2022年高二化学导学案22《共价键》2(新人教版选修3).docx

选修三第二章第一节　共价键 导学案〔第2课时〕
学习时间2022— 2022学年上学期周
【课标要求】知识与技能要求：
1.认识键能、键长、键角等键参数的概念
2.能用键参数――键能、键长、键角说明简单分子的某些性质
3.知道等电子原理，结合实例说明“等电子原理的应用
【复习、思考】
1.σ键、π键的形成条件及特点
2.Ｎ２与Ｈ２在常温下很难反响，必须在高温下才能发生反响，而Ｆ２与Ｈ２在冷暗处就能发生化学反响，为什么
【阅读思考】阅读教材P30-31表后第一自然段
1.明确什么事键能〔思考键能与电离能的关系〕.
2.思考键能大小与化学键稳定性的关系
【阅读思考】阅读教材P31第二自然段~~倒数第一自然段
1.明确什么是键长〔思考键能与电离能的关系〕
2.思考键长〔键能〕与共价键的稳定性有何关系
【阅读思考】阅读教材P31倒数第一自然段~~P32第一自然段
1.明确什么是键角并思考键角主要决定分子的什么
2.回忆中学化学中常见分子【CH4、CCl4、(NH4+)、白磷〔P4〕、苯、乙烯、SO3、BF3、NH3、
H2O、CO2、CS2、CH≡CH】的空间构型(见教材P39、P41)
分子空间构型
键角
实　 例
正四面体
109°28′
CH4、CCl4、(NH4+)

平面型

三角锥型

折线型

直线型

直线型

[思考与交流] P32
1、试利用表2—l的数据进行计算，1 mo1 H2分别跟l molCl2、lmolBr2(蒸气)反响，分别形成2 mo1HCl分子和2molHBr分子，哪一个反响释放的能量更多 如何用计算的结果说明氯化氢分子和溴化氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质
2．N2、02、F2跟H2的反响能力依次增强，从键能的角度应如何理解这一化学事实
3．通过上述例子，你认为键长、键能对分子的化学性质有什么影响
【学与思】阅读教材P32-33等电子原理局部内容
1.思考什么什么是“等电子原理〞有何应用
2.我们学过的等电子物质还有哪些试举例
类型
实例
空间构型
二原子10电子的等电子体
N2、CO、NO+、C22-、CN-
直线型
三原子16电子的等电子体

直线型
三原子18电子的等电子体

V型
四原子24电子的等电子体

平面三角形
五原子32电子的等电子体

四个σ键，正四面体形
七原子48电子的等电子体

六个σ键，正八面体
3.等电子体的应用：判断一些简单分子或离子的立体构型 ；利用等电子体在性质上的相似性制造新材料；利用等电子原理针对某物质找等电子体。
【典例解悟】
1.以下事实不能用键能的大小来解释的是()
A．N元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定 B．惰性气体一般难发生反响
C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱 D．F2比O2更容易与H2反响
2.1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、价电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。
(1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：______和________；______和______。
(2)此后，等电子原理又有所开展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO互为等电子体的分子有：________、________。
【对点练习】
1.碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子与硅原子的位置是交替的，在
以下三种晶体中，它们的熔点从高到低的顺序是()
①金刚石　②晶体硅　③碳化硅
A.①③② B．②③① C.③①② D．②①③
2.1919年，Langmuir提出等电子体的概念，由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体。等电子体的结构相似，物理性质相近。
据上述原理，以下各对粒子中，空间结构相似的是()
A.SO2和O3B．CO2和NO2 C.CS2和NO2 D．PCl3和BF3
3.比较以下化合物中共价键键长。
(1)HF、HCl、HBr、HI(2)CO2、CS2
4.某些化学键的键能如下表所示(单位kJ·mol－1)：
键
H—H
Br—Br
I—I
Cl—Cl
H—Cl
H—I
H—Br
键能
436.0
193.7
152.7
242.7
431.8
298.7
366
(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出的热量为____kJ。
(2)在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反响，放出热量由多到少的是________。
A.Cl2>Br2>I2B．I2>Br2>Cl2
预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在足量Cl2中燃烧放热________________(填“多〞或“少〞)。
【课后作业】
1.能够用键能解释的是()
A.氮气的化学性质比氧气稳定 B.常温常压下，溴呈液体，碘为固体
C.稀有气体一般很难发生化学反响 D.硝酸易挥发，硫酸难挥发
2.H2S分子中两个共价键的夹角接近90°，其原因是()
A.共价键的饱和性 B．S原子电子排布 C.共价键的方向性 D．S原子中p轨道的形状
3.以下说法中正确的选项是()
A.双原子分子中化学键键能越大，分子越稳定 B.双原子分子中化学键键长越长，分子越稳定
C.双原子分子中化学键键角越大，分子越稳定 D.在双键中，σ键的键能要小于π键的
4.以下说法正确的选项是()
A.π键是由两个p电子“头碰头〞重叠形成的 B.σ键是镜面对称，而π键是轴对称
C.乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含σ键和π键 D.H2分子中含σ键而Cl2分子中还含π键
5.根据下表中所列的键能数据，判断以下分子中最不稳定的是()
化学键
H—H
H—Cl
H—Br
Br—Br
键能/kJ·mol－1
436.0
431.8
366
193.7
A.HCl B．HBr C．H2 D．Br2
6.能说明BF3分子的4个原子在同一平面的理由是()
A.任意两个B—F键之间的夹角为120° B.B—F键为极性共价键
C.三个B—F键的键能相同 D.三个B—F键的键长相同
7.以下说法正确的选项是()
A.键能越大，表示该分子越容易受热分解 B.共价键都具有方向性
C.在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长
D.H—Cl的键能为431.8 kJ·mol－1，H—Br的键能为366 kJ·mol－1，这可以说明HCl比HBr分子稳定
8.H—H键能为436 kJ·mol－1，N—H键能为391 kJ·mol－1，根据化学方程式：
N2＋3H2催化剂
高温、高压

2NH3,1 mol N2反响放出的热量为92.4 kJ·mol－1，那么N≡N键的键能是()
A.431 kJ·mol－1 B．945.6 kJ·mol－1 C.649 kJ·mol－1 D．896 kJ·mol－1
9.能够用键能的大小作为主要依据来解释的是()
A.常温常压下氯气呈气态而溴单质呈液态 B.硝酸是挥发性酸，而硫酸、磷酸是不挥发性酸
C.稀有气体一般难于发生化学反响 D.空气中氮气的化学性质比氧气稳定
10.以下分子中，键角最大的是()
A.CH4 B．NH3 C.H2O D．CO2
11.以下分子的稳定性的比较正确的选项是()
A.HF>HI B．CH4NH3 D．H2O
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. 选修三第二章第一节　共价键 导学案〔第2课时〕
【阅读思考】2.
分子空间构型
键角
实　 例
正四面体
109°28′
CH4、CCl4、(NH4+)
60°
白磷：P4
平面型
120°
苯、乙烯、SO3、BF3等
三角锥型
107°18′
NH3
折线型
104°30′
H2O
直线型
180°
CO2、CS2、CH≡CH

[思考与交流] P32
2.我们学过的等电子物质还有哪些试举例
类型
实例
空间构型
二原子10电子的等电子体
N2、CO、NO+、C22-、CN-
直线型
三原子16电子的等电子体
CO2、CS2、N2O、NCO-、NO2+、N3-、NCS-、BeCl2
直线型
三原子18电子的等电子体
NO2-、O3、SO2
V型
四原子24电子的等电子体
NO3―、CO32-、BO33-、CS33-、BF3、SO3
平面三角形
五原子32电子的等电子体
SiF4、CCl4、BF4-、SO42-、PO43-
四个σ键，正四面体形
七原子48电子的等电子体
SF6、PF6-、SiF62-、AlF63-
六个σ键，正八面体
【典例解悟】
1.解析　此题主要考查键参数的应用。由于N2分子中存在三键，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，所以N2的化学性质很稳定；惰性气体都为单原子分子，分子内部没有化学键；卤族元素从F到I原子半径逐渐增大，其氢化物中的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱；由于H—F的键能大于H—O，所以二者比较，更容易生成HF。
答案B
键参数和分子的性质有一定的关系，通过数据我们可以归纳出某些定性或半定性的规律用以说明分子的某些性质，如分子的稳定性，物质的熔、沸点，溶解性等有关性质。一般来说，两原子之间所形成的键愈短(主要由原子半径决定)，键能就愈大，键愈强，愈牢固，因此键能和键长两个参数定量地描述化学键的特征。
2.解析(1)第二周期元素中，只有B、C、N、O、F可形成共价分子，同素异形体间显然不能形成等电子体，假设为含2个原子的等电子体，那么可能是某元素的单质与其相邻元素间的化合物，如N2和CO，在此根底上增加同种元素的原子可得其他的等电子体，如N2O和CO2。
(2)NO的最外层的电子数为：5＋6×2＋1＝18，平均每个原子的最外层电子数为6，那么可能为O3或SO2，经过讨论知其他情况下，只能形成离子化合物，不合题意。
答案　(1)N2COCO2N2O(2)SO2O3
此题要抓住题目中给的有关“等电子体〞信息，原子数相同，各原子最外层电子数之和相同即可顺利求解。
【对点练习】
1.答案A2.答案A3.答案(1)HF