共价键及其参数

共价键及其参数

1.本质

在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。 2.特征

具有饱和性和方向性。 3.分类

特别提醒 (1)只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。

(2)同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。 4.键参数 (1)概念

(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。

②

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＋4等。

(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)s­s σ键与s­p 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(×)

1.有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。只有σ键的是________(填序号，下同)；既有σ键，又有π键的是________；含有由两个原子的s轨道重叠形成σ键的是________；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________；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________。

答案①②③⑥⑦⑧④⑤⑨⑦①③⑤⑥⑧⑨②④⑤⑥⑧⑨

2.与CCl4互为等电子体的分子或离子有____________________等。

答案SiCl4、CBr4、SO2－4、CF4(合理即可)

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

答案 B

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。

2.含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族，请填写下列空格。

(1)CH4中的化学键从形成过程来看，属于__________(填“σ”或“π”)键，从其极性来看属于________键。

(2)已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为________。

(3)C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，则C60分子中π键的数目为________。

(4)利用CO可以合成化工原料COCl2，COCl2分子的结构式为，每个COCl2分子内含有的σ键、π键数目为________。

A.4个σ键

B.2个σ键、2个π键

C.2个σ键、1个π键

D.3个σ键、1个π键

答案(1)σ极性(2)1∶1(3)30(4)D

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

答案 C

解析A项，F2、Cl2、Br2、I2属于分子晶体，影响熔沸点的因素是分子间作用力的大小，物质的相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，与共价键的键能大小无关，错误；B项，HF、HI、HBr、HCl属于共价化合物，影响稳定性的因素是共价键，共价键的键能越大越稳定，与共价键的键能大小有关，但是HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，错误；C项，金刚石、晶体硅属于原子晶体，原子之间存在共价键，原子半径越小，键能越大，熔沸点越高，与共价键的键能大小有关，正确；D项，NaF、NaCl、NaBr、NaI属于离子晶体，离子半径越大，键能越小，熔沸点越低，与共价键的键能大小无关，错误。

4.(2018·安康期末)已知几种共价键的键能如下：

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

答案 C

解析A项，三键键长小于双键键长小于单键键长，键长越短，键能越大，所以键能：N≡N ＞N==N＞N—N，正确；B项，H(g)＋Cl(g)===HCl(g)的焓变为H—Cl键能的相反数，则ΔH ＝－431 kJ·mol－1，正确；C项，NH3的沸点高于HCl是由于NH3形成分子间氢键，而HCl 不能，键能不是主要原因，错误；D项，根据ΔH＝E(反应物)－E(生成物)，则2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)ΔH＝6E(N—H)＋3E(Cl—Cl)－E(N≡N)－6E(H—Cl)＝－202 kJ·mol－1，正确。

题组三等电子原理的理解与应用

5.(2019·东河区期末)根据等电子原理判断，下列说法中错误的是()

A.B3N3H6分子中所有原子均在同一平面上

B.B3N3H6分子中存在双键，可发生加成反应

C.H3O＋和NH3是等电子体，均为三角锥形

D.CH4和NH＋4是等电子体，均为正四面体形

答案 B

解析B3N3H6和苯是等电子体，其结构相似；C项，H3O＋和NH3是等电子体，根据氨气分子的立体构型判断水合氢离子的立体构型；D项，CH4和NH＋4是等电子体，根据甲烷的立体构型判断铵根离子的立体构型。

6.回答下列问题

(1)根据等电子原理，仅由第二周期元素形成的共价分子中，互为等电子体的是________和________；__________和________。

(2)在短周期元素组成的物质中，与NO－2互为等电子体的分子有________、________。

(3)与H2O互为等电子体的一种阳离子为__________(填化学式)，阴离子为________。

(4)与N2互为等电子体的阴离子是________，阳离子是________。

答案(1)N2CO N2O CO2(2)SO2O3(3)H2F＋NH－2(4)CN－(或C2－2)NO＋

考点二分子的立体构型

1.价层电子对互斥理论

(1)理论要点

①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。