化学学案选三第二章第一节共价键.docx

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化学学案选三第二章第一节共价键

第二章分子结构与性质

第一节共价键

学习目标

1、掌握共价键的概念及本质。

2、掌握共价键的分类、特征。

3、了解共价键的极性。

4、理解键参数，掌握键参数对共价键的影响。

5、利用键参数说明简单分子的某些性质。

知识回顾

1、共价键的概念：

2、共价键的本质：

3、共价键的表示方法

（1）用电子式和结构式表示共价化合物的分子结构

名称：

氯化氢分子式：

电子式：

结构式：

（2）用电子式表示共价键的形成

用电子式表示HCl的形成：

NaCl、HCl的形成过程

新知要点

一、共价键

前面学习了电子云和轨道理论，对于HCl中H、Cl原子形成共价键时，电子云如何重叠？

例：

H2的形成

1、δ键：

（以“”重叠形式）

a、特征：

b、种类：

S-Sδ键、S-Pδ键、P-Pδ键

P电子和P电子除能形成δ键外，还能形成π键

2、π键

a.特征：

每个π键的电子云有两块组成，分别位于有两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面镜面，它们互为镜像，这种特征称为镜像对称。

3、特征

由于共价键的形成与未成对电子数目和原子轨道的重叠有关，所以共价键具有性

和性。

性决定了原子形成分子时相互结合的数量关系；性决定了分子的空间构型。

4、分类

⑴、根据形成共价键的原子轨道重叠方式的不同，共价键分为键和键；

根据形成共价键的原子带电荷的状况，共价键分为键和键。

⑵、判断δ键和π键的一般规律是：

共价单键是键；而共价双键中有个δ键，共价三键中有个δ键，其余为π键。

⑶、δ键和π键比较

①重叠方式：

δ键：

；π键：

②δ键比π键的强度大

成键电子：

δ键s-s、、π键

δ键成键π键成键或键

二、键参数

1、键能

在、条件下，断开AB（g）分子中的化学键，使其分别生成和所的能量，叫A-B键的键能。

常用表示。

键能大小可定量地表示化学键的强弱程度。

键能越大，断开时的能量越，化学键越，含有该键的分子越。

2、键长

叫键长。

一般而言，化学键的键长愈，化学键愈强，键愈牢固。

3、键角

叫键角。

键角也常用于描述多原子分子的空间构型。

常见物质的键角：

CO2：

（形）；H2O：

（形）；

NH3：

（形）；CH4：

（形）。

三、等电子原理

1、定义：

等电子原理是指且

2、应用：

等电子体的许多性质是相近的，空间构型是相同的。

所以可以利用等电子体来预测分子的空间构型和性质。

课堂检测

1、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

2、乙烯分子中C-C之间有个σ键，个π键。

乙烯易发生加成反应是因为分子中C-C之间的一个键易断裂。

3、与ＮＯ3－互为等电子体的是（　　）

A．ＳＯ3　　B．ＢＦ3　　C．ＣＨ4　　D．ＮＯ2

4、下列说法中，正确的是

A．在N2分子中，两个原子的总键能是单个键能的三倍

B．N2分子中有一个σ键、两个π键

C．N2分子中有两个σ键、一个π键

D．N2分子中存在一个σ键、一个π键

5、下列分子中键角最大的是（　　）

A．CH4B．NH3C．H2OD．CO2

第二章分子结构与性质

第二节分子的立体结构

第一课时

学习目标

1、认识共价分子的多样性和复杂性；

2、初步认识价层电子对互斥模型；

3、能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构。

知识回顾

1、过氧化氢的化学式：

2、过氧化氢结构式：

3、乙烷结构简式：

4、过氧化氢电子式：

5、氯元素的价电子数目：

新知要点

一、价层电子对互斥模型

[思考与交流]阅读课本P35-P36回答下列问题

1、什么是分子的空间结构？

2、写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的结构式和电子式；

3、同样三原子分子CO2和H2O，四原子分子CH4、NH3和CH2O，为什么它们的空间结构不同？

（提示：

对照电子式，思考中心原子C、N、O原子的价电子和成键电子数的关系）

[分析]价层电子对互斥模型

把分子分成两大类：

⑴中心原子上的价电子都用于形成共价键。

如CO2、CH2O、CH4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：

ABn

立体结构

范例

n=2

直线型

CO2

n=3

平面三角形

CH2O

n=4

正四面体型

CH4

⑵是中心原子上有孤对电子（未用于形成共价键的电子对）的分子。

如

H2O和NH3中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。

因而H2O分子呈V型，NH3分子呈三角锥型。

（如图）课本P40。

[应用反馈]

应用VSEPR理论判断下表中分子或离子的构型。

进一步认识多原子分子的立体结构。

化学式

中心原子含有孤对电子对数

中心原子结合的原子数

空间构型

H2S

V形

NH2-

V形

BF3

正三角形

CHCl3

四面体

SiF4

正四面体

课堂检测

1、下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是（）

A、CO2B、H2SC、PCl3D、SiCl4

2、下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是（）

A、H2OB、CO2C、C2H2D、P4

3、写出你所知道的分子具有以下形状的物质的化学式，并指出它们分子中的键角分别是多少？

（1）直线形

（2）平面三角形

（3）三角锥形

（4）正四面体

4、下列分子中，各原子均处于同一平面上的是（）

A、NH3B、CCl4C、H2OD、CH2O

5、为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上，提出了一种十分简单的理论模型——价层电子对互斥模型。

这种模型把分子分成两类：

一类是；另一类是。

BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3的中心原子是，NF3的中心原子是；BF3分子的立体构型是平面三角形，而NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是

。

6、用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型。

BeCl2；SCl2；SO32-；SF6

第二课时

学习目标：

1、认识杂化轨道理论的要点

2、进一步了解有机化合物中碳的成键特征

3、能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型

新知要点

一、杂化轨道理论

[思考与交流]　

1、杂化轨道理论是一种价键理论，是为了解释分子的立体结构提出的。

2、杂化及杂化轨道：

叫做杂化，称为杂化轨道。

碳的价电子构型是什么样的？

甲烷的分子模型表明是空间正四面体，分子中的C—H键是等同的，键角是109°28′。

碳原子的价电子构型2s22p2，是由一个2s轨道和三个2p轨道组成的，为什么有这四个相同的轨道呢？

为了解释这个构型Pauling提出了杂化轨道理论。

甲烷分子的轨道是如何形成的呢？

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

分子结构

CH4

C2H4

BF3

CH2O

C2H2

分析、归纳、总结多原子分子立体结构的判断规律，完成下表。

化学式

中心原子孤对电子对数

杂化轨道数

杂化轨道类型

分子结构

CH4

C2H4

BF3

CH2O

C2H2

4、怎样判断有几个轨道参与了杂化？

5、三种杂化轨道的轨道形状，SP杂化夹角为°的直线型杂化轨道，SP2杂化轨道为°的平面三角形，SP3杂化轨道为°′的正四面体构型。

[小结]：

HCN中C原子以sp杂化，CH2O中C原子以sp2杂化；HCN中含有2个σ键和2π键；CH2O中含有3σ键和1个π键

课堂检测

1、下列分子中心原子是sp2杂化的是（）

A、PBr3B、CH4C、BF3D、H2O

2、氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为

A．两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化

B．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道

C．NH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强

D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子

3、用Pauling的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构，下列说法不正确的是（）

A、C原子的四个杂化轨道的能量一样

B、C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样

C、C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道

D、C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据

4、用VSEPR理论判断

物质

成键电子对数

孤电子对数

分子或离子的形状

H2O

NH4+

BF3

H3O+

5、下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是（）

A、sp杂化轨道的夹角最大B、sp2杂化轨道的夹角最大

C、sp3杂化轨道的夹角最大D、sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角相等

6、根据杂化轨道理论，请预测下列分子或离子的几何构型：

CO2，CO32-H2S，PH3

7、为什么H2O分子的键角既不是90°也不是109°28′而是104.5°？

第三课时

学习目标：

1、配位键、配位化合物的概念

2、配位键、配位化合物的表示方法

新知要点

阅读教材，讨论交流。

1、配位键

（1）概念

（2）表示

（3）条件：

举出含有配位键的离子或分子

2、什么是配位化合物呢？

金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合而形成的化合物称为配合物。

3．阅读实验，回答下列问题

（1）。

实验2-1：

前三种溶液呈天蓝色大概与什么物质有关？

根据是什么？

四水合铜离子的结构简式是什么？

（2）．实验2-2：

试写出实验中发生的两个反应的离子方程式？

（3）．实验2-3中发生的反应的离子方程式？

及其用途？

课堂检测

1、在[Cu（NH3）4]2+配离子中NH3与中心离子Cu2+结合的化学键是

A．离子键B．非极性键C．极性键D．配位键

2、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

3、向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。

下列对此现象说法正确的是

A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2+的浓度不变。

B．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu（NH3）4]2+。

C．向反应后的溶液加入乙醇，溶液将会没有发生变化，因为[Cu（NH3）4]2+不会与乙醇发生反应。

D．在[Cu（NH3）4]2+离子中，Cu2+给出孤对电子，NH3提供空轨道。

4、下列属于配合物的是（）

A、NH4ClB、Na2CO3﹒10H2OC、CuSO4﹒5H2OD、Co（NH3）6Cl3

5、在AgNO3溶液中加入过量的氨水，先有沉淀，后沉淀溶解，沉淀溶解的原因是形成了

A．AgNO3B．[Ag（NH3）2]+C．NH3·H2OD．NH4NO3

6、如图是卟啉配合物叶绿素的结构示意图（部分），有关的叙述正确的是（）

A．该叶绿素含有H、Mg、C、N元素

B．该叶绿素是配合物，中心离子是镁离子

C．该叶绿素是配合物，其配体是N元素

D．该叶绿素不是配合物，而是高分子化合物

7、对盐类物质可有下列分类：

如氯化硝酸钙[Ca（NO3）Cl]是一种混盐，硫酸铝钾KAl（SO4）2是一种复盐，冰晶石（六氟合铝酸钠）Na3AlF6是一种络盐。

对于组成为CaOCl2的盐可归类于（）

A．混盐B．复盐C．络盐D．无法归属于上述类别

第二章分子结构与性质

第三节分子的性质

第一课时

学习目标

1、了解极性共价键和非极性共价键；

2、结合常见物质分子立体结构，判断极性分子和非极性分子；

3、培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨认真的科学态度。

新知要点

一填空

1、共价键有两种：

和。

极性键和非极性键的判断可归纳为：

（填“相同”或“不同”，下同）元素原子间形成的共价键为非极性键，如A-A型；_____元素原子间形成的共价键为极性键，如A-B型。

2、分子有分子和分子之分。

3、写出H2、Cl2、N2、HCl、CO2、H2O的电子式和结构式。

二思考与交流

由相同或不同原子形成的共价键、共用电子对在两原子出现的机会是否相同？

讨论与归纳：

通过观察、思考、讨论。

一般说来，同种原子形成的共价键中的电子对不发生偏移，是。

而由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移，是。

提出问题：

（1）共价键有极性和非极性；分子是否也有极性和非极性？

（2）由非极性键形成的分子中，正电荷的中心和负电荷的中心怎样分布？

是否重合？

（3）由极性键形成的分子中，怎样找正电荷的中心和负电荷的中心？

总结归纳：

（1）由非极性键形成的双原子、多原子分子，其正电中心和负电中心重合的都是非极性分子。

如：

。

（2）含极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性向量和是否等于零而定。

当分子中各个键的极性的向量和等于零时，正电中心和负电中心重合是非极性分子。

如：

。

当分子中各个键的极性向量和不等于零时，是极性分子。

如：

。

（3）完成下列表格

分子

共价键的极性

分子中正负

电荷中心

结论

举例

同核双原子分子

异核双原子分子

异核多原子分子

一般规律：

a．以极性键结合成的双原子分子是极性分子。

如：

HCl、HF、HBr

b．以非极性键结合成的双原子或多原子分子是非极性分子。

如：

O2、H2、P4、C60。

c．以极性键结合的多原子分子，有的是极性分子也有的是非极性分子。

d．在多原子分子中，中心原子上价电子都用于形成共价键，而周围的原子是相同的原子，一般是非极性分子。

知识回顾

1、下列说法中不正确的是（）

A、共价化合物中不可能含有离子键

B、有共价键的化合物，不一定是共价化合物

C、离子化合物中可能存在共价键

D、原子以极性键结合的分子，肯定是极性分子

2、以极性键结合的多原子分子，分子是否有极性取决于分子的空间构型。

下列分子属极性分子的是（）

A、H2OB、CO2C、BCl3D、NH3

3、分子有极性分子和非极性分子之分。

下列对极性分子和非极性分子的认识正确的是

A、只含非极性键的分子一定是非极性分子

B、含有极性键的分子一定是极性分子

C、非极性分子一定含有非极性键

D、极性分子一定含有极性键

4、请指出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，并与同学讨论你的判断方法。

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

5、根据下列要求，各用电子式表示一实例：

（1）、只含有极性键并有一对孤对电子的分子

（2）、只含有离子键、极性共价键的物质

（3）、只含有极性共价键、常温下为液态的非极性分子

第二课时

学习目标

1、范德华力、氢键及其对物质性质的影响

2、能举例说明化学键和分子间作用力的区别

3、例举含有氢键的物质

新知要点

1、范德华力是。

2、氢键是除范德华力外的另一种力，它是由原子和原子之间的作用力。

又分和。

3、氢键与范德华力、化学键的强弱关系为（由强到弱排列），其中氢键（填“属于”或“不属于”）化学键。

[思考与交流]气体在加压或降温时为什么会变成液体或固体？

联系实际生活中的水的结冰、气体的液化，讨论、交流。

[结论]

表明分子间存在着，且这种分子间作用力称为。

[思考与讨论]

仔细观察教科书中表2-4，结合分子结构的特点和数据，能得出什么结论？

[小结]

分子的极性越大，范德华力越大。

氢键的特点

（1）氢键是除范德华力之外的另一种分子间作用力。

（2）氢键是由已经与电负性很强的原子（如水分子中的氢）与另一个分子中电负性很强的原子（如水分子中的氧）之间的作用力。

（3）氢键的存在大大加强了水分子之间的作用力，使水的熔、沸点教高。

课堂检测

1．以下说法哪些是不正确的？

（1）氢键是化学键

（2）甲烷可与水形成氢键

（3）乙醇分子跟水分子之间存在范德华力

（4）碘化氢的沸点比氯化氢的沸点高是由于碘化氢分子之间存在氢键

2．沸腾时只需克服范德华力的液体物质是（）

A．水B．酒精C．溴D．水银

3．下列物质中分子间能形成氢键的是（）

A．N2B．HBrC．NH3D．H2S

4．DNA分子的两条链之间通过氢键结合。

DNA分子复制前首先将双链解开，则DNA分子复制将双链解开的过程可视为（）

A．化学变化B．物理变化

C．既有物理变化又有化学变化D．是一种特殊的生物变化

5．乙醇（C2H5OH）和甲醚（CH3OCH3）的化学组成均为C2H6O，但乙醇的沸点为78.5℃，而甲醚的沸点为－23℃，为何原因？

乙醇（C2H5OH）分子电负性很强的O原子与另一个乙醇（C2H5OH）分子-OH中的H原子间存在氢键作用，而甲醚分子中的O原子直接和H原子相连，不存在氢键作用，所以乙醇的沸点为78.5℃，而甲醚的沸点为－23℃。

6．水具有反常高的沸点，主要是因为分子间存在

A．氢键B.共价键C．离子键D.新型化学键

7．下列每组物质发生状态变化所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是

A．食盐和蔗糖熔化B．钠和硫熔化

C．碘和干冰升华D．干冰和氧化钠熔化

8．你认为下列说法不正确的是（）

A．氢键存在于分子之间，不存在于分子之内

B．对于组成和结构相似的分子，其范德华力随着相对分子质量的增大而增大

C．NH3极易溶于水而CH4难溶于水的原因只是NH3是极性分子，CH4是非极性分子

D．冰熔化时只破坏分子间作用力

第三课时

学习目标

1、从分子结构的角度，认识“相似相溶”规律。

2、了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。

3、能用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性。

知识回顾

1、通过对许多实验的观察和研究，人们得出了一个经验性的“相似相溶”规律：

。

如果存在氢键，则溶解性。

此外，“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。

2、手性异构体指；手性分子指。

手性碳原子指。

[思考与交流]　阅读课本，思考以下问题。

一复习极性键非极性键，极性分子和非极性分子并举出常见的极性分子和非极性分子。

通过前面的学习我们知道碘易溶于四氯化碳而不易溶于水，氨和氯化氢易溶于水，这是为什么呢？

小结物质相互溶解的规律

1、“相似相溶”规律：

物质一般易溶于溶剂，溶质一般易溶于溶剂。

2、若存在氢键，溶质和溶剂之间的氢键作用力越，溶解性越。

3、若溶质遇水能反应将增加其在水中的溶解度

新知要点

二阅读课本P53～54，了解什么叫手性异构体，什么叫手性分子，以及“手性分子在生命科学等方面的应用”。

并讨论如何判断一个分子是手性分子呢？

通过前面的学习，硫酸的酸性强于亚硫酸，硝酸的酸性强于亚硝酸，这是为什么呢？

从表面上来看，对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强，这与他们的结构有关：

含氧酸的通式（HO）mROn，如果成酸元素R相同，则n越大，R的正电性越高，导致R-O-H中的O原子向R偏移，因而在水分子的作用下，也就容易电离出氢离子，即酸性越强。

如硫酸中n为2，亚硫酸中n为1，所以硫酸的酸性强于亚硫酸。

课堂检测

1、碘单质在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，这是因为（）

A．CCl4与I2分子量相差较小，而H2O与I2分子量相差较大

B．CCl4与I2都是直线型分子，而H2O不是直线型分子

C．CCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素

D．CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子

2、下列两分子的关系是（）

A．互为同分异构体B．是同一物质

C．是手性分子D．互为同系物

4．无机含氧酸酸性的化学式可以用XOn（OH）m来表示无机含氧酸（X代表成酸元素，n代表XO基中的氧原子数，m代表OH数），则n值越大，m值越小，该酸的酸性就越强，硫酸、磷酸的结构为

、

，则它们的酸性（）

A．硫酸和磷酸都是强酸B．硫酸是强酸，但是酸性比磷酸弱

C．硫酸是强酸，且酸性比磷酸强D．磷酸和硫酸都是弱酸

5．下列物质中，难溶于CCl4的是（）

A．碘单质B．水C．苯D．甲烷

6．在有机物分子中，当一个碳原子连有4个不同的原子或原子团时，这种碳原子被称为“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，常在某些物理性质、化学变化或生化反应中表现出奇特的现象。

例如右下图：

其中带*号的碳原子即是手性碳原子，现欲使该物质因不含手性碳原子而失去光学活性，下列反应中不可能实现的是（）

A．加成反应B．消去反应

C．水解反应D．氧化反应

7、无机含氧酸的强弱的规律表示成酸元素的化合价越高，酸性越强（）

A．根据这一规律高氯酸是很强的酸

B．H3PO4的酸性比盐酸强

C．碳酸和亚硫酸的酸性不好比较

D．硝酸与磷酸的强度一样