人教版化学选修3： 共价键章节突破一、键参数键能、键长、键角(1)键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。单位：kJmol1，用EAB表示(鲁科版)。如HH键的键能为436.0kJmol1，NN键的键能为946kJmol1。应为气态基态原子：保证释放能量最低。键能为衡量共价键稳定性的参数：键能越大，即形成化学键时释放的能量越多，形成的化学键越牢固。结构相似的分子中，化学键键能越大，分子越稳定。(2)键长：形成共价键的两个原子的核间距为键长。因成键时原子轨道发生重叠，键长小于成键原子的原子半径和。键长是衡量共价键稳定性的另一个参数。键长越短，键能越大，共价键越稳定。(3)键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键间的夹角称为键角。键角决定了分子的空间构型。多原子分子中共价键间形成键角，表明共价键具有方向性。常见分子中的键角：CO2分子中的键角为180，为直线形分子；H2O分子中键角为105，为角形(V形)分子；CH4分子中键角为10928，为正四面体形分子。二、等电子原理(1)原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似化学键特征，它们的许多性质是相近的。此原理称为等电子原理。满足等电子原理的分子称为等电子体。注意：等电子体的价电子总数相同，而组成原子核外电子总数不一定相同。(2)CO分子和N2分子具有相同原子总数、相同的价电子数，是等电子分子，其性质对比如下：(3)常见等电子体类型实例空间构型二原子10电子的等电子体N2，CO，NO，C22，CN直线形三原子16电子的等电子体CO2，CS2，N2O，NCO，NO2，N3，NCS，BeCl2(g)直线形三原子18电子的等电子体NO2，O3，SO2V形四原子24电子的等电子体NO3，CO32，BO33，CS32，BF3，SO3(g)平面三角形五原子32电子的等电子体SiF4，CCl4，BF4，SO42，PO43四个键，正四面体形七原子48电子的等电子体SF6，PF6，SiF62，AlF63六个键，正八面体(4)等电子原理的应用判断一些简单分子或离子的立体构型。利用等电子体在性质上的相似性制造新材料。利用等电子原理针对某物质找等电子体。题型1化学键与化合物类型【例1】下列有关化学键的叙述，正确的是()A离子化合物中一定含有离子键B单质分子中均不存在化学键C含有极性键的分子一定是极性分子D含有共价键的化合物一定是共价化合物【解析】离子化合物中一定含有离子键，A正确；只有单原子分子的单质分子中不含化学键，B错误；CO2分子含有极性键，但CO2是非极性分子，故C错误；NaOH等离子化合物含有共价键，却是离子化合物，不是共价化合物，D错误。【答案】A题型2共价键【例2】下列不属于共价键成键因素的是()A共用电子对在两原子核之间高概率出现B共用的电子必须配对C成键后体系能量降低，趋于稳定D两原子体积大小要适中【解析】两原子形成共价键时，电子云发生重叠，即电子在两核之间出现的机会更多；两原子电子云重叠越多，键越牢固，体系的能量也越低；原子的体积大小与能否形成共价键无必然联系。故选D。【答案】D【点悟】本题主要考查学生对共价键成键因素的掌握情况。题型3键和键【例3】下列说法中，不正确的是()A键比键的重叠程度大，形成的共价键强度大B两个原子之间形成共价键时，最多有一个键C气体单质中，一定有键，可能有键DN2分子中有一个键、2个键【解析】本题考查的是键、键的区别与联系。从原子轨道重叠程度看，键轨道的重叠程度比键轨道的重叠程度小，故键的稳定性弱于键；在气体单质分子中一般存在键(如Cl2、H2)、键(如N2中存在键和键)，稀有气体为单原子分子，不存在化学键。故正确答案为C。【答案】C题型4键能的计算【例4】已知H2(g)Br2(l)2HBr(g)；H72 kJ/mol蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其它相关数据如下表：H2(g)Br2(g)HBr(g)1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436a369则表中a为()A404B260C230 D200【解析】此题旨在考查反应过程的实质是“旧键的断裂和新键的形成”及反应热的计算，HE断 E形，因此在H2(g) Br2(l) 2HBr中据表中给出的数据建立方程为：72(436a30) (2369) 解之得 a200故答案选“D”。【答案】D题型5键长的比较【例5】氰气分子式为(CN)2，结构式为NCCN，性质与卤素相似。下列叙述正确的是()A在一定条件下可发生加成反应B分子中NC键的键长大于CC键的键长C分子中含有2个键和4个键D不和氢氧化钠溶液发生反应【解析】成键原子半径越大，键长越大，N原子半径小于C，故NC键比CC的键长小；(CN)2分子中应含3个键和4个键；由(CN)2与卤素性质相似知D错。【答案】A【点悟】由成键原子的原子半径和电子云重叠程度来比较键长，由原子形成的共价键数目(单、双、三键)来判断键和键。(CN)2与NaOH溶液反应的方程式为：(CN)22NaOHNaCNNaCNOH2O。题型6键角与分子构型【例6】能说明BF3分子的4个原子在同一平面的理由是()A两个键之间夹角为120BBF键为极性共价键C3个BF键的键能相同D3个BF键的键长相等【解析】当FBF键角为120时，BF3分子中的4个原子共面且构成平面三角形。B、C、D 3种说法虽正确，但不是说明BF3四原子共面的原因。【答案】A【点悟】键角是共价键具有方向性的有力证明，也是判断分子空间构型的主要因素。题型7化学键的形成与断裂【例7】下列化学反应中，既有离子键、极性共价键、非极性共价键的断裂，又有离子键、极性共价键、非极性共价键形成的是()A2Na2O22H2O=4NaOHO2BMg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3CCaC22H2OCa(OH)2C2H2DNH4ClNaOHNaClNH3H2O【解析】A项中Na2O2与水反应时，Na与O22离子之间的离子键、O22中的非极性共价键和H2O分子中的极性共价键发生断裂，形成了生成物中Na与OH之间的离子键、OH中H与O原子间的极性共价键和O2分子中O原子间的非极性共价键。B、D项中各物质都不含有非极性共价键。C项中由CaC2C2H2，C22中C原子之间的非极性共价键没有断裂。【答案】A【点悟】一个化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。要能熟练地判断常见物质中的化学键类型。常见的既含有离子键又含有非极性键的化合物有Na2O2、CaC2、CH3COONa等。题型8等电子原理及等电子体【例8】由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。根据上述原理，下列各对粒子中，空间结构相似的是()ASO2与O3 B.CO2与NO2CCS2与NO2 DPCl3与BF3【解析】由题中信息可知，只要算出分子中各原子的最外层电子数之和即可判断。B的最外层电子数为3；C的最外层电子数为4；N、P的最外层电子数为5；O、S的最外层电子数为6；F、Cl的最外层电子数为7。【答案】A【点悟】不同的粒子因为电子数相同而联系到一起，“等电子体”这一情景可以发散性地考查不同粒子的结构、性质、制法和用途，因此受到高考命题的青睐。1