第三单元共价键原子晶体
共价键的键能与化学反应热(第二课时)
【学习目标】
1、认识键能、键长等键参数的概念
2、能用键参数――键能、键长说明简单分子的某些性质
3、掌握键能与化学反应热的计算
【问题与探究一】实验表明,气态氢原子形成1molH2要释放出436kJ的能量。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?
【归纳整理】一、键能
1、定义:
2、单位:
3、结论:(1)原子间形成共价键,原子轨道发生。原子轨道程度,共价键的键能,两原子核的平均间距—键长。
(2)一般说来:结构相似的分子,其共价键的键长,共价键的键能,分子越。
【观察与思考】见P45表3-5,比较氯化氢和碘化氢的稳定性,并解释原因。
【问题与探究二】已知:H—H:键能为436kJ/mol,Cl—Cl键能为243kJ/mol,H—Cl键能为431kJ/mol。通过计算确定反应:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热。
【结论】拆开化学键要能量,形成化学键会能量。
如果:反应物的键能总和生成物的键能总和,则此反应为反应。反之,反应物的键能总和生成物的键能总和,则为反应。
∴△H总=
【问题解决】根据书P45表3-5的数据,计算下列化学反应中的能量变化△H。
(1)N2(g)+3H2(g)==2NH3(g)
(2)2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)
【课堂巩固】1、下列单质分子中,键长最长,键能最小的是()
A、H2B、Cl2C、Br2D、I2
2、估计下列键能最大的是()
A、C-BrB、Si-BrC、Ge-BrD、Sn-Br
3、下列说法正确的是()
A、键能越大,表示该分子越容易分解B、共价键都具有方向性
C、水分子表示为H-O-H,键角为180℃
D、H-Cl的键能为431.8kJ.mol-1,H-Br的键能为366kJ.mol-1,这可以说明HCl分子比HBr分子稳定。
4、已知为吸热反应,△H=180kJ/mol,其中N≡N,O=O键的键能分别是946kJ/mol、498kJ/mol,则NO中化学键的键能为()
A、1264kJ/molB、632kJ/molC、316kJ/molD、1624kJ/mol
5、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、在一定条件下可发生加成反应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
【课时训练】
1.下列叙述中的距离属于键长的是 ()
A.氨分子中的两个氢原子之间的距离B.氯分子中的两个氯原子之间的距离
C.金刚石晶体中两个相邻的碳原子核之间的距离
D.氯化钠晶体中相邻的氯离子和钠离子之间的距离
2.下列共价键的键能按由小到大排列的是()
A.N—ClN—BrN—FB.H—ClH—SH—P
C.Se—HS—HO—HD.C—HN—HO—H
3.下列分子中,只有σ键而没有π键的是:()
A、CH4B、CH3CH3C、CH2=CH2D、CH≡CH
4.(06年高考上海)下列含有非极性键的共价化合物是()
A.HClB.Na2O2C.C2H2D.CH4
5.对δ键的认识不正确的是()
A.δ键不属于共价键,是另一种化学键
B.S—Sδ键与S—Pδ键的对称性相同
C.分子中含有共价键,则至少含有一个δ键
D.含有π键的化合物与只含δ键的化合物的化学性质不同
6.有三种物质AC2、B2C2、AD4,元素A的最高正价和负价绝对值相等;元素B的单质能在C的气态单质中剧烈燃烧,火焰呈黄色,并生成淡黄色固体B2C2;元素D的负一价阴离子电子层结构与氩原子相同,则:
(1)A、B、C、D的元素名称分别为、、、。
(2)AD4分子其中含有的σ键类型为(选填“s-sσ键”、“s-pσ键”或“p-pσ键”)。
(3)D的负一价阴离子的电子排布式为,B2C2的电子式为,属(填“离子化合物”或“共价化合物”)。
7.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程,化学键的键能是两种原子间形成1mol化学键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。现提供以下化学键的键能(kJ/mol):P-P:198;P-O:360;O=O:498;P=O:585。试根据这些数据,计算以下反应的反应热。
P4(白磷)+5O2=P4O10已知P4(白磷)和P4O10分子的结构式分别为:
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2.1共价键第1课时共价键学案(人教版选修3)
[目标要求] 1.掌握共价键的本质和特征。2.知道共价键的主要类型:σ键和π键。
共价键
1.概念:__________________________________叫共价键。
2.本质:____________________________________。
3.特点:
按共价键理论可知,一个原子只能与一定数目的原子结合形成分子,这说明共价键具有________性。在多原子的分子中键角一定,这说明共价键具有________性。
4.分类
(1)σ键
①形成:由成键原子的s原子轨道或p原子轨道“________”重叠而成。
②类型:形成σ键的能级可以是____与____、____与____、____与____。所以σ键分为三类,分别是________σ键、________σ键、________σ键。
③特征:以形成化学键的两原子核的________为轴做旋转操作,共价键电子云的图形________,这种特征称为__________。σ键的强度________。
(2)π键
①形成
由两个原子的p原子轨道“__________”重叠形成。
②价键轨道
含义:由原子轨道相互重叠形成的____________总称价键轨道,是分子结构的价键理论中最基本的组成部分。
③特征
π键的电子云具有____________性,即每个π键的电子云由两块组成,分别位于由
____________构成平面的两侧,如果以它们之间包含原子核的平面为镜面,它们互为
________。π键________旋转,一般不如σ键________,较易________。
5.判断是σ键或是π键的规律
共价________是σ键;共价________中一个是σ键,另一个是π键;共价________中
一个是σ键,另两个是π键。
1.写出下列分子的电子式:
(1)H2O2____________________
(2)NH3____________________
(3)H2____________________
(4)HCl____________________
(5)N2____________________
(6)C2H4____________________
(7)CO2____________________
2.下列说法正确的是()
A.含有共价键的化合物一定是共价化合物
B.由共价键形成的分子一定是共价化合物
C.分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物
D.只有非金属原子间才能形成共价键
3.关于σ键和π键的比较,下列说法不正确的是()
A.σ键是轴对称的,π键是镜面对称的
B.σ键是“头碰头”式重叠,π键是“肩并肩”式重叠
C.σ键不能断裂,π键容易断裂
D.H原子只能形成σ键,O原子可以形成σ键和π键
4.下列物质的分子中,没有π键的是()
A.CO2B.N2
C.CH≡CHD.HClO
5.下列各分子中,所有原子都满足最外层为8电子结构的是()
A.H2OB.BF3C.CCl4D.PCl5
参考答案
基础落实
1.原子间通过共用电子对形成的化学键
2.共用电子对对两原子的电性作用
3.饱和 方向
4.(1)①头碰头 ②s s s p p p s-s s-p
p-p ③连线 不变 轴对称 较大 (2)①肩并肩 ②σ键和π键 ③镜面对称 两原子核 镜像
不能 牢固 断裂
5.单键 双键 三键
课堂练习
2.C [在离子化合物中也有共价键,如NaOH;由不同元素的原子形成的共价键分子是共价化合物,由相同元素的原子形成的共价键分子是单质,如H2、Cl2等;对于D项,也存在金属元素的原子与非金属元素的原子间形成共价键的化合物,如AlCl3等。]
3.C [σ键较稳定,不易断裂,而不是不能断裂。化学反应的实质是:旧键的断裂和新键的形成。]
4.D 5.C
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2.1共价键第2课时键参数等电子体学案(人教版选修3)
[目标要求] 1.掌握键能、键长、键角的概念。2.会用键参数说明简单分子的某些性质。3.知道等电子体、等电子原理的含义。
一、键参数
1.键能
(1)定义:键能是指____________形成________mol化学键释放的________能量。
(2)键能与共价键的稳定性之间的关系:化学键的键能越大,化学键________,越不容易______________。
2.键长
(1)定义:键长是指形成共价键的两个原子之间的________,因此____________决定化学键的键长,____________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________,这表明共价键____________,反之亦然。
3.键角
定义:是指________________________。在多原子分子中键角是一定的,这表明共价键具有________性,因此键角决定着共价分子的__________。
二、等电子原理
1.等电子原理是指__________相同、________________相同的分子具有相似的化学键特征,它们的许多性质(主要是物理性质)是________的。
2.仅第二周期元素组成的共价分子中,为等电子体的是:____________、
________________。
1.下列说法中正确的是()
A.双原子分子中化学键键能越大,分子越稳定
B.双原子分子中化学键键长越长,分子越稳定
C.双原子分子中化学键键角越大,分子越稳定
D.在双键中,σ键的键能要小于π键的键能
2.根据π键的成键特征判断CC的键能与键能的关系是()
A.双键的键能等于单键的键能的2倍
B.双键的键能大于单键的键能的2倍
C.双键的键能小于单键的键能的2倍
D.无法确定
3.下列说法正确的是()
A.键能越大,表示该分子越容易受热分解
B.共价键都具有方向性
C.在分子中,两个成键的原子间的距离叫键长
D.H—Cl的键能为431.8kJmol-1,H—Br的键能为366kJmol-1,这可以说明HCl比HBr分子稳定
4.已知H—H键能为436kJmol-1,H—N键能为391kJmol-1,根据化学方程式N2+3H22NH3,1molN2与足量H2反应放出的热量为92.4kJmol-1,则N≡N键的键能是()
A.431kJmol-1B.945.6kJmol-1
C.649kJmol-1D.896kJmol-1
5.依据等电子体原理在下表中填出相应的化学式。
CH4CO2-3
C2O2-4
NH+4
N2H2+6
NO+2
N2
参考答案
基础落实
一、
1.(1)气态基态原子 1 最低 (2)越稳定 被打断或断裂
2.(1)核间距 原子半径 原子半径 (2)越大 越稳定
3.两个共价键之间的夹角 方向 空间构型
二、
1.原子总数 价电子总数 相近
2.N2和CO CO2和N2O
课堂练习
1.A [在双原子分子中没有键角,故C项错;当其键能越大,键长越短时,分子越稳定,故A项对,B项错;D项中σ键的重叠程度要大于π键的,故σ键的键能要大于π键的键能。]
2.C [由于π键的键能比σ键键能小,因此双键中有一个π键和一个σ键,所以双键的键能小于单键键能的2倍。]
3.D [键能越大,分子越稳定,A项错,D项正确;H—H键没有方向性,B项错;形成共价键的两个原子之间的核间距叫键长,C项错。]
4.B [本题与热化学反应方程式有关,N≡N、H—H的断裂需要吸收能量,而N—H的形成需要放出能量,根据能量守恒可得如下关系式:Q+436kJmol-1×3-391kJmol-1×6=-92.4kJmol-1,解得Q=945.6kJmol-1。]
5.(从左到右)C2H6 NO-3 CO2 N2O4 CO
解析 通过对CH4和NH+4的比较可知,由于C的原子序数比N的原子序数小1,所以C原子的电子数与N+的电子数相等,因此只要C、N原子数相等且其他元素种类和原子总数相同即符合题意,不要忘了所带的电荷数。如N2H2+6和C2H6。
一. 知识目标:
1. 使学生理解离子键、共价键的概念,能用电子式表示离子化合物和共价化合物的形成。
2. 使学生了解化学键的概念和化学反应的本质。
二. 能力目标:
通过离子键和共价键的教学,培养对微观粒子运动的想象力。
三.情感目标:
1.培养学生用对立统一规律认识问题。
2.培养学生由个别到一般的研究问题方法,从微观到宏观,从现象到本质的认识事物的科学方法。?
四. 教学重点、难点:
1. 重点:离子键、共价键的概念;用电子式表示物质的形成过程。
2. 难点:用电子式表示物质的形成过程;极性键与非极性键的判断。?
五. 知识分析:
写出下列微粒的原子结构示意图:
(一)电子式
在元素符号周围用小黑点(或×)来表示原子的最外层电子的式子叫做电子式。例如:
1. 原子的电子式:常把其最外层电子数用小黑点“·”或小叉“×”来表示。
例如:锂原子 铍原子: 硫原子:
2. 阳离子的电子式:不要求画出离子最外层电子数(除复杂阳离子如等要用中括号外),只要在元素、符号右上角标出“”电荷字样阳离子。
3. 阴离子的电子式:不但要画出最外层电子数,而且还应用于括号“[ ]”括起来,并在右上角标出“”电荷字样。
电子式是用“元素符号+最外层电子”来表示的,一般要求要表明成对的电子与未成对电子,并注意对称。
,,,,,,
(二)离子键
1. 形成过程:
MicrosoftInternetExplorer402DocumentNotSpecified7.8 磅Normal0
原子结构示意图
通过什么途径达到稳定结构
用原子结构示意图表示氯化钠的形成过程
5. 存在物质:离子化合物。如强碱、大多数盐以及典型的金属氧化物等。
注意:离子化合物电子式中的相同离子不得合并讨论:请同学们从原子结构上分析,氢原子是怎样结合成氢分子的?
(三)共价键
1. 形成过程:
请注意比较氢原子与氦原子的结构:
【典型例题】
[例1] 以下叙述中错误的是( )
A. 钠原子与氯气反应生成食盐后,其结构的稳定性增强
B. 在氧化钠中,除氧离子和钠离子的静电吸引作用外,还存在电子与电子,原子核与原子核之间的排斥作用
C. 任何离子键在形成过程中必定有电子的得与失
D. 钠与氧气反应生成氧化钠后,体系的能量降低
精析:钠原子最外层只有一个电子,当它失去1个电子后可以形成8个电子的稳定结构使体系的能量降低,所以A、D项均正确;在离子化合物中除阴阳离子电荷之间的静电引力外,还存在电子与电子,原子核与原子核之间的排斥作用,所以B项正确;一般说来形成离子键有电子的得失,但也有例外如等铵盐的形成。
答案:C
错解分析:
(1)误答B,是因为对静电作用认识片面。
(2)误答A项,是因为不懂得化学反应中的能量关系。
[例2] 推断出由1个原子核与10个电子构成的粒子有 , , ,
;由2个原子核10个电子组成的中性粒子化学式为 ;由3个原子核10个电子组成的共价化合物的电子式为 ;由2个原子核10个电子组成的阴离子的化学式为 。
精析:由1个原子核与10个电子构成的粒子首先从10个电子1个原子核的中性粒子,找出氖,然后再向氖的两侧发散,找出含有10个电子的简单离子:
……这种抓住10个电子为核心的发散思维能力应重视。
由2个原子核组成的10电子粒子,也要抓住10电子这个核心去想。由于是由2个原子核组成,显然不能是通过得失电子形成的简单离子,肯定是通过共用电子对而达到10电子结构的,思维应向共价化合物方向扩散,显然只能选择与原子序数为1的氢形成的共价化合物,推出为氟与氢的化合物,依次类推3核的为,4核的为……等共价化合物。抓住氢化物,还能推出10电子的多核离子;这些氢化物分子中如能电离出氢离子(不带电子),就能形成10电子的多核阴离子,如水电离的;这些氢化物分子中如能结合氢离子,就能形成10电子的多核阳离子,如。依次类推,也可以写出很多单核或多核的18电子粒子;但发散也应注意条件,如有的原子很难得失电子,不能硬写,如写、则错了。还有的物质不是电解质(如)不能电离出氢离子,最好还是别写。
答案:
[例3] M元素的1个原子失去2个电子,该2个电子转移到Y元素的2个原子中去,形成离子化合物Z。下列各说法中,正确的是( )
A. Z的熔点较低 B. Z可以表示为
C. Z一定溶于水中 D. M形成价阳离子
精析:依题意,形成Z的过程可表示为:
故Z的化学式为;又知由离子键形成的化合物熔、沸点一般都很高,且有的型化合物(如)难溶于水。
答案:D
小结:解答本题的难点就在于找到型离子化合物中有没有不溶于水的事例。许多学生熟知的等大多数物质均易溶于水,不溶于水的事例较少,如果找不到这个反例,就会出现错选。
[例4] A、B、C、D四种元素,原子序数依次增大,A原子的最外层上有4个电子;B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构,两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体E,D的L层电子数等于K,M两个电子层上电子数之和。
(1)A为 元素,B为 元素,C为 元素。D的质子数和中子数相同,D的原子组成符号为 ,它的最高价为 价。
(2)用电子式表示A、B两元素形成的过程 ,用电子式表示C、D两元素形成化学键的过程 。
(3)写出E和A的最高价氧化物反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。
精析:B、C离子具有相同电子层结构,且生成淡黄色固体,则B为氧,C为钠。A原子序数小于氧,且最外层4个电子,则A为碳。D为硫。
答案:
(1)碳 氧 钠
(2)
(3)
[例5] 氮化钠()是科学家制备的一种重要的化合物,它与水作用可产生。请回答下列问题:
(1)的电子式 ,该化合物是由 键形成的。
(2)与盐酸作用生成 种盐,其电子式分别是 。
(3)中两种粒子的半径大小关系是 。
(4)与水反应属于 反应。
文章来源:http://m.jab88.com/j/42474.html
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