高中化学-2.1《共价键》(第3课时)导学案-新人教版选修3.doc

《选修三第二章第一节　共价键》导学案（第3课时）
学习时间 2011 — 2012学年上学期 周
【课标要求】知识与技能要求：复习巩固本节知识
【重点知识再现】
一、离子化合物与共价化合物的区别

离子化合物
共价化合物
化学键
离子键或离子键与共价键
共价键
概念
以离子键形成的化合物
以共用电子对形成的化合物
达到稳定结
构的途径
通过电子得失达到稳定结构
通过形成共用电子对达到稳定结构
构成微粒
阴、阳离子
原子
构成元素
活泼金属与活泼非金属
不同种非金属
表示方法
电子式：(以NaCl为例)
离子化合物的结构：Na＋[]－
NaCl的形成过程：
Na―→Na＋[]－
以HCl为例：结构式：H—Cl
电子式：H
HCl的形成过程：H―→H
二、共价键的本质、分类、特征、形成条件
1．共价键实质：在原子间形成共用电子对。
2．σ键与π键的对比及判断σ键、π键的方法

σ键
π键
成键方向
沿轴方向“头碰头”
平行或“肩并肩”
电子云形状
轴对称
镜像对称
牢固程度
σ键强度大，不易断裂
π键强度较小，容易断裂
成键判断规律
共价单键是σ键；共价双键中有一个是σ键，另一个是π键；共价三键中一个是σ键，另两个为π键
3.共价键的特征是既有饱和性，又有方向性。
4．形成共价键的条件
同种或不同种非金属原子之间相遇时，若原子的最外层电子排布未达到稳定状态，则原子间通过共用电子对形成共价键。
三．键参数的应用
1．共价键的键能和键长反映了共价键的强弱程度，键长和键角常被用来描述分子的空间构型。
2．一般来讲，形成共价键的两原子半径之和越小，共用电子对数越多，则共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。
如HF、HCl、HBr、HI中，分子的共用电子对数相同(1对)，因F、Cl、Br、I的原子半径依次增大，故共价键牢固程度H—F>H—Cl>H—Br>H—I，因此，稳定性HF>HCl>HBr>HI，氧族元素气态氢化物的稳定性递变规律可用类似的方法加以解释。同理，可用共价键牢固程度解释酸性HF<HCl<HBr<HI及H2S<H2Se<H2Te。
3．当两个原子形成共价键时，原子轨道发生重叠，重叠程度越大，键长越短，键能越大。
4．有机物中碳原子与碳原子形成的共价键的键长规律如下：C—C>C===C>C≡C。
5．键能与化学反应过程中的能量关系
(1)化学反应过程中，旧键断裂所吸收的总能量大于新键形成所放出的总能量，反应为吸热反应，否则，反应为放热反应。反应热(ΔH)＝反应物总键能－生成物总键能。
(2)反应物和生成物的化学键的强弱决定着化学反应过程中的能量变化。
化学反应的实质是反应物分子内旧化学键的断裂和生成物分子内新化学键的形成。
四、等电子原理
1．等电子原理及等电子体
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，它们的许多化学性质是相近的，这条规律称之为等电子原理，这样的分子叫做等电子体。
2．等电子原理的应用
等电子原理可以较快的判断一些分子的构型以及其键合的情况，在科学研究中也有一定的用途，但在应用它时也应注意实际情况，以免误判。例如SiO的结构就不同于CO的结构。这是因为中心原子用于成键的轨道及杂化类型不同而导致的离子或分子的构型不同的缘故。
【对点练习】
1.已知尿素的结构简式为，回答：
(1)该分子中有____个σ键____个π键。
(2)请写出两种含有碳氧双键的尿素的同分异构体的结构简式。
2.据报道，科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60，已知N60分子中每个氮原子均以N—N键结合三个N原子而形成8电子稳定结构。已知N—N键键能为159 kJ·mol－1，
试回答下列问题：
(1)根据上述信息推测N60的结构特点：
________________________________________________________________________。
(2)1 mol N60分解成N2时__________(填“吸收”或“放出”)的热量是____kJ·mol－1。(已知N≡N的键能为946 kJ·mol－1)
(3)由(2)列举N60的一些用途：________________________________________________________。
3.有A、B、C、D四种元素。已知：①它们均为周期表中前20号元素，C、D在同一周期，A、B在同一主族；②它们可以组成化合物B2C2、A2C、DC2等；③B的阳离子与C的阴离子的核外电子排布相同；④B2C2同A2C或DC2反应都生成气体C2，B与A2C反应产生气体A2，A2与气体C2按体积比2∶1混合后点燃能发生爆炸，其产物是一种无色无味的液体(在常温下)。请回答下列问题：
(1)写出A、B、C、D四种元素的符号：A________、B________、C________、D________。
(2)在B2C2、A2C和DC2中，属于离子化合物的是________，其电子式是__________________，属于共价化合物的是____________，其结构式是_________________。并指出含几个σ键，几个π键。
(3)写出有关的化学方程式：__________________________________________________
【学习效果自测】
1．下列物质中含离子键的是(　　)
A.Cl2 B．CO2 C．NaCl D．CH4
2．下列过程中，共价键被破坏的是(　　)
A．碘升华 B．溴蒸气被活性炭吸附C．蔗糖溶于水 D．SO2溶于水
3．下列既有离子键又有共价键的化合物是(　　)
A．Na2O B．NaOH C．CaBr2 D．HF
4．下列关于共价键的说法，正确的是(　　)
A．分子内部一定会存在共价键 B．由非金属元素组成的化合物内部不一定全是共价键
C．非极性键只存在于双原子单质分子中 D．离子化合物的内部可能存在共价键
5．从键长的角度来判断下列共价键中最稳定的是(　　)
A．H—F B．N—H C．C—H D．S—H
6．根据π键的成键特征判断C＝C的键能是C—C键能的(　　)
A．2倍 B．大于2倍 C．小于2倍 D．无法确定
7．下列分子中存在的共价键类型完全相同的是(　　)
A．CH4与NH3 B．C2H6与C2H4 C．H2与Cl2 D．Cl2与N2
8．下列反应中化学键断裂只涉及π键断裂的是(　　)
A．CH4的燃烧 B．C2H4与Cl2的加成反应
C．CH4与Cl2的取代反应 D．C2H4被酸性KMnO4溶液氧化
9．X、Y两元素的原子，当它们分别获得两个电子，形成稀有气体元素原子的电子层结构时，X放出的能量大于Y放出的能量；Z、W两元素的原子，当它们分别失去一个电子形成稀有气体元素原子的电子层结构时，W吸收的能量大于Z吸收的能量，则X、Y和Z、W分别形成的化合物中，最不可能是共价化合物的是(　　)
A．Z2X B．Z2Y C．W2X D．W2Y
10．关于乙醇分子的说法正确的是(　　)
A．分子中共含有8个极性共价键 B．分子中不含非极性键
C．分子中只含σ键 D．分子中含有1个π键
11．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(　　)
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对孤对电子
12．一般认为：如果两个成键元素间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键；如果两个成键元素间的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键。请查阅下列化合物中元素的电负性数值，判断它们哪些是共价化合物，哪些是离子化合物。
元素
Al
B
Be
C
Cl
F
Li
Mg
N
Na
O
P
S
Si
电负性
1.5
2.0
1.5
2.5
3.0
4.0
1.0
1.2
3.0
0.9
3.5
2.1
2.5
1.8
(1)NaF　(2)AlCl3　(3)NO　(4)MgO　(5)BeCl2 (6)CO2
共价化合物_____________________________________________________________。
离子化合物______________________________________________________________。
【课后作业】
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
2.下列物质的分子中，没有π键的是(　　)
A.CO2　 　 B．N2　　 C.CH≡CH D．HClO
3.下列反应中化学键断裂只涉及σ键断裂的是(　　)
A.C2H2与H2的加成 B．C2H4与Cl2的加成 C.CH4与Cl2的取代 D．C2H4的燃烧
4.从键能的角度来看，下列物质中与H2化合时，最难的是(　　)
A.氟气 B．氮气 C.氯气 D．氧气
5.下列共价键的键能最大的是(　　)
A.H—F B．H—O C.H—N D．H—C
6.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的热稳定性依次减弱
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
7.固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外层电子结构，则下列有关说法中不正确的是(　　)
A.1 mol NH5中含有5NA个N—H键(NA表示阿伏加德罗常数)
B.NH5中既有共价键又有离子键，它形成的晶体是离子晶体
C.NH5的电子式为
D.它与水反应的化学方程式为：NH5＋H2O===NH3·H2O＋H2↑
8.下列物质结构图中，●代表原子序数从1到10的元素的原子实(原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分)，小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子，短线代表价键(示例：F2)

根据各图表示的结构特点，写出该分子的化学式：
A：________；B：________；C：________；D：________。
9.由N2和H2每生成1 mol NH3放热46 kJ，而每生成1 mol NH2—NH2却吸收96.1 kJ。又知H—H
键键能为436.0 kJ·mol－1，N≡N三键键能为940. 0 kJ·mol－1。试求：
(1)N—H键的键能；
(2)N—N单键的键能。
10.化学家常用“等电子体”来预测不同物质的结构并推断不同物质的性质，如CH4和NH有
相同的电子及空间构型。依此原理在下表空格中填出相应的化学式。
CH4

CO

C2O

NH
N2H

NO

N2
11.已知五种元素的原子序数的大小顺序为C>A>B>D>E；A、C同周期，B、C同主族；A与B形成离子化合物，A2B中所有离子的电子层数相同，其电子总数为30；D和E可形成4核10电子分子。试回答下列问题：
(1)写出五种元素的名称。A________，B________，C________，D__________，E________。
(2)用电子式表示离子化合物A2B的形成过程
________________________________________________________________________。
(3)写出D元素形成的单质的结构式_____________________________________________。其中含____个σ键、______个π键。
(4)写出下列物质的电子式：E与B形成的化合物(任写一种)________________；A、B、E形
成的化合物________________；D、E形成的化合物_____________________________。
(5)A、B两元素组成的化合物A2B2属于________(选“离子”或“共价”)化合物，存在的化
学键是____________，写出A2B2与水反应的化学方程式
________________________________________________________________________。
疑点反馈：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）
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《选修三第二章第一节　共价键》导学案（第3课时）

【对点练习】
1.

2.答案　(1)全部为N—N单键，共90个N—N单键构成一个N60　(2)放出　14 070　(3)N60可作炸药　(4)12　20
(5)108°或120°
3.答案　(1)H　Na　O　C
(2)Na2O2　Na＋[]2－Na＋　H2O、CO2　 (2个σ键)、OCO(2个σ键、2个π键)
(3)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2H2＋O22H2O
【学习效果自测】
1．答案　C 2．答案　D 3．答案　B 4．答案　BD 5．答案　A 6．答案　C 7．答案　A
8．答案　B 9．答案　A 10．答案　C 11．答案　C 12．答案　(2)(3)(5)(6)　(1)(4)
【课后作业】
1.答案　C 2.答案　D 3.答案　C 4.答案　B 5.答案　A 6.答案　BC
7.答案　A 8.答案　NH3　HCN　CO(NH2)2　BF3 9.答案　(1)382.3 kJ·mol－1　(2)186.7 kJ·mol－1
10.答案　(从左到右)C2H6　NO　CO2　N2O4　CO
11.答案　(1)钠　氧　硫　氮　氢
(2)
(3)N≡N　1　2
(4)

(5)离子　离子键和共价键
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑