，故杂化轨道的构型就决定了其分子的几何构型。 一.杂化轨道理论的基本要点 (1)概念：原子在形成分子时，为了增强成键能力，同一原子中能量相近的不同类型(S、P、D…)的几个原子轨道可以相互叠加进行重新组 第二章分子结构与性质 第一节共价键 第二课时 ［教学目标］： 1?认识键能、键长、键角等键参数的概念 2?能用键参数一一键能、键长、键角说明简单分子的某些性质 3?知道等电子原理，结合实例说明“等电子原理的应用” ［教学难点、重点］： 键参数的概念，等电子原理 ［教学过程］： ［创设问题情境］ N2与H 2在常温下很难反应，必须在高温下才能发生反应，而F 2与H2在冷 暗处就能发生化学反应，为什么？ ［学生讨论］ ［小结］引入键能的定义 ［板书］ 二、键参数 1．键能 ①概念：气态基态原子形成1 mol化学键所释放出的最低能量。 ②单位：k J/ mol ［生阅读书33页，表2－1］回答：键能大小与键的强度的关系？ （键能越大，化学键越稳定，越不易断裂）键能化学反应的能量变化的关系？ （键能越大，形成化学键放出的能量越大） ① 键能越大，形成化学键放出的能量越大，化学键越稳定。 ［过渡］ 2．键长 ①概念：形成共价键的两原子间的核间距 ②单位：1 pm （1 pm=10 一12m） ③键长越短，共价键越牢固，形成的物质越稳定 ［设问］多原子分子的形状如何？就必须要了解多原子分子中两共价键之间的夹角。3．键角：多原子分子中的两个共价键之间的夹角。 例如：CO 2结构为O=C = O，键角为180。，为直线形分子。 H 2 O 键角1 0 5°V形 CH 4键角10 9°28 '正四面体 ［小结］ 键能、键长、键角是共价键的三个参数键能、键长决定了共价键的稳定性；键长、键角决定了分子的空间构型。 ［板书］ 三、等电子原理 1?等电子体：原子数相同，价电子数也相同的微粒如如: CO和N 2,CH 4和NH 4 + 2 ?等电子体性质相似 ［阅读课本表2 —3］ ［小结］ 子 如 N O F Cl C 王玉英 电子式书写规则 在元素符号周围用“·”和“×”来表示原子的最外层电子（价电子），这种式子叫做电子式。 1. 原子的电子式 由于中性原子既没有得电子，也没有失电子，所以书写电子式时应把原子的最外层电子全部排列在元素符号周围。排列方式为在元素符号上、下、左、右四个方向均匀对称排列，每个方向不能超过 2 个电 。H 例 ：Mg Al 2. 阳离子的电子式 ①金属原子在形成最高价阳离子时，最外层电子已经失去，但电子式仅画出最外层电子，所以在画阳离子的电子式时，就不再画出原最外层电子，但离子所带的电荷数应在元素符号右上角标出。所以金属阳离子的电子式即为离子符号。如钠离子的电子式为 Na + ；镁离子的电子式为 Mg 2+ . ②非金属元素形成的简单阳离子只有氢离子，表示为 H + 。 ③非金属元素形成的阳离子只有铵根离子： H H N H H 3. 阴离子的电子式 ①简单阴离子最外层一般都达到了稀有元素的稳定结构。一般非金属原子在形成阴离子时，得到电子，使最外层达到稳定结构，这些电子都应画出，并将符号用“［］”括上，右上角标出所带的电 . . . . 荷数，电荷的表示方法同于离子符号。例如，[ H :]- 、[: F :]- 、[: S :]2- 。 . . . . ②常见的几种复杂阴离子（含共价键）的电子式：应把符号用“［］”括起来，右上角标出电荷数。 . . 例如，氢氧根离子：[:O : H ]- . . 4. 共价化合物的电子式 共价化合物是原子间通过共用电子对结合而成的。书写时将共用电子对画在两原子之间，每个原子的未成对电子和孤对电子也应画出。因不同元素原子吸引电子能力不同，则共用电子对偏向吸引 . . . . . . 电子能力强的原子，而偏离吸引电子能力弱的原子。例如， H :Cl :、:Cl :Cl :。 . . . . . . 第1课时杂化轨道理论与分子空间构型 [核心素养发展目标] 1.了解杂化轨道理论，能从微观角度理解中心原子的杂化轨道类型对分子空间构型的影响。2.通过对杂化轨道理论的学习，掌握中心原子杂化轨道类型的判断方法，建立分子空间构型分析的思维模型。 一、杂化轨道及其理论要点 1．试解释CH4分子为什么具有正四面体的空间构型？ (1)杂化轨道的形成 碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道，1个2s轨道和3个2p轨道“混合”起来，形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道，可表示为 (2)共价键的形成 碳原子的4个sp3杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道重叠形成4个相同的σ键。 (3)CH4分子的空间构型 甲烷分子中的4个C—H键是等同的，C—H键之间的夹角——键角是109.5°，形成正四面体型分子。 2．轨道杂化与杂化轨道 (1) 轨道的杂化：在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成一组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化。 (2)杂化轨道：重新组合后的新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。 (3)轨道杂化的过程：激发→杂化→轨道重叠。 3．杂化轨道的类型 杂化轨道理论的要点 (1)原子形成分子时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。发生轨道杂化的原子一定是中心原子。 (2)原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子是不可能发生杂化的。 (3)只有能量相近的轨道才能杂化(如2s、2p)。 (4)杂化前后原子轨道数目不变(参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目)，且杂化轨道的能量相同。 (5)杂化轨道成键时要满足化学键间最小排斥原理，使轨道在空间取得最大夹角分布。故杂化后轨道的伸展方向、形状发生改变，但杂化轨道的形状完全相同。 例1 下列关于杂化轨道的说法错误的是( ) A．所有原子轨道都参与杂化形成杂化轨道 B．同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化 C．杂化轨道能量集中，有利于牢固成键 D．杂化轨道中不一定有一个电子 答案 A 解析参与杂化的原子轨道，其能量不能相差太大，如1s轨道与2s、2p轨道能量相差太大，不能形成杂化轨道，即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化，故A项错误，B项正确；杂化轨道的电子云一头大一头小，成键时利用大的一头，可使电子云重叠程度更大，形成牢固的化学键，故C项正确；并不是所有的杂化轨道中都会有电子，也可以是空轨道，也可以有一对孤电子对(如NH3)，故D项正确。 例2 下列有关sp2杂化轨道的说法错误的是( ) A．由同一能层上的s轨道与p轨道杂化而成 B．共有3个能量相同的杂化轨道 C．每个sp2杂化轨道中s轨道成分占三分之一 D．sp2杂化轨道最多可形成2个σ键 答案 D 解析同一能层上s轨道与p轨道的能量差异不是很大，相互杂化的轨道的能量差异也不能过大，A项正确；同种类型的杂化轨道能量相同，B项正确；sp2杂化轨道是由一个s轨道与2个p轨道杂化而成的，C项正确；sp2杂化轨道最多可形成3个σ键，D项错误。 二、用杂化轨道理论解释分子的形成及分子中的成键情况 1．用杂化轨道理论解释BeCl2、BF3分子的形成 (1)BeCl2分子的形成 杂化后的2个sp杂化轨道分别与氯原子的3p轨道发生重叠，形成2个σ键，构成直线形的BeCl2分子。 (2)BF3分子的形成 高考化学中常见的电子式大全 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 中学化学中常见的电子式大全原子 离子 单质分子 共价化合物 离子化合物 形成过程 电子式书写的常见错误及纠正措施 物质的电子式可体现其构成元素之间的结合方式，也决定着该物质的化学性质；对于简单微粒还可以通过电子式推导其空间结构。因此电子式是近几年高考的考查热点之一。但由于高中教材中未涉及电子亚层、分子轨道等理论知识，学生难以较系统理解微粒最外层电子的排布，而只能靠记忆、知识积累来处理这一类问题，错误率较高， 如将氧原子的电子式写成（正确应为）。典型错误归纳有以下两类：一、无法正确排列微粒中原子或离子的顺序。例如HClO的电子式写 O O H Cl O Mg2+ Cl 2 成： ； MgCl 2的电子式写成： 。二、不能正确表达共价键的数目。例如混淆O 2和H 2O 2中氧原子间的共用电子对数目。针对以上问题，笔者总结了三种书写短周期元素形成的微粒的电子式的小技巧，供大家参考。 一：“异性相吸、电荷交叉”让原（离）子快乐排队。 “异性相吸、电荷交叉”是指在书写电子式时让微粒中带（部分）正电荷的离（原）子与带负电荷的离（原）子交错排列。如次氯酸的分子式常被约定俗成为HClO ，但根据H 、Cl 、O 个三原子的氧化性（或电负性）差异可知该分子中H 、Cl 带部分正 电荷，O 带部分负电荷，因此HClO 的电子式应为 ：。对于离子化合 物Mg 3N 2，先可判断出式中Mg 为+2价，N 为-3价，根据“异性相吸、电荷交叉” 的规律其电子式为 。 这条规律几乎适用于所有的离子化合物，运用时要求大家首先能正确判断化学式含有的微粒种类和它们所带的电荷的正负。如MgCl 2由Mg 2+和Cl -以1：2的比例构成，Na 2O 2由Na +和O 22-以2：1的比例构成。而对于共价微粒、只有少数氧化性（电负性）相差很小的非金属原子形成的共价体有例外，例如HCN （其中C 为+4价、N 为-3价，电子式为 ）。高中阶段涉及的常见共价微粒（由短周期元素原子形成的共价微粒）的电子式基本都可以采用该规律来解决。 二、“电子分配求差量”揭开共用电子对数目的面纱。 该方法的理论依据来源于配位化学中的“18电子规则”。（参见《中级无机化学》唐宗熏主编，2003，高等教育出版社）虽然该方法仅适用于计算共用键的数目，对配位键则爱莫能助。但在高中阶段要求掌握的配位化合物较少，典型代表为 Fe(SCN)3、[Ag(NH 3)2]OH 、 ， 。该方法在高中阶段应用较广。具体算法以例说明： H C N H O Cl [Fe( —O - Mg 2+ N Mg 2+ N Mg 2+ 第2课时共价键的键参数 [基础过关] 一、共价键参数及其应用 1．关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是() A．键角是描述分子空间构型的重要参数 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．键角的大小与键长、键能的大小无关 [答案] C [解析]键能越大，键长越短，共价化合物越稳定。 2．下列说法中正确的是() A．在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长 B．共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定 C．CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X键的键长、键角均相等 D．H2O分子中两个O—H键的键角为180° [答案] B [解析]形成共价键的两个原子之间的核间距叫键长，故A项错误；由于F、Cl、Br、I的原子半径不同，故C—X键的键长不相等，C项错误；H2O分子中的键角为104.5°，故D项也错。 3．下列事实不能用键能的大小来解释的是() A．N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．F2比O2更容易与H2反应 [答案] B [解析]本题主要考查键参数的应用。由于N2分子中存在叁键，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，分子内部没有化学键；卤族元素从F到I原子半径逐渐增大，其氢化物中的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱；由于H—F的键能大于H—O，所以更容易生成HF。 4．从实验测得不同物质中氧氧之间的键长和键能的数据： 其中x、y y>x；该规律性是() A．成键的电子数越多，键能越大 B．键长越长，键能越小 C．成键所用的电子数越少，键能越小 D．成键时电子对越偏移，键能越大 [答案] B [解析]研究表中数据发现，O2与O＋2的键能大者键长短。按此规律，O2－2中O—O键长比O－2中的长，所以键能要小。按键长由短而长的顺序为O＋2 训练4杂化轨道理论 [基础过关] 一、原子轨道杂化与杂化轨道 1．下列有关杂化轨道的说法不正确的是() A．原子中能量相近的某些轨道，在成键时能重新组合成能量相等的新轨道 B．轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等 C．杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理 D．杂化轨道可分为等性杂化轨道和不等性杂化轨道 2．下列关于杂化轨道的叙述正确的是() A．杂化轨道可用于形成σ键，也可用于形成π键 B．杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对 C．NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与H原子的s轨道杂化而成的 D．在乙烯分子中1个碳原子的3个sp2杂化轨道与3个氢原子的s轨道重叠形成3个C—H σ键二、杂化轨道类型及其判断 3．根据价层电子对互斥理论及原子的杂化轨道理论判断NF3分子的立体构型和中心原子的杂化方式为 () A．直线形sp杂化B．三角形sp2杂化 C．三角锥形sp2杂化D．三角锥形sp3杂化 4．在BrCH===CHBr分子中，C—Br键采用的成键轨道是() A．sp—p B．sp2—s C．sp2—p D．sp3—p 5．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是() A．CO2和SO2B．CH4和NH3 C．BeCl2和BF3D．C2H2与C2H4 三、杂化轨道类型与分子构型 6．下列说法中正确的是() A．PCl3分子是三角锥形，这是因为磷原子是sp2杂化的结果 B．sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道 C．中心原子采取s p3杂化的分子，其立体构型可能是四面体形或三角锥形或V形 D．AB3型的分子立体构型必为平面三角形 7．下列推断正确的是() A．BF3为三角锥形分子 B．NH＋4的电子式为[H··N H , H · · H]＋，离子呈平面正方形结构 C．CH4分子中的4个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的2p轨道形成的s-p σ键D．甲醛分子为平面三角形，有一个π键垂直于三角形平面 8．甲烷分子(CH4)失去一个H＋，形成甲基阴离子(CH－3)，在这个过程中，下列描述不合理的是 高中化学电子式书写规则 在元素符号周围用“·”和“×”来表示原子的最外层电子（价电子），这种式子叫做电子式。 1. 原子的电子式 由于中性原子既没有得电子，也没有失电子，所以书写电子式时应把原子的最外层电子全部排列在元素符号周围。排列方式为在元素符号上、下、左、右四个方向，每个方向不能超过2个电子。例如，?H 、??N ....、??O ....、??F .. .. 。 2. 金属阳离子的电子式 金属原子在形成阳离子时，最外层电子已经失去，但电子式仅画出最外层电子，所以在画阳离子的电子式时，就不再画出原最外层电子，但离子所带的电荷数应在元素符号右上角标出。所以金属阳离子的电子式即为离子符号。如钠离子的电子式为Na +；镁离子的电子式为Mg 2+，氢离子也与它们类似，表示为H + 。 3. 非金属阴离子的电子式 一般非金属原子在形成阴离子时，得到电子，使最外层达到稳定结构，这些电子都应画出，并将符号用“［］”括上，右上角标出所带的电荷数，电荷的表示方法同于离子符号。例如，[:]H -、[:..:]..F -、[:.. :].. S 2-。 4. 共价化合物的电子式 共价化合物是原子间通过共用电子对结合而成的。书写时将共用电子对画在两原子之间，每个原子的未成对电子和孤对电子也应画出。因不同元素原子吸引电子能力不同，则共用电子对偏向吸引电子能力强的原子，而偏离吸引电子能力弱的原子。例如，H Cl :.. :.. 、:..:.. :.... Cl Cl 。 5. 根离子的电子式 根离子中，若不同原子间以共价键结合，画法同共价化合物，因根离子带有电荷，所以应把符号用“［］”括起来，右上角标出电荷数。例如，铵根阳离子：[:..:]..H N H H H + ；氢氧根离子：[:.. :].. O H -。 6. 离子化合物的电子式 先根据离子电子式的书写方法，分别画出阴、阳离子的电子式，然后让阴、阳离子间隔 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 C 3.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。由于HBr分子中的键长比HI分子中的键长短，键能大，破坏共价键消耗的能量多，所以HBr气体的热分解温度比HI气体的热分解温度高。 答案 A 学习任务共价键参数与分子的性质 【合作交流】 键能与键长是衡量共价键稳定性的参数，键长和键角是描述分子立体构型的参数。 第2课时 杂化轨道理论 [学习目标定位] 知道杂化轨道理论的基本内容，能根据杂化轨道理论确定简单分子的立体构型。 一 杂化轨道理论 1.杂化轨道及其理论要点 (1)阅读教材内容，并讨论甲烷分子中四个C —H 键的键能、键长，为什么都完全相同？ 答案 在形成CH 4分子时，碳原子的一个2s 轨道和三个2p 轨道发生混杂，形成四个能量相等的sp 3杂化轨道。四个sp 3杂化轨道分别与四个H 原子的1s 轨道重叠成键形成CH 4分子，所以四个C —H 是等同的。可表示为 (2)由以上分析可知 ①在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成一组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，重新组合后的新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。 ②轨道杂化的过程：激发→杂化→轨道重叠。 (3)杂化轨道理论要点 ①原子在成键时，同一原子中能量相近的原子轨道可重新组合成杂化轨道。 ②参与杂化的原子轨道数等于形成的杂化轨道数。 ③杂化改变了原子轨道的形状、方向。杂化使原子的成键能力增加。 2.杂化轨道类型和立体构型 (1)sp 杂化——BeCl 2分子的形成 ①BeCl 2分子的形成 杂化后的2个sp 杂化轨道分别与氯原子的3p 轨道发生重叠，形成2个σ键，构成直线形的BeCl 2分子。 ②sp 杂化：sp 杂化轨道是由一个n s 轨道和一个n p 轨道杂化而得，每个sp 杂化轨道含有12 s 和1 2 p 轨道的成分。sp 杂化轨道间的夹角为180°，呈直线形(如BeCl 2)。 ③sp 杂化后，未参与杂化的两个n p 轨道可以用于形成π键，如乙炔分子中的C ≡C 键的形成。 (2)sp 2杂化——BF 3分子的形成 ①BF 3分子的形成 ②sp 2杂化：sp 2杂化轨道是由一个n s 轨道和两个n p 轨道杂化而得，每个sp 2杂化轨道含有 1 3s 和2 3 p 的成分。sp 2杂化轨道间的夹角为120°，呈平面三角形(如BF 3)。 ③sp 2杂化后，未参与杂化的一个n p 轨道可以用于形成π键，如乙烯分子中的C===C 键的形成。 (3)sp 3杂化——CH 4分子的形成 ①CH 4分子的立体构型 ②sp 3杂化：sp 3杂化轨道是由一个n s 轨道和三个n p 轨道杂化而得，每个sp 3杂化轨道含有 1 4s 和3 4p 的成分。sp 3杂化轨道的夹角为109°28′，呈空间正四面体形(如CH 4、CF 4、CCl 4)。 [归纳总结] 杂化类型与分子间的空间构型 第二章第一节第2课时共价键的键参数与等电子体 基础巩固 一、选择题 1．下列说法中正确的是( C ) A．乙烯中碳碳双键的键能是乙烷中碳碳单键的键能的2倍 B．N—O键的极性比C—O键的极性大 C．氮气分子中含有1个σ键和2个π键 D．NH＋4中4个N—H键的键能不同 解析：在共价键的键能中，双键键能不是单键键能的2倍，而是介于单键键能和2倍单键键能之间，A错误；氮和碳元素，氮元素非金属性更强，B错误；NH＋4中4个N—H键的键能相同，D错误；氮气分子中含有三键，则必有1个σ键和2个π键，C正确。 2．下列单质分子中，键长最长，键能最小的是( D ) A．H2B．Cl2 C．Br2D．I2 3．下列说法中正确的是( D ) A．难失去电子的原子，获得电子的能力一定强 B．易得到电子的原子所形成的简单阴离子，其还原性一定强 C．分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定 D．电子层结构相同的简单离子，核电荷数越多，离子半径越小 解析：难失去电子的原子，获得电子的能力不一定强，如C、Si等；原子得到电子形成阴离子的过程容易，说明其逆向过程困难，阴离子的还原性越弱；分子中键能越大，键长越短，共价键越牢固，分子越稳定。 4．下列事实不能用键能的大小来解释的是( B ) A．N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．F2比O2更容易与H2反应 解析：本题主要考查键参数的应用。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，分子内部没有化学键；卤族元素从F到I原子半径逐渐增大，其氢化物中的化学键键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱。由于H－F键的键能大于H—O键，所以二者相比较，更容易生成HF。 5．已知通常分子中所含的键能越大，分子越稳定。参考下表中化学键的键能数据，判断下列分子中，受热时最不稳定的是( D ) 高中化学常用电子式 篇一：高考化学中常见的电子式大全 中学化学中常见的电子式大全 原子 离子 单质分子 共价化合物 1 离子化合物 形成过程 电子式书写的常见错误及纠正措施 物质的电子式可体现其构成元素之间的结合方式，也决定着该物质的化学性质；对于简单微粒还可以通过电子式推导其空间结构。因此电子式是近几年高考的考查 热点之一。但由于高中教材中未涉及电子亚层、分子轨道等理论知识，学生难以较O 系统理解微粒最外层电子的排布，而只能靠记忆、知识积累来处理这一类问题，错 H Cl O （正确应为）。典型错误归纳有以下两类：一、无法正 确排列微粒中原子或离子的顺序。例如HClO的电子式写成：；MgCl2的电子式写成：。二、 不能正确表达共价键的数目。例如混淆O2和H2O2中氧原子间的共用电子对数目。针对以上问题，笔 2 O 者总结了三种书写短周期元素形成的微粒的电子式的小技巧，供大家参考。 一：“异性相吸、电荷交叉”让原（离）子快乐排队。 “异性相吸、电荷交叉”是指在书写电子式时让微粒中带（部分）正电荷的离（原）子与带负电荷的离（原）子交错排列。如次氯酸的分子式常被约定俗成为HClO，但根据H、Cl、O个三原子的氧化性（或电负性）差异可知该分子中H、Cl 带部分正H O Cl 电荷，O ：。对于离子化合 物Mg3N2的规律其电子式为。 这条规律几乎适用于所有的离子化合物，运用时要求大家首先能正确判断化学式含有的微粒种类和它们所带的电荷的正负。如MgCl2由Mg2+和Cl-以1：2的比例构成，Na2O2由Na+和O22-以2：1的比例构成。而对于共价微粒、只有少数氧化性（电 H C N 负性）相差很小的非金属原子形成的共价体有例外，例如HCN（其中C为+4价、N 高中化学电子式书写注意点 电子式是重要的化学用语，能清楚地表示出原子、离子、离子化合物和共价化合物的结构和形成，要能正确地掌握和应用，书写时必须注意以下问题。 1. 用电子式表示离子化合物的形成的注意点 （1）左边写出形成离子化合物中各原子的电子式，右边写出生成的离子化合物的电子式，中间用“→”连接，而不是“=”。 （2）用电子式表示离子化合物的结构时，对于阳离子来说，一般用阳离子符号表示，如等；而阴离子则不同，应在元素符号的周围用小黑点（·）或小叉（×）表示最外层电子数，外面加上中括号（[ ]），并在中括号的右上角标上离子所带的负电荷数，如 。 （3）构成离子化合物的每一个离子都要单独书写，不可合并，书写原子的电子式时，若有几个相同的原子，可合并书写。如： 2. 用电子式表示共价化合物的形成的注意点 （1）左边书写出形成共价化合物的原子的电子式，相同可以合并，右边写出生成的共价化合物的电子式，相同原子不可合并，中间用“”连接。 （2）不同元素的原子形成分子时，共用电子对的数目不同，原子最外层电子数目离稳定结构差几个电子，一般要共用几对电子。 （3）共价化合物的电子式中，要注意使每个原子周围的电子数均达到稳定结构。 （4）由于共价化合物中没有阴、阳离子，所以用电子式表示共价化合物的结构时，不使用中括号，也不标电荷数。如： 3. 电子式书写中的常见错误 （1）漏写未参加成键的电子对。如： （2）离子错误合并。如： （3）错写分子中原子间的结合方式。如： 中是O与H和Cl成键，应写为。 （4）离子化合物、共价化合物不分，乱用或丢掉中括号。如： （5）不遵循成键规律，胡乱添加电子。如：选修三第二章第1节共价键第二课时教案
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