2018-2019学年高中化学 专题3 微粒间作用力与物质性质 第三单元 第1课时 共价键的形成学案 苏教版选修3.docx

第1课时共价键的形成学习目标定位1.熟知共价键的概念与形成，知道共价键的特征具有饱和性和方向性。2.从原子轨道重叠角度认识共价键。一共价键的特征饱和性、方向性1共价键的形成(1)概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。(2)成键的粒子：一般为非金属原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。(3)键的本质：原子间通过共用电子对(即电子云重叠)产生的强烈作用。(4)键的形成条件：非金属元素的原子之间形成共价键，大多数电负性之差小于1.7的金属与非金属原子之间形成共价键。2共价键的特征(1)饱和性按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋状态相反的电子配对成键，这就是共价键的“饱和性”。用轨道表示式表示HF分子中共用电子对的形成如下：由以上分析可知，F原子与H原子间只能形成1个共价键，所形成的简单化合物为HF。同理，O原子与2个H原子形成2个共用电子对，2个N原子间形成3个共用电子对。(2)方向性除s轨道是球形对称的外，其他的原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的愈多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性。归纳总结1当成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋状态相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的电子密度增大，体系的能量降低。2共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。共价键的方向性决定了分子的立体结构。3并不是所有共价键都具有方向性，如两个s电子形成共价键时就没有方向性。活学活用1对三硫化四磷分子的结构研究表明，该分子中没有不饱和键，且各原子的最外层均已达到了8个电子的结构。则一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数是()A7个B9个C19个D不能确定答案B解析三硫化四磷分子中没有不饱和键，且各原子的最外层均已达到了8个电子的结构，P元素可形成3个共价键，S元素可形成2个共价键，因此一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数为9。2下列说法正确的是()A若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性BH3O的存在说明共价键不具有饱和性C所有共价键都有方向性D两个原子轨道发生重叠后，电子仅存在于两核之间答案A解析S原子有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，形成的氢化物为H2S，A项对；H2O能结合1个H形成H3O，不能说明共价键不具有饱和性，B项错；H2分子中，H原子的s轨道成键时，因为s轨道为球形，所以H2分子中的HH键没有方向性，C项错；两个原子轨道发生重叠后，电子只是在两核之间出现的机会大，D项错。二从原子轨道重叠方式上认识共价键1按成键的未成对电子的原子轨道的重叠方式，共价键可分为键和键。(1)键键：形成共价键的未成对电子的原子轨道采取“头碰头”的方式重叠，这种共价键叫键。键的类型：根据成键电子原子轨道的不同，键可分为ss键、sp键、pp键。ass键：两个成键原子均提供s轨道形成的共价键，如H2分子中键的形成过程：bsp键：两个成键原子分别提供s轨道和p轨道形成的共价键，如HCl分子中键的形成过程：cpp键：两个成键原子均提供p原子轨道形成的共价键，如Cl2分子中键的形成过程：键的特征：a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，这种特征称为轴对称。b形成键的原子轨道重叠程度较大，故键有较强的稳定性。键的存在：共价单键为键；共价双键和共价三键中存在键(通常含一个键)。(2)键键：形成共价键的未成对电子的原子轨道采取“肩并肩”的方式重叠，这种共价键叫键。如下图pp键的形成：键的特征：a每个键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称。b形成键时原子轨道重叠程度比形成键时小，键没有键牢固。键的存在：键通常存在于双键或叁键中。归纳总结键和键的比较键类型键键原子轨道重叠方式两个原子的成键轨道沿着键轴的方向以“头碰头”的方式重叠两个原子的成键轨道以“肩并肩”的方式重叠原子轨道重叠部位两原子核之间，在键轴处键轴上方和下方，键轴处为零原子轨道重叠程度大小键的强度较大较小化学活泼性不活泼活泼示意图活学活用3下列说法正确的是()A键是由两个p电子“头碰头”重叠形成的B键是镜面对称，而键是轴对称C乙烷分子中的键全为键，乙烯分子中含键和键DH2分子中含键，Cl2分子中含键答案C解析原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为键，以“肩并肩”方式相互重叠形成的共价键为键。键是轴对称，而键是镜面对称。分子中所有的单键都是键，双键中有一个键，一个键。4下列有关键和键的说法错误的是()A含有键的分子在反应时，键是化学反应的积极参与者B当原子形成分子时，首先形成键，可能形成键C有些原子在与其他原子形成分子时只能形成键，不能形成键D在分子中，化学键可能只有键而没有键答案D解析本题主要考查键和键的形成。由于键的键能小于键的键能，所以反应时易断裂，A项正确；在分子形成时为了使其能量最低，必然首先形成键，根据形成原子的核外电子排布来判断是否形成键，所以B项正确；C项正确，像H、Cl原子跟其他原子只能形成键。(1)共价键的本质：原子之间形成共用电子对(或电子云重叠)(2)共价键的特征：具有方向性和饱和性当堂检测1原子间形成共价化合物时，决定各原子相互结合的数量关系的是()A共价键的方向性B共价键的饱和性C形成共价键的原子的大小D共价键的稳定性答案B解析共价键具有饱和性和方向性，方向性决定分子的立体构型，饱和性则决定分子中各原子的数量关系。2当H原子和F原子沿z轴结合成HF分子时，F原子中和H原子对称性不一致的轨道是()A1sB2sC2pxD2pz答案C解析s轨道无论沿何轴结合，均对称。3下列说法不正确的是()A双键、叁键都含有键B成键原子间原子轨道重叠愈多，共价键愈牢固C因每个原子未成对电子数量是一定的，故配对原子个数也一定D每一个原子轨道在空间都具有自己的方向性答案D解析对D选项举反例，如s轨道的形状是球形对称的，它无方向性。4下列说法中不正确的是()A键比键重叠程度大，形成的共价键强B两个原子之间形成共价键时，最多有一个键C气体单质中，一定有键，可能有键DN2分子中有一个键，2个键答案C解析气体单质分子中，可能有键，如Cl2，可能有键，如N2，也可能没有化学键，如稀有气体。40分钟课时作业基础过关一、共价键的形成与判断1下列说法正确的是()A含有共价键的化合物一定是共价化合物B由共价键形成的分子一定是共价化合物C分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物D只有非金属原子间才能形成共价键答案C解析在离子化合物中也有共价键，如NaOH；由不同元素的原子形成的共价键分子是共价化合物，由相同元素的原子形成的共价键分子是单质，如H2、Cl2等；对于D项，也存在金属元素的原子与非金属元素的原子间形成共价键的化合物，如AlCl3等。2下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是()AH2S和Na2O2BH2O2和CaF2CNH3和N2DHNO3和NaCl答案C解析A项，Na2O2中既有离子键又有OO共价键，不正确；B项，CaF2中只有离子键，不正确；D项，NaCl属于离子化合物，没有共价键，不正确。3根据表中的数据，从电负性的角度判断下列元素之间易形成共价键的一组是()元素NaMgAlHCOCl电负性0.91.21.52.12.53.53.0Na和ClMg和ClAl和ClH和OAl和OC和ClABCD全部答案B解析非金属元素之间易形成共价键，大多数电负性之差小于1.7的金属与非金属元素的原子之间形成共价键。Na和Cl：3.00.92.11.7；Mg和Cl：3.01.21.81.7；Al和O：3.51.52.01.7；Al和Cl：3.01.51.51.7；故不能形成共价键，可形成共价键。4下列不属于共价键成键因素的是()A成键原子电负性差别较小B共用的电子必须配对C成键后的体系能量降低，趋于稳定D两原子核体积大小要适中答案D解析两原子形成共价键时，电子云发生重叠，即电子在两核之间出现的机会更多；两原子电子云重叠越多，键越牢固，体系的能量也越低；原子核体积的大小与能否形成共价键无必然联系。5下列既有离子键又有共价键的化合物是()ANa2OBNaOHCCaBr2DHF答案B解析典型的非金属元素O与H之间形成的是共价键，Na与OH之间形成的是离子键。二、键和键的比较与判断6关于键和键的比较，下列说法不正确的是()A键是轴对称的，键是镜面对称的B键是“头碰头”式重叠，键是“肩并肩”式重叠C键不能断裂，键容易断裂DH原子只能形成键，O原子可以形成键和键答案C解析键较稳定，不易断裂，而不是不能断裂。化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成。7下列说法不正确的是()A键是原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠而形成的B2个原子形成的多重共价键中，只能有一个是键，而键可以是一个或多个Cs电子与s电子间形成的键是键，p电子与p电子间形成的键是键D共价键一定有原子轨道的重叠答案C解析原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为键；以“肩并肩”方式相互重叠形成的共价键为键。键是轴对称，而键是镜面对称。分子中所有的单键都是键，双键中有一个键，一个键，叁键中有一个键，两个键。8下列物质的分子中，没有键的是()ACO2BN2CCHCHDHClO答案D解析双键、叁键中有一个键，双键还有一个键，叁键中还有两个键，故本题只要知道分子中原子之间的连接方式即可。D项中无双键也无叁键，所以无键。9下列有关化学键类型的判断正确的是()A全部由非金属元素组成的化合物中肯定不存在离子键B所有物质中都存在化学键C已知乙炔的结构式为HCCH，则乙炔分子中存在2个键(CH)和3个键(CC)D乙烷分子中只存在键，即6个CH键和1个CC键都为键，不存在键答案D解析NH4Cl全部是由非金属元素组成的，却存在离子键，A项错；稀有气体原子本身达到稳定结构，不存在化学键，B项错；单键都为键，乙烷分子结构式为，其6个CH键和1个CC键都为键，D项正确；共价双键中有一个为键，另一个为键，共价叁键中有一个为键，另外两个为键，故乙炔(HCCH)分子中有2个CH键，CC键中有1个键、2个键，C项错。10COCl2分子的结构式为，COCl2分子内含有()A4个键B2个键，2个键C2个键、1个键D3个键、1个键答案D解析C和Cl之间为键，C和O之间为1个键、1个键。11日常生活中用的防晒霜，如氨基苯甲酸、羟基丙酮等。它们之所以能“防晒”是()A因它们为有机物，涂用后形成了一层“保护层”B因它们挥发时吸热，降低皮肤温度C因它们含有键，能够有效吸收紫外线D因它们能与皮肤形成一层“隔热层”，阻碍照射答案C解析防晒霜如氨基苯甲酸()，羟基丙酮()，分子中均含有键(，)，因含有键的物质能够有效地吸收紫外线，故可使人免受伤害。能力提升12下列说法中错误的是 ()A原子间通过共用电子对形成的化学键叫共价键B对双原子分子来说，键能越大，断开时需要的能量越多，该化学键越不牢固C一般而言，化学键的键长越短，化学键越强，键越牢固D成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固答案B解析B项，键能越大，断开时需要的能量越多，化学键应越牢固。13在下列物质中：HCl、N2、NH3、Na2O2、H2O2、NH4Cl、NaOH、Ar、CO2、C2H4(1)只存在非极性键的分子是_；既存在非极性键又存在极性键的分子是_；只存在极性键的分子是_。(2)只存在单键的分子是_，存在叁键的分子是_，只存在双键的分子是_，既存在单键又存在双键的分子是_。(3)只存在键的分子是_，既存在键又存在键的分子是_。(4)不存在化学键的是_。(5)既存在离子键又存在极性键的是_；既存在离子键又存在非极性键的是_。答案(1)(2)(3)(4)(5)14C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2化学式相似，但结构和性质有很大的不同。CO2中C与O原子间形成键和键，SiO2中Si与O原子间不形成上述键。从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成键，而Si、O原子间不能形成上述键？答案Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，pp轨道“肩并肩”重叠程度较小，故不能形成上述形式的键。解析键为“肩并肩”的形式，而原子半径较大时，则无法“肩并肩”。15分析下列化学式中划有横线的元素，选出符合要求的物质并填空。ANH3BH2OCHClDCH4EC2H6FN2(1)所有的价电子都参与形成共价键的是_(填序号，下同)；(2)只有一个价电子参与形成共价键的是_；(3)最外层有未参与成键的电子对的是_；(4)既有键又有键的是_。答案(1)DE(2)C(3)ABCF(4)F解析NH3中N原子分别与3个H原子形成3个键，还有一对不成键电子；H2O中O原子与2个H原子形成2个键，还有两对不成键电子；HCl中Cl原子与1个H原子形成1个键，还有三对不成键电子；CH4中C原子与4个H原子形成4个键，所有价电子都参与成键；C2H6中C原子分别与3个H原子及另1个C原子形成4个键，所有电子都参与成键；N2中N原子与另一个N原子形成1个键，2个键，还有一对不成键电子。拓展探究16化合物A是一种不稳定的物质，它的分子组成可用OxFy来表示，10mLA气体能分解生成15mLO2和10mLF2(同温、同压下)。(1)A的化学式是_，推断时的依据是_。(2)已知A分子中x个氧原子呈OOO链状排列，则A分子的电子式是_，结构式是_。答案(1)O3F2阿伏加德罗定律和质量守恒定律(2)FOOOF解析依题意：V(A)V(O2)V(F2)101510232，根据阿伏加德罗定律，写出化学方程式：2A=3O22F2；根据质量守恒定律，A的化学式为O3F2。写电子式时应注意x个氧原子呈链状排列这一信息，联系F原子最外层有7个电子，还差1个电子即达8电子稳定结构，因此，F原子在O3F2中只能连在两端。