第二节
共价键与分子的空间构型
柯塞尔和路易斯——化学键理论的开创者
到现在为止，人们已经发现一百多种元素。这一百多种元素能够形成无数的化合物（人类发现和合成的化合物已超过3000万种）。各种原子是以什么力量和什么方式相结合的，这历来是化学家关心的化学理论的核心问题。在20世纪以前，化学家曾用“化学亲和力”、“原子价”等概念来表示原子结合的秘密，但是对其本质却谁也说不清楚。
当卢瑟福的行星式原子模型及玻尔的核外电子分层排布理论提出后，化学键理论也逐步向前发展了。1916年德国物理学家柯塞尔（Walther
Kossel，1881-1956年）提出原子的价电子理论。他认为：（1）必须用原子结构理论，特别是原子的外层电子的得失来说明原子结合成分子的原因。
（2）原子稳定的电子层结构是稀有气体（旧称惰性气体）的8电子结构。其他元素的原子都有获得或失去电子，以达到8电子结构的倾向，形成稳定的离子。
（3）阴、阳离子间靠静电引力而形成稳定的化学键——离子键。
柯塞尔的理论成功地解释了典型金属和非金属相互作用形成离子化合物。虽然这个理论不能解释氢气、氯化氢和二氧化碳分子的形成，但他把离子化合物从化合物中区别出来，并用原子核外电子排布加以解释，是一大成功。
同年，美国化学家路易斯（Gilbert
Newton
Lewis，1875-1946）发表了《原子和分子》的论文，提出共价键的理论：
（1）每个原子由“核”和外壳组成，外壳由带负电的电子组成。
（2）原子倾向于生成由偶数电子组成的外壳，通常是8个电子。
（3）两个原子的外壳可以相互渗透，即电子可以进入两个原子的外壳并为它们所共有。以后美国化学家朗缪尔发展了路易斯的理论，提出了共用电子对可由1个原子单方面提供的新观点，这就是后来所说的“配位键”。
1923年路易斯也提出电子对概念，还用电子式表示一些无机物和有机物的结构。例如：
在上述电子式中，单键、双键和叁键分别用1对、2对和3对电子表示。这种方法是路易斯首创，为化学家所赞同，被称为路易斯式，一直延用至今。这已足以表明，路易斯的共价键理论在化学史上所起的重要作用。
柯塞尔、路易斯的化学键的电子理论，从原子的外层电子的运动中论述化学键的概念，迅速为广大化学工作者接受。科学家循着化学键的电子理论开辟的道路继续探索，建立了新的物质结构理论——量子化学。正像布埃斯特说：“科学的界限就像地平线一样，你越接近它，它挪得越远。”科学是没有尽头的，人的认识也决不会停留在一个水平上，将永远向前攀登新的高峰。
科学家发现碳70单晶具有超导性
10年前科学家首次观察到电子掺杂的碳60分子具有超导性。自那时起，科学家对富勒烯家族中的另一成员碳70做过多次实验，但始终未观察到它也具有预期的超导性。最近，美国贝尔实验室的科学家宣布，他们在研究中已观察到了电子掺杂的碳70所具有的超导性，而且发现其超导转换温度大约为7K。
据《自然》杂志报道，研究人员利用与制取碳60相同的方法制取了不足
1立方毫米的碳70单晶体，然后在氙气中将晶体进行处理，发现晶体并没有与这种惰性气体结合。通过X光分析，科学家发现碳70单晶体是六角紧密堆积的六方晶体，其c轴和a轴比值为1.63。
在随后的实验中，研究人员又以金作电极、以氧化铝作绝缘膜，制备了一个超导—绝缘—超导的场效应晶体管。研究人员观察发现，这个场效应晶体管是N沟道晶体管，当置于一个强磁场时，晶体分子的最表层会聚集相当数量的自由电子。当温度超过1.7K时，含3个自由电子的碳70分子显示出超导性。而当温度为7K时，含4个自由电子的碳70的电阻开始下降，当温度为6K时，其电阻下降了一半。这表明电子掺杂的碳70开始由常态向超导态过渡。
科学家认为，这一实验结果表明，富勒烯家族其它成员也极有可能具有超导性。此前实验证实，电子掺杂的碳60最高转换温度为40K，而此次测知电子掺杂的碳70的转换温度为7K，这一变化正好印证了科学家的预言
，即电子—声子的偶合效应随分子曲率的增加而增加。那么，如果电子密度恰当的话，像碳36这样较小富勒烯的超导转换温度甚至应该高于碳60。
21世纪的化学是研究泛分子的科学
21世纪的化学是研究泛分子的科学。泛分子的名词是仿照泛太平洋会议(Pan
Pacific
Conference),
泛美航空公司(Pan
American
Air
Line)等提出的。泛分子是泛指21世纪化学的研究对象。它可以分为以下10个层次：?
（1）原子层次棗例如近来受到重视的碱金属原子的Bose-Einstein凝聚态。?
（2）分子片层次棗分子片是指组成分子的碎片，例如［1，2］?：一价分子片：CH3,
OH,
Mn(CO)5,
Co(CO)4，二价分子片：CH2,NH,Fe(CO)4,Ru(PR3)4，三价分子片：CH,Co(CO)3,
NiCp等。
（3）结构单元层次棗例如芳香化合物的母核，高聚物的单体，蛋白质的氨基酸，DNA的A,C,G,T。
高级结构单元，如蛋白质的α?helix,β?sheet等。?
（4）分子层次棗研究分子层次的问题有如分子周期律，单分子光谱，单分子监测和控制，分子的激发态，吸附态等。?
（5）超分子层次棗超分子是二个分子通过非共价键的分子间作用力结合起来的物质微粒。例如环糊精［γ-CD］是一个分子，形似花盆
,它的尺度略大于C60的直径，可以把C60?包进去，生成1:1和2:1的超分子。艾滋病毒HIV是一个生物大分子，其活性部位，形似环糊精，大小与C60十分接近，它们可以形成超分子。因此，C60可以抑制艾滋病毒HIV。环糊精分子还可作为主体，把其它小分子包在里面，又可作为客体，插入Zr(HPO4)2(H2O)晶体的结构层之间，组装成复杂的超分子体系。?
（6）高分子层次。?
（7）生物分子(biomolecules)层次。?
（8）纳米分子和纳米聚集体层次棗例如碳纳米管、纳米金属、微乳、胶束、反胶束、气溶胶、纳米微孔结构、纳米厚度的膜、固体表面的有序膜、单分子分散膜等。?
（9）原子和分子的宏观聚集体层次棗固体、液体、气体、等离子体、溶液、熔融体、胶体、表面、界面等。?
（10）复杂分子体系及其组装体的层次：(ⅰ)复合和杂化分子材料。(ⅱ)
分子器件，例如在金丝尖端装上经过巯基化修饰的单层碳纳米管（SWCNT），可以作为M的针尖。又如分子导线、分子开关、分子探针、分子芯片、分子晶体管等。(ⅲ)分子机器，如分子马达在UV光下，能通过4种同分异构体进行旋转，又如分子计算机等。(ⅳ)
宏观组装器件如燃料电池，太阳能电池等。 第三节
离子键、配位键与金属键
课
题
第三节
离子键、配位键与金属键第一课时
离子键
教
学
目
标
知识与技能
认识离子键的实质，并能结合具体实例说明离子键的形成过程。知道成键原子所属元素电负性差值较大通常形成离子键。认识离子键的特征——没有方向性和饱和性。
过程与方法
1．体会数学、物理在学习化学中的重要性，注意理科之间的相互渗透和影响。
情感态度与价值观
1．体会思考带给人的愉快情感体验。
教学重点
离子键的实质离子键的特征——没有方向性和饱和性
教学难点
知道成键原子所属元素电负性差值较大通常形成离子键
教学方法
“三导”高效课堂教学
课时安排
1课时
教
学
内
容
设计与反思
【导入】展示介绍本节教学目标。一、复习检测:
【独立完成，不讨论】1、用电子式表示：1）、钠离子、镁离子、氯离子、氧离子
2）、氯化钠、氧化镁2、用电子式表示下列物质的形成过程：
1）、氯化钠、氧化镁
2）、硫化钾、溴化镁【归纳总结】1.复杂阳离子和简单阴离子的电子式不但要表达出最外层所有电子数（包括得到的电子），而且用方括号“[
]”括起来，并在右上角注明正、负电荷数2.简单阳离子的电子式就是离子符号3.离子化合物的电子式由阴离子和阳离子电子式组成，相同的离子不能合并，多的离子写在少的离子周围4.原子A的电子式
+
原子B的电子式→化合物的电子式5.不能把“→”写成“=”。二、讲授新课:【板书】一、离子键1.离子键的形成【思考与讨论】1、下列原子间哪些可以形成离子键？判断的依据是什么？Cs
Mg
K
H
F
Cl
S
O2、哪些物质中含有离子键？【归纳总结】离子键:使阴、阳离子结合成化合物的静电作用依据的规律:当成键原子所属元素的电负性存在较大差值（大于1.7时），原子间可以形成离子键存在离子键的物质主要有：1.
活泼的金属元素（IA、IIA）和活泼的非金属元素（VIA、VIIA）形成的化合物。2.
活泼的金属元素和酸根离子（或氢氧根离子）形成的化合物3.
铵根和酸根离子（或活泼非金属元素离子）形成的铵盐【板书】2.
离子键的实质【思考与讨论】已知离子化合物溶于水或熔化时发生了电离，变成了自由移动的离子，即离子键被破坏了。1、在氧化镁的形成过程中，镁离子和氧离子之间是否只存在静电引力呢？试分析之。2、由下列离子化合物熔点变化规律
,分析离子键的强弱与离子半径、离子电荷有什么关系
（1）NaF
NaCl
NaBr
NaI
988℃
801℃
740℃
660℃
（2）NaF
CaF2
CaO
988℃
1360℃
2614℃
（提示：Ca2+半径略大于Na+半径）【归纳总结】1）、离子键强弱的判断：F=kq+q-／r2
（与离子电荷和离子半径关系）离子半径越小、离子带电荷越多，离子键就越强。离子键越强，破坏它所需能量就越大。2）、静电作用：静电吸引=静电排斥【板书】3.
离子键的特征（投影展示氯化钠、氯化铯的结构模型）下图1是氯化钠的晶体结构模型：右图2是氯化铯的晶体结构模型
【阅读与思考】阅读课本P51-52观察P81图思考下列问题：1.
在氯化钠和氯化铯晶体中，离子的排列方式不同，为什么？2.
与共价键相比，离子键在方向性和饱和性上有何特点？【归纳总结】1.
离子键没有方向性和饱合性。2.
没有方向性的原因：离子键的实质是静电作用，离子的电荷分布通常被看成是球形对称的，因此一种离了对带异性电荷离子的吸引作用与其所处的方向无关。3.
没有饱合性的原因：在离子化合物中，每个离子周围最邻近的带异性电荷离子数目的多少，取决于阴阳离子的相对大小。只要空间条件允许，
阳离子将吸引尽可能多的阴离子排列在其周围，阴离子也将吸引尽可能多的阳离子排列在其周围，以达到降低体系能量的目的。所以离子键是没有饱和性的。三、课堂小结:四、课堂练习:
1.下列说法正确的是：
(
)A.离子键就是阴阳离子间的静电引力
B.所有金属元素与所有非金属元素间都能形成离子键
C.钠原子与氯原子结合成氯化钠后体系能量降低D.在离子化合物CaCl2中，两个氯离子间也存在离子键2.关于化学键的下列表述中，正确的是
(
)A．离子化合物一定含共价键
B．共价化合物可能含离子键C．离子化合物中只含离子键
D．共价化合物中不含离子键3．下列叙述不正确的是
(
)A．活泼金属与活泼非金属化合时，能形成离子键B．阴、阳离子通过静电引力所形成的化学键叫做离子键C．离子所带电荷的符号和数目与原子成键时得失电子有关D．阳离子半径比相应的原子半径小，而阴离子半径比相应的原子半径大4.下列物质中属于离子化合物的是(
)A．Na2O
B．HNO3
C．HCl
D．NH35．下列化合物中，阳离子与阴离子半径之比最大的是
(
)A．LiCl
B．NaBr
C．KI
D．KF五、布置作业:预习下节内容、完成练习册第一部分六、教学效果追忆:第3课时 分子的空间构型与分子性质
课 标 解 读
重 点 难 点
1.初步认识分子的极性、手性分子等概念。2.认识分子的空间构型与分子极性的关系。3.能运用有关理论预测分子的极性。
1.极性分子、非极性分子的判断。(重点)2.手性分子。(重、难点)
课前自主导学
一、分子的对称性
1.手性异构体和手性分子
和
完全相同，但如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能
的一对分子互称手性异构体。有手性异构体的分子称为手性分子。
2．手性碳原子
当四个不同的原子或基团连接在同一碳原子上时，形成的化合物存在
。其中，连接四个不同的原子或基团的
称为手性碳原子。
3．手性分子的重要用途
由于手性分子对生命及生理活动有其特殊的活性，化学工作者期望可以找到对癌症和一些目前的疑难杂症有治疗作用的手性药品；同时也期望早日实现“手性分子”的合成和分离的工业化；期望能制造出可以利用的“手性分子”作为高分子聚合物的单体，用以合成易降解的高分子化合物，减少环境污染。
二、分子的极性
1.极性分子与非极性分子
(1)极性分子：正电荷重心和负电荷重心
的分子。
(2)非极性分子：正电荷重心和负电荷重心
的分子。
2．非极性分子、极性分子的判断方法
(1)双原子分子
分子的极性取决于成键原子之间的共价键是否有
，以
结合的双原子分子是极性分子，以
结合的双原子分子是非极性分子。
(2)以极性键结合的多原子分子(ABm型)
分子的极性取决于分子的
。若配位原子
地分布在中心原子周围，整个分子的正、负电荷重心
，则分子为非极性分子。
3．分子的极性对物质溶解性的影响——相似相溶规则
非极性分子构成的物质一般易溶于
溶剂，极性分子构成的物质一般易溶于
溶剂。
思考交流
如何理解NH3与CH4在水中的溶解度不同？
课堂互动探究
一、键的极性与分子极性之间的关系
【问题导思】
①由极性键形成的分子中，怎样判断正电荷的重心和负电荷的重心是否重合？
②含极性键的分子一定是极性分子吗？
温馨提醒
分子的极性是分子中化学键的极性向量和。只含有非极性键的分子一定是非极性分子；而含极性键的分子，如果分子的空间结构是对称的，则键的极性相互抵消，各个键的极性的向量和为零，整个分子就是非极性分子；反之，则是极性分子。
例1
下列叙述中正确的是( )
A．以非极性键结合的双原子分子一定是非极性分子
B．以极性键结合的分子一定是极性分子
C．非极性分子只能是双原子单质分子
D．非极性分子中一定含有非极性键
变式训练
1．某化合物的分子式为AB2，该分子是否为极性分子取决于( )
A．键的极性
B．键的空间排列
C．键的极性和空间排列
D．都不是
二、ABm型分子极性的判断方法
【问题导思】
①判断HCl、CO2、NH3、CH4分子的极性。
②判断CH3Cl分子的极性。
1.
化合价法
ABm型分子中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数时，该分子为非极性分子，此时分子的空间结构对称；若中心原子的化合价的绝对值不等于其价电子数，则分子的空间结构不对称，其分子为极性分子。
2．物理模型法
将ABm型分子中心原子看做一个受力物体，将A、B间的极性共价键看做作用于中心原子上的力，根据ABm的空间构型，判断中心原子受力是否平衡，如果受力平衡，则ABm型分子为非极性分子，否则为极性分子。
温馨提醒
CH4分子中，碳原子的化合价为－4，其绝对值为4；碳原子的价电子数为4，故二者相等，CH4为非极性分子。
CH3Cl分子中，碳原子的化合价为－2，其绝对值为2；碳原子的化合价不等于碳原子的价电子数，故该分子为极性分子。
例2
下列叙述中不正确的是( )
A．卤化氢分子中，卤素的非金属性越强，共价键的极性越强，稳定性也越强
B．以极性键结合的分子，一定是极性分子
C．判断A2B或AB2型分子为极性分子必须具有极性键且空间构型不对称
D．非极性分子中，各原子间都应以非极性键结合
变式训练
2．(2011·海南高考)下列分子中，属于非极性的是( )
A．SO2 B．BeCl2
C．BBr3
D．COCl2
课堂小结
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当堂双基达标
1．实验测得BeCl2为共价化合物，两个Be—Cl键间的夹角为180°，则BeCl2属于
( )
A．由极性键构成的极性分子
B．由极性键构成的非极性分子
C．由非极性键构成的极性分子
D．由非极性键构成的非极性分子
2．下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是( )
A．CO2、H2S
B．C2H4、CH4
C．Cl2、C2H2
D．NH3、HCl
3．微波炉加热时，电炉内的微波场以极高的频率改变电场的方向，使水分子迅速摆动而产生热效应。在高频改变方向的电场中水分子会迅速摆动的原因是( )
A．水分子具有极性共价键
B．水分子中有共用电子对
C．水由氢、氧两元素的原子组成
D．水分子是极性分子
4．(2013·南通高二质检)当一个碳原子所连四个原子或原子团不同时，该碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有2个手性碳原子的是( )
5．请完成下列表格的填空：
6．白磷的结构如图所示，白磷分子中，每个磷原子成键电子对数为________，原子轨道采用的杂化方式是________。白磷分子是正四面体型结构，它应该是________(选填“极性”或“非极性”)分子，在CS2中________(选填“能”或“不能”)溶解。
参考答案
课前自主导学
一、1.组成
原子的排列方式
重叠
2．手性异构体
碳原子
二、1.
(1)不相重合
(2)相重合
2．
(1)极性
极性键
非极性键
(2)空间构型
对称
相重合
3．非极性
极性
思考交流
【提示】 NH3分子是三角锥型分子，具有较强的极性，根据相似相溶规则，NH3易溶于极性溶剂水中。另外，由于NH3与H2O分子间可形成氢键，也促进了NH3的溶解；NH3与H2O反应，也是NH3在水中溶解度大的原因之一。而CH4分子是正四面体结构，尽管C—H键也有极性，但CH4分子为非极性分子，根据相似相溶规则，CH4分子难溶于极性溶剂水中。
课堂互动探究
一、【问题导思】
【提示】 ①通过分子的空间构型，对称分子正、负电荷的重心重合；不对称分子正、负电荷重心不重合。
②不一定。CO2为含极性键的非极性分子；H2O为含极性键的极性分子。
例1
【解析】 对于抽象选择题，可用反例法以具体的物质判断正误。A项是正确的，如O2、H2、N2等；B项错误，以极性键结合的分子不一定是极性分子，若分子构型对称，正负电荷重心重合，就是非极性分子，如CH4、CO2、CCl4、CS2等；C项错误，非极性键也存在于某些共价化合物中，如H2O2、C2H4、C2H5OH，某些离子化合物中也存在非极性键，如Na2O2；D项错误，非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2等。
【答案】 A
变式训练
1．【解析】 键的极性和空间排列决定了分子是否有极性。分子有极性，键一定有极性；而分子无极性，键可能无极性也可能有极性。
【答案】 C
二、【问题导思】
【提示】 ①极性分子：HCl、NH3；非极性分子：CO2、CH4。
②CH3Cl为极性分子。
例2
【解析】 在HF、HCl、HBr、HI分子中，卤素的非金属性越强，H—X键的极性越强；以极性键结合的双原子分子一定是极性分子，但以极性键结合的多原子分子也可能是非极性分子，如CO2是非极性分子；A2B型分子如H2O、H2S等，AB2型分子如SO2等，判断其是极性分子的根据是必有极性键，且空间构型不对称。CO2、CS2等多原子分子，其空间构型对称，这样的非极性分子中可以含有极性键。
【答案】 BD
变式训练
2．【解析】 A、B、C三项利“化合价法”判断：SO2中S的化合价为＋4，价电子数为6，SO2为极性分子；BeCl2中Be的化合价为＋2，价电子数为2，该分子为非极性分子；BBr3中B的化合价为＋3，价电子数为3，该分子为非极性分子；D项结构为，此结构为非对称结构，故为极性分子。
【答案】 BC
当堂双基达标
1．【解析】 Be—Cl键由不同元素的原子形成，两种原子吸引电子能力不同，为极性键。由于两个Be—Cl键间的夹角为180°，分子空间构型为直线形，分子内正负电荷重心重合，共价键的极性抵消，分子没有极性。由此可见，BeCl2属于由极性键构成的非极性分子。
【答案】 B
2．【解析】 A项中CO2和H2S都含极性键，但前者是非极性分子(直线形)，后者是极性分子(V形)；B项中C2H4是平面分子，CH4为正四面体型，均含极性键且均为非极性分子；C项中Cl2不含极性键；D项中NH3、HCl均为极性分子。
【答案】 B
3．【解析】 水分子在不断改变方向的电场中迅速摆动，说明水分子显示电性作用，其根本原因是水分子属于极性分子。
【答案】 D
4．【解析】 A、B、D中各一个手性碳原子。
【答案】 C
5．【解析】 本题着重考查分子的极性与键的极性以及分子空间构型之间的关系。由非极性键构成的分子一般都是非极性分子。由极性键构成的分子，若能空间对称，分子中电荷不显电性，分子则无极性，这样的空间对称有三种：一是直线形对称，键角为180°，常见的分子有：CO2、CS2、C2H2等；二是平面对称，键角为120°，分子构型为平面正三角形，常见的分子有BF3、BBr3等；三是立体对称，键角为109.5°，分子构型为正四面体，常见的分子有CH4、CCl4、SiH4等。
【答案】
6．【解析】 P4分子中磷原子的价电子对数为＝4，采用sp3杂化，成键电子对数为3，孤电子对数为1。白磷分子呈中心对称结构，属于非极性分子，应溶于非极性溶剂CS2中。
【答案】 3 sp3 非极性 能第2章
化学键与分子间作用力
2.4
分子间作用力与物质性质
夯基达标
1下列物质中，不属于非晶体的是( )
A．玻璃
B．石蜡和沥青
C．塑料
D．干冰
2下列关于聚集状态的叙述中，错误的是( )
A．物质只有气、液、固三种聚集状态
B．气态是高度无序的体系存在状态
C．固态中的原子或者分子结合的较紧凑，相对运动较弱
D.液态物质的微粒间距离和作用力的强弱介于固、气两态之间，表现出明显的流动性
3高温、紫外线、X射线、γ射线等都可以使气体转化为等离子体。下列叙述中不涉及等离子体的是…( )
A．日光灯和霓虹灯的灯管中
B．蜡烛的火焰中
C．流星的尾部
D．南极的冰川中
4电子表、电子计算器、电脑显示器都运用了液晶材料显示图像和文字。有关其显示原理的叙述中，正确的是( )
A．施加电场时，液晶分子垂直于电场方向排列
B．移去电场后，液晶分子恢复到原来状态
C．施加电场时，液晶分子恢复到原来状态
D．移去电场后，液晶分子沿电场方向排列
5等离子体的用途十分广泛，运用等离子体束切割金属或者进行外科手术，利用了等离子体的特点是( )
A．微粒带有电荷
B．高能量
C．基本构成微粒多样化
D．准电中性
6下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是( )
A．等离子体的基本构成微粒的排列是带电的离子和电子及不带电的分子或原子
B．非晶体基本构成微粒的排列是长程无序和短程有序的
C．液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列，使液晶具有各向异性
D．纳米材料包括纳米颗粒与颗粒间的界面两部分，两部分都是长程有序的
7在纳米级的空间中，水的结冰温度是怎样的呢？为此，科学家对不同直径碳纳米管中水的结冰温度进行分析。下图是四种不同直径碳纳米管中的冰柱结构及结冰温度，冰柱的大小取决于碳纳米管的直径。水在碳纳米管中结冰的规律是
______________________。
8．(CH3)3NH＋和AlCl可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于100
℃，其挥发性一般比有机溶剂_________(填“大”或“小”)，可用作________(填代号)。
a．助燃剂
B．“绿色”溶剂
c．复合材料
D．绝热材料
能力提升
9拟晶(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是2000年之前发现的几百种拟晶之一，具有合金的某些优良物理性能。有关这种拟晶的说法错误的是( )
A．Al65Cu23Fe12可用作长期浸泡在海水中的材料
B．Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价均可视作零
C．Al65Cu23Fe12的硬度可能比金属Al、Cu、Fe都大
D．1
mol
Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去265
mol电子
10纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。
(1)A和B的单质单位质量的燃烧热大，可用作燃料。已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：
电离能(kJ·mol－1)
I1
I2
I3
I4
A
932
1
821
15
390
21
771
B
738
1
451
7
733
10
540
某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如下图所示：
①该同学所画的电子排布图违背了__________。
②根据价层电子对互斥理论，预测A和氯元素形成的简单分子空间构型为__________。
(2)氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料。
①已知金刚石中的C—C的键长为154.45
pm，C60中C—C键长为145～140
pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确并阐述理由______________________。
②科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如上图所示，该物质在低温时是一种超导体。该物质的K原子和C60分子的个数比为__________。
③继C60后，科学家又合成了Si60、N60，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是__________。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si60分子中π键的数目为__________。
11(1)纳米材料的表面原子占总原子数的比例极大，这是它具有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰等于氯化钠晶胞的大小和形状，求这种纳米颗粒的表面原子占总原子数的百分比。
(2)假设某氯化钠颗粒形状为六立方体，边长为氯化钠晶胞边长的10倍，试估算表面原子占总原子数的百分比。
参考答案
1解析：玻璃、石蜡、沥青、塑料是常见的非晶体，干冰为分子晶体。
答案：D
2解析：物质的聚集状态，除了气、液、固三态外，还有非晶体、液晶、纳米材料和等离子等聚集状态，所以A项错；物质处于气态时，分子间距离大，分子运动速度快，体系处于高度无序状态，B项正确；对于固态物质，原子或分子相距很近，分子难以平动和转动，但能够在一定位置上做程度不同的振动，C项正确；对液态物质而言，分子相距比较近，分子间作用力也较强，分子的转动明显活跃，平动也有所增加，使之表现出明显的流动性，D项正确。
答案：A
3解析：可通过高温、紫外线、X射线和γ射线等手段使气体转化为等离子体。
答案：D
4解析：液晶的显示原理为施加电场时，液晶分子沿电场方向排列；移去电场后，液晶分子恢复到原来状态。
答案：B
5解析：切割金属或者进行外科手术，利用了等离子体高能量的特点。
答案：B
6解析：纳米材料由直径为几个或几十个纳米的颗粒和颗粒间的界面两部分组成。纳米颗粒是长程有序的晶体结构，界面则是既不长程有序也不短程有序的无序结构，因此纳米材料是宏观物体的独特性质。
答案：D
7解析：由图可知，随着纳米管直径增大，结冰温度依次为27
℃、7
℃、－53
℃、－83
℃，即纳米管直径越大，结冰温度越低。
答案：纳米管直径越小，结冰温度越高
8解析：由(CH3)3NH＋和AlCl形成的离子液体，阴、阳离子间的作用力肯定大于有机溶剂分子间的范德华力，因此其挥发性一般比有机溶剂小；该离子液体中不含氧，则其不助燃，属于无机物，一般不能用做复合材料；由阴、阳离子形成的离子液体，应该具有导热性，不可能用作绝热材料。
答案：小 b
9解析：根据题意，该拟晶具有合金的某些优良物理性能，因此其硬度可能比金属Al、Cu、Fe都大。但它是否可用作长期浸泡在海水中的材料与其化学性能即是否耐腐蚀有关。1
mol
Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去277
mol电子(因为硝酸过量，每个铁原子失去3个电子)。
答案：AD
10解析：(1)根据两原子的第一至第四电离能的变化可以判断出A为铍，B为镁，镁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2，可见题给轨道表示式的电子排布违反了能量最低原理；氯化铍分子中铍原子只形成2个共价键，根据价层电子对互斥理论，其分子的空间构型应该是直线形。(2)C60的熔点应该低于金刚石，因为C60属于分子晶体，分子间只存在范德华力，而金刚石是原子晶体，原子间以牢固的共价键结合。根据所给晶胞，可以计算出属于该晶胞的K原子数和C60分子数分别为6、2，因此该物质的K原子和C60分子的个数比为3∶1。根据C、Si、N原子在周期表中的位置关系和周期表中电负性的递变规律，可得C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是N＞C＞Si。由于Si60分子中每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，并且每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，每个硅原子跟相邻的3个硅原子必须形成3个σ键和1个π键(即2个共价单键、1个共价双键，共4个键)，每两个硅原子之间形成1个π键，因此Si60分子中共有30个π键。
答案：(1)①能量最低原理 ②直线形
(2)①不正确，C60的熔点应该低于金刚石。因为C60属于分子晶体，而金刚石是原子晶体。②3∶1 ③N＞C＞Si 30
11解析：(1)若氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰等于氯化钠晶胞的大小和形状，只要联想到氯化钠晶体结构模型就可以得出，表面上的离子总数为26个，离子总数为27个，所以这种纳米颗粒的表面原子占总原子数的百分比为：×100%＝96%。
(2)某氯化钠颗粒形状为六立方体，边长为氯化钠晶胞边长的10倍，相当于每一棱边由10个氯化钠晶胞堆积而成，所以每一条棱边上有21个离子，那么这块晶体中共有离子数为213个。同样道理可得出这块晶体的里层离子数为193个，所以这种纳米颗粒的表面原子占总原子数的百分比为：×100%＝26%。
答案：(1)96% (2)26%第3节 离子键、配位键与金属键
第1课时 离子键
学习目标 1.掌握离子键的形成条件，并理解离子键的实质和特征。2.掌握离子键的表示方法。
一、离子键
1．概念
________________通过____________形成的化学键。
2．离子键的形成
一般而言，电负性较小的金属元素的原子容易______________形成__________，电负性
较大的非金属元素的原子容易____________形成__________。当这两种原子相互接近到一定程度时，容易发生__________而形成阴、阳离子，阴、阳离子通过____________——离
子键形成稳定的化合物。
成键原子所属元素的____________越大，原子间越容易发生____________，形成离子键。一般认为，当成键原子所属元素的电负性差值__________时，原子间才有可能形成离子键。
思维点拨 形成离子键的物质中不一定有金属元素。如铵盐NH4Cl、NH4NO3等。
3．离子键的实质
离子键实质是阴、阳离子间的________作用，当静电作用中同时存在的引力和斥力达到________时，体系的能量________，形成稳定的离子化合物。
4．离子键的特征
离子键没有__________和__________，因此以离子键相结合的化合物倾向于形成晶体，使每个离子周围排列______________________________，达到________________的目的。
二、离子键的表示方法
用电子式表示离子键和离子键的形成过程。如MgO的电子式为：_________。
又如NaCl的形成过程的电子式为：
__________________________________________。
1．下列物质中，不含离子键的是( )
①NH4HCO3 ②NH3 ③BaSO4 ④CuSO4·5H2O ⑤Ba(OH)2 ⑥H2SO4
A．①④⑥
B．②③⑤
C．④⑤
D．②⑥
2．下列说法中不正确的是( )
A．离子化合物中的阳离子不一定是金属离子
B．阴、阳离子通过静电引力而形成的化学键叫做离子键
C．离子化合物如能溶于水，其水溶液一定可以导电
D．大多数的盐、碱和低价金属氧化物中含有离子键
3．在下列各对化合物中，化学键类型相同的是( )
A．HCl和MgCl2
B．H2O和CO2
C．CO2和NaCl
D．F2和NaF
4．下列元素间，能以离子键结合生成A2B型离子化合物的是( )
A．原子序数为11和17
B．原子序数为20和9
C．原子序数为13和17
D．原子序数为19和16
5．0.5
mol
A元素的最高价离子被还原成中性原子时，得到6.02×1023个电子，它的单质同盐酸充分反应时，放出0.02
g
氢气，用去0.4
g单质A。B元素的原子核外电子层数与A相同，且B元素形成的单质是深红棕色液体。
(1)写出两种元素的名称：A________，B________；
(2)用结构示意图表示两种元素的常见离子___________。
(3)指出A与B形成化合物的化学键的类型：
________________________________________________________________________。
练基础落实
知识点一 离子键的含义
1．下列有关离子键的叙述中正确的是( )
①离子化合物中只含有离子键 ②共价化合物中可能含离子键 ③含离子键的化合物即为离子化合物
④共价化合物中不含离子键
A．①②
B．②③
C．①④
D．③④
2．下列关于离子键的说法中正确的是( )
A．离子键一定在活泼金属和活泼非金属元素的原子之间形成
B．形成离子键时离子间的静电作用指的是静电吸引
C．形成离子键时，离子半径越大离子键就越强
D．非金属元素的原子之间也可以形成离子键
知识点二 离子键的实质
3．下列物质中的离子键最强的是( )
A．KCl
B．CaCl2
C．MgO
D．Na2O
4．下列说法中正确的是( )
A．离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力
B．所有金属与所有非金属原子之间都能形成离子键
C．在化合物CaCl2中，两个氯离子之间也存在离子键
D．含有离子键的化合物一定是离子化合物
知识点三 离子键的特征
5．下列关于离子键的特征的叙述中，正确的是( )
A．一种离子对带异性电荷离子的吸引作用与其所处的方向无关，故离子键无方向性
B．因为离子键无方向性，故阴、阳离子的排列是没有规律的，随意的
C．因为氯化钠的化学式是NaCl，故每个Na＋周围吸引一个Cl－
D．因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子
知识点四 离子键的形成条件
6．下列元素的原子在形成不同物质时，既能形成离子键，又能形成极性键和非极性键的是( )
A．Na
B．Mg
C．Ne
D．Cl
7．具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是( )
A．1s22s22p2
B．1s22s22p5
C．1s22s22p63s2
D．1s22s22p63s1
练方法技巧
离子键的表示方法
8．下列元素的原子间形成共价键或离子键的表示方法中错误的是( )
A．①②③④
B．①③④⑤
C．①③⑥⑦
D．①③⑦
9．元素X的一个原子失去2个电子转移到元素Y的2个原子中去，形成离子化合物Z。则下列说法不正确的是( )
A．Z在一定条件下可以电离
B．Z的化学式可以表示为XY2
C．X形成＋2价阳离子
D．Z的电子式为
练综合拓展
10．下列物质中存在离子键的是( )
A．苛性钠
B．碘化氢
C．硫酸
D．醋酸
11．下列说法中不正确的是( )
A．在共价化合物中不可能含有离子键
B．非金属元素之间形成的化学键一定是共价键
C．含有共价键的化合物不一定是共价化合物
D．含有离子键的化合物一定是离子化合物
12．X、Y为两种主族元素，其原子的最外层电子数分别为1和6，则X、Y两种元素形成的化合物( )
A．一定是离子化合物
B．一定是共价化合物
C．一定形成X2Y型化合物
D．以上答案均不正确
13．下列各组元素的所有组合中，既可形成离子化合物，又可形成共价化合物的是( )
A．H、C、O、K
B．H、Na、O、S
C．H、N、O
D．H、O、S
14.已知氮化钠(Na3N)在熔融时能导电，与水作用时有NH3产生。试回答下列问题：
(1)Na3N中存在的离子为____________，Na3N属于________化合物。
(2)比较微粒的半径Na＋________N3－(填“<”、“>”或“＝”)。
(3)Na3N与水作用时的化学反应方程式是___________________________________。
第3节 离子键、配位键与金属键
第1课时 离子键
双基落实
一、
1．阴、阳离子之间 静电作用
2．失去价电子 阳离子 得到电子 阴离子 电子得、失 静电作用 电负性差值 电子得失 大于1.7
3．静电 平衡 最低
4．方向性 饱和性 尽可能多的带异性电荷的离子
降低体系能量
二、
课堂练习
1．D 2.B 3.B 4.D
5．(1)钙 溴 (2)、 (3)离子键
课时作业
1．D 2.D
3．C [离子键的强弱与离子本身所带电荷的多少及半径有关，半径越小，离子键越强，离子所带电荷越多，离子键越强，在所给阳离子中，Mg2＋带两个正电荷，且半径最小，在阴离子中，O2－带两个单位的负电荷，且半径比Cl－小。故MgO中离子键最强。]
4．D 5.A
6．D [活泼金属与活泼非金属都能形成离子键，故排除C，而活泼金属不能形成共价键，则排除A、B，D选项，如NaCl、Cl2、HCl三种物质中分别形成离子键、非极性共价键和极性共价键。]
7．A [形成离子键的元素为活泼金属元素与活泼非金属元素，A为C，B为F，C为Mg，D为Na，则只有A碳元素既难失电子，又难得电子，不易形成离子键。]
8．A
9．D [X＋Y→X2＋Y(Z)X失电子变为X2＋，Y得电子变为Y－，则Z为离子化合物，在水溶液中和熔融状态下能电离为X2＋和Y－，而D选项隐含Z为共价化合物(此电子式的写法为共价化合物的写法)。]
10．A [NaOH中Na＋与OH－之间是离子键，HI、H2SO4和CH3COOH的分子内只存在共价键，故选A项。]
11．B
12．D [最外层为1个和6个电子的元素分别为ⅠA和ⅥA元素，中学所熟悉的有H、Na、K、O、S等，它们之间可以形成X2Y型共价化合物(如H2O、H2S等)和离子化合物(如Na2O、K2S等)，而且还可形成X2Y2型的化合物H2O2、Na2O2等，同时K、Rb等碱金属还可形成更复杂的超氧化物，因此本题答案应该是D。本题易忽视一些特殊的化合物而错选C。]
13．C [A、B都含活泼金属元素，所以元素组合只能形成离子化合物，D中全部为非金属元素，所有元素组合只能形成共价化合物，特殊的是C中的N元素，它既可与H元素组成NH，又可与O元素组成NO，所以既可组成离子化合物NH4NO3，又可组成共价化合物HNO3。]
14．(1)Na＋、N3－ 离子 (2)<
(3)Na3N＋3H2O===3NaOH＋NH3↑
解析 (1)根据Na3N在熔融时能够导电，可推导出Na3N是离子化合物，阴、阳离子分别是Na＋和N3－；
(2)Na＋和N3－的核外电子排布相同，质子数大的半径小；(3)Na3N＋H2O→NH3＋？，根据元素守恒可推测未知物质是NaOH，然后配平即可。离子键、配位键与金属键
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．下列叙述错误的是( )
A．带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键
B．金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键
C．某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时所形成的化学键不一定是离子键
D．非金属元素形成的化合物中也可能含有离子键
【解析】 离子键是阴、阳离子间强烈的相互作用，不只是吸引；成键原子所属元素的电负性差值大于1.7时才能形成离子键。
【答案】 A
2．下列叙述不正确的是( )
A．活泼金属与活泼非金属化合时，能形成离子键
B．离子化合物中只含离子键
C．离子所带电荷的符号和数目与原子成键时得失电子有关
D．阳离子半径比相应的原子半径小，而阴离子半径比相应的原子半径大
【答案】 B
3．具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是( )
A．1s22s22p2
B．1s22s22p5
C．1s22s22p63s2
D．1s22s22p63s1
【解析】 对应元素A—C、B—F、C—Mg、D—Na，碳和氟都是非金属元素，碳最难形成离子键。
【答案】 A
4．下列关于配位化合物的叙述中，不正确的是( )
A．配位化合物中必定存在配位键
B．配位化合物中只有配位键
C．[Cu(H2O)4]2＋中的Cu2＋提供空轨道，H2O中的氧原子提供孤对电子形成配位键
D．配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有着广泛的应用
【解析】 配位化合物中一定含有配位键，但也可能含有其他化学键；Cu2＋有空轨道，H2O中氧原子有孤对电子，可以形成配位键；配位化合物应用领域特别广泛，D选项中提到的几个领域都在其中。
【答案】 B
5．下列有关叙述正确的是( )
A．任何固体中，若含有阳离子也一定含有阴离子
B．金属键越强，则该金属的熔点越低
C．将铁制品做成炊具，金属键没有被破坏
D．常温下，金属单质都以固体金属形式存在
【解析】 固体金属中有金属阳离子、自由电子，但无阴离子；金属键越强，金属的熔点越高；常温下，金属汞是液体。
【答案】 C
6．已知NH3分子可与Cu2＋形成配位化合物离子[Cu(NH3)4]2＋，则除去硫酸铜溶液中少量硫酸可选用的试剂是( )
A．NaOH
B．NH3
C．BaCl2
D．Cu(OH)2
【解析】 NaOH、NH3、BaCl2都同时可与CuSO4、H2SO4反应，而Cu(OH)2与CuSO4不反应，与H2SO4反应生成CuSO4。
【答案】 D
7．配位化合物Pt(NH3)2Cl2有顺铂和反铂两种同分异构体。顺铂在水中的溶解度较大，具有抗癌作用；反铂在水中的溶解度小，无抗癌作用。下列说法正确的是( )
A．顺铂在苯等有机溶剂中溶解度小于反铂
B．已知Pt位于周期表第十纵行，则Pt是d区的ⅧB族元素
C．分子中Pt和N之间为离子键
D．N原子杂化方式为sp2杂化
【解析】 根据“相似相溶原理”，顺铂的极性大于反铂，因而顺铂在苯等有机溶剂中溶解度小，A对；第十纵行属于Ⅷ族，不存在ⅧB族，B错；Pt和N之间为配位键，C错；NH3分子中N原子为sp3杂化，D错。
【答案】 A
8．由下列各组的三种元素共同组成的化合物中，既可能有离子化合物，又可能有共价化合物的是( )
A．H、O、C
B．Na、S、O
C．H、N、O
D．H、S、O
【解析】 要形成离子键，必须形成阴、阳离子。B中三种元素可形成的Na2SO3、Na2SO4、Na2S2O3等，都是离子化合物；C中三种元素可形成HNO3、HNO2、NH4NO3等，既有离子化合物，又有共价化合物；A、D中三种非金属元素只能形成共价化合物。
【答案】 C
9．下列元素间，能以离子键结合生成A2B型离子化合物的是(已知在A2B中B为－2价)( )
A．原子序数为11和17
B．原子序数为20和9
C．原子序数为13和17
D．原子序数为19和16
【解析】 对应物质：A—NaCl、B—CaF2、C—AlCl3、D—K2S。
【答案】 D
10．在下列H2O、H2O2、Ba(OH)2、Na2O2、K2O等化合物中，由离子键和极性键构成的化合物是________；由离子键和非极性键构成的化合物是________；由极性键和非极性键构成的化合物是________。
【答案】 Ba(OH)2 Na2O2 H2O2
11．氮化钠(Na3N)是科学家制备的一种重要的化合物，它与水作用可产生NH3。请回答下列问题：
(1)Na3N的电子式为，该化合物由________键形成。
(2)Na3N与盐酸反应生成两种盐，这两种盐的化学式分别是________、________。
(3)Na3N与水的反应属于________(填基本反应类型)。
(4)比较Na3N中两种粒子的半径：r(Na＋)________
r(N3－)(填“＞”“＝”或“＜”)。
【解析】 (1)由Na3N的电子式可知，Na3N是由Na＋和N3－以离子键结合而成。
(2)Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl。
(3)Na3N与水反应生成NaOH和NH3，该反应属于复分解反应。
(4)Na＋和N3－的核外电子层结构相同，但Na＋的质子数大于N3－，故r(N3－)＞r(Na＋)。
【答案】 (1)离子
(2)NaCl NH4Cl
(3)复分解反应 (4)＜
12．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：
【导学号：66240019】
(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________。
(4)写出下列物质的电子式：
E与B形成的化合物：___________________________________________；
A、B、E形成的化合物：___________________________________________；
D、E形成的化合物：__________________________________________。
(5)B、C、D、E四种元素分别形成的单质中化学键最强的是________(写分子式)。
(6)A、B两种元素组成的化合物A2B2属于________(填“离子”或“共价”)化合物，存在的化学键是________，A2B2与水反应的化学方程式为_________
_____________________________________________________________。
【解析】 ①因为A、B离子的电子数相同，在电子总数为30的A2B型化合物中，每个离子的电子数平均为10个，故可推知A是Na，B是O。②因为4核10电子分子中，每个原子平均不到3个电子，所以只有从原子序数1～8的元素中寻找，Li已有3个电子，故一定含有氢原子，分子中有4个原子核共10个电子，一定为NH3；因原子序数D＞E，所以D为N，E为H。③C与A(Na)同周期、与B(O)同主族，所以C位于第3周期ⅥA族，为S。
【答案】 (1)钠 氧 硫 氮 氢
(2) (3)N≡N
(4)
【答案】 (1)钠 氧 硫 氮 氢
(2) (3)N≡N
(4)
(5)N2 (6)离子 离子键、共价键
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
[能力提升]
13．下列叙述中错误的是( )
A．离子键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性
B．两种不同的非金属元素不可以形成离子化合物
C．配位键在形成时，是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对
D．金属键的实质是金属中的自由电子与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用
【解析】 离子的电荷分布通常被看作是球形对称的，因此一种离子对带异性电荷离子的吸引与其所处的方向无关；每个离子也将尽可能多的吸引异性电荷排列在其周围，故离子键无方向性和饱和性，但共价键具有方向性和饱和性；非金属元素间可形成离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等；配位键中一方提供孤对电子而另一方提供空轨道；金属键是化学键，是一种强烈的相互作用。
【答案】 C
14．某元素基态原子的最外层电子排布为ns1，当它跟卤素结合时可形成的化学键是( )
A．一定是共价键
B．一定是离子键
C．可能是共价键，也可能是离子键
D．一定是极性共价键
【解析】 基态原子的最外层电子排布为ns1的元素属于ⅠA族，即为H、Li、Na、K、Rb、Cs等，卤素为F、Cl、Br、I等，故两主族元素两两结合时形成的化学键可能是共价键(如H—F)，也可能是离子键(如NaF)。
【答案】 C
15．在NH离子中存在4个N—H共价键，则下列说法正确的是( )
A．四个共价键的键长完全相同
B．四个共价键的键长完全不同
C．原来的三个N—H的键长完全相同，但与由配位键形成的N—H键不同
D．四个N—H键键长相同，但键能不同
【解析】 虽然在NH中的4个N—H中，有三个正常共价键，一个配位键，但这4个N—H的键长、键能、键角都相等。
【答案】 A
16．元素A～D是元素周期表中短周期的四种元素，请根据表中信息回答下列问题。
元素
A
B
C
D
性质或结构信息
单质制成的高压灯，发出的黄光透雾力强、射程远。
工业上通过分离液态空气获得其单质。原子的最外层未达到稳定结构。
单质常温、常压下是气体，原子的L层有一个未成对的p电子。
＋2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同。
(1)上表中与A属于同一周期的元素是________，写出D离子的电子排布式____________。
(2)D和C形成的化合物中含有________键。写出C单质与水反应的化学方程式___________________________________________________________。
(3)对元素B的单质或化合物描述正确的是________。
a．B元素的最高正价为＋6
b．常温、常压下单质难溶于水
c．单质分子中含有18个电子
d．在一定条件下镁条能与单质B反应
(4)A和D两元素金属性较强的是(写元素符号)______。写出能证明该结论的一个实验事实____________________________________________________
_____________________________________________________________。
【解析】 由短周期元素知，A、B、C、D的原子序数均≤18。由A单质的用途知，A为Na元素；由B单质的工业制法及原子结构知，B为N或O元素；由C原子的电子排布可知C可能为B或F，又由其物理性质推断C为F；由D的原子结构知，D为Mg元素。(3)由于B单质为N2或O2，O元素及N元素均无＋6价，故a错误；O2、N2常温常压下均难溶于水，故b正确；O2分子中含有16个电子，N2分子中含有14个电子，故c错误；2Mg＋O22MgO、3Mg＋N2Mg3N2，故d正确。(4)比较金属性强弱的依据有：①与水(或酸)反应的剧烈程度；②最高价氧化物对应水化物的碱性；③金属间的置换反应等。
【答案】 (1)Mg 1s22s22p6
(2)离子 2F2＋2H2O===4HF＋O2
(3)bd
(4)Na 钠与水反应比镁与水反应剧烈或氢氧化钠的碱性比氢氧化镁的强(合理即可)共价键模型
第一课时
共价键
【教学目标】
1.
使学生认识共价键的形成和实质，了解共价键的特征。
2.使学生了解共价键的主要类型，能利用电负性判断共价键的极性。
【重点、难点】共价键的形成、实质，对δ键与π键的认识。
【教学方法】启发，讲解，观察，练习
【教师具备】课件
【教学过程】
【新课引入】
这节课开始我们学习第二章
微粒间的相互作用。我们知道物质是由原子、分子、离子等微粒构成。微粒间的相互作用（化学键或分子间相互作用）理论是物质构成的基本理论。
【回顾】回忆化学必修课程中有关化学键的知识，回答以下几个问题：
（1）化学键的定义及基本分类
（2）离子键、共价键的定义
（3）离子化合物、共价化合物的定义
【过渡】
为什么原子之间可以通过共用电子对形成稳定的分子？共价键究竟是怎样形成的，它又具备怎样的特征呢？下面我们来一起学习第一节
共价键模型
【板书】第一节
共价键模型
一、共价键的形成及本质
【指导阅读】课本P31——P32回答以下问题：
（1)氢原子间距离与能量的关系：
(2)为什么会出现这种情况
【板书】氢分子形成过程示意图
【板书】1.本质：高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用
说明：电性作用包括吸引和排斥，当吸引和排斥达到平衡时即形成了稳定的共价键
【练习】以HCl、H2、Cl2为例描述共价键的形成过程(分析成键原子的价电子排布及参与成键的价电子)
【提问】共价键的形成需要满足哪些条件呢？是不是所有的非金属元素原子之间都能形成共价键？He与Cl之间能形成共价键吗，为什么？
【板书】2.共价键的形成条件：
通常电负性相同或差值小的非金属元素原子形成的化学键；
成键原子一般有未成对电子，用来相互配对成键（自旋反向）；
成键原子的原子轨道在空间重叠使体系能量降低。
【小结】
（1）多数共价化合物中只含非金属元素，但AlCl3、FeCl3
等共价化合物中含有金属元素。
（2）NH4Cl均由非金属元素组成，但它是离子化合物。
【提出问题】
为什么Cl2是双原子分子，而H2O则是1个O原子与2个H原子形成分子？
【师】给出饱和性概念。并以H2S为例分析理解，同时引出方向性概念。
【板书】二、共价键的特征（饱和性、方向性）
【板书】1.饱和性：原子有几个未成对电子就形成几个共价键。
【过渡】共价键的方向性决定了分子的立体构型，同时，原子沿着不同的方向所形成的共价键也是不同的
【板书】2.饱和性：原子沿着不同的方向所形成的共价键
【师】给出δ键与π键的概念。并以HCl、H2为例分析理解，同时引出δ键的类型。
【讨论】①氮气性质非常稳定，其结构如何？②N2分子中，除了δ(Pz－Pz)键外还有没有可能其他的原子轨道也发生重叠？重叠方式是否相同？
【板书】三、共价键的分类
δ键与π键：二者的定义差别及在两原子间形成多个共价键中的个数
【指导阅读】“身边的化学”－防晒霜与π键。
【阅读】“学海无涯”氧分子中的共价键与分子轨道。本部分内容只作为常识性了解。
【提出问题】
非金属元素氢，氯比较，谁的非金属性强？
非金属性强弱有什么表现？
【讨论分析】
H2、HCl分子中共用电子对与原子的位置关系及原子的电性情况
判断下列分子中键的极性：
①O2
②HO
③HF
④O=C=O
⑤H–O–O–H
【板书】2.极性键与非极性键：
非极性键：共用电子对不偏向任何原子的共价键，同种非金属元素的原子形成的共价键。
极性键：共用电子对发生偏向的共价键，不同种非金属元素的原子形成的共价键。成键原子的电负型相差越大，键的极性越强。
【小结】
【板书设计】
第一节
共价键模型
共价键的形成及本质
本质：
形成条件：
（1）
（2）
（3）
共价键的特征
饱和性：
方向性：
共价键的分类
δ键与π键：
极性键与非极性键共价键模型
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．下列说法正确的是( )
A．键角越大，该分子越稳定
B．共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定
C．CH4、CCl4中键长相等，键角不同
D．C===C键的键能是C—C键的2倍
【解析】 A项，键角是决定分子空间构型的参数，与分子的稳定性无关；C项，CH4、CCl4中C—H键键长小于C—Cl键键长，键角均为109.5°；D项，C===C键由σ键和π键组成，C—C键为σ键，故C===C键的键能小于C—C键键能的2倍。
【答案】 B
2．下列分子中的σ键是由两个原子的s轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是( )
A．H2 B．CCl4 C．Cl2 D．F2
【解析】 各分子中的σ键轨道重叠为最外层未成对电子所在轨道进行重叠，情况如下：H2：1s1—1s1，CCl4：2p1—3p1，Cl2：3p1—3p1，F2：2p1—2p1。
【答案】 A
3．下列有关σ键的说法错误的是( )
A．如果电子云图像是由两个s电子重叠形成的，那么形成s—s
σ键
B．s电子与p电子形成s—p
σ键
C．p电子和p电子不能形成σ键
D．HCl分子里含有一个s—p
σ键
【解析】 p电子和p电子头碰头时也能形成σ键。
【答案】 C
4．下列说法中正确的是( )
A．p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成σ键
B．p轨道之间以“头碰头”重叠可形成π键
C．s和p轨道以“头碰头”重叠可形成σ键
D．共价键是两个原子轨道以“头碰头”重叠形成的
【解析】 轨道之间以“肩并肩”重叠形成π键，“头碰头”重叠形成σ键，共价键可分为σ键和π键。
【答案】 C
5．以下说法正确的是( )
A．共价化合物内部可能有极性键和非极性键
B．原子或离子间相互的吸引力叫化学键
C．非金属元素间只能形成共价键
D．金属元素与非金属元素的原子间只形成离子键
【解析】 全部由共价键形成的化合物是共价化合物，则共价化合物内部可能有极性键和非极性键，如乙酸、乙醇中，A正确；相邻原子之间强烈的相互作用是化学键，包括引力和斥力，B不正确；非金属元素间既能形成共价键，也能形成离子键，如氯化铵中含有离子键，C不正确；金属元素与非金属元素的原子间大部分形成离子键，但也可以形成共价键，如氯化铝中含有共价键，D不正确。
【答案】 A
6．(双选)下列说法中正确的是( )
A．键能越小，表示化学键越牢固，难以断裂
B．两原子核越近，键长越短，化学键越牢固，性质越稳定
C．破坏化学键时，消耗能量，而形成新的化学键时，则释放能量
D．键能、键长只能定性地分析化学键的特性
【解析】 键能越大，键长越短，化学键越牢固。
【答案】 BC
7．下列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．稀有气体一般难发生反应
C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D．F2比O2更容易与H2反应
【解析】 由于N2分子中存在N≡N，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；稀有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，所以更容易生成HF。
【答案】 B
8．下列有关化学键类型的叙述正确的是( )
【导学号：66240013】
A．全部由非金属构成的化合物中肯定不存在离子键
B．所有物质中都存在化学键
C．已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D．乙烷分子中只存在σ键，不存在π键
【解析】 铵盐是离子化合物，含有离子键，但其全部由非金属构成，A项错；稀有气体的原子本身就达到稳定结构，不存在化学键，B项错；乙炔中存在3个σ键和2个π键，2个C—H键和碳碳叁键中的1个键是σ键，而碳碳叁键中的另外2个键是π键，C项错。
【答案】 D
9．意大利罗马大学的Fulvio
Cacace等人获得了极具理论研究意义的气态N4分子，其分子结构如图所示。已知断裂1
mol
N—N吸收167
kJ热量，生成1
mol
N≡N放出942
kJ热量，根据以上信息和数据，判断下列说法正确的是( )
A．N4属于一种新型的化合物
B．N4分子中存在非极性键
C．N4分子中N—N键角为109.5°
D．1
mol
N4转变成N2将吸收882
kJ热量
【解析】 N4是由氮元素形成的一种单质，不是新型的化合物，A错；氮元素是活泼的非金属元素，氮元素与氮元素之间形成的是非极性键，B正确；N4分子是正四面体结构，键角是60°，C错；已知断裂1
mol
N—N吸收167
kJ热量，生成1
mol
N≡N放出942
kJ热量，则1
mol
N4转变成N2时的反应热ΔH＝6×167
kJ·mol－1－2×942
kJ·mol－1＝－882
kJ·mol－1，即该反应是放热反应，因此1
mol
N4转变成N2将放出882
kJ热量，D错误。
【答案】 B
10．分析下列化学式中加点的元素，选出符合题目要求的选项填在横线上。
(1)所有的价电子都参与形成共价键的是________；
(2)只有一个价电子参与形成共价键的是________；
(3)最外层含有一对未成键电子的是________；
(4)既含有极性键又含有非极性键的是________；
(5)既含有σ键又含有π键的是________。
【解析】 六种物质的加点元素均为短周期元素，价电子即最外层电子。电子式分别为
由电子式可推得成键情况。
【答案】 (1)D、E (2)C (3)A、F (4)E (5)E、F
11．(2016·青岛高二检测)回答下列问题：
(1)1
mol
CO2中含有的σ键数目为________。
(2)已知CO和CN－与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为________。HCN分子中σ键与π键数目之比为________。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的—个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：
N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－1
038.7
kJ·mol－1
若该反应中有4
mol
N—H键断裂，则形成的π键有________mol。
(4)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子，该分子中σ键与π键的个数比为________。
(5)1
mol乙醛分子中含σ键的数目为________个，1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为________。
(6)CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是________________________________________________________________。
【解析】 (1)CO2分子内含有碳氧双键，双键中一个是σ键，另一个是π键，则1
mol
CO2中含有的σ键个数为2NA。
(2)N2的结构式为N≡N，推知CO结构式为C≡O，含有1个σ键、2个π键；CN－结构式为[C≡N]－，HCN分子结构式为H—C≡N，HCN分子中σ键与π键均为2个。
(3)反应中有4
mol
N—H键断裂，即有1
mol
N2H4参加反应，生成1.5
mol
N2，则形成的π键有3
mol。
(4)设分子式为CmHn，则6m＋n＝16，解之得m＝2，n＝4，即C2H4，结构式为。单键为σ键，双键有1个σ键和1个π键，所以一个C2H4分子中共含有5个σ键和1个π键。
(5)乙醛与CO(NH2)2的结构简式分别为，故1
mol乙醛中含有σ键6NA个，1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键。
(6)两个成键原子的电负性差别越大，它们形成共价键的极性就越大(或从非金属性强弱上来判断)。由于电负性：F＞O＞N＞C，因此四种元素与H形成的共价键的极性：F—H＞O—H＞N—H＞C—H。
【答案】 (1)2NA或1.204×1024 (2)1∶2 1∶1 (3)3 (4)5∶1 (5)6NA或3.612×1024 7 (6)HF＞H2O＞NH3＞CH4
12．A、B、C、D、E五种元素原子序数依次增大，A元素原子的价电子排布为ns2np2，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，E元素原子的价电子排布为3d64s2。C、D的电离能数据如下(kJ·mol－1)：
I1
I2
I3
I4
C
738
1
451
7
733
10
540
D
577
1
817
2
745
11
578
(1)化合价是元素的一种性质。由C、D的电离能数据判断，C通常显________价，D显________价。
(2)某气态单质甲与化合物AB分子中电子总数相等，则甲分子中包含1个________键，2个________键。
(3)AB的总键能大于甲的总键能，但AB比甲容易参加化学反应。根据下表数据，说明AB比甲活泼的原因是_______________________________________。
单键
双键
叁键
AB 键能/kJ·mol－1
357.7
798.9
1
071.9
甲 键能/kJ·mol－1
154.8
418.4
941.7
【解析】 (1)由“B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍”可推知B为氧；因原子序数B>A，可知A的价电子排布为2s22p2，A为碳；C元素的I3 I2，故C最外层有2个电子；D元素的I4 I3，故D元素的最外层有3个电子，由于原子序数依次增大，且E的价电子排布为3d64s2，为铁元素，故C、D分别为镁和铝元素。(2)AB分子为CO，共14个电子，与之电子数相等的气态单质应为N2，含1个σ键和2个π键。(3)CO与N2相对比，CO性质活泼，容易参加化学反应，应是其化学键易断裂的原因。
【答案】 (1)＋2 ＋3 (2)σ π
(3)CO打开第一个键需要1
071.9
kJ·mol－1－798.9
kJ·mol－1＝273
kJ·mol－1能量，而N2打开第一个键需要941.7
kJ·mol－1－418.4
kJ·mol－1＝523.3
kJ·mol－1
能量
[能力提升]
13．键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是( )
【导学号：66240014】
A．键角是描述分子空间构型的重要参数
B．因为H—O键的键能小于H—F键的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱
C．水分子可表示为H—O—H，分子中的键角为180°
D．H—O键的键能为463
kJ·mol－1，即18
g
H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×463
kJ
【解析】 H—O键、H—F键的键能依次增大，意味着形成这些键时放出的能量依次增大，化学键越来越稳定，O2、F2与H2反应的能力逐渐增强，B项错误；水分子呈V形，键角为104.5°，C项错误；D项中H—O键的键能为463
kJ·mol－1，指的是断开1
mol
H—O键形成气态氢原子和气态氧原子所需吸收的能量为463
kJ，18
g
H2O即1
mol
H2O中含2
mol
H—O键，断开时需吸收2×463
kJ的能量形成气态氢原子和气态氧原子，再进一步形成H2和O2时，还需释放出一部分能量，故D项错误。
【答案】 A
14．氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，性质与卤素相似，下列叙述正确的是( )
A．分子中既有极性键，又有非极性键
B．分子中N≡C键的键长大于C—C键的键长
C．分子中含有2个σ键和4个π键
D．不和氢氧化钠溶液发生反应
【解析】 分子中N≡C键是极性键，C—C键是非极性键；成键原子半径越小，键长越短，N原子半径小于C原子半径，故N≡C键比C—C键的键长短；(CN)2分子中含有3个σ键和4个π键；由于与卤素性质相似，故可以和氢氧化钠溶液反应。
【答案】 A
15．下表是从实验中测得的不同物质中氧氧之间的键长和键能数据：
O—O键数据
O
O
O2
O
键长/10－12
m
149
128
121
112
键能/(kJ·mol－1)
x
y
a＝494
b＝628
其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律推导键能大小的顺序是b>a>y>x，该规律是( )
A．成键时，电子数越多，键能越大
B．键长越短，键能越大
C．成键所用电子数越少，键能越大
D．成键时电子对越偏移，键能越大
【解析】 观察表中数据发现，这几种不同物质中的化学键都是氧氧键，因此不存在成键时电子的多少问题，也不存在电子对偏移的问题，但是O2与O比较，键能大的对应的键长短，按此分析O的键长比O中的键长长，所以键能应该小。若按照此规律，键长由短到长的顺序为Oa>y>x，与题意吻合，所以B项正确。
【答案】 B
16．下表为前20号元素中的某些元素性质的一些数据：
元素性质
A
B
C
D
E
F
G
M
I
J
K
原子半径(10－10m)
1.02
1.86
0.74
1.43
0.77
1.10
0.99
1.54
0.75
1.17
1.34
最高价态
＋6
＋1
＋3
＋4
＋5
＋7
＋1
＋5
＋4
＋1
最低价态
－2
－2
－4
－3
－1
－3
－4
试回答下列问题：
(1)以上11种元素中第一电离能最小的是________(填编号)。
(2)写出下列反应的化学方程式：
M2C2与EC2反应
______________________________________________。
(3)上述E、F、G三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每一个原子都满足8电子稳定结构的是______(写分子式)。比元素B原子序数大5的元素基态原子电子排布式是____________________。
(4)元素E与氢元素可形成分子式为E2H4的分子，分子中共形成________个σ键，________个π键。
(5)C和I相比较，非金属性较弱的是________(填元素名称)，可以验证你的结论的是下列中的________(填编号)。
a．气态氢化物的稳定性和挥发性
b．单质分子中的键能
c．两元素的电负性
d．含氧酸的酸性
【解析】 (1)同一周期元素从左→右第一电离能有增大的趋势，故第一电离能最小的元素在第ⅠA族，第ⅠA族有B、M、K三种元素，且从上到下第一电离能减小，故第一电离能最小的为B。(2)由化合价和原子半径可判断A为S，B为K，C为O，D为Al，E为C，F为P，G为Cl，M为Na，I为N，J为Si，K为Li，故M2C2与EC2的反应为Na2O2与CO2的反应。(3)比B原子序数大5的元素为24号元素Cr，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。(4)E2H4为C2H4，故有5个σ键，1个π键。(5)本题为判断非金属性强弱的方法，其中a项中气态氢化物的挥发性不能判断非金属性强弱，d项应为最高价氧化物对应水化物的酸性。
【答案】 (1)B
(2)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
(3)CCl4、PCl3 1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1
(4)5 1 (5)氮 c第3课时
配位键
金属键
【学习目标】
1.能说明简单配合物的成键情况。
2.知道金属键的实质，并能用金属键解释金属的某些特征性质。
【学习重点、难点】
配位键、金属键的实质。
【自主学习】
一、配位键
【联想质疑】对比NH3
和NH4+，思考NH4+的形成过程：氨分子中氮原子有一对没有与其他原子共用的电子，而氢离子上具有
空轨道。能否共用电子而形成化学键？
【自主学习】
1、概念：
配位键：
由一个原子单方面提供与另一个的原子（或离子）共用而形成的化学键，
2、表示形式：
没有与其他原子共用的电子对称为
电子，含有此结构的微粒是电子对提供体用A表示。
接受孤对电子的微粒含有
，是用B
表示。配位键用“→”表示，箭头指向电子对的接受体。表示
：
A
B
3、形成配位键的条件：一方提供
的原子，另一方具有能够接受电子对的
的原子。
思考：配位键与共价键的相同之处
，不同处
。
4、配位化合物
⑴含有
的化合物称为配合物。
⑵配合物的组成
①.中心原子：通常是
，例如：
。
②配位体：提供
的分子和离子例如：
。
配位原子：配位体中
原子例如：
。
③配位数：作为
直接与
结合的
的数目，即形成配位键的数目
④内界和外界：配合物分为内界和外界，其中
称为内界，与内界发生电性匹配的
称为外界
5.解释并说明对应物质。:
向盛有AgNO3溶液的试管中逐滴加入氨水至过量的现象
向盛有CuSO4溶液的试管中逐滴加入氨水至过量的现象
二、金属键
1、概念：
与
之间的
的相互作用就叫做金属键。
2、实质：
3．构成微粒：
4、成键特征：金属键既没有
性也没有
性，金属键的特征是
可以在金属中自由流动，因此金属键中的电子在整个金属晶体内部三维空间里运动，属于整块金属
5、存在：
6、金属键与金属性质：
⑴金属导电性的解释
在金属晶体中，在外加电场的条件下自由电子就会发生
移动而形成电流，所以金属容易导电。
⑵金属导热性的解释
自由电子在热的作用下与金属阳离子频繁碰撞而把能量从温度
的部分传到温度
的部分，从而使整块金属达到相同的温度。
⑶金属延展性的解释
当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对
，但不会改变原来的
，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变
键也不易断裂。因此，金属都有良好的延展性。
⑷金属光泽的解释
可见光照射到金属表面上时，_____________能够吸收___________的光并很快放出，使得金属不透明并具有___________。
7、影响金属键强弱的因素：
⑴金属价电子数越多，金属键越强
⑵金属阳离子半径越大，金属键越弱。
【自主阅读】：金属能带理论
三、三种化学键的比较
类型比较
离子键
共价键
金属键
非极性键
极性键
配位键
本质
成键条件
特征
存在
【当堂检测】
1．下列化合物中所有化学键都是共价键的是
（
）
A．NH4Cl
B．NaOH
C．CS2
D．NaCl
2．下列化合物中，阳离子与阴离子半径之比最大的是
（
）
A．LiCl
B．NaBr
C．KI
D．KF
3．下列化合物中，即有离子键，又有极性共价键和配位键的是
（
）
A．硝酸
B．苛性钠
C．氯化铵
D．三氧化硫
4．下列属于配位化合物的是
A、NH4Cl
B、Na2CO3.10H2O
C、CuSO4.
5H2O
D、Co（NH3）6Cl3
5．下列分子或离子中，能提供孤对电子与某些金属离子形成配位键的是
①H2O
②NH3
③F—
④CN—
⑤CO
A、①②
B、①
②③
C、①②④
D、①②③④⑤
6．金属能导电的原因是
(
)
A．金属晶体中金属阳离子与自由电子间的作用较弱
B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动
C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动
D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子
7．下列物质中属于离子化合物的是(
)
A．Na2O
B．HNO3
C．HCl
D．NH3
8．下列微粒：①H3O+②NH4+③CH3COO-④
NH3⑤CH4中含有配位键的是
A、①②
B、①③
C、④⑤
D、②④
9．写出下列配位化合物名称：
（1）[Cu(NH3)4]Cl2
________________
（2）Na[Al(OH)4]
_____________
（3）Na3[AlF6]
____________________
（4）K3[Fe(SCN)6]
____________
参考答案
一、配位键
1s
【自主学习】
1.孤对电子
2.孤对
空轨道
3.孤对电子
空轨道
均通过共用电子成键
配位键的共用电子由一方提供
4.（1）配位键
（2）①含有空轨道的离子或过渡金属原子
Al3+
Cu2+
Ag+
②含有孤对电子
CO、NH3、H2O、Cl－、CN－、NO2－
提供孤对电子 NH3中N原子 H2O中O原子
③配位体 中心原子 微粒
④配位离子
5.先生成白色AgOH沉淀，然后沉淀溶解生成[Ag(NH3)2]OH溶液
先形成蓝色Cu(OH)2沉淀，然后沉淀溶解生成[Cu(NH3)4]SO4蓝色溶液
二、1.自由电子
金属阳离子
强
2.电性作用
3.金属阳离子和自由电子
4.方向
饱和
自由电子
5.固体金属和合金
6.（1）定向
（2）高
低
（3）滑动
排列方式
金属
（4）自由电子
所有频率
金属光泽
7.
非极性键
极性键
配位键
本质
阴阳离子间通过静电作用形成
相邻原子间通过共用电子对（电子对重叠）与原子核间的静电作用形成
金属阳离子与自由电子间的电性作用
成键条件
活泼金属与活泼非金属
同种非金属
不同非金属
一方有孤对电子另一方有空轨道
金属和合金
特征
无方向性无饱和性
有方向性有饱和性
无方向性
存在
离子化合物
非金属单质部分共价化合物部分离子化合物
部分共价化合物部分离子化合物
配合物
金属单质(晶体)合金
【当堂检测】
1-5
CDCBD
6-8
BAA
9.（1）二氯四氨合铜
（2）四羟基合铝酸钠
（3）六氟合铝酸钠
（4）六氰合铁酸钾分子的空间构型与分子性质
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．下列分子是由极性键构成的非极性分子的是( )
A．CH4
B．NH3 C．H2O D．HF
【答案】 A
2．已知H2O2的分子空间结构可在二面角中表示，如图所示，则有关H2O2的结构的说法中正确的是( )
A．分子的正、负电荷重心重合
B．分子的正、负电荷重心不重合
C．H2O2是含极性键的非极性分子
D．H2O2是只含非极性键的极性分子
【解析】 由H2O2分子的空间结构可知，正、负电荷重心不重合，H2O2为含极性键和非极性键的极性分子。
【答案】 B
3．下列电子式表示的物质中，属于极性分子的是( )
【解析】 A项为离子化合物，不存在分子；B项为非极性分子；D项为阳离子；C项正确。
【答案】 C
4．下列叙述正确的是( )
A．NH3是极性分子，分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心
B．CCl4是非极性分子，分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心
C．H2O是极性分子，分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央
D．CO2是非极性分子，分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央
【解析】 本题主要考查常见物质的极性和空间构型。NH3是三角锥形的立体极性分子，A错；CCl4是以C原子为中心的正四面体形结构，B错；CO2是C原子在2个O原子中央的直线形分子，D错；而水分子是O原子在2个H原子中间的V形分子，即，故选C。
【答案】 C
5．膦又称磷化氢，化学式为PH3，在常温下是一种无色有大蒜气味的有毒气体，它的分子呈三角锥形。以下关于PH3的叙述中正确的是( )
A．PH3是非极性分子
B．PH3中有未成键电子对
C．PH3是一种强氧化剂
D．PH3分子中P—H键是非极性键
【解析】 N、P属同一主族，故PH3的分子空间构型应与NH3的相似，即为极性键形成的极性分子，有一对孤对电子，无强氧化性。
【答案】 B
6．使用微波炉加热，具有使物质受热均匀、表里一致、速度快、热效率高等优点。其工作原理是炉内的微波场以几亿次的高频改变外电场的方向，水分子因而能高频振动，产生热效应，这是因为( )
A．水分子具有极性共价键
B．水分子中有共用电子对
C．水由氢、氧两元素组成
D．水分子是极性分子
【解析】 只有极性分子才能在电场中定向移动，非极性分子几乎不发生定向移动。水分子是由极性键构成的极性分子，故选D。
【答案】 D
7．2001年诺贝尔化学奖授予在“手性碳原子的催化氢化、氧化反应”研究领域做出贡献的美、日三位科学家。在有机物分子中，当碳原子连有4个不同的原子或原子团时，这种碳原子称为“手性碳原子”，凡具有一个手性碳原子的化合物一定具有光学活性。下列分子中含有“手性碳原子”的是( )
A．CBr2F2
B．CH3CH2OH
C．CH3CH2CH3
D．CH3CH(OH)COOH
【解析】 手性碳原子连接四个不同的原子或原子团。
【答案】 D
8．下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的一组是( )
A．CH4和H2O
B．CO2和HCl
C．NH3和H2S
D．HCN和BF3
【解析】 CH4、CO2、BF3是由极性键构成的非极性分子；H2O、HCl、NH3、H2S、HCN是由极性键构成的极性分子。
【答案】 C
9．X、Y为两种不同元素，由它们组成的下列物质的分子中，肯定有极性的是( )
A．XY4
B．XY3
C．XY2
D．XY
【解析】 若A、B、C空间结构均匀对称，即：A为正四面体结构，B为平面三角形，C为直线形，则均为非极性分子，但D为双原子构成的化合物一定为极性分子。
【答案】 D
10．3 氯 2 丁氨酸的结构简式为：
一个3 氯 2 丁氨酸分子中含有________个手性碳原子。其中一对镜像异构体用简单的投影式表示为：和
则另一对镜像异构体的简单投影式为
和________。
【解析】 根据手性碳原子周围连接四个不同的原子或基团这一规律可以判断该物质的手性碳原子个数；参照例子可以知道对应异构体关系就像我们照镜子一样，其另一种就是该物质在镜子中的“镜像”。
【答案】 2
11．A、B、C、D、E为五种由短周期元素构成的微粒，它们都有10个电子，其结构特点如下：
【导学号：66240017】
微粒
A
B
C
D
E
原子核数
双核
多核
单核
多核
多核
电荷数
1－
0
2＋
1＋
0
其中：B是由极性键构成的4原子分子，A和D可以形成B和E。
(1)A、C、E的化学式是：A________，C________，
E________。
(2)B分子是________分子(填“极性”或“非极性”)，室温下，等物质的量的B与盐酸反应后，溶液pH________7(填“＜”“＞”或“＝”)。
(3)B、E两种分子的空间构型分别为：B________，
E________。
【解析】 常见的10电子微粒有：(1)分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne；(2)离子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、F－、O2－、N3－、OH－、NH、H3O＋等。据题给信息可知A为OH－、C为Mg2＋、B为NH3、D为NH、E为H2O。
【答案】 (1)OH－ Mg2＋ H2O (2)极性 ＜ (3)三角锥形 V形
12．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)，小黑点代表形成共价键的最外层电子，短线代表共价键，如F2
(1)试写出四种图示所代表的分子式：
A________，B________，C________，D________。
(2)将上述四种物质的液体呈细流流下，用带静电的玻璃棒靠近细流，细流发生偏转的是________(填分子式)。
(3)写出B分子中极性共价键的类型和个数________________。
(4)A、C分子中，中心原子以何种类型杂化轨道成键？其分子空间构型是什么形状？
【解析】 根据题给条件，很容易判断出A、B、C、D四种物质分别为NH3、HCN、BF3、CO(NH2)2；其中，NH3、HCN、CO(NH2)2为极性分子，易被静电吸引或排斥而偏移，BF3为非极性分子；H—C≡N中，一个C—H
σ键，一个C—N
σ键，两个π键。
【答案】 (1)NH3 HCN BF3 CO(NH2)2
(2)NH3、HCN、CO(NH2)2 (3)2个σ键，2个π键
(4)NH3分子中N原子以sp3杂化轨道成键，呈三角锥形，BF3分子中，B原子以sp2杂化轨道成键，呈平面正三角形。
[能力提升]
13．科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示)。
已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N(NO2)3的说法正确的是( )
A．分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B．分子中四个氮原子共平面
C．该物质既有氧化性又有还原性
D．该分子为非极性分子
【解析】 由于N、O为不同原子，其电负性不同，所以N、O间形成极性键，A错；如图四个氮原子形成三角锥形结构，所以B错。该分子结构不对称，所以它是极性分子，D错。
【答案】 C
14．NH3、H2S等是极性分子，CO2、BF3、CCl4等是极性键形成的非极性分子。根据上述事实可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律是( )
A．分子中不能含有氢原子
B．在ABn分子中A原子的所有价电子都参与成键
C．在ABn分子中每个共价键都相同
D．在ABn分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质量
【解析】 A．如CH4为非极性分子却含有H原子。
B．电子式：、，价电子中有孤对电子，而中心原子所有价电子都参与成键，故B正确。
C．如：NH3、H2S每个共价键都相同却为极性分子。
D．如：CH4中C的相对原子质量大于H的却为非极性分子。
【答案】 B
15．通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是( )
A．CH4和NH是等电子体，键角均为60°
B．NO和CO是等电子体，空间结构相同
C．H3O＋和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构
D．B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道
【解析】 CH4和NH都是正四面体结构，键角均为109.5°，A项不正确；NO和CO是等电子体，均为平面正三角形结构，B项正确；H3O＋和PCl3价电子总数不相等，不是等电子体，C项不正确；B3N3H6结构与苯相似，也存在“肩并肩”式重叠的轨道，D项不正确。
【答案】 B
16．有A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的核电荷数按C、A、B、D、E的顺序依次增大。C、D都能分别与A按原子个数比为1∶1或2∶1形成化合物。CB可与EA2反应生成C2A和气态物质EB4。E的M层电子数是K层电子数的2倍。
【导学号：66240018】
(1)写出元素的名称A：________；E：________。
(2)画出E的原子结构示意图______________。
(3)写出电子式D2A2______________。
(4)C2A是由________键形成的________分子；EB4是由________键形成的________分子(填“极性”或“非极性”，上同)。
(5)任写一种与C2A互为等电子体的微粒________(写化学式)。
【解析】 E的M层电子数是K层电子数的2倍，故E应为Si，且可知EA2为SiO2，气态EB4为SiF4，则有4HF＋SiO2===SiF4↑＋2H2O，C为H，A为O，C、D分别与A形成原子个数比为1∶1或2∶1的化合物，可判断D为Na。
【答案】 (1)氧 硅 (2)
(3)
(4)极性 极性 极性 非极性 (5)H2S第三节
离子键、配位键与金属键
(时间：30分钟)
考查点一 离子键和配位键
1．下列有关离子键的叙述中正确的是
( )。
①离子化合物中只含有离子键 ②共价化合物中可能含离子键 ③含离子
键的化合物即为离子化合物 ④共价化合物中不含离子键
A．①②
B．②③
C．①④
D．③④
答案 D
2．下列物质中的离子键最强的是
( )。
A．KCl
B．CaCl2
C．MgO
D．Na2O
解析 离子键的强弱与离子本身所带电荷的多少及半径有关，半径越小，离
子键越强，离子所带电荷越多，离子键越强，在所给阳离子中，Mg2＋带两
个正电荷，且半径最小，在阴离子中，O2－带两个单位的负电荷，且半径比
Cl－小。故MgO中离子键最强。
答案 C
3．下列元素的原子在形成不同物质时，既能形成离子键，又能形成极性键和非极性键的是
( )。
A．Na
B．Mg
C．Ne
D．Cl
解析 活泼金属与活泼非金属都能形成离子键，故排除C；而活泼金属不能
形成共价键，则排除A、B；D选项，如NaCl、Cl2、HCl三种物质中分别
形成离子键、非极性共价键和极性共价键。
答案 D
4．具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是
( )。
A．1s22s22p2
B．1s22s22p5
C．1s22s22p63s2
D．1s22s22p63s1
解析 形成离子键的元素为活泼金属元素与活泼非金属元素，A为C，B为
F，C为Mg，D为Na，则只有A碳元素既难失电子，又难得电子，不易形
成离子键。
答案 A
5．元素X的一个原子失去2个电子转移到元素Y的2个原子中去，形成离子化合物Z。则下列说法不正确的是
( )。
A．Z在一定条件下可以电离
B．Z的化学式可以表示为XY2
C．X形成＋2价阳离子
D．Z的电子式为····X····
解析 X＋2Y→X2＋＋2Y－，X失电子变为X2＋，Y得电子变为Y－，则Z为
离子化合物，在水溶液中和熔融状态下能电离为X2＋和Y－，而D选项隐含
Z为共价化合物(此电子式的写法为共价化合物的写法)。
答案 D
6．(2011·河南周口高二质检)下列配合物的水溶液中加入硝酸银不能生成沉淀的是
( )。
A．[Co(NH3)4Cl2]Cl
B．[Co(NH3)3Cl3]
C．[Co(NH3)6]Cl3
D．[Cu(NH3)4]Cl2
解析 A、C、D中均有Cl－处于外界可被电离，而B项中的Cl－与Co3＋形
成配位键，不能电离出来。
答案 B
7．下列不能形成配位键的组合是
( )。
A．Ag＋、NH3
B．H2O、H＋
C．Co3＋、CO
D．Ag＋、H＋
解析 配位键的形成条件必须是一方能提供孤对电子，另一方能提供空轨
道，A、B、C三项中，Ag＋、H＋、Co3＋能提供空轨道，NH3、H2O、CO能
提供孤对电子，所以能形成配位键，而D项Ag＋与H＋都只能提供空轨道，
而无法提供孤对电子，所以不能形成配位键。
答案 D
考查点二 配合物
8．下列物质不属于配位化合物的是
( )。
A．CuSO4·5H2O
B．[Fe(SCN)2]Cl2
C．NH4Cl
D．[Ag(NH3)2]OH
解析 配位化合物为过渡元素的原子提供空轨道，其他粒子提供孤对电子形
成的化合物，但C选项中无过渡元素的原子。A、B、D中均有，所以选C。
答案 C
考查点三 金属键
9．下列性质中体现了金属通性的是
( )。
A．铁能够被磁铁磁化
B．铝常温下不溶于浓硝酸
C．铜有良好的延展性、导热性和导电性
D．钠与水剧烈反应放出氢气
解析 金属通性指的是金属的某些共有的物理性质，如“不透明、有金属光
泽、有延展性、导热性、导电性”等，故答案为C。
答案 C
10．物质结构理论指出：金属晶体中金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用，叫金属键。金属键越强，其金属的硬度越大，熔、沸点越高，且据研究表明，一般说来金属原子半径越小，价电子数越多，则金属键越强。由此判断下列说法错误的是
( )。
A．镁的硬度小于铝
B．镁的熔、沸点低于钙
C．镁的硬度大于钾
D．钙的熔、沸点高于钾
解析 本题为信息给予题，主要考查自学能力、思维能力和原子结构知识。
根据题目所给予信息：镁和铝的电子层数相同，价电子数：Al>Mg，离子半
径：Al3＋Ca2＋>Mg2＋，金属键强弱：Mg>Ca，所以B不正确；用以上比较方法可推出：
离子半径：Mg2＋K，硬度：Mg>K，所以C正
确；钙和钾元素位于同一周期，价电子数：Ca>K，离子半径：K＋>Ca2＋，
金属键：Ca>K，熔点：Ca>K，所以D正确。
答案 B
11．下列叙述错误的是
( )。
A．离子键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性
B．两种不同的非金属元素可以组成离子化合物
C．配位键在形成时，是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对
D．金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的
相互作用
解析 N和H这两种非金属元素可以形成离子化合物NH5，即NH4H，其电
子式为，B项正确。配位键中的共用电子对是由某一
成键原子单方面提供的。
答案 C
12．(2012·山东泰安一中高二质检)配位键是一种特殊的共价键，即共用电子对由某原子单方面提供和另一缺电子的粒子结合。如NH4＋就是由NH3(氮原子提供电子对)和H＋(缺电子)通过配位键形成的。据此，回答下列问题：
(1)下列粒子中可能存在配位键的是________。
A．CO2
B．H3O＋
C．CH4
D．H2SO4
(2)硼酸(H3BO3)溶液呈酸性，试写出其电离方程式：___________________。
(3)科学家对H2O2结构的认识经历了较为漫长的过程，最初，科学家提出了
种观点：
甲：、乙：H—O—O—H，式中O→O表示配位键，在化学反应
中O→O键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiyer为研究H2O2的
结构，设计并完成了下列实验：a.将C2H5OH与浓H2SO4反应生成(C2H5)2SO4
和水；b.将制得的(C2H5)2SO4与H2O2反应，只生成A和H2SO4；c.将生成的
A与H2反应(已知该反应中H2做还原剂)。
①如果H2O2的结构如甲所示，实验c中化学反应方程式为(A写结构简
式)_____________________________________________________________。
②为了进一步确定H2O2的结构，还需要在实验c后添加一步实验d，请设
计d的实验方案：_______________________________________________
________________________________________________________________。
解析 本题综合考查配位键的形成和配合物的性质。解题时要注意配位键形
成条件中的一方提供孤对电子，另一方提供空轨道。
(1)由题中信息可导出结论：凡能给出H＋的物质中一般含有配位键。
(2)硼原子为缺电子原子，H3BO3的电离实质是B原子和水中的OH－形成配
位键，水产生的H＋表现出酸性。
(3)由题中所含配位键的物质的反应特点分析。
答案 (1)BD
(2)H3BO3＋H2O??H＋＋[B(OH)4]－
(3)
②用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)第2节
共价键与分子的空间构型
第1课时
一些典型分子的空间构型
高考资源网【学习目标】
1.
理解杂化轨道理论的主要内容，掌握三种主要的杂化轨道类型；
2.
学会用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型
【学习过程】
一、一些典型分子的立体构型
1.
杂化轨道理论
(1)
理论的提出：甲烷的分子模型表明甲烷分子的空间构型
，分子中的C—H键
，键角是
。这说明：碳原子具有四个完全相同的轨道与四个氢原子的电子云重叠成键。而碳原子的价电子构型是
，包含一个
轨道和三个
轨道，为了解释甲烷分子中碳原子有这四个相同的轨道，Pauling提出了
理论。
(2)
杂化的概念：在形成
分子的过程中，中心原子的若干
相近的原子轨道重新组合，形成一组新的、
的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。
2.
形成甲烷分子时，中心原子的
和
，
，
等四条原子轨道发生杂化，形成一组新的轨道，即四条
杂化轨道，这些
杂化轨道不同于s轨道，也不同于p轨道。成键时，这四个完全相同的
轨道分别与四个氢原子的电子云重叠成
共价键。
3.
乙烯分子中碳原子用一个
轨道和两个
轨道进行sp2杂化，得到三个完全相同的杂化轨道。形成乙烯分子时，两个碳原子各用
的电子相互配对，形成一个σ键，每个碳原子的另外
分别与两个氢原子的
的电子配对形成共价键；每个碳原子剩下的一个未参与杂化的
的未成对电子相互配对形成一个
键。
4.
乙炔分子中碳原子用一个
轨道和一个
轨道进行sp杂化，得到两个完全相同的杂化轨道。形成乙炔分子时，两个碳原子各用
的电子相互配对，形成一个σ键，每个碳原子的另外
分别与一个氢原子的
的电子配对形成共价键；每个碳原子剩下的两个未参与杂化的
的未成对电子相互配对形成一个
键。
二、轨道杂化简单规律
：
1.
通常中心原子有几个轨道参与了杂化是由与中心原子成键的
决定的，有几个原子轨道参与杂化，杂化后就生成几个杂化轨道，就能与几个其它原子成键。
2.
三种杂化轨道的轨道形状，SP杂化夹角为
的
型杂化轨道，SP2
杂化轨道为
的
，SP3杂化轨道为
的
构型。如：HCN中C原子以
杂化，CH2O中C原子以
杂化；HCN中含有
个σ键和
个π键；CH2O中含有
个σ键和
个π键
3.
应用轨道杂化理论，探究分子的立体结构。
化学式
杂化轨道数
杂化轨道类型
CH4
C2H4
BF3
CH2O
C2H2
【典题解悟】
例1.有关甲醛分子的说法正确的是(
)
A.
C原子采取sp杂化
B.
甲醛分子为三角锥形结构
C.
C原子采取sp2杂化
D.
甲醛分子为平面三角形结构
例2.
在以下的分子或离子中，空间结构的几何形状不是三角锥形的是（
）
A、NF3
B、CH3-
C、BF3
D、H3O+
【当堂检测】
1.
PCl3的分子结构是（
）
A.
平面三角形，键角小于120°
B.
平面三角形，键角120°
C.
三角锥形，键角小于109°28′
D.
三角锥形，键角109°28′
2.
下列分子的空间构型是正四面体形的是（
）
CH4
②NH3
③CF4
④SiH4
⑤C2H4
⑥CO2
A.
①②③
B.
①③④
C.
②④⑤
D.
①③⑤
3.
在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是
（
）
A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键
B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键
C．C-H之间是sp2形成的σ键，C-C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
D．C-C之间是sp2形成的σ键，C-H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
4.
下列分子的立体构型，可以用sp杂化方式解释的是（
）
A．
HCl
B．
BeCl2
C．
PCl3
D．
CCl4
5.
在BrCH＝CHBr分子中，C-Br键采用的成键轨道是（
）
A.
sp-p
B.
sp2-s
C.
sp2-p
D.
sp3-p
6.
试用杂化轨道理论说明下列分子或离子的几何构型。
（1）CO2（直线形）
（2）SiF4（正四面体）（3）BCl3（平面三角形）
（4）NF3（三角锥形）
（5）NO2-（V形）（6）N2H4（N-N单键，非平面形）
7.
试用杂化轨道理论分析为什么BF3的空间构型是平面三角形，而NF3是三角锥形的？
参考答案
一、1.(1)正四面体
完全相同
109.5°
正四面体型
s
p
杂化轨道理论
(2)共价
能量
能量相同
2.
2s
2px
2py
2pz
sp3
sp3
sp3
σ
3.
s
p
p轨道
s轨道
p轨道
л
二、1.轨道数目
180°
直线
120°
平面三角形
107.5°
四面体型
3.4
sp3
3
sp2
3
sp2
3
sp2
2
sp
【典题解悟】
例1.解析：甲醛分子分子(CH2O)中心C原子采用的是sp2杂化，三个杂化轨道呈平面三角形，2个sp2杂化轨道分别与一个H原子形成一个C—H 键，另一个sp2杂化轨道与O原子形成一个 键，C原子中未用于杂化的个p轨道与O原子的p轨道形成一个 键。
答案：CD
例2.解析：其中NF3、CH3-和
H3O+的中心原子N、C、O均为sp3杂化，但是只形成3个化学键，有1个杂化轨道被孤对电子占据，又由于价层电子对相互排斥，所以为三角锥形；只有BF3中的B以sp2杂化，形成平面正三角型分子。所以选C。
答案：C
【当堂检测】
1.C
2.
B
3.C
4.B
5.C
6.答案：（1）CO2：C以两个sp杂化轨道分别与两个O形成σ键。C上另两个未杂化的P轨道分别与两个O上的P轨道形成π键，分子构型为直线形。
（2）SiF4：Si以四个SP3杂化轨道分别与四个F形成σ键，分子构型为正四面体形。
（3）BCl3：B采取SP2杂化，三个SP2杂化轨道分别与三个Cl形成σ键，分子构型为平面三角形。
（4）NF3：N采取SP3杂化，其中一个轨道上有一对电子，不参与成键，另外三个杂化轨道分别与三个F形成σ键，由于一对电子的存在，三个F不可能平均瓜分N周围的空间，而是被孤对电子排斥到一侧，形成三角锥形结构。
（5）NO2-：N采取SP2杂化，其中两个杂化轨道分别与两个O形成σ键，另一个有一对孤对电子，未杂化的P轨道与两个O上的另一个P轨道形成π34键，形成V形分子结构。
（6）N2H4：N采取SP3杂化，四个杂化轨道中的三个分别与一个N和两个H形成三个σ键，每个N上还有一对孤对电子，故不可能为平面结构。
7.
答案：BF3中B的价电子结构为2s22p1，形成分子时，进行sp2杂化，三个sp2杂化轨道分别与三个F原子的p轨道成键，故BF3分子为平面三角形；NF3中的N价电子结构为2s22p3，形成分子时，进行sp3不等性杂化，其中一个sp3杂化轨道为孤对电子占有，另三个电子分别与F成键，故分子结构为三角锥型。第2章
化学键与分子间作用力
2.4
分子间作用力与物质性质
（1）与物质熔沸点的关系
气体分子能够凝结为液体和固体，是分子间作用力作用的结果。分子间引力越大，则越不易汽化，所以沸点越高，汽化热越大。固体熔化为液体时也要部分地克服分子间引力，所以分子间引力较大者，熔点较高，熔化热较大，具体地说，稀有气体和一些简单的对称分子以及同系物的熔沸点都随相对分子质量增大而升高，当然也是分子间作用力增大的结果；同分异构体中，支链越少，分子间作用力越大，沸点越高。
（2）分子间作用力与物质的熔解度的关系
液体的互溶以及固态、气态的非电解质在液体中的溶解度都与分子间作用力有密切的关系。例如，非极性分子组成的气体像稀有气体、H2、O2、N2和卤素等溶于非极性液体，主要是由于溶质分子与溶剂分子之间的色散力；至于溶解到极性溶剂里，虽然有诱导力等，但仍然是色散力起主要作用。因此，溶质或溶剂的极化率增大，溶解度增大，尤其当溶质和溶剂的极化率增大时，这种效应更明显。
极性溶剂的缔合作用主要是偶极间的相互作用，此种作用比溶质与溶剂分子间诱导力大得多，所以非极性溶质在极性溶剂里的溶解度一般是很小的，这也是“相似相溶”的依据之一.第3课时 分子的空间构型与分子性质
课程学习目标
1.了解极性分子、非极性分子、手性分子等概念。
2.能举例说明等电子原理的含义及应用。
3.认识分子的空间构型与分子极性的关系,能运用有关理论预测分子的极性。
知识记忆与理解
知识体系梳理
一、等电子原理
1.定义:
相同
相等的
或
具有相同的
和
等特征,这就是等电子原理的基本观点。
2.等电子原理的应用
利用等电子原理可以判断一些简单分子或离子的立体构型。
S、P等离子具有AX4的通式,价电子总数为32,中心原子采取
杂化,空间构型呈四面体形。
②S、P等离子具有AX3的通式,价电子总数为26,中心原子采取
杂化,空间构型呈三角锥形。
二、分子的对称性
1.依据
的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子称为对称分子。
2.手性碳原子
当
连接在碳原子上时,这个碳原子是不对称碳原子,称为手性碳原子。
3.含有手性碳原子的分子是手性分子。
三、分子的极性
1.极性分子和非极性分子
极性分子:分子内存在
的分子称为
。
非极性分子:分子内没有
的分子
2.分子极性的判断方法
①双原子分子的极性取决于键的极性
以极性键结合的双原子分子是
分子,如HCl、CO、NO等;以非极性键结合的双原子分子是
分子,如H2、O2、N2等。同种原子形成的双原子分子都是
分子。
多原子分子的极性取决于分子的空间构型
含有极性键的多原子分子,空间结构对称的是
分子,空间结构不对称的是
分子。
3.分子的极性对物质性质的影响
分子的极性对物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质有显著的影响,一般情况下,由极性分子构成的物质易溶于
溶剂,由非极性分子构成的物质易溶于
溶剂,这在化学上称为“相似相溶规则”。
基础学习交流
1.水是极性溶剂,苯是非极性溶剂。试判断构成下列物质的分子是不是极性分子,并比较这些物质在水和苯中的溶解性大小。
溴单质 氨气 甲烷 氟化氢
2.请指出下表中分子的空间构型,判断其中哪些属于极性分子,哪些属于非极性分子,并与同学交流讨论你的判断方法。
分子的空间构型与分子的极性
分子
空间构型
分子有无极性
分子
空间构型
分子有无极性
O2
HF
CO2
H2O
BF3
NH3
CCl4
预习检测
1.下列叙述中正确的是( )。
A.以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子
B.以极性键结合起来的分子一定是极性分子
C.非极性键只存在于双原子单质分子中
D.非极性分子中一定含有非极性共价键
2.下列分子属于非极性分子的是( )。
A.HCl B.CO C.N2 D.NH3
3.将几种分子晶体在水和四氯化碳中的溶解情况填入下表(填“易溶”或“不易溶”):
蔗糖
磷酸
碘
萘
水
四氯化碳
在两种溶剂中溶解情况存在差异的原因是
思维探究与创新
重点难点探究
探究:分子极性的判断
互动探究
下列叙述正确的是( )。
A.NH3是极性分子,分子中N原子处在由3个H原子所组成的三角形的中心
B.CCl4是非极性分子,分子中C原子处在由4个Cl原子所组成的正方形的中心
C.H2O是极性分子,分子中O原子不处在由2个H原子所连成的线段的中点
D.CO2是非极性分子,分子中C原子不处在2个O原子所连成的线段的中点
探究拓展
下列分子中,属于非极性分子的是 。
①SO2 ②BeCl2 ③BF3 ④SO3 ⑤NH3
名师点拨
分子极性的判断方法
判断ABn型分子是否有极性,关键是看分子的空间构型。
1.根据所含键的类型及分子的空间构型判断
只含有非极性键的分子一般是非极性分子,例如P4、C60(O3除外)等。如果含有极性键的分子的空间构型为直线形、正四面体形、三角双锥形、正八面体形等对称结构,则为非极性分子;如果含有极性键的分子的空间构型为V形、三角锥形、四面体(非正四面体)形等非对称结构,则为极性分子。
2.判断ABn型分子极性的经验规律
若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子;若不等,则为极性分子。如:BF3、CO2、CH4、SO3等分子中,B、C、S等元素的化合价的绝对值等于其主族序数,则BF3、CO2、CH4、SO3等分子为非极性分子;H2O、NH3、SO2、PCI3等分子是极性分子。
技能应用与拓展
当堂检测
1.下列分子属于极性分子的是( )。
A.NH3 B.CO2 C.Cl2 D.CH4
2.下列各组分子中都属于含极性键的非极性分子的是( )。
A.CO2、H2S
B.C2H4、CH4
C.Cl2、C2H2
D.NH3、HCl
3.二氯苯的同分异构体有非极性分子和极性分子两种,其中属于非极性分子的结构简式是 ;属于极性分子的结构简式是 。
总结评价与反思
思维导图构建
学习体验分享
参考答案
知识记忆与理解
知识体系梳理
一、1.化学通式
且价电子总数
分子
离子
立体构型
化学键类型
2.①sp3
②sp3
二、1.对称轴
2.四个不同的原子或基团
三、1.正、负两极
极性分子
正、负两极
2.①极性
非极性
非极性
②非极性
极性
3.极性
非极性
基础学习交流
1.【答案】溴单质、甲烷、苯是非极性分子,氨气、氟化氢和水是极性分子。根据“相似相溶规则”,溴单质、甲烷易溶于苯,不易溶于水;氨气、氟化氢不易溶于苯,但易溶于水。
2. 【答案】
分子的空间构型与分子的极性
分子
空间构型
分子有无极性
分子
空间构型
分子有无极性
O2
直线形
无
HF
直线形
有
CO2
直线形
无
H2O
V形
有
BF3
平面三角形
无
NH3
三角锥形
有
CCl4
正四面体形
无
预习检测
1.
【解析】对于抽象的选择题可用反例法以具体的物质判断正误。如O2、H2、N2等A项正确;以极性键结合起来的分子不一定是极性分子,若分子空间结构对称,正、负电荷中心重合,就是非极性分子,如CH4、CO2、CCl4、CS2等,B项错误;非极性键也存在于某些多原子共价化合物中,如H2O2、C2H4、C2H5OH等和某些离子化合物中,如Na2O2,C项错误;非极性分子中不一定含有非极性共价键,如CH4、CO2,D项错误。
【答案】A
2.【答案】C
3.
【答案】
蔗糖
磷酸
碘
萘
水
易溶
易溶
不易溶
不易溶
四氯化碳
不易溶
不易溶
易溶
易溶
根据“相似相溶规则”,极性溶质易溶于极性溶剂,水、蔗糖、磷酸是极性分子;非极性溶质易溶于非极性溶剂,碘、萘、四氯化碳是非极性分子
思维探究与创新
重点难点探究
互动探究
【解析】本题主要考查常见物质的结构和空间构型。NH3是空间构型为三角锥形的极性分子,A项错误;CCl4是以C原子为中心的正四面体形分子,B项错误;CO2是C原子在2个O原子中点的直线形分子,D项错误;而水分子是O原子在两个H原子中间
的“V”形分子,即,故C项正确。
【答案】C
探究拓展
【答案】②③④
技能应用与拓展
当堂检测
1.【解析】CO2、CH4的正、负电荷中心重合,Cl2只有非极性键,都是非极性分子。
【答案】A
2.
【解析】此题考查键的极性和分子的极性。A项中CO2结构为,H2S结构为,所以都含极性键,但H2S是极性分子;B项中C2H4结构为,CH4为正四面体结构,都含极性键,且都属于非极性分子;C项中Cl2不含极性键,D项中NH3、HCl为极性分子,都不符合题意。
【答案】B
3.【解析】苯是平面正六边形结构,二氯苯的同分异构体属于非极性分子的结构应是对称结构,即;属于极性分子的结构是不对称结构,即和。
【答案】;和一些典型的空间构型
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．有关原子杂化的说法正确的是( )
A．空间构型是正四面体的分子，中心原子都是以sp3杂化
B．苯分子中的碳原子以sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道也形成σ键
C．乙烯分子的碳原子以sp2杂化，其中，C—H之间是以sp2杂化轨道形成的σ键，C—C之间除了以sp2杂化轨道形成σ键外，未参加杂化的2p轨道也形成π键
D．只要分子的中心原子的杂化类型相同，分子的键角就一定相同
【解析】 A项，比如白磷分子虽然为正四面体，但却不发生杂化；B项，苯分子中的碳原子发生sp2杂化，碳原子之间以sp2杂化轨道形成σ键，每个碳原子上的未杂化的2p轨道重叠形成π键；D项，分子的中心原子的杂化类型相同，比如都是以sp3杂化的分子，由于中心原子上的孤对电子不同，对杂化轨道的排斥能力不同，导致分子的键角不同。
【答案】 C
2．s轨道和p轨道杂化的类型不可能有( )
A．sp1杂化
B．sp2杂化
C．sp3杂化
D．sp4杂化
【解析】 np轨道有三个：npx、npy、npz，当
s轨道和p轨道杂化时只有三种类型：①sp1杂化：即一个s轨道和一个p轨道的杂化；②sp2杂化：即一个s轨道和两个p轨道的杂化；③sp3杂化：即一个s轨道和三个p轨道的杂化。
【答案】 D
3．下列分子的空间构型是正四面体形的是( )
①CH4 ②NH3 ③CF4 ④SiH4 ⑤C2H4 ⑥CO2
A．①②③
B．①③④
C．②④⑤
D．①③⑤
【解析】 C原子与Si原子的价电子层都是ns2np2结构，参与成键时都是形成了4个sp3杂化轨道，故它们形成的①CH4，③CF4和④SiH4的空间构型都是正四面体形。而NH3为三角锥形，C2H4为平面形，CO2为直线形。
【答案】 B
4．下列分子中的中心原子的杂化轨道类型相同的是( )
A．CO2与SO2
B．CH4与NH3
C．BeCl2与BCl3
D．C2H4与C2H2
【解析】 A选项中CO2中心原子为sp1杂化，SO2中心原子为sp2杂化，A不正确；B选项中，CH4、NH3中心原子均为sp3杂化，B正确；C选项BeCl2中心原子为sp1杂化，BCl3中心原子为sp2杂化，C不正确；D选项C2H2中心原子为sp1杂化，C2H4中心原子为sp2杂化，D不正确。
【答案】 B
5．下列分子的空间构型为平面三角形的是( )
A．CO2
B．H2O
C．CH2O
D．NH3
【解析】 CO2是线形结构，A错；H2O是V形结构，B错；NH3是三角锥形结构，D错。
【答案】 C
6．下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是( )
A．CO2 B．H2S C．PCl3 D．SiCl4
【解析】 H2S中S原子与H2O中O原子的成键电子对数和孤电子对数都相同，故分子立体结构相似。
【答案】 B
7．对SO2与CO2说法正确的是( )
A．都是直线形结构
B．中心原子都采取sp1杂化
C．硫原子和碳原子上都没有孤对电子
D．SO2为V形结构，CO2为直线形结构
【解析】 CO2中碳原子是sp1杂化，是直线形结构，SO2中硫原子是sp2杂化，是V形结构，有1对孤对电子。
【答案】 D
8．已知在CH4中，C—H键间的键角为109.5°，NH3中，N—H键间的键角为107.3°，H2O中O—H键间的键角为104.5°，则下列说法中正确的是( )
A．孤对电子与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力
B．孤对电子与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力
C．孤对电子与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力
D．题干中的数据不能说明孤对电子与成键电子对间的斥力和成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系
【解析】 电子对斥力大小规律：孤对电子与孤对电子>孤对电子与成键电子对>成键电子对与成键电子对。
【答案】 A
9．如图在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是( )
A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键
B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键
C．C—H之间是sp2形成的σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
D．C—C之间是sp2形成的σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
【解析】 乙烯分子中每个碳原子均采取sp2杂化，其中杂化轨道形成5个σ键，未杂化的2p轨道形成π键。
【答案】 A
10．(1)在形成氨气分子时，氮原子中的原子轨道发生sp3杂化形成4个________，形成的4个杂化轨道中，只有________个含有未成对电子，所以只能与________个氢原子形成共价键，又因为4个sp3杂化轨道有一对________，所以氨气分子中的键角与甲烷不同。
(2)H＋可与H2O形成H3O＋，H3O＋中O原子采用________杂化。H3O＋中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大，原因为________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________。
【解析】 (1)在形成NH3分子时，氮原子的2p轨道和2s轨道发生sp3杂化，形成4个杂化轨道，，含有一对孤对电子，3个未成键的单电子，可以与3个氢原子形成3个σ键。
(2)H3O＋中O原子的价电子数为6＋2＝8个，价电子对为4对，所以杂化方式为sp3杂化；H3O＋中只有一对孤对电子，H2O中有两对孤对电子，对所成共价键的排斥力H2O大于H3O＋，使得H3O＋中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大。
【答案】 (1)sp3杂化轨道 3 3 孤对电子
(2)sp3 H3O＋分子中有一对孤对电子，H2O分子中有两对孤对电子，对形成的H—O的排斥力H2O大于H3O＋，造成H3O＋中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大
11．X、Y、Z均为短周期元素，可形成X2Z和YZ2两种化合物。X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子的K层的电子数目只有一个，Y位于X的下一周期，它的最外层电子数比K层多2个，而Z原子核外的最外层电子数比次外层电子数少2个。
(1)它们的元素符号分别为X________；Y________；Z________；
(2)用价电子对互斥理论判断：
物质
价电子对数
轨道杂化形式
分子的形状
成键电子对数
孤电子对数
X2Z
YZ2
【解析】 X原子的K层(第一层)的电子数只有一个，可知X为氢原子；Y位于X的下一周期，即为第二周期元素，它的最外层电子数比K层多2个，则其原子结构示意图为，故Y为C元素；Z原子核外的最外层电子数比次外层电子数少2个，且原子序数：Z>Y，则Z为S元素。从而推知X2Z为H2S，YZ2为CS2。
【答案】 (1)H C S
(2)
物质
价电子对数
轨道杂化形式
分子的形状
成键电子对数
孤电子对数
X2Z
2
2
sp3
V形
YZ2
2
0
sp1
直线形
12.A、B、C、D、E、F都是短周期元素，原子序数依次增大，B、C、D同周期，A、E同主族。A、C能形成两种液态化合物甲和乙，原子个数比分别为2∶1和1∶1。B元素原子有两个未成对电子，D是周期表中电负性最大的元素，F是地壳中含量最多的金属元素。根据以上信息回答下列问题：
【导学号：66240016】
(1)比较C、D对应氢化物的稳定性______________(填分子式)。
(2)甲、乙两分子中含有非极性共价键的是________(填分子式)，它的电子式为________。
(3)C、D、E、F的离子中，半径最小的是________(填离子符号)。
(4)B的氢化物的空间构型是________。
【解析】 A、C能形成两种液态化合物甲和乙，则甲和乙为H2O和H2O2，且原子序数A【答案】 (1)H2O(3)Al3＋ (4)正四面体形
[能力提升]
13．关于原子杂化轨道的说法正确的是( )
A．凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体形
B．CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合而形成的
C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合形成的一组能量相同的新轨道
D．凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
【解析】 中心原子采取sp3杂化，轨道形状是正四面体，但如果中心原子还有孤对电子，分子的空间结构不是正四面体。CH4分子中的sp3杂化轨道是C原子的一个2s与三个2p轨道杂化而成的。AB3型的共价化合物，A原子可能采取sp2杂化或sp3杂化。
【答案】 C
14．已知次氯酸分子的结构式为H—O—Cl，下列有关说法正确的是( )
A．O原子发生sp1杂化
B．O原子与H、Cl都形成σ键
C．该分子为直线形分子
D．该分子电子式是
【解析】 HClO分子的结构式为H—O—Cl，O原子应为sp3杂化，形成4个杂化轨道，其中有2个是孤对电子，另2个杂化轨道分别与H原子和Cl原子各形成1个σ键。因为O原子是sp3杂化，所以分子构型为V形，其电子式为，故B项正确。
【答案】 B
15．了解有机物分子中化学键特征以及成键方式是研究有机物性质的基础。下列关于有机物分子的成键方式的描述不正确的是( )
A．烷烃分子中碳原子均采用sp3杂化成键
B．炔烃分子中的碳碳叁键由1个σ键、2个π键组成
C．苯分子中所有碳原子均采用sp2杂化成键，苯环中存在6个碳原子共有的大π键
D．甲苯分子中所有碳原子均采用sp2杂化成键
【解析】 甲苯分子中，苯环上的碳原子都采用sp2杂化，但甲基上的碳原子采用sp3杂化，D错。
【答案】 D
16．元素X和Y属于同一主族。负二价的元素X和氢的化合物在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数为88.9%；元素X和元素Y可以形成两种化合物，在这两种化合物中，X的质量分数分别为50%和60%。
(1)确定X、Y两种元素在周期表中的位置分别为_________________、_________________。
(2)在元素X和元素Y两种元素形成的化合物中，写出X质量分数为50%的化合物的化学式_______；该分子的中心原子以_______杂化，分子构型为_______。
(3)写出X的质量分数为60%的化合物的化学式________；该分子的中心原子以________杂化，分子构型为________。
(4)由氢元素与X元素形成的化合物中，含有非极性键的是________(写分子式)，分子构型为V形的是________(写分子式)。
【解析】 根据氢化物化学式H2X，知×100%＝88.9%，M(X)≈16。可推知，X的相对原子质量为16，则Y为S，其氧化物分别为SO2、SO3，根据杂化轨道理论易确定其分子构型、极性。X元素为O，与氢元素形成两种化合物H2O和H2O2，其中H2O的分子构型为V形，H2O2分子中含有非极性键“—O—O—”。
【答案】 (1)第2周期ⅥA族 第3周期ⅥA族
(2)SO2 sp2 V形
(3)SO3 sp2 平面三角形
(4)H2O2 H2O第2课时 氢键与物质性质
学习目标 1.掌握氢键的概念、特征、表示方法以及形成条件。2.知道氢键的分类以及对物质性质的影响。
氢键与物质性质
1．氢键的概念
当氢原子与电负性大的原子X以__________结合时，H原子与另一个______________的原子Y之间的____________，它是一种较强的____________。
2．表示形式
(1)通常用__________表示氢键，其中X—H表示氢原子和X原子以__________相结合。
(2)氢键的键长是指__________间的距离，氢键的键能是指X—H…Y分解为__________和____所需要的能量。
3．形成条件
(1)氢原子位于X原子和Y原子之间。
(2)X、Y原子具有______________________________________________________。
(3)X、Y原子一般是位于元素周期表________的__________、__________和__________。
4．类型
氢键
5．特征
(1)氢键的作用能比____________的作用能大一些，比____________的键能小的多。
(2)氢键具有一定的__________和____________。
6．氢键对物质性质的影响
(1)当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将______________。
(2)当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将______________。
(3)氢键也影响物质的________、________等过程。
思维点拨 1.分子间作用力分为范德华力和氢键。
2．液态水中有三种作用力：(1)分子内氢氧原子间的共价键。(2)水分子间的范德华力。(3)水分子间的氢键。
1．下列叙述错误的是( )
A．范德华力是普遍存在的一种分子间作用力，属于电性作用
B．范德华力比较弱，但范德华力越强，物质的熔点和沸点越高
C．氢键属于一种较强的分子间作用力，只能存在于分子间
D．形成氢键时必须含有氢原子，另外氢原子两边的原子必须具有很强的电负性、很小的原子半径
2．下列各组分子之间存在氢键的是( )
①C2H6和CCl4 ②NH3和C6H6 ③CH3COOH和H2O ④CHCl3和CH2Cl2 ⑤HCHO和C2H5OH
A．①②④
B．③⑤
C．①②③④⑤
D．都不存在
3．下列现象中，不能用氢键解释的是( )
A．氨极易溶于水
B．醋酸与水能以任意比互溶
C．碘易溶于酒精
D．氨易液化
4．已知E元素在元素周期表的各元素中电负性最大，请用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键：_______________________________________________。
练基础落实
知识点一 氢键
1．如果取一块冰放在容器里，不断地升高温度，可以实现“冰→水→水蒸气→氢气和氧气”的变化，在各步变化时破坏的粒子间的相互作用力依次是( )
A．氢键、极性键、非极性键
B．氢键、氢键、极性键
C．氢键、氢键、非极性键
D．氢键、非极性键、极性键
2．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
B．分子间氢键的形成除使物质的熔、沸点升高，对物质的溶解、电离等也都有影响
C．范德华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，它广泛存在于自然界中
3．下列说法中，正确的是( )
A．氢键是一种化学键
B．氢键使物质具有较高的熔、沸点
C．能与水分子形成氢键的物质易溶于水
D．水结成冰体积膨胀与氢键无关
知识点二 形成氢键的条件
4．下列物质中不存在氢键的是( )
A．冰醋酸中醋酸分子之间
B．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子之间
D．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子之间
5．图中每条折线表示周期表ⅣA族～ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化，每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是( )
A．H2S
B．HCl
C．PH3
D．SiH4
知识点三 氢键对物质性质的影响
6．H2O与H2S结构相似，都是V形的极性分子，但是H2O的沸点是100℃，H2S的沸点是－60.7℃。引起这种差异的主要原因是( )
A．范德华力
B．共价键
C．氢键
D．相对分子质量
7．下列有关水的叙述中，不能用氢键的知识进行解释的是( )
A．水比硫化氢气体稳定
B．水的熔、沸点比硫化氢的高
C．氨气极易溶于水
D．冰的密度比水小，冰是一种具有许多空洞结构的晶体
练综合拓展
8．下列说法中正确的是( )
A．化学键的极性越大，键就越强
B．凡能形成氢键的物质，其熔、沸点比同类物质的熔、沸点高
C．CFH3分子中，既有H原子，又有电负性大、半径小的F原子，因此，CFH3分子间可以形成氢键
D．稀有气体能在温度充分降低时液化，而且随相对分子质量的增大熔点升高
9．利用蒸气密度法测量下列物质的相对分子质量时，哪种物质的测量值与真实的相对分子质量相差最大( )
A．HF
B．NO2
C．CH3CH2CH3
D．HBr
10.判断下列几组化合物的熔、沸点由高到低的顺序，并简要说明判断理由。
(1)CCl4、CF4、CBr4、CI4：_______________________________________________
________________________________________________________________________
__________________________________。
(2)乙醇、溴乙烷、乙烷：________________________________________________
________________________________________________________________________。
11．物质形成分子间氢键和分子内氢键对物质性质的影响有显著差异。根据下表数据，形成分子间氢键的物质是______(填物质字母代号)。
第2课时 氢键与物质性质
双基落实
一、
1．共价键 电负性很大 静电作用 静电作用
2．(1)X—H…Y 共价键 (2)X和Y X—H Y
3．(2)强的电负性和很小的原子半径 (3)右上角 氮原子 氧原子 氟原子
4．分子内氢键 相同 不同
5．(1)范德华力 化学键 (2)方向性 饱和性
6．(1)升高 (2)降低 (3)电离 溶解
课堂练习
1．C
2．B [根据氢键形成的条件可判断：只有CH3COOH和H2O、HCHO和C2H5OH分子之间可以形成氢键。]
3．C [氨自身易形成氢键，所以易液化，氨气分子与水分子间，醋酸分子与水分子间均形成氢键，所以二者都易溶于水，而C中碘与酒精不形成氢键，碘易溶于酒精，与氢键无关。]
4．F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O
解析 E元素在元素周期表的各元素中电负性最大，应为氟元素，其氢化物为HF，在溶液中存在的氢键有F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O。
课时作业
1．B [本题主要考查物质性质变化与氢键和共价键的关系。冰→水→水蒸气破坏的是分子间的氢键，而水蒸气→氢气和氧气，破坏的是极性键，B正确。]
2．D 3.C
4．D [只有非金属性很强的元素(如N、O、F)才能与氢元素形成强极性的共价键，分子间才能形成氢键，C—H不是强极性共价键。]
5．D [因为第2周期的非金属元素的气态氢化物中，NH3、H2O、HF分子之间存在氢键，它们的沸点高于同族其他元素气态氢化物的沸点，A、B、C不合题意，而CH4分子间不能形成氢键，所以a点代表的是SiH4。]
6．C 7.A
8．D [A说法错误，影响化学键强度的因素很多，键的极性只是其中之一；B说法错误，分子内氢键使化合物的熔、沸点降低；C说法错误，因为在CFH3分子中，是C—F和C—H间形成共价键，而在H与F之间并没有形成共价键，不符合形成氢键的条件，所以CFH3分子间不能形成氢键；D说法正确，稀有气体是非极性的单原子分子，分子间存在范德华力，所以在温度充分降低时液化，而且范德华力随着相对分子质量的增大而增大，所以熔点依次升高。]
9．A [HF由于氢键的原因易形成多聚分子(HF)n，因此测量的密度实际上是多聚氟化氢的相对分子质量，与HF的相对分子质量相比差距最大；测量NO2的相对分子质量时，由于存在2NO2??N2O4，NO2和N2O4必然同时存在，因此实际测量的相对分子质量应介于46(NO2)和92(N2O4)之间；CH3CH2CH3和HBr测量的气体密度不会有偏差。]
10．(1)CI4>CBr4>CCl4>CF4，相对分子质量增大，分子间作用力增大，熔、沸点升高
(2)乙醇>溴乙烷>乙烷，乙醇形成分子间氢键
解析 对于结构相似的物质，如果分子间只存在范德华力，物质熔、沸点一般随相对分子质量的增大而升高。如果有氢键则会出现反常，含氢键的物质熔、沸点较高。
11．B第三节
离子键、配位键与金属键
高考资源网1.
配合物的应用自然界中大多数化合物是以配合物的形式存在，因此，配合物化学所涉及的范围和应用是非常广泛的。
近年许多基本有机合成，如氧化、氢化、聚合、羰基化等许多重要反应，均可借助于以过渡金属配合物为基础的催化剂来实现。这些反应称为配位催化反应，目前国内外，利用配位催化生产化工产品已经不少，约占工业催化剂的15%，预示着将来会有更大的发展。
配合物也广泛地用在染料工业上。
生物体中的许多金属元素都是以配合物的形式存在的。如血红素就是铁的配合物，它与呼吸作用有密切关系。叶绿素是镁的配合物，是进行光合作用的关键物质。最近人们已普遍注意到各种金属元素在人体和动植物内部起着很重要的作用。如各种酶分子几乎都含有以配合物形态存在的金属元素，它们控制着生物体内极其重要的化学作用。配合物在药物治疗中也日益显示其强大生命力，例如，EDTA的钙是排除人体内铀、钍、钌等放射性元素的高效解毒剂。顺式二氯·二氨合铂（Ⅱ)、碳铂、二氯茂铁是发展中的第一至第三代的抗癌药物，且后两者对肾的损害作用小，但碳铂难溶于水，影响疗效。
目前证明对人体有特殊生理功能的必需微量元素有Mn、Fe、Co、Mo、I、Zn等；还有初步查明的必需元素有V、Cr、F、Si、Ni、Se、Sn等。它们是以配合物的形式存在人体内。微量元素在体内的分布极不均匀，如甲状腺中的碘，血红蛋白中的铁，造血组织中的钴，脂肪组织中的钒，肌肉组织中的锌，它们都具有重要的特异生理功能。有些微量元素是合成酶的关键成分（如Fe、Cu、Zn等），有些参与激素的作用（如Zn参与促进性腺激素的作用，Ni促进胰腺作用）；有些则影响核酸的代谢作用（如V、Cr、Ni、Fe、Cu等）。可见微量元素不仅对人体的正常生长、发育是必需的，而且对人体的其他生命活动有着极为重要的作用。在研究它们的配合物性能和结构方面的确是大有用武之地的。
2.
科学家第一次发现了五重化学键
据报道:
加州大学戴维斯分校的化学家合成了第一种这样一种稳定的化合物：两个金属原子间成五重键。用铬完成的这一工作可以让科学家对化学键的本质有新的认识。论文科学杂志已接受。
许多化学家正研究化学键是如何形成和断裂的。化学很长的一段历史上，只有单键、双键、三键为人所知。多重键在碳化学中特别重要，但是只有特定的金属在理论上能形成多于三重的化学键。该论文重要作者、加州大学戴维斯分校化学教授Philip
Power说。该化合物是一种黑红晶体，是由Philip
Power实验室的研究生Tailuan
(Peter)
Nguyen,合成的。这种铬基化合物在室温下是稳定的，但是在有水情况下会分解，并且当接触空气时会自燃。
为了合成这种化合物，Nguyen
和
Power把大的碳基分子接到铬原子上来限制铬原子的行为，然后他们就能使铬原子彼此成键。Power说，就我们所知，自然界中不存在着种多重键化合物。3.
金属键所谓金属键化合物，是指金属和金属之间，类金属和金属原子之间以共价键形式结合生成的化合物，其原子的排列遵循某种高度有序化的规律。金属间化合物是介于高温合金和陶瓷之间的一类新型高温结构材料，它们一般具有比高温合金要低的密度，而又具有比陶瓷材料要高的韧性。当它以微小颗粒形式存在于金属合金的组织中时，将会使金属合金的整体强度得到提高，特别是在一定温度范围内，合金的强度随温度升高而增强，这就使金属间化合物材料在高温结构应用方面具有极大的潜在优势。金属间化合物因阻碍晶粒移动，在使材料变脆的同时，也提高了材料的强度和耐热性。在七八百度的高温下，大多数金属间化合物只会更硬。然而事物的优劣总是一把双刃剑。伴随着金属间化合物的高温强度而来的，是它本质上难以克服的室温脆性。当30年代金属间化合物刚被发现时，它们的室温延性大多数为零，也就是说，一拉就会断。因此，许多人预言，金属间化合物作为一种大块材料是没有任何实用价值的。80年代中期，美国科学家们在金属间化合物室温脆性研究上取得了突破性进展，他们往金属间化合物中加人少量硼，可以使它的室温延伸率提高到50%，与纯铝的延性相当。这一重要发现及其所蕴含的巨大发展前景，吸引了各国材料科学家展开了对金属间化合物的深入研究，使之开始以一种崭新的面貌在新材料天地登台亮相。目前已有约300种金属间化合物可用，除了作为高温结构材料以外，金属间化合物的其他功能也被相继开发，稀土化合物永磁材料、储氢材料、超磁致伸缩材料、功能敏感材料等相继汹涌而来。金属间化合物材料的应用，极大地促进了当代高新技术的进步与发展，促进了结构与元器件的微小型化、轻量化、集成化与智能化，促进了新一代元器件的出现。第2章
化学键与分子间作用力
第2节
共价键与分子的空间构型（第2课时）
备课日期
2012
年
4月
18
日
课
型
新课
教
学
目
标
知识与技能
1.
学会用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型；2.
了解等电子原理，结合实例说明“等电子原理的应用”3.
初步认识价层电子对互斥模型
过程与方法
采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学
情感态度与价值观
教学重点
学会用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型
教学难点
学会用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型
教学方法
采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学
教学用具
Ppt
课时安排
1课时
教
学
内
容
设计与反思
一、复习导入:
杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角空间构型实例杂化轨道理论sp21800直线BeCl2sp231200平面三角形BF3sp34109028’四面体形CH4【引入课题】通过化学必修课程的学习，你已知道苯分子的结构简式为
从结构简式来看，苯分子好像具有双键，苯应当具有类似乙烯的化学性质，能使酸性KMn04溶液退色或使溴的四氯化碳溶液退色，但实验事实并非如此。那么，苯为什么不能使酸性KMn04溶液或溴的四氯化碳溶液退色呢 苯分子中究竟存在着怎样的化学键呢 二、讲授新课:【板书】2.苯分子的空间构型【阅读p-42-43】【探究内容】1.
苯分子中碳原子采用的那种杂化方式，碳碳间，碳氢间是如何成键的？2.
大π键是如何形成的？【阐述】根据杂化轨道理论，形成苯分子时每个碳原子中的原子轨道发生sp2杂化（如S、Px、Py），由此形成的三个SP2杂化轨道在同一平面上，这样，每个碳原子的两个SP2杂化轨道上的电子分别与邻近的两个碳原子的SP2杂化轨道上的电子配对形成σ键，于是六个碳原子组成一个正六边形的碳环;每个碳原子的另一个SP2杂化轨道上的电子分别与一个氢原子的1S电子配对形成σ键。与此同时，每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参加杂化的2P轨道（如2PX），它们均含有一个未成对电子。这六个碳原子的2p轨道相互平行，它们以“肩并肩”的方式相互重叠，从而形成含有六个电子、属于六个原子的π键。人们把这种在多原子间形成的多电子的π键称为大π键。所以，在苯分子中，整个分子呈平面正六边形、六个碳碳键完全相同，键角皆为120°。正是由于苯分子所具有的这种结构特征，使得它表现出特殊的稳定性，而不象乙烯那样容易被酸性高锰酸钾溶液氧化或溴的四氯化碳溶液褪色。【拓展视野】引导学生得出由于中心原子的孤对电子占有一定的空间，对其他成键电子对存在排斥力，影响其分子的空间结构。——引出价层电子对互斥模型【板书】3.价层电子对互斥模型【讲解分析】价层电子对互斥模型把分子分成两大类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。如HgCl2、BF3、CCL4等分子中的C原子。它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测，概括如下：
【归纳总结】（1）对ABm型分子，若中心原子A价层电子对只有成键电子对（即中心原子的价电子都用于形成共价键），则价层电子对的相对位置就是分子的构型；
（2）若中心原子A价层电子对包括成键电子对和孤对电子（中心原子上有孤对电子），则价层电子对的相对位置不是分子的构型【活动探究】等电子原理【板书】3.等电子原理及其应用【阅读后思考】
1.
等电子原理的概念
2.
根据上述原理，思考并讨论仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：
和
；
和
。3.
此后，等电子原理又有所发展。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。根据上述原理，思考并讨论在短周期元素组成的物质中，与NO2—互为等电子体的分子有：
、
。三、课堂小结:四、课堂练习:1.
下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是
(
)A．CO2与SO2
B．CH4与NH3
C．BeCl2与BF3
D．C2H2与C2H4第三节
（第1课时）离子键
复习检测:
【独立完成，不讨论】
1、用电子式表示：
1）、钠离子、镁离子、氯离子、氧离子
2）、氯化钠、氧化镁
2、用电子式表示下列物质的形成过程：
1）、氯化钠、氧化镁
2）、硫化钾、溴化镁
下图1是氯化钠的晶体结构模型：下图2是氯化铯的晶体结构模型
课堂检测:
【独立完成，不讨论】
1.下列说法正确的是：
(
)
A.离子键就是阴阳离子间的静电引力
B.所有金属元素与所有非金属元素间都能形成离子键
C.钠原子与氯原子结合成氯化钠后体系能量降低
D.在离子化合物CaCl2中，两个氯离子间也存在离子键
2.关于化学键的下列表述中，正确的是
(
)
A．离子化合物一定含共价键
B．共价化合物可能含离子键
C．离子化合物中只含离子键
D．共价化合物中不含离子键
3．下列叙述不正确的是
(
)
A．活泼金属与活泼非金属化合时，能形成离子键
B．阴、阳离子通过静电引力所形成的化学键叫做离子键
C．离子所带电荷的符号和数目与原子成键时得失电子有关
D．阳离子半径比相应的原子半径小，而阴离子半径比相应的原子半径大
4.下列物质中属于离子化合物的是(
)
A．Na2O
B．HNO3
C．HCl
D．NH3
5．下列化合物中，阳离子与阴离子半径之比最大的是
(
)
A．LiCl
B．NaBr
C．KI
D．KF第2章
化学键与分子间作用力
第2节
共价键与分子的空间构型（第1课时）
备课日期
课
型
新课
教
学
目
标
知识与技能
1.
理解杂化轨道理论的主要内容，掌握三种主要的杂化轨道类型；2.
学会用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型过程与方法：
过程与方法
采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学
情感态度与价值观
培养学生辩证的价值观。
教学重点
理解杂化轨道理论的主要内容，掌握三种主要的杂化轨道类型
教学难点
理解杂化轨道理论的主要内容，掌握三种主要的杂化轨道类型
教学方法
采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学
教学用具
Ppt
课时安排
1课时
教
学
内
容
设计与反思
【回顾】回忆化学必修课程中有关化学键的知识，回答以下几个问题：（1）化学键的定义及基本分类（2）离子键、共价键的定义（3）离子化合物、共价化合物的定义二、讲授新课:【PPT】【课题引入】在宏观世界中，花朵、蝴蝶、冰晶等诸多物质展现出规则与和谐的美。科学巨匠爱因斯坦曾感叹：“在宇宙的秩序与和谐面前，人类不能不在内心里发出由衷的赞叹，激起无限的好奇。”实际上，宏观的秩序与和谐源于微观的规则与对称。通常，不同的分子具有不同的空间构型。例如，甲烷分子呈正四面体形、氨分子呈三角锥形、苯环呈正六边形。那么，这些分子为什么具有不同的空间构型呢 【思考】美丽的鲜花、冰晶、蝴蝶与微观粒子的空间构型有关吗？【活动探究】你能身边的材料动手制作水分子、甲烷、氨气、氯气的球棍模型吗？【过渡】我们知道，共价键具有饱和性和方向性，所以原子以共价键所形成的分子具有一定的空间构型。【板书】一、一些典型分子的空间构型甲烷分子的形成及立体构型【联想质疑】研究证实，甲烷(CH4)分子中的四个C—H键的键角均为l09．5 ，从而形成非常规则的正四面体构型。原子之间若要形成共价键，它们的价电子中应当有未成对的电子。碳原子的价电子排布为2s22p2，也就是说，它只有两个未成对的2p电子，若碳原子与氢原子结合，则应形成CH2；即使碳原子的一个2s电子受外界条件影响跃迁到2p空轨道，使碳原子具有四个未成对电子，它与四个氢原子形成的分子也不应当具有规则的正四面体结构。那么，甲烷分子的正四面体构型是怎样形成的呢 【过渡】为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，【阅读教材40页】【板书】1.
杂化原子轨道
在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫做原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。【PPT】【思考与交流】甲烷分子的轨道是如何形成的呢？形成甲烷分子时，中心原子的2s和2px，2py，2pz等四条原子轨道发生杂化，形成一组新的轨道，即四条sp3杂化轨道，这些sp3杂化轨道不同于s轨道，也不同于p轨道。根据参与杂化的s轨道与p轨道的数目，除了有sp3杂化外，还有sp2
杂化和sp杂化，sp2
杂化轨道表示由一个s轨道与两个p轨道杂化形成的，sp杂化轨道表示由一个s轨道与一个p轨道杂化形成的【PPT】【板书】2.
常见的SP杂化过程
【阐述】杂化轨道在角度分布上比单纯的S或P轨道在某一方向上更集中(比较图2-2-2中的S、P轨道和杂化后形成的sp，杂化轨道)，从而使它在与其他原子的原子轨道成键时重叠的程度更大，形成的共价键更牢固。由于甲烷分子中碳原子的杂化轨道是由一个2s轨道和三个2p轨道重新组合而成的，故称这种杂化为sp3杂化形成的四个杂化轨道则称为sp3杂化轨道。鲍林还根据精确计算得知每两个sp3杂化轨道的夹角为l09．5 。由于这四个杂化轨道的能量相同，根据洪特规则，碳原子的价电子以自旋方向相同的方式分占各个轨道。因此，当碳原子与氢原子成键时，碳原子中每个杂化轨道的一个未成对电子与一个氢原子的1s电子配对形成一个共价键，这样所形成的四个共价键是等同的，从而使甲烷分子具有正四面体构型，【过渡】
s轨道与p轨道的杂化(简称sp型杂化)有多种情况【PPT】【板书】（2）SP杂化：一个s轨道和一个P轨道杂化可形成两个sp杂化轨道，这种杂化称为sp1杂化直线型（BeCl2）【交流与讨论】用杂化轨道理论分析乙炔分子的成键情况平面正三角形（BF3）【交流与讨论】用杂化轨道理论分析乙烯分子的成键情况【交流·研氮原子的价电子排布为2s22p3，，三个2p轨道中各有一个未成对电子，可分别与一个氢原子的ls电子形成一个盯键。如果真是如此，那么三个2p轨道相互垂直，所形成的氨分子中N—H键间的键角应约为90 。但是，实验测得氨分子中N—H键的键角为107．30 。试解释其中的原因，并与同学们进行交流。【阐述】在形成氨分子时，氮原子的2s和2p原子轨道也发生了sp，杂化，生成四个sp3杂化轨道。在所生成的四个Sp3杂化轨道中，有三个轨道各含有一个未成对电子，可分别与一个氢原子的1s电子形成一个σ键，另一个sp3杂化轨道中已有两个电子(孤对电子)，不能再与氢原子形成σ键了。所以，一个氮原子只能与三个氢原子结合，形成氨分子。三、课堂小结:四、课堂练习:
Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知：①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；②Y原子价电子（外围电子）排布msnmpn
③R原子核外L层电子数为奇数；④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。请回答下列问题：（1）Z2+
的核外电子排布式是
、Z
的价电子排布式是
（2）Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为
（用元素符号作答）（3）五种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体化学式为
。（4）Q的一种氢化物相对分子质量为26，其中分子中的σ键与π键的键数之比为
、其中心原子的杂化类型为
（5）QX2的中心原子的杂化类型为
。（6）Q与R形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，甲的中心原子的第1节 共价键模型
1．了解共价键的形成、本质、特征和分类。
2．了解σ键和π键的区别，会判断共价键的极性。(重点)
3．认识键能、键长、键角等键参数的概念，并能应用其说明简单分子的某些性质。(难点)
共
价
键
基础·初探]
教材整理1 共价键的形成及本质
1．概念
原子间通过共用电子形成的化学键。
2．本质
高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用。
3．形成元素
通常是电负性相同或差值小的非金属元素原子。
4．表示方法
(1)用一条短线表示由一对共用电子所形成的共价键，如H—H、H—Cl；
(2)“”表示原子间共用两对电子所形成的共价键(共价双键)；
(3)“≡”表示原子间共用三对电子所形成的共价键(共价叁键)。
(1)电负性相同或差值小的非金属原子形成的化学键是共价键。(√)
(2)金属元素与非金属元素之间不能形成共价键。(×)
(3)共价键是一种电性吸引。(×)
(4)CO2分子结构式为O＝C＝O。(√)
教材整理2 共价键的分类
1．分类
2．极性键和非极性键：按两原子核间的共用电子对是否偏移可将共价键分为极性键和非极性键
形成元素
电子对偏移
原子电性
非极性键
同种元素
因两原子电负性相同，共用电子对不偏移
两原子均不显电性
极性键
不同种元素
电子对偏向电负性大的原子
电负性较大的原子显负电性
从电负性角度分析H—F键和H—Cl键的极性大小。
【提示】 电负性F＞Cl。分别与H原子形成共价键时，共用电子对更偏向F原子，故极性H—F＞H—Cl。
教材整理3 共价键的特征
1．共价键的饱和性
每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的，这称为共价键的饱和性。共价键饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。
2．共价键的方向性
在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键越牢固，因此，共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成。共价键的方向性决定着分子的空间构型。
(1)共价键都具有饱和性。(√)
(2)共价键都具有方向性。(×)
(3)原子轨道重叠越多，共价键越牢固。(√)
(4)氨分子中，NN∶NH＝1∶3，体现了共价键饱和性。(√)
合作·探究]
探究背景]
各物质的分子式，氢气：H2 氮气：N2 氨气：NH3
探究问题]
1．只含σ键的分子________；
既含σ键，又含π键的分子________。
【提示】 H2、NH3 N2
2．试解释NH3分子中N原子为1个，氢原子只能为3个的原因。
【提示】 两原子电子式分别为：和，N原子最外层有3个未成对电子。H原子有1个未成对电子，形成共价键时每个N原子只需3个H原子分别形成3对共用电子对，达到共价键的饱和性，从而决定了分子中的原子个数。
核心·突破]
1．共价键的分类
分类标准
类型
共用电子对数
单键、双键、叁键
共用电子对的偏移程度
极性键、非极性键
原子轨道重叠方式
σ键、π键
2.σ键与π键的比较
键类型
σ键
π键
原子轨道重叠方式
沿键轴方向“头碰头”重叠
沿键轴方向“肩并肩”重叠
原子轨道重叠部位
两原子核之间，在键轴处
键轴上方和下方，键轴处为零
原子轨道重叠程度
大
小
键的强度
较大
较小
分类
s—s，s—p，p—p
p—p
化学活泼性
不活泼
活泼
稳定性
一般来说σ键比π键稳定，但不是绝对的
3.单键、双键、叁键 σ键、π键的关系
单键是σ键，双键含1个σ键1个π键，叁键含1个σ键2个π键
题组·冲关]
1．下列关于共价键的说法正确的是( )
A．共价键只存在于共价化合物中
B．只含有共价键的物质一定是共价化合物
C．非极性键只存在于单质分子中
D．离子化合物中既可能含有极性键也可能含有非极性键
【解析】 共价键可能存在于共价化合物中也可能存在于离子化合物中，可能是极性共价键也可能是非极性共价键；单质中形成的共价键为非极性共价键；离子化合物中可能含有极性共价键也可能含有非极性共价键。
【答案】 D
2．下列物质只含共价键的是( )
A．Na2O2
B．H2O
C．NH4Cl
D．NaOH
【解析】 Na2O2、NH4Cl、NaOH既含离子键又含共价键，H2O中只含共价键。
【答案】 B
3．用“—”表示物质分子中的共价键：
【导学号：66240012】
Cl2、CH4、O2、H2O2、C2H2
【答案】 Cl—Cl、，O===O，H—O—O—H，H—C≡C—H
【温馨提示】 活泼的金属元素与活泼的非金属元素之间可形成共价键，如AlCl3中只存在共价键。
4．下列分子中，只有σ键没有π键的是( )
A．CH4
B．N2
C．CH2===CH2
D．CH≡CH
【解析】 两原子间形成共价键，先形成σ键，然后再形成π键，即共价单键全部为σ键，共价双键、共价叁键中一定含有一个σ键，其余为π键。
【答案】 A
5．下列说法中不正确的是( )
A．一般σ键比π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，最多有一个σ键
C．气体单质中，一定有σ键，可能有π键
D．N2分子中有一个σ键，2个π键
【解析】 气体单质中不一定含σ键，如稀有气体分子均为单原子分子，分子内无化学键。
【答案】 C
6．下列物质的分子中既含有极性键，又含有非极性键的是( )
A．CO2
B．H2O
C．H2O2
D．H2
【解析】 判断极性键和非极性键的标准是成键原子是否为同种元素的原子。CO2(O===C===O)、H2O(H—O—H)分子中只有极性键；H2分子中只有非极性键；而H2O2分子的结构式为H—O—O—H，既有极性键，又有非极性键。
【答案】 C
7．①CH4 ②NH3 ③N2 ④H2O2 ⑤C2H4 ⑥C2H2 ⑦HCl
(1)分子中只含σ键的是(填序号下同)。
①②④⑦，含2个π键的是③⑥，既含σ键，又含π键的是③⑤⑥；只含极性键的是①②⑦，只含非极性键的是③，既含极性键又含非极性键的是④⑤⑥。
【规律总结】 (1)s轨道与s轨道(或p轨道)只能形成σ键，不能形成π键。
(2)两个原子间可以只形成σ键，但不可以只形成π键。
(3)在同一个分子中，σ键一般比π键强度大。
8．共价键是有饱和性和方向性的，下列关于共价键这两个特征的叙述中不正确的是( )
A．共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的
B．共价键的方向性是由成键原子的轨道的方向性决定的
C．共价键的方向性决定了分子的空间构型
D．共价键的方向性与原子轨道的重叠程度有关
【解析】 共价键的方向性与原子轨道的伸展方向有关。
【答案】 D
9．下列说法正确的是( )
A．若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性
B．H3O＋的存在说明共价键不具有饱和性
C．所有共价键都有方向性
D．两个原子轨道发生重叠后，电子仅存在于两核之间
【解析】 S原子有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，形成的氢化物为H2S，A项对；H2O能结合1个H＋形成H3O＋，并不能说明共价键不具有饱和性，B项错；H2分子中，H原子的s轨道成键时，因为s轨道为球形，所以H2分子中的H—H键没有方向性，C项错；两个原子轨道发生重叠后，电子只是在两核之间出现的概率大，D项错。故选A。
【答案】 A
10．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．硫原子的电子排布
C．共价键的方向性
D．硫原子中p轨道的形状
【解析】 共价键的方向性决定了分子的空间构型。
【答案】 C
键
参
数
基础·初探]
教材整理1 三个重要的键参数
1．键能
(1)概念：在101.3
kPa，298
K的条件下，断开1_mol
AB(g)分子中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量，叫A—B键的键能。
(2)表示方式和单位
表示方式：EA－B，单位：kJ·mol－1。
(3)意义
表示共价键的强弱，键能越大，键越牢固。
2．键长
(1)概念：两个成键原子的原子核间的距离叫做该化学键的键长。
(2)意义：键长越短，化学键越强，键越牢固。
3．键角
(1)概念：在多原子分子中，两个化学键的夹角叫键角；
(2)意义：可以判断多原子分子的空间构型。
(1)断开化学键需吸收能量。(√)
(2)键能EH—Cl＞EH—Br。(√)
(3)键长越长，分子越稳定。(×)
(4)键角可以决定分子空间构型。(√)
教材整理2 常见物质的键角及分子构型
分子
键角
空间构型
CO2
180°
直线形
H2O
104.5°
V形
NH3
107.3°
三角锥形
三个键参数中，有哪几种决定化学键稳定性？
【提示】 键能和键长。
核心·突破]
1．键参数
(1)键能：
①键能单位为kJ·mol－1；
②形成化学键时通常放出能量，键能通常取正值；
③键能越大，即形成化学键时放出的能量越多，意味着这个化学键越稳定，越不容易断开。
(2)键长：键长越短，往往键能越大，共价键越稳定。
(3)键角：键角常用于描述多原子分子的空间构型。如三原子分子CO2的结构式为O===C===O，键角为180°，为直线形分子；三原子分子H2O中的键角为104.5°，是一种V形(角形)分子；四原子分子NH3中的键角是107.3°，分子呈三角锥形。
2．键参数与分子性质的关系
题组·冲关]
1．关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是( )
A．键角是描述分子立体结构的重要参数
B．键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关
C．键能越大，键长越长，共价化合物越稳定
D．键角的大小与键长、键能的大小无关
【解析】 键长越长，共价化合物越不稳定。
【答案】 C
2．三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形，下列关于三氯化磷分子空间构型理由的叙述，正确的是( )
A．PCl3分子中P—Cl三个共价键的键长、键角都相等
B．PCl3分子中P—Cl三个共价键键能、键角均相等
C．PCl3分子中的P—Cl键属于极性共价键
D．PCl3分子中P—Cl键的三个键角都是100.1°，键长相等
【解析】 PCl3分子是由P—Cl极性键构成的极性分子，其结构类似于NH3。
【答案】 D
3．碳和硅的有关化学键键能如下表所示，简要分析和解释下列有关事实：
化学键
C—C
C—H
C—O
Si—Si
Si—H
Si—O
键能/(kJ·mol－1)
356
413
336
226
318
452
(1)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是_______________________________________________________
__________________________________________________________。
(2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是
_____________________________________________________________。
【解析】 (1)C—C键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成。
(2)C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键。
【答案】 (1)依据图表中键能数据分析，C—C键、C—H键键能大，难断裂；Si—Si键、Si—H键键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以生成
(2)SiH4稳定性小于CH4，更易生成氧化物，是因为C—H键键能大于C—O键的，C—H键比C—O键稳定。Si—H键键能远小于Si—O键的，不稳定，倾向于形成稳定性更强的Si—O键
【规律方法】 (1)键能与键长反映键的强弱程度，键长与键角用来描述分子的空间构型，轨道的重叠程度越大，键长越短，键能越大，化学键越稳定。
(2)对键能的概念把握不准，容易忽略键能概念中的前提条件——气态基态原子。
(3)同种元素原子形成的化学键的键能相比较，则有E(叁键)>E(双键)>E(单键)。
4．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109.5°
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对孤电子对
【解析】 白磷的正四面体结构不同于甲烷的空间结构；由于白磷分子中无中心原子，根据共价键的方向性和饱和性，每个磷原子都以3个共价键与其他3个磷原子结合形成共价键，从而形成正四面体结构，所以键角为60°，总共有6个共价单键，每个磷原子含有一对孤电子对，总计有4对孤电子对。
【答案】 C
5．CO2、C2H2、CH4、H2O、NH3、H2S、CCl4分子空间构型：
(1)直线形的CO2、C2H2；
(2)V形的H2O、H2S；
(3)正四面体形的CH4、CCl4；
(4)三角锥形的NH3。
6．已知H—H键的键能为436
kJ·mol－1，H—N键的键能为391
kJ·mol－1，根据热化学方程式N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92
kJ·mol－1，则N≡N键的键能是( )
A．431
kJ·mol－1
B．946
kJ·mol－1
C．649
kJ·mol－1
D．869
kJ·mol－1
【解析】 据ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和可知：E(N≡N)＋3E(H—H)－6E(H—N)＝ΔH，则，E(N≡N)＋3×436
kJ·mol－1－6×391
kJ·mol－1＝－92
kJ·mol－1，解得：E(N≡N)＝946
kJ·mol－1。
【答案】 B
7．某些化学键的键能如下表(kJ·mol－1)。
键
H—H
Cl—Cl
Br—Br
I—I
H—Cl
H—Br
H—I
键能
436
247
193
151
431
363
297
(1)1
mol
H2在2
mol
Cl2中燃烧，放出热量________kJ。
(2)在一定条件下，1
mol
H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的顺序是________(填序号)。
a．Cl2＞Br2＞I2 b．I2＞Br2＞Cl2 c．Br2＞I2＞Cl2
预测1
mol
H2在足量F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热________。
【解析】 (1)1
mol
H2在2
mol
Cl2中燃烧，参加反应的H2和Cl2都是1
mol，生成2
mol
HCl，故放出的热量为431
kJ·mol－1×2
mol－436
kJ·mol－1×1
mol－247
kJ·mol－1×1
mol＝179
kJ。
(2)由表中数据计算知H2在Cl2中燃烧放热最多，在I2中燃烧放热最少；由以上结果分析，生成物越稳定，放出热量越多。因稳定性HF＞HCl，故知H2在F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热多。
【答案】 (1)179 (2)a 多
【规律总结】 (1)化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，化学反应的热效应本质上来源于旧化学键的断裂和新化学键的形成时键能的变化。因此，键能是与化学反应中能量变化有关的物理量。
(2)当旧化学键断裂所吸收的能量大于新化学键形成所放出的能量时，该反应为吸热反应，反之则为放热反应。
(3)ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。ΔH＜0为放热反应，ΔH＞0为吸热反应。
学业分层测评(六) 共价键模型
(建议用时：45分钟)
学业达标]
1．下列说法正确的是( )
A．键角越大，该分子越稳定
B．共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定
C．CH4、CCl4中键长相等，键角不同
D．C===C键的键能是C—C键的2倍
【解析】 A项，键角是决定分子空间构型的参数，与分子的稳定性无关；C项，CH4、CCl4中C—H键键长小于C—Cl键键长，键角均为109.5°；D项，C===C键由σ键和π键组成，C—C键为σ键，故C===C键的键能小于C—C键键能的2倍。
【答案】 B
2．下列分子中的σ键是由两个原子的s轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是( )
A．H2 B．CCl4 C．Cl2 D．F2
【解析】 各分子中的σ键轨道重叠为最外层未成对电子所在轨道进行重叠，情况如下：H2：1s1—1s1，CCl4：2p1—3p1，Cl2：3p1—3p1，F2：2p1—2p1。
【答案】 A
3．下列有关σ键的说法错误的是( )
A．如果电子云图像是由两个s电子重叠形成的，那么形成s—s
σ键
B．s电子与p电子形成s—p
σ键
C．p电子和p电子不能形成σ键
D．HCl分子里含有一个s—p
σ键
【解析】 p电子和p电子头碰头时也能形成σ键。
【答案】 C
4．(2016·泰安高二检测)下列说法中正确的是( )
A．p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成σ键
B．p轨道之间以“头碰头”重叠可形成π键
C．s和p轨道以“头碰头”重叠可形成σ键
D．共价键是两个原子轨道以“头碰头”重叠形成的
【解析】 轨道之间以“肩并肩”重叠形成π键，“头碰头”重叠形成σ键，共价键可分为σ键和π键。
【答案】 C
5．(2016·唐山高二检测)以下说法正确的是( )
A．共价化合物内部可能有极性键和非极性键
B．原子或离子间相互的吸引力叫化学键
C．非金属元素间只能形成共价键
D．金属元素与非金属元素的原子间只形成离子键
【解析】 全部由共价键形成的化合物是共价化合物，则共价化合物内部可能有极性键和非极性键，如乙酸、乙醇中，A正确；相邻原子之间强烈的相互作用是化学键，包括引力和斥力，B不正确；非金属元素间既能形成共价键，也能形成离子键，如氯化铵中含有离子键，C不正确；金属元素与非金属元素的原子间大部分形成离子键，但也可以形成共价键，如氯化铝中含有共价键，D不正确。
【答案】 A
6．(双选)下列说法中正确的是( )
A．键能越小，表示化学键越牢固，难以断裂
B．两原子核越近，键长越短，化学键越牢固，性质越稳定
C．破坏化学键时，消耗能量，而形成新的化学键时，则释放能量
D．键能、键长只能定性地分析化学键的特性
【解析】 键能越大，键长越短，化学键越牢固。
【答案】 BC
7．下列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．稀有气体一般难发生反应
C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D．F2比O2更容易与H2反应
【解析】 由于N2分子中存在N≡N，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；稀有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，所以更容易生成HF。
【答案】 B
8．下列有关化学键类型的叙述正确的是( )
【导学号：66240013】
A．全部由非金属构成的化合物中肯定不存在离子键
B．所有物质中都存在化学键
C．已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D．乙烷分子中只存在σ键，不存在π键
【解析】 铵盐是离子化合物，含有离子键，但其全部由非金属构成，A项错；稀有气体的原子本身就达到稳定结构，不存在化学键，B项错；乙炔中存在3个σ键和2个π键，2个C—H键和碳碳叁键中的1个键是σ键，而碳碳叁键中的另外2个键是π键，C项错。
【答案】 D
9．意大利罗马大学的Fulvio
Cacace等人获得了极具理论研究意义的气态N4分子，其分子结构如图所示。已知断裂1
mol
N—N吸收167
kJ热量，生成1
mol
N≡N放出942
kJ热量，根据以上信息和数据，判断下列说法正确的是( )
A．N4属于一种新型的化合物
B．N4分子中存在非极性键
C．N4分子中N—N键角为109.5°
D．1
mol
N4转变成N2将吸收882
kJ热量
【解析】 N4是由氮元素形成的一种单质，不是新型的化合物，A错；氮元素是活泼的非金属元素，氮元素与氮元素之间形成的是非极性键，B正确；N4分子是正四面体结构，键角是60°，C错；已知断裂1
mol
N—N吸收167
kJ热量，生成1
mol
N≡N放出942
kJ热量，则1
mol
N4转变成N2时的反应热ΔH＝6×167
kJ·mol－1－2×942
kJ·mol－1＝－882
kJ·mol－1，即该反应是放热反应，因此1
mol
N4转变成N2将放出882
kJ热量，D错误。
【答案】 B
10．分析下列化学式中加点的元素，选出符合题目要求的选项填在横线上。
(1)所有的价电子都参与形成共价键的是________；
(2)只有一个价电子参与形成共价键的是________；
(3)最外层含有一对未成键电子的是________；
(4)既含有极性键又含有非极性键的是________；
(5)既含有σ键又含有π键的是________。
【解析】 六种物质的加点元素均为短周期元素，价电子即最外层电子。电子式分别为
由电子式可推得成键情况。
【答案】 (1)D、E (2)C (3)A、F (4)E (5)E、F
11．(2016·青岛高二检测)回答下列问题：
(1)1
mol
CO2中含有的σ键数目为________。
(2)已知CO和CN－与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为________。HCN分子中σ键与π键数目之比为________。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的—个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：
N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－1
038.7
kJ·mol－1
若该反应中有4
mol
N—H键断裂，则形成的π键有________mol。
(4)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子，该分子中σ键与π键的个数比为________。
(5)1
mol乙醛分子中含σ键的数目为________个，1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为________。
(6)CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是________________________________________________________________。
【解析】 (1)CO2分子内含有碳氧双键，双键中一个是σ键，另一个是π键，则1
mol
CO2中含有的σ键个数为2NA。
(2)N2的结构式为N≡N，推知CO结构式为C≡O，含有1个σ键、2个π键；CN－结构式为C≡N]－，HCN分子结构式为H—C≡N，HCN分子中σ键与π键均为2个。
(3)反应中有4
mol
N—H键断裂，即有1
mol
N2H4参加反应，生成1.5
mol
N2，则形成的π键有3
mol。
(4)设分子式为CmHn，则6m＋n＝16，解之得m＝2，n＝4，即C2H4，结构式为。单键为σ键，双键有1个σ键和1个π键，所以一个C2H4分子中共含有5个σ键和1个π键。
(5)乙醛与CO(NH2)2的结构简式分别为，故1
mol乙醛中含有σ键6NA个，1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键。
(6)两个成键原子的电负性差别越大，它们形成共价键的极性就越大(或从非金属性强弱上来判断)。由于电负性：F＞O＞N＞C，因此四种元素与H形成的共价键的极性：F—H＞O—H＞N—H＞C—H。
【答案】 (1)2NA或1.204×1024 (2)1∶2 1∶1 (3)3 (4)5∶1 (5)6NA或3.612×1024 7 (6)HF＞H2O＞NH3＞CH4
12．A、B、C、D、E五种元素原子序数依次增大，A元素原子的价电子排布为ns2np2，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，E元素原子的价电子排布为3d64s2。C、D的电离能数据如下(kJ·mol－1)：
I1
I2
I3
I4
C
738
1
451
7
733
10
540
D
577
1
817
2
745
11
578
(1)化合价是元素的一种性质。由C、D的电离能数据判断，C通常显________价，D显________价。
(2)某气态单质甲与化合物AB分子中电子总数相等，则甲分子中包含1个________键，2个________键。
(3)AB的总键能大于甲的总键能，但AB比甲容易参加化学反应。根据下表数据，说明AB比甲活泼的原因是_______________________________。
单键
双键
叁键
AB 键能/kJ·mol－1
357.7
798.9
1
071.9
甲 键能/kJ·mol－1
154.8
418.4
941.7
【解析】 (1)由“B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍”可推知B为氧；因原子序数B>A，可知A的价电子排布为2s22p2，A为碳；C元素的I3 I2，故C最外层有2个电子；D元素的I4 I3，故D元素的最外层有3个电子，由于原子序数依次增大，且E的价电子排布为3d64s2，为铁元素，故C、D分别为镁和铝元素。(2)AB分子为CO，共14个电子，与之电子数相等的气态单质应为N2，含1个σ键和2个π键。(3)CO与N2相对比，CO性质活泼，容易参加化学反应，应是其化学键易断裂的原因。
【答案】 (1)＋2 ＋3 (2)σ π
(3)CO打开第一个键需要1
071.9
kJ·mol－1－798.9
kJ·mol－1＝273
kJ·mol－1能量，而N2打开第一个键需要941.7
kJ·mol－1－418.4
kJ·mol－1＝523.3
kJ·mol－1
能量
能力提升]
13．键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是( )
【导学号：66240014】
A．键角是描述分子空间构型的重要参数
B．因为H—O键的键能小于H—F键的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱
C．水分子可表示为H—O—H，分子中的键角为180°
D．H—O键的键能为463
kJ·mol－1，即18
g
H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×463
kJ
【解析】 H—O键、H—F键的键能依次增大，意味着形成这些键时放出的能量依次增大，化学键越来越稳定，O2、F2与H2反应的能力逐渐增强，B项错误；水分子呈V形，键角为104.5°，C项错误；D项中H—O键的键能为463
kJ·mol－1，指的是断开1
mol
H—O键形成气态氢原子和气态氧原子所需吸收的能量为463
kJ，18
g
H2O即1
mol
H2O中含2
mol
H—O键，断开时需吸收2×463
kJ的能量形成气态氢原子和气态氧原子，再进一步形成H2和O2时，还需释放出一部分能量，故D项错误。
【答案】 A
14．氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，性质与卤素相似，下列叙述正确的是( )
A．分子中既有极性键，又有非极性键
B．分子中N≡C键的键长大于C—C键的键长
C．分子中含有2个σ键和4个π键
D．不和氢氧化钠溶液发生反应
【解析】 分子中N≡C键是极性键，C—C键是非极性键；成键原子半径越小，键长越短，N原子半径小于C原子半径，故N≡C键比C—C键的键长短；(CN)2分子中含有3个σ键和4个π键；由于与卤素性质相似，故可以和氢氧化钠溶液反应。
【答案】 A
15．下表是从实验中测得的不同物质中氧氧之间的键长和键能数据：
O—O键数据
O
O
O2
O
键长/10－12
m
149
128
121
112
键能/(kJ·mol－1)
x
y
a＝494
b＝628
其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律推导键能大小的顺序是b>a>y>x，该规律是( )
A．成键时，电子数越多，键能越大
B．键长越短，键能越大
C．成键所用电子数越少，键能越大
D．成键时电子对越偏移，键能越大
【解析】 观察表中数据发现，这几种不同物质中的化学键都是氧氧键，因此不存在成键时电子的多少问题，也不存在电子对偏移的问题，但是O2与O比较，键能大的对应的键长短，按此分析O的键长比O中的键长长，所以键能应该小。若按照此规律，键长由短到长的顺序为Oa>y>x，与题意吻合，所以B项正确。
【答案】 B
16．下表为前20号元素中的某些元素性质的一些数据：
元素性质
A
B
C
D
E
F
G
M
I
J
K
原子半径(10－10m)
1.02
1.86
0.74
1.43
0.77
1.10
0.99
1.54
0.75
1.17
1.34
最高价态
＋6
＋1
＋3
＋4
＋5
＋7
＋1
＋5
＋4
＋1
最低价态
－2
－2
－4
－3
－1
－3
－4
试回答下列问题：
(1)以上11种元素中第一电离能最小的是________(填编号)。
(2)写出下列反应的化学方程式：
M2C2与EC2反应
______________________________________________。
(3)上述E、F、G三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每一个原子都满足8电子稳定结构的是______(写分子式)。比元素B原子序数大5的元素基态原子电子排布式是____________________。
(4)元素E与氢元素可形成分子式为E2H4的分子，分子中共形成________个σ键，________个π键。
(5)C和I相比较，非金属性较弱的是________(填元素名称)，可以验证你的结论的是下列中的________(填编号)。
a．气态氢化物的稳定性和挥发性
b．单质分子中的键能
c．两元素的电负性
d．含氧酸的酸性
【解析】 (1)同一周期元素从左→右第一电离能有增大的趋势，故第一电离能最小的元素在第ⅠA族，第ⅠA族有B、M、K三种元素，且从上到下第一电离能减小，故第一电离能最小的为B。(2)由化合价和原子半径可判断A为S，B为K，C为O，D为Al，E为C，F为P，G为Cl，M为Na，I为N，J为Si，K为Li，故M2C2与EC2的反应为Na2O2与CO2的反应。(3)比B原子序数大5的元素为24号元素Cr，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或Ar]3d54s1。(4)E2H4为C2H4，故有5个σ键，1个π键。(5)本题为判断非金属性强弱的方法，其中a项中气态氢化物的挥发性不能判断非金属性强弱，d项应为最高价氧化物对应水化物的酸性。
【答案】 (1)B
(2)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
(3)CCl4、PCl3 1s22s22p63s23p63d54s1或Ar]3d54s1
(4)5 1 (5)氮 c第3节
离子键、配位键与金属键
【自学目标】
1．认识离子键的本质、特征。2．能说明简单配合物的成键情况。
3．知道金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
【自学助手】
1．成键原子所属元素的
越大，原子间越容易
，形成离子键。一般认为，当成键原子所属元素的
时，原子之间才有可能形成离子键。
2．在形成离子键时，阴、阳离子依靠异性电荷之间的
相互靠近到一定程度时，电子与电子之间、原子核与原子核之间的
将阻碍两种离子相互靠近。当静电作用中同时存在的
达到平衡时，体系的
最低，形成稳定的离子化合物。
3．相对于共价键来说，离子键
饱和性，也
方向性，因此离子化合物在形成晶体时，使每个离子周围排列
带异性电荷的离子，达到降低体系能量的目的。
4．形成配位键的条件是：一方是能够提供
的原子，另一方是具有能够接受电子对的
的原子。配位键与共价键的相同只处
，不同之处
。
5.
叫金属键。金属键没有共价键所具有的
，自由电子属于整块金属。
6．金属具有不透明的金属光泽的原因
；
金属具有导热性的原因
；
金属具有导电性的原因
。
【思维点拨】
【例题1】下列各组原子序数所表示的两种元素，能形成AB2型离子化合物的是
（
）
A．6和8
B．11和13
C．11和16
D．12和17
【解答】活泼金属Mg与活泼非金属Cl形成离子化合物MgCl2
【答案】D
【例题2】下列化合物中，即有离子键，又有极性共价键和配位键的是
（
）
A．硝酸
B．苛性钠
C．氯化铵
D．三氧化硫
【答案】C
【自我检测】
1.关于化学键的下列表述中，正确的是（
）
A．离子化合物一定含共价键
B．共价化合物可能含离子键
C．离子化合物中只含离子键
D．共价化合物中不含离子键
2．下列叙述不正确的是
（
）
A．活泼金属与活泼非金属化合时，能形成离子键
B．阴、阳离子通过静电引力所形成的化学键叫做离子键
C．离子所带电荷的符号和数目与原子成键时得失电子有关
D．阳离子半径比相应的原子半径小，而阴离子半径比相应的原子半径大
3.下列物质中属于离子化合物的是(
)
A．Na2O
B．HNO3
C．HCl
D．NH3
4．下列化合物中所有化学键都是共价键的是
（
）
A．NH4Cl
B．NaOH
C．CS2
D．NaCl
5．下列化合物中，阳离子与阴离子半径之比最大的是
（
）
A．LiCl
B．NaBr
C．KI
D．KF
6.下列物质中，含有非极性共价键的离子化合物是
（
）
A．Na2O2
B．NaOH
C．H2O2
D．NH3·H2O
7．下列各组物质中，化学键的类型（离子键、共价键）完全相同的是
（
）
A．CO和MgCl2
B．NH4F和NaF
C．Na2O2和H2O2
D．H2O和SO2
8．离子晶体之所以有脆性是由于（
）
A．离子排列不能错位
B．离子键结合力大
C．离子键有方向性
D．离子键有饱和性
9．由配位键形成的离子[Pt(NH3)6]2+和[PtCl4]2—中，两个中心离子铂的化合价是（
）
A．都是+8
B．都是+6
C．都是+4
D．都是+2
10．在[Co（NH3）6]3+中，与中心离子形成形成配位键的原子是
（
）
A．N原子
B.H原子
C．Co原子
D.N、H两种原子同时
11．在金属中，自由移动的电子所属的微粒
（
）
A．与电子最近的金属阳离子
B．整块金属的所有金属阳离子
C．在电子附近的金属阳离子
D．与电子有吸引力的金属阳离子
12．组成金属晶体的微粒
（
）
A．金属原子
B．金属阳离子和电子
C．金属原子和电子
D．阳离子和阴离子
13．膦（PH3）又称为磷化氢，在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体，它的分子呈三角锥形。以下有关PH3的叙述正确的是（
）
A．PH3是非极性分子
B．PH3分子中有未成键的电子对（或称孤对电子）
C．PH3是一种强氧化剂
D．PH3分子中P—H键是非极性键
【探索提高】
14．与人体血液中血红蛋白以配位键结合的一种有毒气体是
（
）
A．氯气
B．氮气
C．一氧化碳
D．甲烷
15．在NH4+离子中存在4个N-H共价键，则下列说法正确的是（
）
A．四个共价键的键长完全相同
B．四个共价键的键长完全不同
C．原来的三个N-H的键长完全相同，但与由配位键形成的N-H键不同。
D．四个N-H键键长相同，但键能不同
16．已知NH3分子可与Cu2+形成配位化合物离子[Cu（NH3）4]2+，则出去硫酸铜溶液中少量硫酸可选用的试剂是
（
）
A．NaOH
B．NH3
C．BaCl2
D．Cu（OH）2
17．氮化钠（Na3N）是科学家制备的一种重要的化合物，它与水作用可产生NH3。
请回答下列问题：
（1）Na3N是由_________键形成的化合物。
（2）Na3N与盐酸反应生成__________种盐。
（3）Na3N与水的反应属于______________反应
18．在下列H2O、H2O2、Ba（OH）2、Na2O2、K2O等化合物中，由离子键和极性键构成的化合物是
；由离子键和非极性键构成的化合物是
；由极性键和非极性键构成的化合物是
。
19．用电子式表示NH3分子与H+通过配位键形成[NH4]+的过程。
20.锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成配合物离子[Zn（NH3）4]2+。
回答下列问题：
（1）单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为
（用化学式表示）。
（2）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式
。
（3）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是
。
①
硫酸铝和氢氧化钠
②
硫酸铝和氨水
③
硫酸锌和氢氧化钠
④
硫酸锌和氨水
（4）写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式
。
试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因
。
第3节
离子键、配位键与金属键答案
1.D
2.B
3.A
4.C
5.D
6.A
7.D
8.A
9.D
10.A
11.B
12.B
13.B
14.C
15.A
16.D
17.（1）离子键；（2）2；（3）复分解
18．Ba（OH）2
；Na2O2
；H2O2
19．eq
\o(\s\up12(),\s\do
2(H::H))
+
H+
eq
\o(\s\up16(),
[H::H]+,\s\do
14(H))
20．（1）[Al（OH）4]
-
（2）Zn+2NaOH+2H2O=Na2Zn（OH）4+H2
（3）①③④
（4）Al3++3NH3·H2O=Al（OH）3↓+3NH4+
可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn（OH）2可溶于过量氨水中，生成[Zn（NH3）4]2+，氨水的用量不易控制第2课时 价电子对互斥理论
等电子原理
课 标 解 读
重 点 难 点
1.了解杂化轨道的三种类型(sp3、sp2、sp)。2.初步认识分子的空间构型。3.能运用杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断分子的空间构型。4.结合实例说明“等电子原理”的应用。
1.判断分子中心原子的杂化轨道类型。(重点)2.用价层电子对互斥理论及杂化轨道理论推断分子的空间构型。(难点)
课前自主导学
一、杂化轨道理论与分子空间构型
1.sp3杂化与CH4分子的空间构型
(1)杂化轨道的形成
碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道，
2s轨道和
2p轨道“混合”，形成
的4个sp3杂化轨道。
图示为：
(2)sp3杂化轨道的空间指向
碳原子的4个sp3杂化轨道指向
，每个轨道上都有一个未成对电子。
(3)共价键的形成
碳原子的4个
轨道分别与4个H原子的
轨道重叠形成4个相同的σ键。
(4)CH4分子的空间构型
CH4分子为空间
结构，分子中C—H键之间的夹角都是
。
2．sp2杂化与BF3分子的空间构型
(1)sp2杂化轨道的形成
硼原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道。1个2s轨道和
2p轨道发生杂化，形成能量相等、成分相同的
sp2杂化轨道。
图示为：
(2)sp2杂化轨道的空间指向
硼原子的3个sp2杂化轨道指向
，3个sp2杂化轨道间的夹角为
。
(3)共价键的形成
硼原子的3个
轨道分别与3个氟原子的1个2p轨道重叠，形成3个相同的σ键。
(4)BF3分子的空间构型
BF3分子的空间构型为
，键角为
。
3．sp杂化与BeCl2分子的空间构型
(1)杂化轨道的形成
Be原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道，1个2s轨道和1个2p轨道发生杂化，形成能量相等、成分相同的
个sp杂化轨道。
图示为：
(2)sp杂化轨道的空间指向
两个sp杂化轨道呈
，其夹角为
。
(3)共价键的形成
Be原子的2个sp杂化轨道分别与2个Cl原子的1个
轨道重叠形成
相同的σ键。
思考交流：
1．任意不同的原子轨道都可以杂化吗？
二、价层电子对互斥模型
1.理论
分子中的价电子对(包括
电子对和孤电子对)由于相互排斥作用，而趋向于尽可能彼此远离以减小斥力，分子尽可能采取
的空间构型。
2．相关说明
(1)具有相同价电子对数的分子，中心原子的杂化轨道类型
，价电子对分布的几何构型也相同。
(2)如果分子中中心原子的杂化轨道上存在孤电子对，价电子对之间的斥力大小顺序为：孤电子对与孤电子对之间的斥力
孤电子对与成键电子对之间的斥力
成键电子对与成键电子对之间的斥力，且随着孤电子对数目的增多，成键电子对与成键电子对之间的斥力
，键角也
。
思考交流：
2．价电子对数相同的分子，其空间构型都相同吗？以价电子对数为4的分子举例说明。
三、分子的空间结构对物质性质的影响
1.影响：具有相似分子空间结构的物质，在性质方面通常表现出一定的
。
2．等电子原理
(1)原理
具有相同
和相同
的分子或离子具有相同的结构特征。
(2)应用
①判断一些简单分子或离子的
。
②利用等电子体在性质上的
制造新材料。
③利用等电子原理针对某物质找等电子体。
思考交流：
3．CO和N2为等电子体，那么在CO分子中所含的价键类型及数目如何？
课堂互动探究
一、杂化轨道类型的判断方法
【问题导思】
①试推测C2H6、C2H4、C2H2分子中，碳原子的杂化方式。
②杂化轨道能形成π键吗？
1．三种杂化轨道比较
杂化类型
sp
sp2
sp3
参与杂化的原子轨道
1个s和1个p
1个s和2个p
1个s和3个p
杂化轨道数
2
3
4
杂化轨道间夹角
180°
120°
109.5°
空间指向
直线
正三角形三个顶点
正四面体四个顶点
2.杂化类型的判断
因为杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳孤电子对，而两个原子之间只能形成一个σ键，故有下列关系：
杂化轨道数＝中心原子孤电子对数＋中心原子结合的原子数，再由杂化轨道数判断杂化类型。例如：
代表物
杂化轨道数
杂化轨道类型
CO2
0＋2＝2
sp
CH2O
0＋3＝3
sp2
CH4
0＋4＝4
sp3
SO2
1＋2＝3
sp2
NH3
1＋3＝4
sp3
H2O
2＋2＝4
sp3
温馨提醒：
1．杂化轨道数为2、3、4分别对应sp、sp2、sp3杂化。
2．杂化轨道只用于形成σ键或者容纳孤电子对。
例1 指出下列分子中带
号的原子采用的杂化方式：
规律方法
1．杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同，但能量介于两种参与杂化的原子轨道之间。
2．上述计算杂化轨道数的方法，只适用于已知分子结构的分子，否则将无法确定中心原子上的孤电子对数。
变式训练
1．试分析H—C≡C—H中碳原子的杂化方式，并详细说出各化学键的形成过程。
二、利用价层电子对互斥模型分析分子空间构型
【问题导思】
①CH4、NH3、H2O中心原子均采用sp3杂化，其分子空间构型如何？SO2的空间构型如何？
②如何确定中心原子价电子对数？
1．确定中心原子价电子对数的方法
对于ABm型分子(A是中心原子，B是配位原子)，分子的价电子对数可以通过下式确定：即n＝。规定：①作为配体，卤素原子和氢原子提供1个电子，氧族元素的原子不提供电子；②作为中心原子，卤素原子按提供7个电子计算，氧族元素的原子按提供6个电子计算，即中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数；③对于复杂离子，在计算价电子对数时，还应加上阴离子的电荷数或减去阳离子的电荷数；④计算价电子对数时，若剩余1个电子，亦当作1对电子处理。⑤双键、叁键等多重键作为1对电子看待。
2．判断分子的空间构型
根据成键电子对数和孤电子对数，可以确定相应的较稳定的分子几何构型，如下表所示：
价电子
成键电子对数
孤电子对数
分子空对构型
实例
2
2
0
直线形
BeCl2、CO2
3
3
0
平面三角形
BF3、SO3
2
1
V形
SnBr2、PbCl2
4
4
0
正四面体型
CH4、CCl4
3
1
三角锥型
NH3、PCl3
2
2
V形
H2O
温馨提醒
价电子对数的另一种确定方法
a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。
例2 (高考组合题)(1)(2013·山东高考节选)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为________和________。
(2)(2013·新课标高考卷Ⅰ节选)在硅酸盐中，SiO四面体[如下图(a)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中Si原子的杂化形式为________，Si与O的原子数之比为________，化学式为
________
。
图(a) 图(b)
(3)(2013·江苏高考节选)元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。在Y的氢化物(H2Y)分子中，Y原子轨道的杂化类型是________。
变式训练
2．(2011·山东高考)H＋可与H2O形成H3O＋，H3O＋中O原子采用________杂化。H3O＋中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大，原因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课堂小结
当堂双基达标
1．下列关于杂化轨道的说法错误的是( )
A．所有原子轨道都参与杂化
B．同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化
C．杂化轨道能量集中，有利于牢固成键
D．杂化轨道中一定有一个电子
2．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( )
A．CO2和SO2
B．CH4与NH3
C．BeCl2与BF3
D．C2H4与C2H2(C2H2的结构简式为CH≡CH)
3．用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型为( )
A．正四面体型 B．V形
C．三角锥型
D．平面三角形
4．(2013·湛江高二质检)下列关于SO2与CO2分子的说法正确的是( )
A．SO2和CO2是等电子体
B．中心原子都采取sp杂化
C．S原子和C原子上都没有孤电子对
D．SO2为V形结构，CO2为直线形结构
5．(2013·南京高二质检)室内装修材料中会释放出甲醛，甲醛含量过大时，对人有较大的危害，甲醛的结构式为。结合甲醛的结构式回答下列问题：
(1)甲醛分子中碳原子轨道的杂化方式是________，杂化轨道的空间构型是________，分子的空间构型是________。
(2)甲醛分子中σ键的形成轨道是______、________、________、________。(有几个填几个)
6．根据理论预测下列分子或离子的空间构型。
CO2
CO
PO
SO
杂化类型
空间构型
键角
参考答案
课前自主导学
一、
1.
(1)
1个
3个
能量相等、成分相同
(2)正四面体的4个顶点
(3)
sp3杂化
1s
(4)正四面体
109.5°
2．
(1)
2个
3个
(2)平面三角形的三个顶点
120°
(3
sp2杂化
(4)平面三角形
120°
3．
(1)2
(2)直线形
180°
(3)3p
2个
思考交流：
1．【提示】 原子轨道只有在形成分子的过程中才能杂化，孤立的原子不会发生杂化；另外，不是任意的不同轨道都能杂化，只有能量相近的轨道才能杂化。
二、
1.成键
对称
2．
(1)
相同
(2)＞
＞
减小
减小
思考交流：
2．【提示】 CH4、NH3、H2O分子的价电子对数均为4，CH4呈正四面体构型，NH3为三角锥型，H2O为V形。
三、
1.相似性。
2．
(1)
价电子数
原子数
(2)①立体构型
②相似性
思考交流：
3．【提示】 CO和N2为等电子体，结构相似，N2中有一个σ键、两个π键，则CO中也有一个σ键，两个π键。
课堂互动探究
一、
【问题导思】
【提示】 ①C2H6、C2H4、C2H2分子中，碳原子采用的杂化方式依次为sp3、sp2、sp。
②不能形成π键。
例1 【解析】 (1)H2O2中每个氧原子上有2对孤电子对，每个氧原子结合2个原子，故杂化轨道数＝2＋2＝4，采用sp3杂化。
(2)在中，碳原子无孤电子对，碳原子结合3个原子，故杂化轨道数＝0＋3＝3，采用sp2杂化。
(3)在CO2中，碳原子无孤电子对，碳原子结合2个原子，故杂化轨道数＝0＋2＝2，采用sp杂化。
(4)在C2H4中，每个碳原子上无孤电子对，每个碳原子结合3个原子(2个H和1个C)，故杂化轨道数＝0＋3＝3，采用sp2杂化。
【答案】 (1)sp3 (2)sp2 (3)sp (4)sp2
变式训练
1．【解析】 碳原子的杂化轨道数为2，采用sp杂化。C2H2分子中，每个碳原子通过1个2s轨道和1个2p轨道杂化形成2个sp杂化轨道，呈直线形，2个sp杂化轨道分别与H原子1s轨道、另一碳原子的1个sp杂化轨道形成2个σ键；每个碳原子上剩余的2个2p轨道与另一个碳原子上剩余的2个2p轨道形成2个π键。
【答案】 sp杂化；
二、【问题导思】
【提示】 ①
分子
CH4
NH3
H2O
SO2
空间构型
正四面体
三角锥型
V形
V形
②对于ABm型分子(A是中心原子，B是配位原子)，分子的价电子对数可以通过下式确定：
n＝
其中，中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数，配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子，氧原子和硫原子按不提供价电子计算。
例2 【解析】 (1)杂化轨道用于形成σ键和容纳孤对电子。BCl3分子中B原子形成3个σ键，无孤对电子，则B原子采取sp2杂化。NCl3中N原子形成3个σ键，且有1对孤对电子，则N原子采取sp3杂化。Be、B、N、O原子的最外层电子排布式分别为2s2、2s22p1、2s22p3、2s22p4，Be原子的2s轨道处于全充满的稳定状态，故其第一电离能大于B；N原子的2p轨道处于半充满的稳定状态，故其第一电离能大于O，因此元素的第一电离能介于B和N元素之间的第二周期的元素有Be、C、O
3种。
(2)依据图(a)可知，SiO的结构类似于甲烷分子的结构，为正四面体结构，Si原子的杂化形式和甲烷分子中碳原子的杂化形式相同，为sp3杂化；图(b)是一种无限长单链结构的多硅酸根，每个结构单元中两个氧原子与另外两个结构单元顶角共用，所以每个结构单元含有1个Si原子、3个氧原子，Si原子和O原子数之比为1∶3，化学式可表示为[SiO3]或SiO。(3)H2S中S原子采取sp3杂化。
【答案】 (1)sp2 sp3 (2)sp3 1∶3 [SiO3](或SiO)
变式训练
2．【解析】 H2O、H3O＋中的O原子均采取sp3杂化，孤电子对对成键电子对具有排斥作用，而孤电子对数多的H2O中排斥力大，键角小。
【答案】 sp3 H2O中O原子上有2对孤电子对，H3O＋中O原子上只有1对孤电子对，排斥力较小
当堂双基达标
1．【解析】 参与杂化的原子轨道，其能量不能相差太大，如1s与2s、2p能量相差太大，不能形成杂化轨道，即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化，故A项错误，B项正确；杂化轨道的电子云一头大一头小，成键时利用大的一头，可使电子云重叠程度更大，形成牢固的化学键，故C项正确；并不是所有的杂化轨道中都会有电子，也可以是空轨道，也可以有一对孤电子对(如NH3、H2O的形成)，故D项错误。
【答案】 AD
2．【解析】 CO2分子中，C原子为sp杂化，SO2分子中的S原子为sp2杂化；CH4分子中C原子为sp3杂化，NH3分子中N原子也为sp3杂化；BeCl2分子中Be原子为sp杂化，BF3分子中B原子为sp2杂化；C2H2分子中C原子为sp杂化，而C2H4分子中C原子为sp2杂化。
【答案】 B
3．【解析】 SO3分子中S原子的价电子对数＝＝3，由于结合3个O原子，故成键电子对数为3，孤电子对数是0，其分子为平面三角形构型。
【答案】 D
4．【解析】 SO2和CO2的组成原子数相等，但价电子总数不等；SO2中S原子有未用于成键的孤电子对，与两个成键电子对相互排斥，采取sp2杂化，是V形结构；而CO2中C原子上没有孤电子对，采取sp杂化，是直线形结构。
【答案】 D
5．【解析】 甲醛分子中杂化轨道数＝0＋3＝3，杂化轨道类型为sp2，分子构型为平面三角形，碳原子与氧原子形成1个sp2—p
σ键，1个p—p
π键。
【答案】 (1)sp2杂化 平面三角形 平面三角形
(2)sp2—s sp2—p
6．【解析】 CO2：中心碳原子的价电子对数为＝2，采用sp杂化，直线形构型。CO：中心碳原子的价电子对数为＝3，采用sp2杂化，无孤电子对，平面三角形构型。PO：中心P原子的价电子对数为＝4，采用sp3杂化，呈正四面体构型。SO：中心S原子的价电子对数为＝4，采用sp3杂化，呈正四面体构型。
【答案】
CO2
CO
PO
SO
杂化方式
sp
sp2
sp3
sp3
空间构型
直线形
平面三角形
正四面体型
正四面体型
键角
180°
120°
109.5°
109.5°配位键
一、教学目标：
知识与技能：使学生了解简单配位键的形成和配合物在生物、化学等领域的广泛应用。
2、过程与方法：通过课堂实验探究，体验科学探究的意义，并在该过程中提高探究能力
3、情感态度价值观：学会严谨的科学态度，客观分析问题的良好习惯
重难点分析
重点：1、知识技能：了解简单配位键的形成
2、过程与方法：探究氨水中NH3分子与CuSO4
溶液中的
Cu2+反应还是与阴离子反应
难点分析：1、知识技能：了解简单配位键的形成
2、探究氨水中NH3分子与CuSO4
溶液中的
Cu2+反应还是与阴离子反应
三、教学过程：
环节
教师活动
学生活动
设计意图
[温习旧知识]
[探究实验1]
探究实验的基本程序向两只盛有2ml
、0.1mol/LCuSO4溶液的试管中，一只逐滴加入氢氧化钠溶液,另一只逐滴加入浓氨水（主要成分NH3
.H2O）至过量，边滴加边振荡，观察实验现象？
聆听
温故而知新
过渡
在必修1物质的分类中，同学们已经学习了盐溶液与碱溶液反应都生成氢氧化物沉淀。让我们一起来预测该实验的现象
在稿纸上写出这两个反应的化学方程式
通过学生复习旧知识写出方程式，预测实验的现象，得出结论
演示实验
向两只盛有2ml
、0.1mol/LCuSO4溶液的试管中，一只逐滴加入氢氧化钠溶液,另一只逐滴加入浓氨水（主要成分NH3
.H2O）至过量，边滴加边振荡，观察实验现象？
观察实验结果描述实验现象
观察实验结果，发现特殊现象，提出新问题
溶液中逐滴加入浓氨水（主要成分NH3
.H2O）至过量,边滴加边振荡，观察实验现象？
实验3;分别向2ml
、0.1mol/LCuCl2溶液和2ml
、0.1mol/LCu(NO3)2溶液中逐滴加入浓氨水（主要成分NH3
.H2O）至过量,边滴加边振荡，观察实验现象？
设计实验学生演示实验得出实验结果
使实验更严密，培养学生严谨的科学态度，客观分析问题的良好习惯
【过渡】
我们已从实验上宏观认识了[Cu(NH3)4]2+，那么微观上
Cu2+与NH3之间的化学键是如何形成的？
好奇
使学生从实验中宏观上认识[Cu(NH3)4]SO4这种物质。
【副板书】【板书】回答前面的疑问【承上启下】
以NH3+H+=NH4+
为例引入配位键。一、配位键（1）定义：由一方单独提供孤对电子一方提供空轨道而形成的化学键.（2）形成的条件：一方提供孤对电子，另一方提供空轨道（3）结构表示式：A→B其中，A表示能够提供孤对电子的原子，B表示具有能够接受孤对电子的空轨道的原子。（4）配位键的存在：常见提供空轨道的分子或离子:
过渡金属的原子或离子、
H+常见含孤对电子分子或离子：如CO、NH3、H2O、Cl-、
F-
、
CN-、NO2-Cu2+与NH3之间的化学键是如何形成的？在CuSO4与氨水反应的实验中，能否写出CuSO4与氨水反应的离子方程式？
聆听学习新知识，为推导[Cu(NH3)4]2+的结构做知识储备，
思考写出CuSO4与氨水反应的离子方程式
引入配位键的概念完成知识目标，突破知识重点承上启下解答微观上
Cu2+与NH3之间的化学键是如何形成的？
【过渡】【板书】
像[Cu(NH3)4]SO4
、[Ag(NH3)2]OH这类组成中含配位键的物质称为配合物。二、配合物1、配合物的定义[问]是不是含有配位键的就叫配合物呢？2、配合物的组成
学习新知识
完成知识目标
【课堂练习】
（1）完成下列空格配合物内界外界中心原子(离子)配位体配位数[Ag(NH3)2]OH Na3[AlF6] [Co(NH3)5Cl]Cl2
联系知识，完成此题
通过习题巩固课堂知识并起到反馈课堂学习效果的作用
【板书】[问]
3、配合物内界的稳定性在水溶液中：[Cu(NH3)4]SO4
====
[Cu(NH3)4]2+
+
SO42－KAl(SO4)2·12H2O中含配位键吗？KAl(SO4)2·12H2O=K++Al3++2SO42－+12H2O
思考
【课堂练习】【板书】
２）
能区别[Co(NH3)4Cl2]Cl和[Co(NH3)4Cl2]NO3两种溶液的试剂是（
）A．AgNO3溶液
B．NaOH溶液
C．CCl4
D．浓氨水4.配合物的应用：
联系知识，完成此题
通过习题巩固课堂知识并起到反馈课堂学习效果的作用
[小结]【课后思考题】
1、AlCl3的结构（可查阅资料）。2、向2ml
、0.1mol/L
AgNO3溶液中逐滴加入浓氨水的化学方程式是什么？
通过课后思考题对课堂知识进行补充
[板书设计]第二章第三节离子键、配位键与金属键——配位键
一、配位键
（1）定义：
（2）形成的条件：一方提供孤对电子，另一方提供空轨道
（3）结构表示式：A→B
（4）配位键的存在：
二、配合物
1、配合物的定义
2、配合物的组成
3、配合物内界的稳定性
4.配合物的应用：第2章
化学键与分子间作用力
2.4
分子间作用力与物质性质
夯基达标
1下列关于范德华力的叙述不正确的是( )
A．是一种较弱的化学键
B．范德华力较弱，破坏它所需能量较少
C．范德华力对物质的熔、沸点有影响
D．稀有气体原子之间存在范德华力
2下列变化是在克服分子间作用力的情况下进行的是( )
A．碘的升华
B．氨的液化
C．铝的熔化
D．食盐的溶解
3下图中每条折线表示周期表IVA～VIIA中的某一族元素氢化物的沸点变化，其中a点代表的是( )
A．H2S
B．HCl
C．PH3
D．SiH4
4下列实验事实与氢键有关的是( )
A．乙醇可以与水以任意比互溶
B．H2O的热稳定性比H2S强
C．HF能与SiO2反应生成SiF4，故氢氟酸不能盛放在玻璃瓶中
D．冰的密度比水小，冰是一种具有许多空洞结构的晶体
5下列叙述错误的是( )
A．范德华力是普遍存在的一种分子间作用力，属于电性作用
B．范德华力比较弱，但范德华力越强，物质的熔点和沸点越高
C．氢键属于一种较强的分子间作用力，只能存在于分子间
D．形成氢键时必须含有氢原子，另外氢原子两边的原子必须具有很强的电负性、很小的原子半径
6如果取一块冰放在容器里，不断地升高温度，可以实现“冰→水→水蒸气→氢气和氧气”的变化，在各步变化时破坏的粒子间的相互作用力依次是( )
A．氢键、极性键、非极性键
B．氢键、氢键、极性键
C．氢键、氢键、非极性键
D．氢键、非极性键、极性键
7下列物质的沸点，从高到低的顺序正确的是( )
A．HI＞HBr＞HCl＞HF
B．CI4＞CBr4＞CCl4＞CF4
C．KBr＞NaBr＞NaCl
D．Na＞Mg＞Al
8下列有关范德华力的强弱对比，正确的是…( )
A．CH4>CH3CH3
C．SO29下列说法中正确的是( )
A．化学键的极性越大，键就越强
B.凡能形成氢键的物质，其熔、沸点比同类物质的熔、沸点高
C．CFH3分子中，既有H原子，又有电负性大、半径小的F原子，因此，CFH3分子间可以形成氢键
D．稀有气体能在温度充分降低时液化，而且随相对分子质量的增大熔点升高
10下列各组分子之间存在氢键的是( )
(1)C2H6和CCl4 (2)NH3和C6H6 (3)CH3COOH和H2O (4)CHCl3和CH2C12 (5)HCHO和C2H5OH
11．已知E元素在元素周期表的各元素中电负性最大，请用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键____________。
12物质形成分子间氢键和分子内氢键对物质性质的影响有显著差异。根据下表数据，形成分子间氢键的物质是________
(填物质字母代号)。
能力提升
13水是生命之源，也是一种常用的试剂。请回答下列问题：
(1)水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为__________________。
(2)H2O分子中氧原子采取的是________杂化。
(3)水分子容易得到一个H＋形成水合氢离子(H3O＋)，对上述过程的下列描述不合理的是________。
A．氧原子的杂化类型发生了改变
B．微粒的形状发生了改变
C．H3O＋中的三个键的键能、键角和键长都相同
D．微粒中的键角发生了改变
(4)在冰晶体中，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键(如下图所示)，已知冰的升华热是51
kJ/mol，除氢键外，水分子间还存在范德华力(11
kJ/mol)，则冰晶体中氢键的“键能”是________kJ/mol。
(5)将白色的无水CuSO4溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配合离子。请写出生成此配合离子的离子方程式：_________________________________________。
14H＋在水中与水分子通过配位键结合为H3O＋，从形成氢键的角度分析写出H5O、H7O、H9O的结构式。
15(2008广东高考，改编)镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。工业上从海水中提取镁时，先制备无水氯化镁，然后将其熔融电解，得到金属镁。
(1)用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因：________________。
(2)人工模拟是当前研究的热点。有研究表明，化合物X可用于研究模拟酶，当其结合或Cu(I)(I表示化合价为＋1)时，分别形成a和b：
①a中连接相邻含N杂环的碳碳键可以旋转，说明该碳碳键具有________键的特性。
②微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用，比较a和b中微粒间相互作用力的差异________________。
参考答案
1解析：范德华力是一种分子间作用力，不属于化学键，所以A项错误；B、C、D三项均符合范德华力的特点。
答案：A
2解析：题目的要求是克服分子间作用力，所以只有A项正确。B项是形成分子间作用力，C项是破坏金属键，D项要破坏离子键。
答案：A
3解析：第VA族、第VIA族、第VIIA族中的NH3、H2O、HF沸点有反常，而第IVA族的CH4无反常，所以a点应为第IVA族的SiH4。
答案：D
4解析：B、C两项涉及的都是共价键的强弱或者变化，A、D两项中的现象都是因分子间能形成氢键的缘故。
答案：AD
5解析：氢键是一种较强的分子间作用力，它可以存在于分子之间，也可以存在于复杂的分子内部，如邻羟基苯甲醛分子、硝酸分子、水杨酸分子内都可以形成分子内氢键。
答案：C
6解析：本题主要考查物质性质变化与氢键和共价键的关系。冰→水→水蒸气破坏的是分子间的氢键，而水蒸气→氢气和氧气，破坏的是极性键，B正确。
答案：B
7解析：HI、HBr、HCl三个分子结构相似，相对分子质量依次减小，范德华力依次减弱，熔、沸点依次变小，而HF中还存在氢键，故HF的熔、沸点反常，为最大，则沸点大小顺序为HF＞HI＞HBr＞HCl；而CI4、CBr4、CCl4、CF4结构相似，相对分子质量依次减小，范德华力依次减弱，熔、沸点依次变小；NaCl、NaBr、KBr中存在离子键，离子所带电荷相同，离子间距依次变小，故离子键的作用力依次变大，沸点依次升高；Na、Mg、Al是金属，它们的原子最外层价电子数依次为1、2、3，Na＋、Mg2＋、Al3＋半径依次变小，故金属键的作用力依次增大，沸点依次升高。
答案：B
8解析：CH4和CH3CH3的结构类似，前者的相对分子质量小于后者，故前者的范德华力小于后者；CH3CH2CH2CH3与是同分异构体，相对分子质量相同，后者的支链比前者多，前者的分子之间的接触面积大于后者，范德华力也是前者大于后者；SO2的相对分子质量大于CO2，且SO2是极性分子，而CO2是非极性分子，故SO2分子间的范德华力大于CO2；的极性大于且两者相对分子质量相同，故的分子间的范德华力大于。
答案：B
9解析：A说法错误，影响化学键强度的因素很多，键的极性只是其中之一。B说法错误，分子内氢键使化合物的熔、沸点降低。C说法错误，因为在CFH3分子中，是C—F和C—H间形成共价键，而在H与F之间并没有形成共价键，不符合形成氢键的条件，所以CFH3分子间不能形成氢键。D说法正确，稀有气体是非极性的单原子分子，分子间存在范德华力，所以在温度充分降低时液化，而且范德华力随着相对分子质量的增大而增大，所以熔点依次升高。
答案：D
10解析：根据氢键形成的条件可判断：只有CH3COOH和H2O、HCHO和C2H5OH分子之间可以形成氢键。
答案：(3)、(5)
11解析：E元素在元素周期表的各元素中电负性最大，应为氟元素，其氢化物为HF，在溶液中存在的氢键有F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O。
答案：F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O
12解析：邻—硝基苯酚能形成分子内氢键，而对—硝基苯酚形成分子间氢键。当对—硝基苯酚熔融时，由于需要消耗较多的能量克服分子间氢键，所以对—硝基苯酚的熔点高于邻—硝基苯酚。
答案：B
13解析：(1)氧原子在基态时核外电子排布式为1s22s22p6；(2)根据“σ键数＋孤对电子数＝杂化轨道数”可知H2O分子中氧原子采取的是sp3杂化；(3)水分子与H＋通过配位键形成水合氢离子(H3O＋)的过程中，微粒的形状由V形变为三角锥形，微粒中的键角也发生了改变，所形成的配位键与原来的两个H—O键完全相同，但氧原子的杂化类型还是sp3杂化；(4)由图分析得知，每摩水分子形成2摩氢键，所以冰晶体中氢键的“键能”是(51
kJ/mol－11
kJ/mol)÷2＝20
kJ/mol；(5)将白色的无水CuSO4溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了Cu(H2O)4]2＋配合离子。
答案：(1)1s22s22p6 (2)sp3 (3)A (4)20
(5)Cu2＋＋4H2O===Cu(H2O)4]2＋
14解析：H＋与H2O中的O通过配位键形成H3O＋，H3O＋再通过氢键与一个、两个或三个H2O结合成H5O、H7O、H9O离子。
15解析：(1)用原子结构的知识解释发光的原因：原子核外电子按一定轨道顺序排列，轨道离核越远，能量越高。燃烧时，电子获得能量，从内侧轨道跃迁到外侧的另一条轨道。跃迁到新轨道的电子处在一种不稳定的状态，它随即就会跳回原来轨道，并向外界释放能量(光能)。
(2)①a中连接相邻含N杂环的碳碳键可以旋转，说明该碳碳键具有σ键的特性。②微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用，比较a和b中微粒间相互作用的差异：a中微粒间的相互作用为氢键，b中微粒间的相互作用为配位共价键。
答案：见解析。第
2章
化学键与分子间作用力
第一节
共价键模型
第2课时
共价键的键参数
【学习目标】
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
【学习过程】
键参数
１.
键能
①概念：
②单位：
③键能越大，形成化学键放出的能量越大，化学键越稳定，越不易断裂。
２.
键长
①概念：
②单位：１pm（１pm＝10-12m）
③键长越短，共价键越牢固，形成的物质越稳定
几种共价键的键长
H－H
0.74×10-10m
C－C
1.54×10-10m
Cl－Cl
1.98×10-10m
N－N
1.15×10-10m
3.
键角：多原子分子中的两个共价键之间的夹角。
例如：CO2
结构为Ｏ＝Ｃ＝Ｏ，键角为１８０°，为直线形分子。
H2O 键角１０５°
Ｖ形
CH4 键角１０９°２８′
正四面体
规律总结：在三个键参数中，键能
，分子越
；键长越
，化学键越
。
【典题解悟】
例1.
下列分子中，最难分裂成原子的是（
）
A.
HF
B.
HCl
C.
HBr
D.
HI
例2.
下列说法中正确的是（
）
A.
键能愈小，表示化学键越牢固，难以断裂
B.
两原子核越近，键长愈短，化学键愈牢固，性质越稳定
C.
破坏化学键时，消耗能量，而形成新的化学键时，则释放能量
D.
键能、键长只能定性地分析化学键的特性。
【当堂检测】
1.
下列各说法中正确的是（
）
A．分子中键能越高，键长越大，则分子越稳定
B．元素周期表中的ⅠA族（除H外）和ⅦA族元素的原子间不能形成共价键
C．水分子可表示为HO—H，分子中键角为180°
D．H—O键键能为463KJ/mol，即18克H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×463KJ
2.
下列说法中，错误的是（
）
A．键长越长，化学键越牢固
B．成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固
C．对双原子分子来讲，键能越大，含有该键的分子越稳定
D．原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键
3.
下列分子中键角最大的是（
）
A．CH4
B．NH3
C．H2O
D．CO2
４.
与ＮＯ３－互为等电子体的是（
）
A．ＳＯ３
B．ＢＦ３
C．ＣＨ４
D．ＮＯ２
5.
下列说法中正确的是（
）
A．双原子分子中化学键键能越大，分子越牢固
B．双原子分子中化学键键长越长，分子越牢固
C．双原子分子中化学键键角越大，分子越牢固
D．在同一分子中，σ键要比π键的分子轨道重叠程度一样多，只是重叠的方向不同
6.
下列物质属于等电子体一组的是（
）
A．CH4和NH4+
B．B3H6N3和C6H6
C．F-和Mg
D．H2O和CH4
7.
三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形，下列关于三氯化磷分子空间构型理由的叙述，不正确的是
（
A．PCl3分子中三个共价键的键长，键角都相等
B．PCl3分子中的P-Cl键属于极性共价键
C．PCl3分子中三个共价键键能，键角均相等
D．PCl3是非极性分子
8.
下列单质分子中，键长最长，键能最小的是（
）
A．H2
B．Cl2
C．Br2
D．I2
9.
由课本表2－1可知．Ｈ—Ｈ的键能为436kＪ／mol．它所表示的意义是
．如果要使１molＨ2分解为2molＨ原子，你认为是吸收能量还是放出能量？
．能量数值
．当两个原子形成共价键时，原子轨道重叠的程度越大，共价键的键能
，两原子核间的平均距离――键长
．
10.
H2S分子中两个共价键的夹角接近90°，其原因是（
）
A.
共价键的方向性
B.
共价键的饱和性
C.
S原子电子排布
D.
S原子中p轨道的形状
11.
下列说法中正确的是(
)
A.分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定
B.失电子难的原子获得电子的能力一定强
C.电子层结构相同的离子，其半径随着核电荷数的增加而减小
D.在化学变化中，某元素由化合态变为游离态，该元素一定被还原
12.
关于化学键的下列叙述中，正确的是(
)
A.离子化合物可能含共价键
B.共价化合物可能含离子键
C.离子化合物中只含离子键
D.共价化合物中不含离子键
13.
等电子体假说认为：凡原子数、总电子数均相等的物质，其结构相似，物理性质相近，相应的物质称为等电子体，如CO和N2。现有一种新型层状结构的无机材料BN的一种同分异构体α-BN平面结构示意图，则关于该物质的结构、性质和用途叙述正确的是
（
）
A．α-BN是一种坚硬耐磨材料，可用作钻具
B．若层状结构中有n个B原子，则有n个六元环
C．已知α-BN在水蒸气作用下能微弱水解，则水解
产物为B2H6和HNO3
D.
α-
BN
晶体中各原子达到8电子稳定结构
参考答案
1.①键能指1.01×105
Pa和25摄氏度下(常温常压下)，将1
mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B所需要的能量
②KJ·mol-1
2.
两成键原子的
原子核间的距离叫作该化学键的键长
3.大
稳定
短
牢固
【典题解悟】
例1.
解析：HF分子中键能最大，最难分裂成原子。
答案：A
例2.
解析：键能越大，键长越短，化学键越牢固
答案：B、C
【当堂检测】
1.B
2.A
3.
D
4.A
5.A
6.BD
7.D
8.D
9.
形成1molH-H键释放的最低能量
吸收
436
KJ/mol
越大
越短
10.D
11.C
12.A、D
13.B第1课时
共价键
课程学习目标
1.了解共价键的形成原因、本质、特征。
2.掌握共价键的主要类型σ键和π键形成的原理及强度大小。
3.了解极性键和非极性键的含义及形成原理。
知识记忆与理解
知识体系梳理
一、共价键的形成及本质
1.定义:原子之间通过
形成的化学键叫作共价键。
2.本质:高概率出现在两个原子核之间的电子与两个
之间的电性作用是共价键的本质。
3.共价键形成的本质:当成键原子相互接近时,原子轨道发生
,自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对,两原子核间的电子出现的概率
,体系的能量
。
二、σ键和π键
1.氮原子的价电子排布式为
，轨道有
个未成对电子,两个氮原子的2pz轨道以⑧
的方式发生重叠,而2px和2py只能分别采用相互平行的
方式发生重叠。
2.原子轨道以“头碰头”
的方式发生重叠形成的共价键叫作
键;以“肩并肩”方式发生重叠形成的共价键叫作
键。如氮气分子中含有
个σ键和
个π键。
3.碳原子之间形成的共价键:碳碳双键中含有
个σ键和
个π键;碳碳三键中含有
个σ键和
个π键。碳原子之间形成的
键的重叠程度小于
键的重叠程度,所以
键比
键牢固,反应中
键更易断裂。
三、共价键的特征
1.饱和性
共价键形成过程中,一个原子中的一个
电子与另一个原子中的一个
电子配对成键后,就不能再与其他原子的
电子配对成键了。即每个碳原子所能形成
或
是一定的。
2.方向性
在形成共价键时,原子轨道重叠的
,电子在核间出现的
,所形成的共价键越
,因此共价键尽可能沿着
方向形成,但
轨道与
轨道重叠形成的共价键无方向性。
四、极性键和非极性键
1.定义:当两个原子形成共价键时,若两个成键原子吸引电子能力
,共用电子对
偏移,这样的共价键叫作非极性键。若两个成键原子吸引电子的能力
,共用电子对
偏移,这样的共价键叫作极性共价键,简称
。
2.键的极性:在极性共价键中,成键原子所属元素
的差值不同,形成共价键的
强弱也不同。电负性差值越大,共价键的极性
。
基础学习交流
1.Cl2、HCl、CO2、H2O2中只含有极性键、只含非极性键、既含极性键又含非极性键的分子分别有哪些
2.比较H—Cl键和H—Br键的极性大小。
3.s轨道电子与p轨道电子重叠时能形成π键吗
预习检测
1.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.共价键原子的大小
D.共价键的稳定性
2.下列分子的电子式书写正确的是(
)。
A.氨 H
B.四氯化碳 CCl
C.氮N
D.二氧化碳
3.下列分子中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是( )。
A.C2H2
B.CO2
C.H2O
D.P4
4.下列分子中仅含有s键不含有p键的是( )。
A.CH3CH3
B.N2
C.C2H4
D.CO2
思维探究与创新
重点难点探究
探究:共价键类型的判断
互动探究
某有机物的结构式如下:
则该分子中有 有σ键, 个π键。
探究拓展
上述探究题的有机物中属于极性键和非极性键的分别是什么键
名师点拨
共价键的类型
1.(1)两个自旋方向相反的s电子或s电子与p电子只能形成σ键,不能形成π键。而两个自旋方向相反的p电子,既可形成σ键,又可形成π键,但首先形成σ键。
(2)形成π键时电子云重叠程度比σ键小,π键不如σ键牢固,比较容易断裂。
(3)s—s
σ键中,不是电子只在两核间运动,而是电子在两核间出现的概率较大。
2.共价单键是σ键;共价双键中有一个σ键和一个π键;共价三键中有一个σ键和两个π键。
技能应用与拓展
当堂检测
1.下列物质的分子中,没有π键的是( )。
A.CO2 B.N2
C.CH≡CH
D.HClO
2.下列有关σ键和π键的说法错误的是( )。
A.含有σ键、π键的分子在反应时,π键在化学反应中更易断裂
B.分子中存在σ键和π键
C.有些原子在与其他原子形成分子时,只形成σ键,不形成π键
D.在某些分子中,可能只有π键而没有σ键
3.膦(PH3)又称磷化氢,在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体,电石气的杂质中常含有磷化氢。以下关于PH3的叙述不正确的是( )。
A.PH3分子中有未成键的孤对电子
B.P—H键的极性强于N—H键
C.P—H键是1s-3p
σ键
D.PH3分子的P—H键是极性键
4.下列各组分子中按共价键的极性由强到弱排序正确的是( )。
A.HF、H2O、NH3、CH4 B.CH4、NH3、H2O、HF
C.H2O、HF、CH4、NH3
D.HF、H2O、CH4、NH3
总结评价与反思
思维导图构建
学习体验分享
参考答案
知识记忆与理解
知识体系梳理
一、1.共用电子对
2.原子核
3.重叠
增加
降低
二、1.
2s22p3
3
“头碰头”
“肩并肩”
2.
σ
π
1
2
3.
1
1
1
2
π
σ
σ
π
π
三、1.
未成对
未成对
未成对
共价键的总数
以单键连接的原子数目
2.
越多
概率越大
牢固
电子出现概率最大的
s
s
四、1.
相同
不发生
不同
发生
极性键
2.
电负性
极性
越强
基础学习交流
1.【答案】只含极性键:HCl、CO2;只含非极性键:Cl2;既含极性键又含非极性键:H2O2。
2.【答案】H—Cl的极性大于H—Br键。
3.【答案】不能,p轨道与p轨道肩并肩时才能形成π键。
预习检测
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】A
知识记忆与理解
重点难点探究
互动探究
【解析】本题考查的是共价键的类型。除5个单键全部为σ键外,双键中1个为σ键,另1个为π键,三键中1个为σ键,另2个为π键,故σ键的总数为7,π键的总数为3。
【答案】7;3
探究拓展
【答案】非极性键:碳碳双键和碳碳三键;极性键:碳碳单键、碳氢键。
技能应用与拓展
当堂检测
1.【解析】HClO分子结构中不含双键或三键,没有π键。
【答案】D
2.【解析】本题主要考查σ键和π键的形成。由于π键的键能小于σ键的键能,所以反应时易断裂,A项正确;中既存在σ键又存在π键,B项正确;如氢原子跟氯原子只能形成σ键,C项正确。
【答案】D
3.【解析】P的非金属性弱于N,所以P—H键的极性弱于N—H键,B项错误。
【答案】B
4.【解析】共价键极性的比较,主要看成键的两个原子吸引电子能力的差别,差别越大,则电子对偏移程度越大,键的极性越强。F、O、N、C四种元素的非金属性依次减弱,则它们吸引电子的能力也依次减弱,形成的氢化物的极性也依次减弱。
【答案】A第2章
化学键与分子间作用力
2.4
分子间作用力与物质性质（第2课时）
备课日期
课
型
新课
教
学
目
标
知识与技能
1.
知道氢键的形成条件、类型、特点以及氢键对物质性质（如熔点、沸点、溶解度）的影响。2.
了解氢键对于水特殊性质的影响作用，了解氢键对于自然界存在和生命科学的重大意义。
过程与方法
注意理科之间的相互渗透和影响。
情感态度与价值观
体会思考带给人的愉快情感体验。
教学重点
掌握氢键对物质熔、沸点等性质的影响。
教学难点
掌握氢键存在的条件以及它对物质熔沸点的影响。
教学方法
自学为主，重点讲解，分析归纳训练相结合。
教学用具
酒精灯、烧杯、圆底烧瓶、多媒体
课时安排
1课时
设计与反思
复习导入:
【引入】在上节课中我们知道水出现了反常是因为氢键，那么氢键到底是什么？它又是如何形成的呢二、讲授新课:【板书】二、氢键与物质性质【师】引导学生阅读教材，完成思考题【生】阅读教材，分析思考。写出水分子的电子式______，其中氢元素的电负性比氧元素的____，（填“大”或“小”），氢与氧之间的电子对偏向____原子，此时氢原子几乎变成了________，与此时的氧原子产生了相互作用，此作用称为_________【师】思考下列问题：（1）以水分子为例分析氢键的形成过程（2）氢键的表示方法键长键能能（3）氢健形成的条件（以水分子为例进行分析）【ppt】【板书】1.
氢键的定义：静电作用和一定程度的轨道重叠作用
。氢键的表示形式：X—H···Y【生】结合教材中水分子中氢键的形成特点，
氢键的实质是_______，氢键的形成条件为________，常见电负性大的元素为_____
如果升高温度，分子晶体变成气态时，______（填“能”或“不能”）形成氢键。【师】根据学生对氢键的了解，进一步通过练习来引导学生对氢键的认识，巩固氢键的知识。【师】通过学习，我们对氢键有了大体了解，它与物质性质之间有什么关系？【板书】2.
氢键形成的条件【师PPT】（展示课件）引导学生观察氧族元素、卤族元素、
氮族元素、碳族元素氢化物的溶沸点的变化趋势，分析和讨论其原因。
IV-VII族元素氢化物的熔沸点的变化趋势【师】总结规律：分子中如果含有氢键，分子的熔、沸点会较高。【生】分析图片，分组讨论，进行自由发言，填写空白。（1）通过图片上各族元素氢化物的熔、沸点的变化规律，哪些物质的熔、沸点出现了反常？__________________通过对比，请你分析出现反常现象的原因是什么？___________________(2)
分析碳族元素氢化物的变化规律是否也有反常现象？通过对比，请你分析出现反常现象的原因是什么？___________【生】填写表格。范德华力、氢键和共价键的对比 范德华力氢键共价键概念存在范围强度对物质的影响【生】巩固练习：比较下列熔、沸点高低并且说明原因。(1)
H2O和H2S____原因________
(2)
HF和HCl____原因________(3)
NH3和PH3____原因________
(4)
CH4和CCl4____原因________【师】强调：氢键的存在使物质的熔、沸点升高，并且分子间氢键影响物质的熔、沸点较大。【师】氢键除了影响物质的熔、沸点以外，还影响着物质在水中的溶解度，比如NH3是极易溶于水的，这与氢键也有关系，所以说氢键的存在使物质的溶解度增大【板书】3.
氢键与物质性质【师】展示邻羟基苯甲醛和对羟基苯甲醛的熔、沸点对羟基苯甲醛的熔、沸点：熔点
115 C,沸点250 C邻羟基苯甲醛的熔、沸点：熔点
2 C,沸点196.5 C【师】强调：氢键的存在使物质的熔、沸点升高，并且分子间氢键影响物质的熔、沸点较大。【师】氢键除了影响物质的熔、沸点以外，还影响着物质在水中的溶解度，比如NH3是极易溶于水的，这与氢键也有关系，所以说氢键的存在使物质的溶解度增大【师】练习：请运用氢键有关知识，解释下面的事实。【生】综合练习。请运用氢键的有关知识，解释下面的事实。水和乙醇可以完全互溶氯化氢气体极易溶于水【师】实际上氢键普遍存在于自然界中，并且具有重要意义【板书】4.
氢键的意义【师】氢键不仅存在于我们比较熟悉的DNA中，在其他生物分子结构中也有氢键的存在，比如生物体内的碳酸酐酶分子中也有氢键，从而体现了氢键对我们生物体的重要性【师】展示图片，讲解DNA结构对生命的重要性，以及DNA中氢键形成的特点三、课堂小结:【课堂小结】分子间作用力氢键概念物质分子之间存在的微弱的相互作用分子中与氢原子形成共价键的非金属如果吸引电子的能力很强，原子半径很小，则氢原子几乎成为“裸露”的质子，带部分正电荷。这样的分子之间，氢核与带部分负电荷的非金属原子相互吸引，这种静电作用就是氢键。存在范围分子与分子之间某些含强极性键的氢化物分子间，如HF、H2O、NH3强度比较比化学键弱得多比化学键弱的多，氮比分子间作用力稍强。影响强度因素（1）随着分子极性和相对分子质量的增大而增大（2）组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大形成氢键的非金属原子吸引电子的能力越强，半径越小，则氢键越强。对物质性质的影响影响物质的熔、沸点及溶解度等物理性质（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、沸点升高分子间氢键的存在，是物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大第2章
化学键与分子间作用力
第1节
共价键模型（第1课时）
备课日期
课
型
新课
教
学
目
标
知识与技能
1.
使学生认识共价键的形成和实质，了解共价键的特征。2.使学生了解共价键的主要类型，能利用电负性判断共价键的极性。
过程与方法
1．体会数学、物理在学习化学中的重要性，注意理科之间的相互渗透和影响。
情感态度与价值观
1．体会思考带给人的愉快情感体验。
教学重点
共价键的形成、实质，对δ键与π键的认识。
教学难点
共价键的形成、实质，对δ键与π键的认识。
教学方法
启发，讲解，观察，练习
教学用具
Ppt
课时安排
1课时
教
学
内
容
设计与反思
一、复习导入:
这节课开始我们学习第二章
微粒间的相互作用。我们知道物质是由原子、分子、离子等微粒构成。微粒间的相互作用（化学键或分子间相互作用）理论是物质构成的基本理论。【回顾】回忆化学必修课程中有关化学键的知识，回答以下几个问题：（1）化学键的定义及基本分类（2）离子键、共价键的定义（3）离子化合物、共价化合物的定义二、讲授新课:为什么原子之间可以通过共用电子对形成稳定的分子？共价键究竟是怎样形成的，它又具备怎样的特征呢？下面我们来一起学习第一节
共价键模型【PPT】【板书】第一节
共价键模型一、共价键的形成及本质【指导阅读】课本P31——P32回答以下问题：（1)氢原子间距离与能量的关系：(2)为什么会出现这种情况
【板书】氢分子形成过程示意图【板书】1.本质：高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用说明：电性作用包括吸引和排斥，当吸引和排斥达到平衡时即形成了稳定的共价键【练习】以HCl、H2、Cl2为例描述共价键的形成过程(分析成键原子的价电子排布及参与成键的价电子)【提问】共价键的形成需要满足哪些条件呢？是不是所有的非金属元素原子之间都能形成共价键？He与Cl之间能形成共价键吗，为什么？【PPT】【板书】2.共价键的形成条件：通常电负性相同或差值小的非金属元素原子形成的化学键；成键原子一般有未成对电子，用来相互配对成键（自旋反向）；成键原子的原子轨道在空间重叠使体系能量降低。【小结】（1）多数共价化合物中只含非金属元素，但AlCl3、FeCl3
等共价化合物中含有金属元素。（2）NH4Cl均由非金属元素组成，但它是离子化合物。【提出问题】
为什么Cl2是双原子分子，而H2O则是1个O原子与2个H原子形成分子？【师】给出饱和性概念。并以H2S为例分析理解，同时引出方向性概念。【PPT】【板书】二、共价键的特征（饱和性、方向性）【板书】1.饱和性：原子有几个未成对电子就形成几个共价键。【过渡】共价键的方向性决定了分子的立体构型，同时，原子沿着不同的方向所形成的共价键也是不同的【板书】2.饱和性：原子沿着不同的方向所形成的共价键【师】给出δ键与π键的概念。并以HCl、H2为例分析理解，同时引出δ键的类型。【讨论】①氮气性质非常稳定，其结构如何？②N2分子中，除了δ(Pz－Pz)键外还有没有可能其他的原子轨道也发生重叠？重叠方式是否相同？【PPT】【板书】三、共价键的分类δ键与π键：二者的定义差别及在两原子间形成多个共价键中的个数【指导阅读】“身边的化学”－防晒霜与π键。【阅读】“学海无涯”氧分子中的共价键与分子轨道。本部分内容只作为常识性了解。H2、HCl分子中共用电子对与原子的位置关系及原子的电性情况判断下列分子中键的极性：①O2
②HO
③HF
④O=C=O
⑤H–O–O–H⑥【板书】2.极性键与非极性键：非极性键：共用电子对不偏向任何原子的共价键，同种非金属元素的原子形成的共价键。极性键：共用电子对发生偏向的共价键，不同种非金属元素的原子形成的共价键。成键原子的电负型相差越大，键的极性越强。三、课堂小结:1.共价键的形成及本质本质：形成条件：2.共价键的特征饱和性：方向性：3.共价键的分类δ键与π键：极性键与非极性键四、课堂练习:第2章
化学键与分子间作用力
第2节
共价键与分子的空间构型（第3课时）
备课日期
课
型
新课
教
学
目
标
知识与技能
1.
使学生了解一些分子在对称性方面的特点，知道手性化学在现代化学领域医药的不对称合成领域中的重大意义。2.
了解分子的极性；3.
能判断一些简单分子是极性分子还是非极性分子；4.
知道分子的极性与分子的立体构型密切相关；
过程与方法
采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学
情感态度与价值观
体会思考带给人的愉快情感体验。
教学重点
1.
了解一些分子在对特性方面的特点2.
能判断一些简单分子是极性分子还是非极性分子；
教学难点
1.
了解一些分子在对特性方面的特点2.
键的极性与分子极性的关系。
教学方法
采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学
教学用具
Ppt，
模型等
课时安排
1课时
教
学
内
容
设计与反思
一、复习导入:
【联想质疑】请你举出身边显示一定对称性的物体。宏观物体具有对称性，构成它们的微观粒子也具有对称性吗？二、讲授新课:【板书】二、分子的空间构型与分子性质【阅读思考】1.分子的对称性（1）含义：对称性是指一个物体包含若干等同部分，这些部分相互对应且相称，它们经过不改变物体内任意两点间距离的操作能够复原，即操作前在物体中某地方有的部分，经操作后在原有的地方依旧存在相同的部分，也就是说无法区别操作前后的物体。（2）对称轴：分子中的所有原子以某条轴线为对称，沿该轴线旋转1200或2400时，分子完全复原，我们称这根连线为对称轴。（3）对称面：对于甲烷分子而言，相对于通过其中两个氢和碳所构成的平面，分子被分割成相同的两部分，我们称这个平面为对称面。（4）联系：分子的许多性质如极性、旋光性及化学反应等都与分子的对称性有关。2.
手性（1）手性和手性分子定义：如果一对分子，它们的组成和原子的排列方式完全相同，但如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠，这对分子互称手性异构体。有手性异构体的分子称为手性分子。
（2）手性碳原子：当四个不同的原子或基团连接在碳原子（如CHBrC1F）上时，形成的化合物存在手性异构体。其中，连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。【讨论】1.
有人说“手性分子和镜像分子完全相同，能重叠”是吗？二者什么关系？分别用什么标记？2.
举例说明手性分子对生物体内进行的化学反应的影响？3.
构成手性碳原子的条件？【课堂练习】媒体展示【学生分组实验】
在滴定管中加入四氯化碳，打开活塞，将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近液流，观察液流方向是否发生变化；再改用水做实验。【引入】分子极性【思考】1.
为什么水分子中有正、负两极2.
根据电荷分布是否均匀，共价键有极性、非极性之分，以共价键结合的分子是否也有极性、非极性之分呢？3.
分子的极性又是根据什么来判定呢？【板书】3.
分子极性（1）极性分子：分子内存在正、负两极的分子；（2）非极性分子：分子内没有正、负两极的分子【讨论】分子极性如何判断 ①双原子分子的极性：双原子分子的极性取决于成键原子之间的共价键是否有极性，以极性键结合的双原子分子是极性分子；以非极性键结合的双原子分子为非极性分子。由此可知，对双原子分子来说，键的极性与分子的极性是一致的：化学键有极性，分子就有极性;反之，化学键无极性，通常分子也无极性。②多原子分子的极性多原子分子的极性与分子中的键的极性关系比较复杂。如果组成分子的所有化学键均为非极性键，则分子通常为非极性分子，【讨论总结】分子极性判断方法1.
化合价法①若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，若不等则为极性分子；②若中心原子有孤对电子(未参与成键的电子对)则为极性分子，若无孤对电子则为非极性分子。2.
物理模型法将分子中的共价键看作作用力，不同的共价键看作不相等的作用力，运用物理上力的合成与分解，看中心原子受力是否平衡，如平衡则为非极性分子；否则为极性分子三、课堂小结:⑴只含有非极性键的单质分子是非极性分子。
⑵含有极性键的双原子化合物分子都是极性分子。⑶含有极性键的多原子分子，空间结构对称的是非极性分子；空间结构不对称的为极性分子。第4节 分子间作用力与物质性质
第1课时 范德华力与物质性质
学习目标 1.掌握范德华力的实质和特征，并知道影响范德华力大小的因素。2.掌握范德华力的大小对物质物理性质的影响。
一、分子间作用力
1．概念
________之间存在的多种____的____________。
2．分类
分子间作用力常见的是____________和________。
二、范德华力与物质性质
1．范德华力
____________普遍存在的________________，它能使分子凝聚成________或________。
2．范德华力的特征
(1)范德华力的作用能通常比________的键能______的多。
(2)范德华力是存在于________之间的一种____________作用力。其本质为________作用，所以没有________性和________性。
(3)范德华力是一种________作用力，距离越大，范德华力越____。
3．范德华力的影响因素
一般说：________和________相似的物质，随着________________的增加，范德华力逐渐________。
4．范德华力和物质的物理性质
(1)范德华力主要影响物质的________、________等物理性质。
(2)范德华力弱的时候物质一般呈____态，强的时候一般呈____态或____态。
(3)范德华力越强，物质的熔、沸点越____。
1．下列说法中，正确的是( )
A．范德华力存在于所有分子之间
B．范德华力是影响所有物质物理性质的因素
C．Cl2相对于其他气体来说，是易液化的气体，由此可以得出结论，范德华力属于一种强作用
D．范德华力属于既没有方向性也没有饱和性的静电作用
2．下列各组中的两种物质：①CCl4和CF4 ②Cl2和F2
③O2和N2 ④CO和N2 ⑤正戊烷与异戊烷，它们各自的分子间的范德华力前者大于后者的是( )
A．只有①②
B．只有③④⑤
C．只有②③④
D．①②③④⑤
3．下列各组中的两种物质：
①HI和HBr ②CF4和CH4 ③PCl3和NF3 ④N2和H2 ⑤ICl和Br2 ⑥NO和N2 ⑦正丁烷和异丁烷，它们的熔、沸点前者高于后者的是( )
A．只有①②③④
B．只有⑤⑥⑦
C．都是
D．都不是
4．固体乙醇晶体中不存在的作用力是( )
A．离子键
B．极性键
C．非极性键
D．范德华力
5．卤素单质从F2到I2，在常温、常压下的聚集状态由气态、液态到固态的原因是( )
A．原子间的化学键键能逐渐减小
B．范德华力逐渐增大
C．原子半径逐渐增大
D．氧化性逐渐减弱
练基础落实
知识点一 范德华力
1．下列关于范德华力的叙述不正确的是( )
A．是一种较弱的化学键
B．范德华力较弱，破坏它所需能量较少
C．范德华力对物质的熔、沸点有影响
D．稀有气体原子之间存在范德华力
2．下列各组物质汽化或熔化时，所克服的微粒间作用力属于同种类型的是( )
①碘和干冰的升华 ②二氧化硅和生石灰熔化 ③氯化钠和铁的熔化 ④苯和己烷的蒸发
A．①②
B．②③
C．①④
D．③④
3．下列各组中的两种固态物质熔化(或升华)时，克服的微粒间相互作用力属于同种类型的是( )
A．碘和碘化钠
B．金刚石和重晶石
C．冰醋酸和硬脂酸甘油酯
D．干冰和二氧化硅
4．下列变化是在克服分子间作用力的情况下进行的是( )
A．碘的升华
B．氨的液化
C．铝的熔化
D．食盐的溶解
知识点二 影响范德华力大小的因素
5．下列有关范德华力的强弱对比，正确的是( )
知识点三 范德华力对物质物理性质的影响
6．下列各组物质中，按熔点由低到高排列的是( )
A．O2、I2、Hg
B．CO2、Al2O3、KCl
C．Na、K、Rb
D．H2S、H2Se、H2Te
7．下列物质的沸点，从高到低的顺序正确的是( )
A．HCl>HBr>HI
B．CI4>CBr4>CCl4>CF4
C．KBr>NaBr>NaCl
D．Na>Mg>Al
8．下列关于范德华力影响物质性质的叙述中，正确的是( )
A．范德华力是决定由分子构成物质的熔点、沸点高低的惟一因素
B．范德华力与物质的性质没有必然的联系
C．范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质
D．范德华力仅是影响物质部分物理性质的一种因素
练综合拓展
9．三氯化氮(NCl3)在常温下是一种淡黄色液体，其分子结构呈三角锥形。则下列说法正确的是( )
A．分子中N—Cl键是非极性键
B．分子中不存在孤对电子
C．它的沸点比PCl3的低
D．因N—Cl键能大，所以NCl3沸点高
10．共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是( )
A．干冰
B．氯化钠
C．氢氧化钠
D．碘
11．下列观点错误的是( )
A．宏观物质都是由微观粒子构成的。微观粒子的种类和数量不同、彼此的结合方式多样，决定了物质的多样性
B．分子是保持物质化学性质的最小粒子，如果分子的组成或结构变了，其化学性质就变了
C．构成宏观物质的微观粒子之间存在多种形式的相互作用，如离子键、共价键等等
D．储存在物质中的化学能在化学反应前后是不变的
12．若在宇宙飞船的太空实验室(失重条件下)进行以下实验，其中最难完成的是( )
A．将金粉和铜粉混合
B．将牛奶加入水中混合
C．蒸发食盐水制取食盐晶体
D．用漏斗、滤纸过滤除去水中的泥沙
13.在下列各组气体中，试分析判断哪种气体更易液化。
①Cl2、N2 ②SiH4、CH4 ③SO2、CO2 ④邻二甲苯、对二甲苯 ⑤甲烷、乙烷 ⑥丁烷、异丁烷
第4节 分子间作用力与物质性质
第1课时 范德华力与物质性质
双基落实
一、
1．分子 弱 相互作用
2．范德华力 氢键
二、
1．分子之间 一种相互作用力 固态 液态
2．(1)化学键 小 (2)分子 弱相互 电性 方向
饱和 (3)短程 弱
3．组成 结构 相对分子质量 增强
4．(1)熔点 沸点 (2)气 液 固 (3)高
课堂练习
1．D [随着分子间距的增加，范德华力迅速减弱，所以范德华力作用范围很小，只有几个pm，即只有当分子间距符合几个pm时才能存在范德华力；范德华力只是影响由分子构成的物质的某些物理性质(如熔、沸点以及溶解度等)的因素之一；在常见气体中，Cl2的相对分子质量较大，分子间范德华力较强，所以易液化，但其作用相对于化学键，仍属于弱作用。所以只有D选项正确。]
2．D [①②③组分别属于组成和结构相似的物质，前者的相对分子质量大于后者，所以范德华力前者大于后者；④组结构相似且相对分子质量相等，但前者为极性分子，分子间的范德华力大；⑤组中的两种物质组成和相对分子质量相同，但前者为链状，后者有支链，结构不同，前者分子间的距离小，范德华力大。总之①②③④⑤各组范德华力前者都大于后者。]
3．C [它们各组物质分子间的范德华力都是前者大于后者，所以熔、沸点前者都高于后者。]
4．A
5．B [卤素单质结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大。]
课时作业
1．A
2．C [①中碘和干冰都是由分子构成，升华时都克服分子间作用力。④中苯和己烷都是共价化合物，蒸发时都只需克服分子间作用力。③中氯化钠由离子构成，铁是金属(属于金属晶体)，熔化时，氯化钠要克服离子键的作用，而铁要克服金属键的作用。②中二氧化硅是原子晶体，生石灰是离子晶体，熔化时要分别克服共价键和离子键的作用。]
3．C
4．A [题目的要求是克服分子间作用力，所以只有A项正确；B项是形成分子间作用力，C项是破坏金属键，D项是破坏离子键。]
5．B [CH4和CH3CH3的结构类似，前者的相对分子质量小于后者，故前者的范德华力小于后者；CH3CH2CH2CH2CH3与是同分异构体，相对分子质量相同，后者的支链比前者多，前者的分子之间的接触面积大于后者，范德华力是前者大于后者；SO2的相对分子质量大于CO2，且SO2是极性分子，而CO2是非极性分子，故SO2分子间的范德华力大于CO2；的极性大于且两者相对分子质量相同，故的分子间的范德华力大于。]
6．D [A项可联系三种物质在常温下的状态判断，O2为气体，I2为固体，Hg为液体，熔点应为O2Al3＋，Cl－>O2－且后者电荷数高于前者，可知Al2O3的熔点应高于KCl；C项碱金属的熔、沸点随核电荷数增大而降低；D项中三种物质为氧族元素的气态氢化物，它们的相对分子质量依次增大，范德华力依次增大，熔点依次升高。]
7．B
8．D [范德华力不能影响物质的化学性质，仅能影响由分子构成的物质的部分物理性质，如熔点、沸点及溶解性，并且不是惟一的影响因素。]
9．C 10.B 11.D
12．D [此题为一道物理与化学的综合试题。粒子间都存在一定的作用力。所以，将金粉和铜粉混合或将牛奶加入水中混合在地球上与在太空中一样能完成。上述实验都与重力无关。但在过滤操作中，固体与液体的分离是在重力的作用下液体流到低处来完成的，太空中物体处于失重状态，液体也就不会自动流下。]
13．①Cl2 ②SiH4 ③SO2 ④邻二甲苯 ⑤乙烷
⑥丁烷
解析 ①②⑤三组气体中的分子均为组成结构相似的分子，只要从相对分子质量的大小就可以判断更易液化的气体分别是各组气体中相对分子质量较大的分子，即①Cl2、②SiH4、⑤乙烷。③组中SO2的相对分子质量大于CO2的相对分子质量，并且SO2是极性分子，所以SO2分子间的范德华力大于CO2分子间的范德华力，故SO2易液化。④组中的邻二甲苯、对二甲苯的相对分子质量相等，邻二甲苯是极性分子，对二甲苯是非极性分子，所以邻二甲苯分子间的范德华力大于对二甲苯分子间的范德华力，故邻二甲苯易液化。⑥组中丁烷、异丁烷是同分异构体，异丁烷分子含有支链，使分子间接触面积减小，分子间作用力减小，所以丁烷分子更易液化。第2章
化学键与分子间作用力
第1节
共价键模型
夯基达标
1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
2(2008海南高考，1)HBr分子的电子式为( )
A．
B．H＋Br－
C．
D．H—Br
3下列分子中键能最大的是( )
A．HF
B．HCl
C．HBr
D．HI
4下列对共价键的说法中，不正确的是( )
A．共价键是通过形成共用电子对或原子轨道重叠形成的
B．形成共价键的原子之间电负性相同或相差不大
C．一般情况下一个原子有几个不成对电子就会和几个自旋相反的未成对电子成键
D．共价键是通过共用电子对形成的，不属于电性作用
5下列物质的分子中既有σ键，又有π键的是( )
①HCl ②H2O ③N2 ④H2O2 ⑤C2H4 ⑥C2H2
A．①②③
B．③④⑤⑥
C．①③⑥
D．③⑤⑥
6CH4、NH3、H2O、HF分子中，共价键的极性由强到弱的顺序是( )
A．CH4、NH3、H2O、HF
B．HF、H2O、NH3、CH4
C．H2O、HF、CH4、NH3
D．HF、H2O、CH4、NH3
7下列说法中，正确的是( )
A．分子中键的极性越强，分子越稳定
B．在分子中，化学键可能只有π键而没有σ键
C．分子中共价键的键能越大，键越长，则分子越稳定
D．若把H2S写成H3S，违背了共价键的饱和性
8P原子的电子排布为3s23p3，P与Cl形成的化合物有PCl3、PCl5，对此判断正确的是( )
A．P原子最外层有三个不成对电子，故只能结合三个Cl原子形成PCl3
B．PCl3分子中的P—Cl键都是σ键
C．P原子最外层有三个不成对电子，但是能形成PCl5，说明传统的价键理论存在缺陷
D．PCl3分子中的P—Cl键都是π键
9下列对HCl、Cl2、H2O、NH3、CH4一组分子中，共价键形成方式分析正确的是( )
A．都是σ键，没有π键
B．都是π键，没有σ键
C．既有π键，又有σ键
D．除CH4外，都是σ键
10X、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的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
11有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)，只含有极性键的是________；只含有非极性键的是________；既有极性键，又有非极性键的是________；只有σ键的是________；既有σ键，又有π键的是________。含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________，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________，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________。
12某有机物的结构式如下：CH2===CH—C≡C—H
，则分子中有________个σ键，________个π键。
能力提升
13已知三角锥形分子E和直线形分子G反应，生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10)如下图，则下列判断错误的是…( )
A．G是最活泼的非金属单质
B．L分子内的化学键是极性键
C．E能使紫色石蕊试液变蓝色
D．M化学性质活泼
14．氮是地球上极为丰富的元素。
(1)Li3N晶体中氮以N3－存在，基态N3－的电子排布式为____________。
(2)N≡N叁键的键能为942
kJ·mol－1，N—N单键的键能为247
kJ·mol－1。计算说明N2中的____键比____键稳定(填“σ”“π”)。
15二氯化二硫是一种琥珀色液体，是合成硫化染料的重要原料。
(1)试写出它的结构式：
__________；
(2)指出它的分子内的键型：
________(填“极性键”或“非极性键”)；
(3)指出硫元素的化合价：______________。
16从实验测得不同物质中氧氧之间的键长和键能的数据：
其x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导键能的大小顺序为ω>z>y>x。该规律性是________________________________________________________________________。
A．成键时电子数越多，键能越大
B．键长越长，键能越小
C．成键所用的电子数越小，键能越大
D．成键时电子对越偏移，键能越大
参考答案
1解析：每个氮气分子中含有三个共价键，键能很大。键能越大，化学键就越牢固，含有该键的分子就越稳定，越不易发生化学反应。
答案：B
2解析：HBr分子的H原子和Br原子是以一对共用电子对形成的共价化合物，没有电子的转移，不存在离子，所以B、C错误。而D表示的是HBr的结构式，不是电子式，所以正确答案为A。
答案：A
3解析：元素原子半径越小，形成化学键的键长越短，键能越大。
答案：A
4解析：根据共价键的形成实质和特征，A、B、C均正确。共价键是一种电性作用，故D符合题意。
答案：D
5解析：共价键尽可能沿着原子轨道重叠最大的方向形成，这样原子轨道重叠愈多，形成的键越牢固。其中σ键是原子轨道以“头碰头”的方式成键，π键是原子轨道以“肩并肩”的方式成键，σ键比π键强。N2中有三个共价键：一个σ键，两个π键；C2H4中碳碳原子之间有两个共价键：一个σ键，一个π键
；C2H2中碳碳原子之间有三个共价键：一个σ键，两个π键。
答案：D
6解析：两个成键原子的电负性差别越大，它们形成共价键的极性就大(或从非金属性强弱上来判断)。由于电负性F＞O＞N＞C，因此四种元素与H形成的共价键的极性F－H＞O－H＞N－H＞C－H。
答案：B
7解析：共价键的键能大小决定分子的稳定性，键能越大，分子越稳定；原子结合形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键，因此在分子中，化学键可能只有σ键而没有π键；硫原子最外层有6个电子，只能与2个氢原子结合成共价键。
答案：D
8解析：根据共价键配对成键理论，B项正确，A、D两项则是错误的。C项中的PCl5的存在说明传统的价键理论存在缺陷，有待进一步发展，C项正确。
答案：BC
9解析：几种分子中的共价键均是σ键，故A项正确。
答案：A
10解析：X比Y易得电子，Z比W易失电子，故X、Z的电负性相差最大，形成的是离子键。
答案：A
11解析：根据极性键与非极性键的区别、σ键和π键的产生条件和形成过程回答。
答案：①③⑨ ②④⑦ ⑤⑥⑧ ①②③⑥⑦⑧ ④⑤⑨ ⑦ ①③⑤⑥⑧⑨ ②④⑤⑥⑧⑨
12解析：除5条单键全是σ键外，双键中1个是σ键，另1个是π键，叁键中1个是σ键，另2个是π键，故σ键总数是7，π键总数为3。
答案：7 3
13解析：本题不仅考查观察能力，而且还有效考查了思维应变能力和快速判断能力。在中学化学所学知识范围内，由原子序数均小于10的元素组成的空间结构呈三角锥形的分子应该是氨分子，结合题供信息不难推知M应该为氮分子，而氮气是一种非常稳定即化学性质较“惰”的气体单质(因为N2分子中有三个共价键：一个σ键，两个π键，叁键键能很大)。根据题给图中球的大小不等可知，E、L为化合物，G、M为单质，结合组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10的题给条件可大胆联想，E为氨气，G为氟气，L为氟化氢，M为氮气，据此可以判断该反应为：NH3＋F2―→HF＋N2，本题应选D。
答案：
D
14解析：
(1)
N的电子排布式为1s22s22p3，Li3N晶体中氮以N3－存在，基态N3－的电子排布式为1s22s22p6。N—N单键为σ键，其键能为247
kJ·mol－1，N≡N中的两个π键键能为942
kJ·mol－1－247
kJ·mol－1＝695
kJ·mol－1，每个π键键能为347.5
kJ·mol－1，可见N2中的π键比σ键稳定。
答案：(1)1s22s22p6 (2)π σ
15解析：1个S原子最外层有6个电子，可以形成2个共价键达到8电子稳定结构，而1个Cl原子形成1个共价键即达到8个电子稳定结构，故S与S先形成1个S—S键，再分别与1个Cl形成1个S—Cl键。
答案：(1)ClSSCl
(2)S—Cl是极性键，S—S是非极性键
(3)＋1
16解析：观察表中数据发现，O2与O的键能大者，键长短，O中，O—O键长比O中的长，所以键能要小。按键长由短而长的顺序为Oz>y>x。
答案：B分子间作用力与物质性质
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．范德华力的作用能为a
kJ·mol－1，化学键的键能为b
kJ·mol－1，则a、b的大小关系是( )
A．a＞b
B．a＜b
C．a＝b
D．无法确定
【解析】 范德华力是分子间作用力，其强度较弱，而化学键是指相邻原子之间强烈的相互作用，故化学键的键能比范德华力的作用能大得多。
【答案】 B
2．干冰汽化时，下列所述内容发生变化的是( )
A．分子内共价键
B．分子间的作用力增大
C．分子间的距离
D．分子内共价键的键长
【答案】 C
3．水的沸点是100
℃，硫化氢的分子结构跟水相似，但它的沸点却很低，是－60.7
℃，引起这种差异的主要原因是( )
A．范德华力
B．共价键
C．氢键
D．相对分子质量
【解析】 H2O和H2S属于同一主族元素的氢化物，随着相对分子质量的增加，分子间作用力增大，沸点逐渐升高，但是由于H2O分子间容易形成氢键，使它的沸点反常得高。
【答案】 C
4．下列事实，不能用氢键知识解释的是( )
A．水和乙醇可以完全互溶
B．氨容易液化
C．干冰易升华
D．液态氟化氢化学式有时写成(HF)n的形式
【解析】 干冰易升华，破坏的是分子间作用力，故选C。
【答案】 C
5．如图中每条折线表示周期表中ⅣA～ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化，其中a点代表的是( )
A．H2S
B．HCl
C．PH3
D．SiH4
【解析】 由图可知a点所在曲线沸点没有反常现象，说明不是ⅤA、ⅥA、ⅦA族的氢化物，则只能为ⅣA族的氢化物，即为SiH4。
【答案】 D
6．卤族元素包括F、Cl、Br等。
下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是( )
A B
C
D
【解析】 元素非金属性越强，其电负性也越大，F的电负性最强，A正确；F元素无正价，B错误；因HF之间可形成氢键，使其沸点升高，C错误；随核电荷数增加，F2、Cl2、Br2的熔点依次升高，D错误。
【答案】 A
7．下列几种氢键：①O—H…O；②N—H…N；③F—H…F；④O—H…N。氢键从强到弱的顺序正确的是( )
A．③＞①＞④＞②
B．①＞②＞③＞④
C．③＞②＞①＞④
D．①＞④＞③＞②
【解析】 F、O、N的电负性依次降低，F—H、O—H、N—H键的极性依次降低，故F—H…F中的氢键最强，其次是O—H…O，再次是O—H…N，最弱是N—H…N。
【答案】 A
8．若不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用依次是( )
A．氢键；分子间作用力；非极性键
B．氢键；氢键；极性键
C．氢键；极性键；分子间作用力
D．分子间作用力；氢键；非极性键
【解析】 固态水和液态水分子间作用力相同，均为氢键和范德华力，区别在于氢键的数目，故由固态水→液态水破坏氢键，同样由液态水→气态水，也是破坏氢键，而由H2O(气)→H2(气)＋O2(气)时，破坏的是化学键。
【答案】 B
9．下列关于范德华力的叙述中，正确的是( )
A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊化学键
B．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱不同
C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力
D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量
【解析】 范德华力是分子与分子之间的一种相互作用，其实质与化学键类似，也是一种电性作用，但两者的区别是作用力的强弱不同。化学键必须是强烈的相互作用(120～800
kJ/mol)，范德华力只有几到几十千焦每摩尔，故范德华力不是化学键；虽然范德华力非常微弱，但破坏它时也要消耗能量；范德华力普遍地存在于分子之间，但也必须满足一定的距离要求，若分子间的距离足够大，分子之间也难产生相互作用。
【答案】 B
10．短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的特征电子排布可表示为A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。
回答下列问题：
(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子①BC2 ②BA4 ③A2C2 ④BE4，其中属于极性分子的是________(填序号)；分子BC2中含σ键________个，含π键________个。
(2)C的氢化物比下一周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是____________________________________________________________________。
(3)B、C两元素都能和A元素组成两种常见的溶剂，其分子式为________、________。DE4在前者中的溶解度________(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解度。
(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为_______________________(填化学式)。
【解析】 由s轨道最多可容纳2个电子可得：a＝1，b＝c＝2，即A为H，B为C，C为O；由D与B同主族，且为非金属元素，得D为Si；由E在C的下一周期且E为同周期电负性最大的元素可知E为Cl。
(1)①、②、③、④分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2为极性分子，其他为非极性分子，CO2中含2个σ键，2个π键。
(2)C的氢化物为H2O，水分子间可形成氢键是其沸点较高的重要原因。
(3)B、A两元素组成苯，C、A两元素组成水，两者都为常见的溶剂。SiCl4为非极性分子，易溶于非极性溶剂苯中。
(4)BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4，三者结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它们的沸点顺序为SiCl4>CCl4>CH4。
【答案】
(1)③ 2 2
(2)水分子间存在氢键
(3)C6H6 H2O 大于
(4)SiCl4>CCl4>CH4
11．水分子间存在一种叫“氢键”的作用(介于范德华力与化学键之间)彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过氢键相互连接成庞大的固态冰。则：
【导学号：66240021】
(1)1
mol冰中有________
mol氢键。
(2)水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为：_____________________________________________________________。
(3)在冰的结构中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11
kJ·mol－1)。已知冰的升华热是51
kJ·mol－1，则冰中氢键的作用能是________
kJ·mol－1。
(4)用x、y、z分别表示H2O、H2S、H2Se的沸点(℃)，则x、y、z的大小关系________。其判断依据是______________________________________
_____________________________________________________________。
【解析】 H2O电离后形成的2种离子是H3O＋和OH－，氢键的作用能为：
＝20
kJ·mol－1。
【答案】 (1)2 (2)2H2O??H3O＋＋OH－ (3)20
(4)x＞z＞y H2O中存在氢键，H2Se的相对分子质量大于H2S的，故H2Se的范德华力大于H2S的，则沸点由高到低的顺序为H2O＞H2Se＞H2S
12．稀有气体的熔点、沸点和在水中的溶解度等信息(部分)如下表：
氦(He)
氖(Ne)
氩(Ar)
氪(Kr)
氙(Xe)
熔点/K
83.95
116.55
161.15
沸点/K
4.24
27.25
87.45
溶解度(mL·L－1)
(H2O，20
℃)
13.8
14.7
73
110.9
(1)表中的稀有气体，熔点最低的是________，沸点最高的是________，氩在水中的溶解度大于________而小于________。
(2)下列说法中错误的是(用序号填空)________。
①稀有气体的范德华力随着熔点的升高而增大
②稀有气体的范德华力随着沸点的升高而增大
③稀有气体的范德华力随着溶解度的增大而增大
④稀有气体的范德华力随着相对原子质量的增大而增大
【解析】 表中稀有气体熔、沸点和在水中溶解度的数据变化呈现了一定的规律，这种规律反映了稀有气体中范德华力的变化规律。组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点越高。
【答案】 (1)氦(He) 氙(Xe) 14.7
mL·L－1
73
mL·L－1 (2)①②③
[能力提升]
13．通常情况下，NCl3是一种油状液体，其分子空间构型与NH3相似。下列对NCl3和NH3的有关叙述正确的是( )
A．分子中N－Cl键键长与CCl4分子中C－Cl键键长相等
B．在氨水中，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子，则NH3·H2O的结构式为
C．NCl3分子是非极性分子
D．NBr3比NCl3易挥发
【解析】 根据题意，NCl3的空间结构与NH3相似，也应为三角锥形，故为极性分子，故C项错误；根据NH3·H2O??NH＋OH－，故B正确；NBr3的结构与NCl3相似，因NBr3的相对分子质量大于NCl3的相对分子质量，故沸点NBr3大于NCl3，所以NBr3不如NCl3易挥发，故D项错误；因N原子的半径小于C原子的半径，所以C—Cl键长大于N—Cl键，故A项错误。
【答案】 B
14．下列化合物的沸点，前者低于后者的是( )
A．乙醇与氯乙烷
B．邻羟基苯甲酸()与对羟基苯甲酸()
C．对羟基苯甲醛与邻羟基苯甲醛
D．C3F8(全氟丙烷)与C3H8
【解析】 根据一般强弱规律：分子间氢键＞分子内氢键＞范德华力，进行比较；比较分子结构相似的物质的沸点高低，无氢键存在时，比较相对分子质量的相对大小。
【答案】 B
15．在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与化学键的强弱无关的变化规律是( )
A．H2O、H2S、H2Se、H2Te的热稳定性依次减弱
B．熔点：Al>Mg>Na>K
C．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
D．CF4、CCl4、CBr4、CI4的熔点、沸点逐渐升高
【解析】 A项，与共价键有关；B项，与金属键有关；C项，与离子键有关；D项，与范德华力有关。
【答案】 D
16．水分子间存在一种叫“氢键”的作用(介于范德华力与化学键之间)彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体，其结构示意图如下图所示：
【导学号：66240022】
(1)水分子可电离生成两种含有相同电子数的微粒，其电离方程式为：
____________________________________________________________。
已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能的原因是__________________。
(2)氨气极易溶于水的原因之一也是与氢键有关。请判断NH3溶于水后，形成的NH3·H2O的合理结构是______________(填序号)。
【解析】 (1)H2O电离生成的H＋与另一个H2O的配位键结合形成H3O＋。
(2)由一水合氨的电离特点确定。
【答案】 (1)H2O＋H2O??H3O＋＋OH－ 双氧水分子之间存在更强烈的氢键 (2)b第2章
化学键与分子间作用力
第1节
共价键模型（第2课时）
备课日期
课
型
新课
教
学
目
标
知识与技能
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
过程与方法
1．体会数学、物理在学习化学中的重要性，注意理科之间的相互渗透和影响。
情感态度与价值观
1．体会思考带给人的愉快情感体验。
教学重点
键参数的概念
教学难点
键参数的概念
教学方法
运用类比、归纳、判断、推理的方法，注意各概念的区别与联系，熟悉掌握各知识点的共性和差异性。
教学用具
多煤体、图像
课时安排
1课时
教
学
内
容
设计与反思
一、复习导入:【联想质疑】氯化氢、碘化氢的分子结构十分相似，它们都是双原子分子。分子中都有一个共价键，但它们表现出来的稳定性却大不一样。这是为甚麽呢？二、讲授新课:
【板书】二、键参数——键能、键长与键角【学生活动】引导学生利用表格与数据学习键能与键长，理解它们的含义。【阅读与思考】认真阅读教科书中的表2—1-1，2－1-2了解一些共价键的键能、键长，并思考下列问题：【提出问题】
(1)键能是共价键强度的一种标度，键能的大小与键的强度有什么关系 (2)键能与化学反应的能量变化有什么联系 怎样利用键能的数据计算反应的热效应 【板书】键能
(1)概念：在101.3kPa，298K的条件下，断开1molAB（g）分子中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量，叫A--B键的键能，(2)表示方式为
EA-B
，单位是
kJ/mol
(3)意义：表示共价键强弱的强度，键能越大，键越牢固
1.键能的概念及其与分子性质的关系，即键能是气态基态原子形成1mol共价键释放的最低能量。键能通常取正值键能越大，化学键越稳定。2.分子内的核间距称为键长，它是衡量共价键稳定性的另一个参数，键长越短，往往键能越大，共价键越稳定【过渡】【提出问题】怎样知道多原子分子的形状 【讨论与启示】：要想知道分子在空间的形状，就必须知道多原子分子中两个共价键之间的夹角，即键角。【学生活动】制作模型学习键角制作模型：利用泡沫塑料、彩泥、牙签等材料制作CO2、H20和CH4的分子模型，体会键角在决定分子空间形状中的作用。【归纳板书】3.键角（1）定义：概念：多原子分子中，两个化学键之间的夹角叫键角。
多原子分子中，两个化学键之间的夹角，键角是描述分子空间立体结构的重要参数。例如，在C02中，∠OCO为180°，所以C02为直线形分子；而在H20中，∠HOH为105°，故H20为角形分子。多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。键角是描述分子立体结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。(2)写出下列分子的键角：CO2：
H20：
NH3：
(3)键角、键长、键的极性决定着分子的空间构型。
2．键长：
(1)概念：两个成键原子之间的原子核间间隔叫键长。
(2)意义：键长越短，化学键越强，键越牢固。
3．键角：概念：多原子分子中，两个化学键之间的夹角叫键角2.
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应Ｄ．硝酸易挥发，硫酸难挥发五、布置作业:发下来半张练习六、教学效果追忆:第2章
化学键与分子间作用力
2.4
分子间作用力与物质性质（第1课时）
备课日期
课
型
新课
教
学
目
标
知识与技能
1.使学生知道分子间作用力的广泛存在及其对物质性质（如熔点、沸点）的影响。2.使学生了解分子间作用力对于水的特殊性质的影响作用
过程与方法
1．体会数学、物理在学习化学中的重要性，注意理科之间的相互渗透和影响。
情感态度与价值观
1．体会思考带给人的愉快情感体验。
教学重点
1.
掌握化学键、范德华力的区别2.
掌握范德华力对物质熔、沸点等性质的影响。
教学难点
掌握范德华力存在的条件以及它对物质熔沸点的影响。
教学方法
自学为主，重点讲解，分析归纳训练相结合。
教学用具
酒精灯、烧杯、圆底烧瓶、多媒体
课时安排
1课时
教
学
内
容
设计与反思
（1）电解水的过程是一个
（填“物理”或“化学”）过程，而冰与水的转化过程是一个
（填“物理”或“化学”
）
过程。（2）前者的实质是
而后者
（填“有”或“无”）破坏化学键。（3）通过对两个过程的分析，你对冰与水之间的转化有什么看法？（从化学键的破坏角度分析）
二、讲授新课:【导入】分子晶体在物质状态发生变化时，没有破坏化学键，而是破坏了另外的一种作用力，我们把这种作用力称为分子间作用力，并且分子间作用力也影响着物质的性质。【阅读】教材第一段，完成练习：①分子间作用力存在于
和
之间。②常见的分子间作用力有
和
。③与化学键相比，分子间作用力是一种
（填“强”或“弱”）的作用力【板书】第四节
分子间作用力与物质性质【师】引导学生阅读教材完成练习【生】阅读教材，分组讨论，完成练习。1.范德华力的实质是
，一般地，范德华力存在于
________微粒之间。2.化学键作用能一般为
，而分子间作用能一般为
。3.完成表格【PPT】氯化钠熔点比氯化氢高的原因
。4.通过对氯化钠氯化氢熔点的分析，你对分子间作用力与化学键的区别的看法
。5.从日常生活中，具体说明破坏范德华力的例子。【师】我们先来学习范德华力以及它与物质的性质。【板书】一、范德华力与物质性质1.范德华力实质：电性作用存在微粒：分子之间它的作用能远远小于化学键键能【生】学生阅读教材，分析思考并且完成练习：⑴卤素单质的熔沸点高低顺序为
⑵卤素单质相对分子质量大小顺序为
⑶通过卤素单质的分析，你对分子熔沸点高地比较有何方法？
【师】范德华力越大熔沸点越高那么如何来比较都是范德华力德大小呢？先引导学生阅读教材，分析卤族元素单质熔沸点高低变化规律，让学生自己去分析卤族元素单质熔沸点高低变化规律和相对分子质量的变化规律的关系。【板书】2.
范德华力与分子熔沸点的关系结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高【师】了解了熔沸点比较依据以后，让学生进行巩固练习【生】巩固练习：比较熔沸点高低，并且说明理由。⑴CF4、CCl4、CBr4、CI4，顺序为
理由为
⑵HCl、HBr、HI，顺序为
理由为
2.
N2中含有氮氮叁键，键能很大，为什么熔沸点很低？
【师】我们学习了范德华力，知道了它的大小影响着分子熔、沸点的高低，那么范德华力的成因与什么有关？（引导学生自学，并展示课件，让学生到黑板上给同学们讲解）。【生】展开讨论，交流分析，利用刚学过的范德华力与分子晶体熔、沸点高低的关系，得出结论。三、课堂小结:学生分析自己得到的结果和实际变化规律以后，这就是分子间作用力的另一种叫氢键我们下一节课再讨论。四、课堂练习:
