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    化学选择性必修2第一节 共价键课堂检测

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    这是一份化学选择性必修2第一节 共价键课堂检测,共8页。试卷主要包含了共价键,键参数——键能等内容,欢迎下载使用。


    第二章 分子的结构与性质

    第一节  共价键

    一、共价键

    1共价键的概念和特征

    原子间通过共用电子对所形成的相互作用。

    【注】所有共价键都有饱和性,并不是所有共价键都具有方向性,如两个s电子形成共价键时就没有方向性。

    1.    形成条件

    同种非金属元素或者不同种非金属元素原子之间,某些金属原子与非金属原子之间形成共价键。如AlCl3BeCl2FeCl3等所含化学键为共价键。

     

    3.共价键的类型(按成键原子的原子轨道重叠方式分类)

    (1)σ

    形成

    由成键原子的s轨道或p轨道重叠形成

    类型

    ss

    sp

    pp

    特征

    以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作,共价键的电子云的图形不变,这种特征称为轴对称

    (2)π

    形成

    由两个原子的p轨道肩并肩重叠形成

    pp π

    特征

    π键的电子云形状与σ键的电子云形状有明显差别:每个π键的电子云由两块组成,它们互为镜像,这种特征称为镜面对称π不能旋转;不如σ牢固,较易断裂

    (3)判断σ键、π键的一般规律

    共价单键为σ键;共价双键中有一个σ键,另一个是π键;共价三键由一个σ键和两个π键构成。

    【总结】σ键与π键的比较

    共价键类型

    σ

    π

    原子轨道重叠方式

    “头碰头”重叠

    “肩并肩”重叠

    示意图

    对称类型

    轴对称

    镜面对称

    原子轨道重叠程度

    键的强度

    较大

    较小

    化学活泼性

    不活泼

    活泼

    成键规律

    共价单键是σ键;共价双键中一个是σ键,一个是π键;共价三键中一个是σ键,两个是π

     

    【注】①s轨道与s轨道形成σ键时,电子并不是只在两核间运动,只是电子在两核间出现的概率大。

    s轨道是球形的,故s轨道与s轨道形成σ键时,无方向性。两个s轨道只能形成σ键,不能形成π键。

    两个原子间可以只形成σ键,但不能只形成π

    1有关CH2===CH—CN分子中所含化学键数目的说法正确的是(  )

    A3σ键,3π B4σ键,3π

    C6σ键,2π D6σ键,3π

    【答案】D [共价单键为σ键,双键中含1σ键和1π键,三键中含1σ键和2π键,故CH2===CH—CN分子中含6σ键和3π键。]

    2.关于σ键和π键的比较,下列说法不正确的是(  )

    Aσ键是轴对称的,π键是镜面对称的

    Bσ键是头碰头式重叠,π键是肩并肩式重叠

    Cσ键不能断裂,π键容易断裂

    D.氢原子只能形成σ键,氧原子可以形成σ键和π

    【答案】C [σ键较稳定,不易断裂,而不是不能断裂。]

     

    二、键参数——键能、键长与键角

    1键能

    (1)键能是指气态分子1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。键能的单位是kJ·mol1。键能通常是298.15_K101_kPa条件下的标准值。例如,H—H的键能为436.0 kJ·mol—1

    (2)下表中是H—X的键能数据

    共价键

    H—F

    H—Cl

    H—Br

    H—I

    键能/(kJ·mol1 )

    568

    431.8

    366

    298.7

    若使2 mol H—Cl断裂为气态原子,则发生的能量变化是吸收863.6_kJ的能量

    表中共价键最难断裂的是H—F,最易断裂的是H—I

    由表中键能数据大小说明键能与分子稳定性的关系:HFHClHBrHI的键能依次减小,说明四种分子的稳定性依次减弱,即HF分子最稳定,最分解,HI分子最不稳定,最分解。

    (3)键能的应用

    表示共价键的强弱

    键能越大,断开化学键时需要的能量越多,化学键越稳定。

    判断分子的稳定性

    结构相似的分子中,共价键的键能越大,分子越稳定。

    判断化学反应的能量变化

    在化学反应中,旧化学键的断裂吸收能量,新化学键的形成释放能量,因此反应焓变与键能的关系为ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和;ΔH0时,为放热反应;ΔH0时,为吸热反应。

     

    2键长

    (1)键长是构成化学键的两个原子的核间距,因此原子半径决定化学键的键长,原子半径越小,共价键的键长越短。

    (2)键长与共价键的稳定性之间的关系:共价键的键长越短,往往键能越,表明共价键越稳定

    (3)下列三种分子中:H2Cl2Br2,共价键的键长最长的是,键能最大的是

    (4)键长的应用

    一般键长越短,键能越大,共价键越稳定,分子越稳定。

    键长的比较方法

    a.根据原子半径比较,同类型的共价键,成键原子的原子半径越小,键长越短。

    b.根据共用电子对数比较,相同的两个原子间形成共价键时,单键键长>双键键长>三键键长。

     

    3键角

    (1)键角是指在多原子分子中,两个相邻共价键之间的夹角。在多原子分子中的键角是一定的,这表明共价键具有方向性。键角是描述分子空间结构的重要参数。

    (2)根据空间结构填写下列分子的键角:

    分子空间结构

    键角

    实例

    正四面体形

    109°28

    CH4CCl4

    平面形

    120°

    苯、乙烯、BF3

    三角锥形

    107°

    NH3

    V(或角形)

    105°

    H2O

    直线形

    180°

    CO2CS2CHCH

    (3)键角的应用

    键长和键角决定分子的空间结构

    常见分子的键角与分子空间结构

    化学式

    结构式

    键角

    空间结构

    CO2

    O===C===O

    180°

    直线形

    NH3

    107°

    三角锥形

    H2O

    105°

    V

    BF3

    120°

    平面三角形

    CH4

    109°28

    正四面体形

     

    【总结】共价键强弱的判断

    (1)由原子半径和共用电子对数判断:成键原子的原子半径越小,共用电子对数越多,则共价键越牢固,含有该共价键的分子越稳定。

    (2)由键能判断:共价键的键能越大,共价键越牢固,破坏共价键消耗的能量越大。

    (3)由键长判断:共价键的键长越短,共价键越牢固,破坏共价键消耗的能量越大。

    (4)由电负性判断:元素的电负性越大,该元素的原子对共用电子对的吸引力越大,形成的共价键越稳定。

    3.下列说法正确的是(  )

    A.分子的结构是由键角决定的

    B.共价键的键能越大,共价键越牢固,由该键形成的分子越稳定

    CCF4CCl4CBr4CI4C—X(XFClBrI)的键长、键角均相等

    DH2O分子中两个O—H的键角为180°

    【答案】B [分子的结构是由键角、键长共同决定的,A项错误;由于FClBrI的原子半径不同,故C—X(XFClBrI)键的键长不相等,C项错误;H2O分子中两个O—H的键角为105°D项错误。]

     

    4.下列事实不能用键能的大小来解释的是(  )

    A.氮元素的电负性较大,但N2的化学性质很稳定

    B.稀有气体一般难发生反应

    CHFHClHBrHI的稳定性逐渐减弱

    DHFH2O稳定

    【答案】B [由于N2分子中存在三键,键能很大,破坏共价键需要很大的能量,所以N2的化学性质很稳定;稀有气体都为单原子分子,没有化学键;卤族元素从FI,原子半径逐渐增大,其氢化物中化学键的键长逐渐变长,键能逐渐变小,所以稳定性:HFHClHBrHI;由于H—F的键能大于H—O,所以稳定性:HFH2O]

     

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