内容正文:
学科素养4 共价键、范德华力、氢键及其对物质性质的影响
授课提示:对应学生用书第53页
1.共价键的类型及其判断
(1)共价键的分类
(2)共价键类型的判断
①根据成键元素判断:同种元素的原子之间形成的是非极性键,不同元素的原子之间形成的是极性键。
②根据原子间共用电子对数目判断单键、双键或三键。
③根据共价键规律判断σ键、π键及其个数:原子间形成单键,则为σ键;形成双键,则含有一个σ键和一个π键;形成三键,则含有一个σ键和两个π键。
2.范德华力、氢键及共价键的比较
范德华力
氢键
共价键
概念
物质分子之间普遍存在的一种相互作用力
已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间形成的作用力
原子间通过共用电子对所形成的相互作用
作用粒子
分子或原子(稀有气体)
氢原子、电负性较大的原子
原子
强度比较
共价键>氢键>范德华力
影响强
度的因素
①随着分子极性的增大而增大;
②组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大
对于X—H…Y—,X、Y的电负性越大,Y原子的半径越小,作用力越大
成键原子半径越小,键长越短,键能越大,共价键越稳定
对物质
性质的
影响
①影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质;
②组成和结构相似的物质,随相对分子质量的增大,物质的熔、沸点升高
①分子间氢键使物质的熔、沸点升高,在水中的溶解度增大,如熔、沸点:
H2O>H2S
②分子内氢键使物质的熔、沸点降低
共价键的键能越大,分子的热稳定性越强
1.下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构,下列说法正确的是( )
A.32 g S8分子中含有0.125 mol σ键
B.SF6是由非极性键构成的分子
C.1 mol C2H2分子中有3 mol σ键和2 mol π键
D.C2H2分子中不含非极性键
解析:1 mol S8分子中含有8 mol σ键,因此32 g S8分子中所含σ键为×8=1 mol,A项错误;根据SF6的结构模型可知,SF6是由S—F极性键构成的,B项错误;C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键,D项错误。
答案:C
2.下列各组化合物中,化学键的类型和分子的极性皆相同的是( )
A.CO2和SO2 B.CH4和PH3
C.BF3和NH3 D.HCl和HI
解析:选项中各分子中共价键都是不同元素之间形成的,均为极性键;其中CO2为直线形分子、CH4为正四面体形分子、BF3为平面三角形分子,均为中心对称分子,故为非极性分子;HCl和HI是由不同元素形成的双原子分子,属于极性分子;SO2为V形分子,PH3和NH3为三角锥形分子,不是中心对称分子,是极性分子,综上分析,答案为D。
答案:D
3.如图所示,六氟化硫分子呈正八面体形。若分子中有一个F原子被CF3取代,则会变成温室气体SF5—CF3,下列说法正确的是( )
A.SF5—CF3分子中有σ键也有π键
B.SF5—CF3分子中所有原子在同一平面内
C.六氟化硫分子是非极性分子
D.1 mol SF5—CF3分子中共用电子对数为8 mol
解析:A.SF5—CF3分子中只存在单键,都为σ键,故A错误; B.根据分子结构,SF6为正八面体结构,S原子在八面体的中心,且—CF3中C原子为sp3杂化,因此SF5—CF3分子中所有原子不可能共面,故B错误;C.SF6为正八面体结构,正负电荷中心重合,为非极性分子,故C正确;D.1个SF5—CF3分子中含5个S—F键、1个S—C键、3个C—F键,则1 mol SF5—CF3分子中共用电子对数为9 mol,故D错误。
答案:C
4.下列两组命题中,Ⅱ组中命题正确,且能用Ⅰ组中的命题解释的是( )
选项
Ⅰ组
Ⅱ组
A
相对分子质量:HCl>HF
沸点:HCl大于HF
B
键能:H—O>H—S
沸点:H2O大于H2S
C
分子间作用力:H2O>H2S
稳定性:H2O大于H2S
D
相对分子质量:HI>HCl
沸点:HI大于HCl
解析:由于相对分子质量:HCl>HF,所以范德华力:HCl>HF,但HF分子间存在氢键,而HCl分子间不存在氢键,所以沸点:HCl小于HF,A项中Ⅱ命题不正确;由于原子半径:O<S,键长:H—O键<H—S键,所以键能:H—O键>H—S键,但沸点与共价键的键能无关,H2O 分子间存在氢键,所以沸点:H2O大于H2S,B项中Ⅰ命题不能解释Ⅱ命题;由于相对分子质量:H2S>H2O,所以范德华力:H2S>H2O,但H2O分子间存在氢键,所以分子间作用力:H2O>H2S,由于键能:H—O键>H—S键,所以热稳定性:H2O大于H2S,分子的热稳定性与分子间作用力无关,所以C项中Ⅰ命题不能解释Ⅱ命题;由