第2章 第1节 共价键-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修2【名师导航】同步Word教参(人教版)

第一节　共价键 发 展 目 标 体 系 构 建 1.能从微观角度分析形成共价键的粒子、类型，能辨识物质中含有的共价键的类型及成键方式，了解键能、键长及键角对物质性质的影响。 2.理解共价键中σ键和π键的区别，建立判断σ键和π键的思维模型，熟练判断分子中σ键和π键的存在及个数。 一、共价键 1．共价键的概念和特征 原子间通过共用电子对所形成的相互作用。 微点拨：共价键的方向性决定了分子的立体构型，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。 2．共价键的类型(按成键原子的原子轨道重叠方式分类) (1)σ键 形成 由成键原子的s轨道或p轨道重叠形成 类型 s－s型 s－p型 p－p型 特征 以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云的图形不变，这种特征称为轴对称 (2)π键 形成 由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成 p－p π键 特征 π键的电子云形状与σ键的电子云形状有明显差别：每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称；π键不能旋转；不如σ键牢固，较易断裂 (3)判断σ键、π键的一般规律 共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键，另一个是π键；共价三键由一个σ键和两个π键构成。 二、键参数——键能、键长与键角 1．键能 (1)键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。键能的单位是kJ·mol－1。键能通常是298.15_K、101_kPa条件下的标准值。例如，H—H的键能为436.0 kJ·mol—1。 (2)下表中是H—X的键能数据 共价键 H—F H—Cl H—Br H—I 键能/(kJ·mol－1 ) 568 431.8 366 298.7 ①若使2 mol H—Cl断裂为气态原子，则发生的能量变化是吸收863.6_kJ的能量。 ②表中共价键最难断裂的是H—F，最易断裂的是H—I。 ③由表中键能数据大小说明键能与分子稳定性的关系：HF、HCl、HBr、HI的键能依次减小，说明四种分子的稳定性依次减弱，即HF分子最稳定，最难分解，HI分子最不稳定，最易分解。 2．键长 (1)键长是构成化学键的两个原子的核间距，因此原子半径决定化学键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。 (2)键长与共价键的稳定性之间的关系：共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定。 (3)下列三种分子中：①H2、②Cl2、③Br2，共价键的键长最长的是③，键能最大的是①。 3．键角 (1)键角是指在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。在多原子分子中的键角是一定的，这表明共价键具有方向性。键角是描述分子空间结构的重要参数。 (2)根据空间结构填写下列分子的键角： 分子空间结构 键角 实例 正四面体形 109°28′ CH4、CCl4 平面形 120° 苯、乙烯、BF3 三角锥形 107° NH3 V形(或角形) 105° H2O 直线形 180° CO2、CS2、CH≡CH 1．判断正误(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。) (1)只有非金属原子之间才能形成共价键 (×) (2)两个原子之间形成共价键时，至少有一个σ键 (√) (3)σ键和π键都只能存在于共价化合物中 (×) (4)双原子分子中，键长越短，分子越牢固 (√) 2．原子间形成分子时，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．形成共价键原子的大小 D．共价键的稳定性 B　[共价键的饱和性决定各原子相互结合的数量关系。] 3．有以下物质： ①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2， ⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。 (1)只有σ键的是________________(填序号，下同)；既有σ键又有π键的是________。 (2)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是___________。 (3)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________。 (4)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________。 [解析]　(1)单键只有σ键，双键或三键才含有π键，故只有σ键的是①②③⑥⑦⑧；既有σ键又有π键的是④⑤⑨。 (2)H原子只有s轨道，题给物质中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的只有H2。 (3)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的有①③⑤⑥⑧⑨。 (4)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键，说明构成这种σ键的原子中一定没有H原子，故正确答案为②④⑤⑥⑧⑨。 [答案]　(1)①②③⑥⑦⑧　④⑤⑨　(2)