1、共价键一、共价键1共价键的形成（1）概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。（2）成键的粒子：一般为非金属原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。（3）本质：在原子之间形成共用电子对。（4）形成条件：非金属元素的原子之间形成共价键，大多数电负性之差小于1.7的金属与非金属原子之间形成共价键。2共价键的特征（1）饱和性按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋状态相反的电子配对成键，这就是共价键的“饱和性”。（2）方向性除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。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
2、共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性。3共价键的类型（1）键概念：未成对电子的原子轨道采取“头碰头”的方式重叠形成的共价键叫键。类型：根据成键电子原子轨道的不同，键可分为s-s 键、s-p 键、p-p 键。s-s 键：两个成键原子均提供s轨道形成的共价键。s-p 键：两个成键原子分别提供s轨道和p轨道形成的共价键。p-p 键：两个成键原子均提供p轨道形成的共价键。特征以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。形成键的原子轨道重叠程度较大，故键有较强的稳定性。键的存在：共价单键为键；共价双键和共价三键
3、中存在1个键。（2）键概念：未成对电子的原子轨道采取“肩并肩”的方式重叠形成的共价键叫键。特征每个键的电子云由两块组成，分别位于由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为镜面，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称。形成键时原子轨道重叠程度比形成键时小，键没有键牢固。键的存在：键通常存在于双键或三键中，双键中有1个键，三键中有2个键。二、共价键的键参数1键能（1）概念：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。键能的单位是kJmol1。如：形成 1 mol HH键释放的最低能量为436.0 kJ，即HH键的键能为436.0 kJmol1。（2）应用判断共价键的稳定性原子间形成
4、共价键时，原子轨道重叠程度越大，释放能量越多，所形成的共价键键能越大，共价键越稳定。判断分子的稳定性一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。利用键能计算反应热H反应物总键能生成物总键能2键长（1）概念：形成共价键的两个原子之间的核间距，因此原子半径决定共价键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。（2）应用：共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定，反之亦然。3键角（1）概念：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。（2）应用：在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性，因此键角影响着共价分子的立体结构。（3）试根据立体结构填写下列分子的键角分子立体结构键
5、角实例正四面体形10928CH4、CCl4平面形120苯、乙烯、BF3等三角锥形107NH3V形(角形)105H2O直线形180CO2、CS2、CHCH三、等电子原理1等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的。2等电子体原子总数相同、价电子总数相同的分子互称为等电子体。3等电子原理的应用（1）利用等电子原理可判断简单分子或离子的立体结构，如NH3与H3O互为等电子体，二者立体结构相同。（2）应用于制造新材料。【方法规律】等电子体的换算方法（1）把粒子中的两个原子分别换成原子序数增加n和减少n(n1,2)的原子，如N2和CO、N和CNO互为等电子体
6、。（2）把粒子中的一个或几个原子换成原子序数增加(或减少)n的元素的带n个单位电荷的阳离子(或阴离子)，如N2O和N互为等电子体。（3）同主族元素最外层电子数相等，故可将粒子中的原子换成同主族元素的原子，如O3和SO2互为等电子体。1下列说法不正确的是A键比键重叠程度大，形成的共价键强B两个原子之间形成共价键时，最多有1个键C气体单质中，一定有键，可能有键DN2分子中有1个键和2个键【答案】C【解析】键是“头碰头”的重叠，键是“肩并肩”的重叠，键比键重叠程度大，键比键稳定，A项正确；两个原子间只能形成1个键，两个原子之间形成双键时，含有1个键和1个键，两个原子之间形成三键时，含有1个键和2个键
7、，B项正确；单原子分子中没有共价键，如稀有气体分子中不存在键，C项错误；两个原子之间形成三键时，含有1个键和2个键，N2分子中含有一个三键，即有1个键，2个键，D项正确。答案选C。2下列说法正确的是A任何分子内一定存在化学键B分子中若有化学键，则一定存在键Cp和p轨道不能形成键D含键的物质一定不如含键的物质稳定【答案】B【解析】稀有气体元素对应的单质为单原子分子，不存在化学键，A项错误；形成化学键时，首先形成键，然后形成键，化学键可分为单键、双键、三键等，一定存在键，B项正确；p和p轨道能形成键，如PCl3等，C项错误； 氮气中存在键，但较稳定，D项错误。答案选B。3硫化氢(H2S)分子中两个
8、共价键的夹角接近90，其原因是共价键的饱和性S原子的电子排布共价键的方向性S原子中p轨道的形状A B C D【答案】D【解析】S原子的价电子排布式是3s23p4，有2个未成对电子，并且分布在相互垂直的两个p轨道中，当与两个H原子配对成键时，形成的两个共价键间夹角接近90，这体现了共价键的方向性，是由p轨道的伸展方向决定的。答案选D。4下列不属于共价键成键因素的是A形成共用电子对 B成键原子的原子轨道在空间重叠C成键后体系能量降低，趋于稳定 D两原子核体积大小要适中【答案】D【解析】在形成共价键时，共用电子对在形成共价键的两原子中间，A项正确；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
9、现的机会增多，B项正确；两原子电子云重叠越多，键越牢固，体系的能量也越低，趋于稳定，C项正确；原子核的体积大小与能否形成共价键无必然联系，D项错误。答案选D。5下列说法中不正确的是A键比键重叠程度大，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【答案】C【解析】键是头碰头的重叠，键是肩并肩的重叠，键比键重叠程度大，键比键稳定，A项正确；两个原子间只能形成1个键，两个原子之间形成双键时，含有一个键和一个键，两个原子之间形成三键时，含有一个键和2个键，B项正确；单原子分子中没有共价键，如稀有气体分子中不存在键，C项错误；两个原子
10、之间形成三键时，含有一个键和2个键，N2分子中含有一个三键，即有一个键，2个键，D项正确。答案选C。6NH键键能的含义是A由N和H形成1 mol NH3所放出的能量B把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的能量C拆开约6.021023个NH键所吸收的能量D形成1个NH键所放出的能量【答案】C【解析】NH键的键能是形成1 mol NH键放出的能量或拆开1 mol NH键所吸收的能量，不是形成1个NH 键释放的能量。1 mol NH3中含有3 mol NH键，拆开1 mol NH3中的NH键或形成1 mol NH3中的NH键吸收或放出的能量应是NH键键能的3倍。答案选C。7下列分子或离子中键
11、角由大到小的排列顺序是SO2NH3H2OCH4CO2A B C D【答案】B【解析】SO2分子为V形结构，键角为120；NH3为三角锥形结构，键角为107；H2O为V形结构，键角为105；CH4为正四面体结构，键角为10928；CO2为直线形结构，键角为180。所以键角的大小顺序为CO2SO2CH4NH3H2O，B项正确。答案选B。8已知具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构，这一原理称为“等电子原理”。根据等电子原理，下列各组粒子结构不相似的是ABCl3和PH3BNH和CH4CNO和CODCO2和N2O【答案】A【解析】BCl3和PH3中，前者的价电子数为24，后者的价电子数
12、为8，二者的结构不相似，A项符合题意；NH4+和CH4都由5个原子构成，价电子数都为10，二者结构相似，B项不符合题意；NO3和CO32都由4个原子构成，价电子数都为24，二者的结构相似，C项不符合题意；CO2和N2O都由3个原子构成，价电子数都为16，二者的结构相似，D项不符合题意。答案选A。9有以下物质：HF，Cl2，H2O，N2，C2H4，C2H6，H2，H2O2，HCN(HCN)；(1)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_。(2)只有键的是_；既有键又有键的是_。(3)含有由两个原子的s轨道重叠形成的键的是_。(4)含有由一个原子的s轨道与另一个原子
13、的p轨道重叠形成的键的是_。(5)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的键的是_。【答案】(1)(2)(3)(4)(5)【解析】(1)由同一种非金属元素的原子间形成的共价键是非极性键，由不同种元素的原子间形成的共价键是极性键。所以只含有极性键的是；只含有非极性键的是；既有极性键，又有非极性键的是。(2)键是头碰头的方式形成的，而键是以肩并肩的方式形成的；单键都是键，而双键或三键中才含有键，所以只有键的是；既有键又有键的是。(3)构成氢气的氢原子都是只有s轨道，所以含有由两个原子的s轨道重叠形成的键的只能是氢气。(4)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的键，说明共价
14、键中一定含有氢原子，所以正确的答案选。(5)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的键，正确的答案选。10氮可以形成多种离子，如N3-，NH，N，NH，N2H，N2H等，已知N2H与N2H是由中性分子结合质子形成的，类似于NH，因此有类似于NH的性质。(1)写出N2H在碱性溶液中反应的离子方程式_；(2)NH的电子式为_；(3)N有_个电子；(4)写出二种由多个原子组成的含有与N电子数相同的物质的化学式_；(5)等电子数的微粒往往具有相似的结构，试预测N的构型_。【答案】(1)N2H62+2OH-=N2H4+2H2O (2) (3) 22 (4)CO2、N2O (5)直线型 【解析
15、】(1)已知N2H62+有类似于NH4+的性质，结合铵根与碱反应产生氨气和水，可知N2H62+与碱反应产生N2H4和水，反应为：N2H62+2OH-=N2H4+2H2O；(2)NH2的电子式为，故答案为；(3)N3每个氮原子有7个电子，再加一个负电荷，电子数为22；(4)与N3电子数相同的物质有CO2、N2O等；(5)N3价电子数16，原子数为3，与CO2互为等电子体，故其结构与二氧化碳相同，为直线型。1分析下表中数据，判断下列有关说法，其中正确的是 化学键HHClClHCl键能/(kJmol1)436243431AHCl键断裂需要吸收的热量为431 kJB氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气
16、体，反应的H=183 kJmol-1C氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的H=183 kJmol-1DH2、Cl2、HCl三种分子的稳定性最强的是Cl2【答案】B【解析】HCl的键能为431kJ/mol，则断裂1molHCl键吸收431kJ的能量，A项错误；反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的H=反应物的键能总和-生成物的键能总和=436kJ/mol+243kJ/mol-2431kJ/mol=183kJ/mol，则氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的H=183 kJ/mol，B项正确；根据B项的解析，氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的H=91.5 kJ
17、/mol，C项错误；键能越大、分子越稳定，由于键能：HH键HCl键ClCl键，H2、Cl2、HCl三种分子的稳定性最强的是H2，D项错误。答案选B。2工业上，合成氨反应N2+3H22NH3的微观历程如图所示。下列说法正确的是A过程中，催化剂在吸附反应物分子时，破坏了分子中的非极性键B是形成N原子和H原子的过程，同时释放能量C形成了新的化学键，涉及电子转移D使用合适的催化剂，不仅能改变反应速率，还能提高反应的平衡转化率【答案】C【解析】催化剂吸附N2、H2，没有形成化学键，催化剂与气体之间的作用力不是化学键，A项错误；破坏共价键要吸热，所以是形成N原子和H原子的过程是吸热过程，B项错误；形成了N
18、-H新的化学键，氮元素、氢元素的化合价发生了变化，涉及电子转移，C项正确；使用催化剂加快化学反应的速率，但化学平衡不移动，D项错误。答案选C。3能说明BF3分子中四个原子在同一平面的理由是A任意两个键的夹角为120BBF键是非极性共价键C三个BF键的键能相同D三个BF键的键长相等【答案】A【解析】本题考查共价键键参数的运用。当键角为120时，BF3的立体结构为平面三角形，故分子中四个原子共面。答案选A。4下列分子或离子之间互为等电子体的是ACH4和H3O BNO和SO2CO3和CO2 DN2和C【答案】D【解析】由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，价电子总数相同，即互为等电子体。CH4和
19、H3O的原子数不同，A项错误；NO和SO2的原子数不同，B项错误；O3和CO2的价电子总数不同，C项错误；N2和C的原子数相同，价电子总数相同，D项正确。答案选D。5.已知氢分子的形成过程示意图如图所示，请据图回答问题。(1)HH键的键长为_，中，体系能量由高到低的顺序是_。(2)下列说法中正确的是_(填字母)。A氢分子中含有一个键B由到，电子在核间出现的概率增大C由到，必须消耗外界的能量D氢分子中含有一个极性共价键.几种常见化学键的键能如下表所示。化学键SiOHOO=OSiSiSiC键能/kJmol1452462.8497.3226X请回答下列问题：(1)试比较SiC键与SiSi键的键能大小
20、：X_(填“”“”或“”)226 kJmol1。(2)H2被认为是21世纪人类最理想的燃料，而又有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”等观点。结合中图像，试计算每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为_；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为_(已知1 mol Si中含有2 mol SiSi键，1 mol SiO2中含有4 mol SiO键)。【答案】.(1)74 pm(2)BC.(1)(2)120 475 kJ858.7 kJ【解析】.(1)可以直接从题中读出有关数据，HH键的键长为74 pm；体系能量由高到低的顺序是。(2)氢分子中含有一个键，A项错误；核间距逐渐减小时，两个氢原子的原子轨道会相互重叠，导致电子在核间出现的概率增大，B项正确；已经达到稳定状态，当改变构成氢分子的两个氢原子的核间距时，必须消耗外界的能量，C项正确；氢分子中含有一个非极性共价键，D项错误。.(1)SiSi键的键长比SiC键的键长长，SiSi键的键能比SiC键的键能小。(2)由题图可知HH键的键能为436 kJmol1，每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为(462.8 kJmol12436 kJmol1497.3 kJmol1)120 475 kJ；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为452 kJmol14 mol497.3 kJmol11 mol226 kJmol12 mol858.7 kJ。