1、2012-02-151知道共价键的主要类型：知道共价键的主要类型：键和键和键。能用键能、键。能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。键长、键角等说明简单分子的某些性质。2认识共价分子结构的多样性和复杂性，能根据有认识共价分子结构的多样性和复杂性，能根据有关理论判断简单分子或离子的构型，能说明简单配合物的关理论判断简单分子或离子的构型，能说明简单配合物的成键情况。成键情况。3了解了解“手性分子手性分子”在生命科学等方面的应用。在生命科学等方面的应用。4结合实例说明结合实例说明“等电子原理等电子原理”的应用。的应用。5结合实例说明化学键和分子间作用力的区别。结合实例说明化学键和分子间作用力的
2、区别。6举例说明分子间作用力对物质的状态等方面的影响。举例说明分子间作用力对物质的状态等方面的影响。7列举含有氢键的物质，知道氢键的存在对物质性质列举含有氢键的物质，知道氢键的存在对物质性质的影响。的影响。1在复习必修在复习必修2中中“共价键极性共价键极性”的基础上，进一步的基础上，进一步认识共价键的形成过程，了解共价键的本质，能用键参数认识共价键的形成过程，了解共价键的本质，能用键参数来解释分子的空间结构和性质。来解释分子的空间结构和性质。2能用杂化轨道理论解释分子的空间结构。能用杂化轨道理论解释分子的空间结构。3能根据共价键的构型和分子的空间结构正确判断能根据共价键的构型和分子的空间结构正
3、确判断极性分子和非极性分子。极性分子和非极性分子。一、共价键一、共价键1共价键的分类共价键的分类项目键型项目键型键键键键电子重叠电子重叠方式方式(成成键方式键方式)两个原子轨道沿键轴两个原子轨道沿键轴的方向，以的方向，以“ ”的方式重叠的方式重叠两个原子轨道以平行或两个原子轨道以平行或“ ”方式重叠方式重叠特征特征(电子电子云形状云形状)原子轨道重叠部分沿原子轨道重叠部分沿着键轴呈着键轴呈 对称对称原子轨道重叠部分分别原子轨道重叠部分分别位于两原子核构成平面位于两原子核构成平面的的 ，如果以它，如果以它们之间包含原子核的平们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜面为镜面，它们互为镜像，称为像，
4、称为 对称对称头碰头头碰头轴轴形形肩并肩肩并肩两侧两侧镜像镜像项目键项目键型型键键键键示意图示意图牢固程牢固程度度键强度键强度 (填填“大大”或或“小小”)， (填填“容容易易”或或“不容易不容易”)断裂断裂键强度较键强度较 (填填“大大”或或“小小”)， (填填“容易容易”或或“不容易不容易”)断裂断裂大大不容易不容易小小容易容易2.键参数键参数键能、键长、键角键能、键长、键角(1)键能键能概念：键能是概念：键能是 原子形成原子形成 化学键释化学键释放的最低能量，通常取放的最低能量，通常取 。单位是。单位是 。与键强度的关系：键能是共价键强度的一种标度，键能与键强度的关系：键能是共价键强度的
5、一种标度，键能越大，即形成化学键时越大，即形成化学键时 越多，化学键越越多，化学键越 。(2)键长键长概念：键长是形成概念：键长是形成 的两个原子之间的的两个原子之间的 。与键强度的关系：键长是衡量共价键稳定性的另一个参与键强度的关系：键长是衡量共价键稳定性的另一个参数。一般，键长越短，键能越数。一般，键长越短，键能越 ，表明共价键越，表明共价键越 。气态基态气态基态1 mol正值正值kJmol1释放的能量释放的能量稳定稳定共价键共价键核间距核间距大大稳定稳定与原子半径的关系与原子半径的关系键长不是成键两原子半径的和，而是键长不是成键两原子半径的和，而是 其半径和。其半径和。(3)键角：在原子
6、数超过键角：在原子数超过 的分子中，两个相邻共价键的分子中，两个相邻共价键之间的之间的 称为键角。键角是描述分子称为键角。键角是描述分子 的重要的重要参数。参数。 2小于小于夹角夹角立体结构立体结构3等电子原理等电子原理 相同、相同、 相同的分子具有相同的分子具有相似相似的化学键的化学键特征，它们的许多性质是相近的。此原理称为等特征，它们的许多性质是相近的。此原理称为等电子原理，如电子原理，如CO和和N2，原子总数为，原子总数为2，价电子总数为，价电子总数为10。原子总数原子总数价电子总数价电子总数二、分子的立体结构二、分子的立体结构1几种典型的分子几种典型的分子分子类分子类型型化学式化学式结
7、构式结构式键角键角立体结立体结构构三原子三原子分子分子CO2H2O105O=C=O180直线形直线形V形形分子分子类型类型化学式化学式结构式结构式键角键角立体结构立体结构四原四原子分子分子子CH2ONH3五原五原子分子分子子CH4约约12010710928平面三角形平面三角形三角锥形三角锥形正四面体形正四面体形2.价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型( 1 ) 价 层 电 子 对 互 斥 模 型 可 用 来 预价 层 电 子 对 互 斥 模 型 可 用 来 预测测 。(2)价层电子对互斥模型认为，多原子分子之所以具有一价层电子对互斥模型认为，多原子分子之所以具有一定的立体结构，是由于定的立体结
8、构，是由于 的结果。的结果。分子或离子的立体构型分子或离子的立体构型价层电子对相互排斥价层电子对相互排斥价层电子对数价层电子对数 =键个数键个数+中心原子上的孤对电子对个数中心原子上的孤对电子对个数(2)杂化：杂化：在成键过程中，由于原子间的相互影响，同一原在成键过程中，由于原子间的相互影响，同一原子几个能量相近的不同类型的原子轨道发生重新组合，子几个能量相近的不同类型的原子轨道发生重新组合， 形成与形成与原轨道数目原轨道数目相同相同的一组新的原子轨道，这种轨道重新组合的过程的一组新的原子轨道，这种轨道重新组合的过程称为杂化。称为杂化。(3)杂化轨道：杂化轨道：杂化后形成的能量杂化后形成的能量
9、 的新轨道称为杂的新轨道称为杂化轨道。化轨道。(4)通常的杂化类型有：通常的杂化类型有：sp3杂化：产生杂化：产生4个夹角为个夹角为10928的相同轨道；的相同轨道；sp2杂化：产生三个夹角为杂化：产生三个夹角为120的平面的平面三角形杂化轨道；三角形杂化轨道；sp杂化：产生两个夹角为杂化：产生两个夹角为180的直线形杂的直线形杂化轨道。化轨道。相同相同 3杂化轨道理论杂化轨道理论 (1)杂化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为了解释杂化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为了解释分子的立体结构提出的。分子的立体结构提出的。 （5） 判断分子或离子中心原子的杂化类型的方法：判断分子或离子中心原子的杂化类
10、型的方法：1.对于主族元素来说，中心原子的杂化轨道数对于主族元素来说，中心原子的杂化轨道数=价层电子数价层电子数=键电子对数（中心原子结合的原键电子对数（中心原子结合的原子数）子数）+孤电子对数孤电子对数规律：规律：当中心原子的价层电子对数为当中心原子的价层电子对数为4时，其杂化时，其杂化类型为类型为SP3杂化，当中心原子的价层电子对数为杂化，当中心原子的价层电子对数为3时，其杂化类型为时，其杂化类型为SP2杂化，当中心原子的价层电杂化，当中心原子的价层电子对数为子对数为2时，其杂化类型为时，其杂化类型为SP杂化。杂化。2.通过看中心原子有没有形成双键或三键来判断中心通过看中心原子有没有形成双
11、键或三键来判断中心原子的杂化类型。原子的杂化类型。规律：规律：如果有如果有1个三键或两个双键，则其中有个三键或两个双键，则其中有2个个键，键，用去用去2个个P轨道，形成的是轨道，形成的是SP杂化；如果有杂化；如果有1个双键则个双键则其中必有其中必有1个个键，用去键，用去1个个P轨道，形成的是轨道，形成的是SP2杂化；杂化；如果全部是单键，则形成如果全部是单键，则形成SP3杂化。杂化。4配合物理论配合物理论(1)配位键配位键配位键是一种特殊的共价键。配位键是一种特殊的共价键。表示方法：配位键可以用表示方法：配位键可以用AB来表示，其中来表示，其中A是提是提供孤对电子的原子，叫做给予体；供孤对电子
12、的原子，叫做给予体；B是具有空轨道、接受电是具有空轨道、接受电子的原子，叫做接受体。子的原子，叫做接受体。(2)配位化合物的概念配位化合物的概念通常把通常把 与某些与某些 (称为配体称为配体)以以 键结键结合形成的化合物称为配位化合物，简称合形成的化合物称为配位化合物，简称 。过渡金属的原子或离子过渡金属的原子或离子含有孤对电子的分子或离子含有孤对电子的分子或离子配位配位配合物配合物(3)配位化合物的组成配位化合物的组成 称为配离子，称为配离子， 称为配体，称为配体，NH3分子中的分子中的 原子称为配位原子；配位数是指配位原子原子称为配位原子；配位数是指配位原子的数目。为的数目。为。NH3氮氮
13、2三、分子的性质三、分子的性质1键的极性和分子的极性键的极性和分子的极性(1)极性分子和非极性分子的概念极性分子和非极性分子的概念极性分子：分子中正电中心和负电中心极性分子：分子中正电中心和负电中心 ，使分，使分子的某一个部分呈正电性子的某一个部分呈正电性()，另一部分呈负电性，另一部分呈负电性()，这样的分子称为极性分子。这样的分子称为极性分子。非极性分子：分子中正电中心和负电中心非极性分子：分子中正电中心和负电中心 ，这样的分子称为非极性分子。这样的分子称为非极性分子。重合重合不重合不重合(2)键的极性与分子极性的关系键的极性与分子极性的关系2两种分子间作用力两种分子间作用力范德华力与氢键
14、范德华力与氢键(1)范德华力范德华力范德华力是分子间普遍存在的作用力，它比化学键范德华力是分子间普遍存在的作用力，它比化学键弱得多。弱得多。相对分子质量越相对分子质量越 、范德华力越大；分子的极性、范德华力越大；分子的极性越越 ，范德华力也越大。，范德华力也越大。(2)氢键氢键概念：氢键是由已经与概念：氢键是由已经与 的原子形成的原子形成 的氢原子与另一个分子中或同一个分子中另一个的氢原子与另一个分子中或同一个分子中另一个 很强的原子之间的作用力。很强的原子之间的作用力。大大大大电负性很强电负性很强共价键共价键电负性电负性表示方法：氢键通常用表示方法：氢键通常用 表示，其中表示，其中A、B为为
15、N、O、F，“”表示共价键，表示共价键，“”表示形成的氢表示形成的氢键，例如，水中的氢键表示为：键，例如，水中的氢键表示为：OHO。氢键的类型氢键的类型氢键可分为氢键可分为 和和 两大类。两大类。氢键的强弱氢键的强弱氢键的大小介于氢键的大小介于 和和 之间。之间。AHB分子内氢键分子内氢键分子间氢键分子间氢键共价键共价键范德华力范德华力3溶解性溶解性(相似相溶原理相似相溶原理)(1)极性溶剂极性溶剂(如水如水)易溶解易溶解极性极性物质。物质。(2)非极性溶剂非极性溶剂(如苯、汽油、四氯化碳、酒精等如苯、汽油、四氯化碳、酒精等)易溶易溶解解非极性非极性物质物质(Br2、I2等等)。(3)含有相同
16、官能团的物质互溶，如水中含羟基含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基(OH)能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。4手性手性具有完全相同的具有完全相同的 和和 的一对分子，如同的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里 ，互，互称手性异构体，有手性异构体的分子叫称手性异构体，有手性异构体的分子叫 。组成组成原子排列原子排列不能重叠不能重叠手性分子手性分子5无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸可写成无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素，如果成酸元素R相同，相同，则则n值越值越 ，R的正电性越的正电性越
17、 ，使，使ROH中中O的电子向的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出偏移，在水分子的作用下越易电离出H，酸性越，酸性越 ，如，如HClO HClO2 HClO3 HClO4。大大强强氢键氢键范德华力范德华力影响影响强度强度的因的因素素随着分子极性随着分子极性和相对分子质量和相对分子质量的增大而增大的增大而增大组成和结构相组成和结构相似的物质，相对似的物质，相对分子质量越大，分子质量越大，分子间作用力越分子间作用力越大大对于对于AHB，A、B的电负性越的电负性越大，大，B原子的半径原子的半径越小，键能越大越小，键能越大成键原子成键原子半径越小，半径越小，键长越短，键长越短，键能越大，键能越大
18、，共价键越共价键越稳定稳定范德华力范德华力氢键氢键共价键共价键质质对对物物质质性性的的影影响响影响物质的熔、影响物质的熔、沸点、溶解度等沸点、溶解度等物理性质物理性质组成组成和结构相似的物和结构相似的物质，随相对分子质，随相对分子质量的增大，物质量的增大，物质的熔、沸点升质的熔、沸点升高，如高，如F2Cl2Br2I2，CF4CCl4H2S，HFHCl，NH3PH3影响分子的影响分子的稳定性稳定性共价键键能共价键键能越大，分子稳越大，分子稳定性越强定性越强1下列叙述正确的是下列叙述正确的是 ( )A分子晶体中普遍存在范德华力分子晶体中普遍存在范德华力B所有分子晶体中都存在共价键所有分子晶体中都存
19、在共价键C范德华力通常比较弱，约比化学键能小范德华力通常比较弱，约比化学键能小12个数个数量级量级D范德华力和化学键一样，主要影响物质的化学性范德华力和化学键一样，主要影响物质的化学性质质AC2下列化合物的沸点比较，前者低于后者的是下列化合物的沸点比较，前者低于后者的是()A乙醇与乙醛乙醇与乙醛 DH2O与与H2Te答案答案B3下列说法不正确的是下列说法不正确的是 ()A分子间作用力是分子间相互作用力的总称分子间作用力是分子间相互作用力的总称B分子间氢键的形成除使物质的熔、沸点升高外，分子间氢键的形成除使物质的熔、沸点升高外，对物质的溶解度、硬度等也都有影响对物质的溶解度、硬度等也都有影响C分
20、子间作用力与氢键可同时存在于分子之间分子间作用力与氢键可同时存在于分子之间D氢键是一种特殊的化学键，它广泛地存在于含氢键是一种特殊的化学键，它广泛地存在于含H及及F、O、N元素的化合物之间元素的化合物之间答案答案D例例A、B、C、D四种元素处于同一短周期，在同族元四种元素处于同一短周期，在同族元素中，素中，A的气态氢化物的沸点最高，的气态氢化物的沸点最高，B的最高价氧化物对应的水的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的，化物的酸性在同周期中是最强的，C的电负性介于的电负性介于A、B之间，之间，D与与B相邻。请填空：相邻。请填空：(1)在在B的单质分子中存在的单质分子中存在_个个键，键
21、，_个个键。键。(2)已知已知B的气态氢化物容易与的气态氢化物容易与H结合，结合，B原子与原子与H间形间形成的键叫成的键叫_，形成的离子立体构型为，形成的离子立体构型为_，其中，其中B原原子采取的杂化方式是子采取的杂化方式是_。(3)在在A、B、C、D四种元素形成的电子数相同的四种氢化四种元素形成的电子数相同的四种氢化物中，沸点最低的是物中，沸点最低的是_(写分子式写分子式)，其沸点显著低于其，其沸点显著低于其他三种氢化物的原因是：他三种氢化物的原因是：_。(4)A的氢化物易溶于水，而的氢化物易溶于水，而D的氢化物难溶于水，原因是的氢化物难溶于水，原因是_。答案答案(1)21(2)配位键正四面
22、体形配位键正四面体形sp3杂化杂化(3)CH4CH4分子间只有范德华力没有氢键，而分子间只有范德华力没有氢键，而NH3、H2O、HF分子间还存在氢键分子间还存在氢键(4)HF和和H2O均为极性分子，且存在氢键。均为极性分子，且存在氢键。CH4为非极性分子为非极性分子1下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是 ()A键比键比键重叠程度大，形成的共价键强键重叠程度大，形成的共价键强B两个原子之间形成共价键时，只有一个两个原子之间形成共价键时，只有一个键键C气体单质中，一定有气体单质中，一定有键，可能有键，可能有键键DN2分子中有一个分子中有一个键，键，2个个键键答案答案C2下列分子中，既含有下列分
23、子中，既含有键又含有键又含有键的是键的是 ()ACH4BHClCCH2=CH2 DF2答案答案C3下列物质中不存在氢键的是下列物质中不存在氢键的是 ()A冰醋酸中醋酸分子之间冰醋酸中醋酸分子之间B液态氟化氢中氟化氢分子之间液态氟化氢中氟化氢分子之间C一水合氨分子中的氨分子与水分之间一水合氨分子中的氨分子与水分之间D可燃冰可燃冰(CH48H2O)中甲烷分子与水分子之间中甲烷分子与水分子之间答案答案D4下列现象与氢键有关的是下列现象与氢键有关的是 ()NH3的熔、沸点比第的熔、沸点比第A族其他元素氢化物的熔、族其他元素氢化物的熔、沸点高沸点高小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶小分子的醇、羧酸可以
24、和水以任意比互溶冰的密度比液态水的密度小冰的密度比液态水的密度小尿素的熔、沸点比醋酸的高尿素的熔、沸点比醋酸的高邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的低邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的低水分子在较高温度下也很稳定水分子在较高温度下也很稳定A BC D答案答案B5按要求完成下列问题：按要求完成下列问题：(1)写出基态写出基态Fe的电子排布式和的电子排布式和Mg2的轨道表示式的轨道表示式_、_。(2)指出配合物指出配合物K3Co(CN)6中的中心离子、配位体及中的中心离子、配位体及其配位数：其配位数：_、_、_。(3)判断判断BCl3分子的空间构型、中心原子成键时采取的分子的空间构型、中心原
25、子成键时采取的杂化轨道类型及分子中共价键的键角为杂化轨道类型及分子中共价键的键角为_、_、_。(4)若若Pt(NH3)2Cl2分子是平面结构，请画出分子是平面结构，请画出Pt(NH3)2Cl2可能的结构简式可能的结构简式_、_。(5)下列分子中若有手性分子，请用下列分子中若有手性分子，请用“*”标出其手性标出其手性碳原子。碳原子。答案答案(1)1s22s22p63s23p63d64s2或或Ar3d64s2(2)Co3CN6(3)平面正三角形平面正三角形sp2120(4) (5) 6(2008江苏江苏)已知已知A、B、C、D、E都是周期表中前都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数四周期的元素
26、，它们的核电荷数ABCDE。其中。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物是同一周期的非金属元素。化合物DC的晶体为离子晶体，的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为非极性分子。为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。元素氢化物的沸点高。E的原子序数为的原子序数为24，ECl3能与能与B、C的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为比为2 1，三个氯离子位于外界。请根据以上情况，回答，三个
27、氯离子位于外界。请根据以上情况，回答下列问题：下列问题：(答题时，答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符用所对应的元素符号表示号表示)(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为的第一电离能由小到大的顺序为 _。(2)B的氢化物分子的空间构型是的氢化物分子的空间构型是_，其中心原子，其中心原子采取采取_杂化。杂化。(3)写出化合物写出化合物AC2的电子式的电子式_；一种由；一种由B、C组组成的化合物与成的化合物与AC2互为等电子体，其化学式为互为等电子体，其化学式为_。(4)E的核外电子排布式是的核外电子排布式是_，ECl3与与B、C的氢的氢化物形成的配合物的化学式为化物形成的配合物的化学
28、式为_。(5)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质的单质反应时，反应时，B被还原到最低价，该反应的化学方程式是被还原到最低价，该反应的化学方程式是_。解析解析由题意知，由题意知，A、B、C、D、E分别为：分别为：C、N、O、M g 、 C r ， C r C l3与与 N H3和和 H2O 形 成 的 配 合 物 为形 成 的 配 合 物 为Cr(NH3)4(H2O)2Cl3。本题是有关电子排布、配合物、电离能等问题的考查，本题是有关电子排布、配合物、电离能等问题的考查，注意电子排布中的特殊情况：注意电子排布中的特殊情况：d轨道、轨道、s轨道的全充
29、满、半轨道的全充满、半充满情况，如：充满情况，如：24CrAr3d54s1,29CuAr3d104s1。答案答案(1)COCSi。(2)晶体硅中一个硅原子周围与晶体硅中一个硅原子周围与4个硅原子相连，呈正四面体个硅原子相连，呈正四面体结构，所以杂化方式是结构，所以杂化方式是sp3。(3)SiC电子总数是电子总数是20个，则氧个，则氧化物为化物为MgO；晶格能与所组成离子所带电荷成正比，与离；晶格能与所组成离子所带电荷成正比，与离子半径成反比，子半径成反比，MgO与与CaO的离子电荷数相同，的离子电荷数相同，Mg2半径半径比比Ca2小，小，MgO晶格能大，熔点高。晶格能大，熔点高。(4)Si的原子半径较大，的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，原子间距离较大，pp轨道肩并肩重叠程度较小，不轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的能形成上述稳定的键。键。答案答案(1)1s22s22p63s23p2OCSi(2)sp3共价键共价键(3)MgMg2半径比半径比Ca2小，小，MgO晶格能大晶格能大(4)Si的原子的原子半径较大，半径较大，Si、O原子间距离较大，原子间距离较大，pp轨道肩并肩重叠程轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的度较小，不能形成上述稳定的键键
