高二化学选修3导学案

第二章第一节 共价键

要点链接

1.化学键：人们把离子或原子相结合的作用力称作化学键。

2.共价键：原子间通过共用电子对所形成的相互作用称为共价键。 3.共价键的存在：存在与非金属单质（稀有气体除外）、共价化合物和含有复杂离子（如NH4+）的离子化合物中。

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一、共价键

1.概念：原子间通过 形成的化学键。 2.特点：

（1）形成共价键时，两原子的 发生重叠。 （2）共价键具有 ，决定分子的组成。 （3）共价键具有 ，决定分子的立体构型。

3.共价键的形成实际上是 ，重叠的程度越大，形成的共价键越 。而s电子的原子轨道都是 形的，p电子的原子轨道是 的。因此当s与p，p与p原子轨道之间重叠时，共价键具有一定的 。

【交流与总结】共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系，而共价键的方向性决定了分子的立体构型。

【想一想】所有的共价键都具有方向性吗？

。 二、共价键的类型 1.σ键

（1）σ键的形成：当两个原子的成键原子轨道沿 的方向以 的方式重叠，原子轨道重叠部分沿着键轴呈 ，这样的共价键称为σ键。

（2）σ键的类型：根据成键电子轨道的不同，σ键可分为 、 与 ，两个成键原子分别提供 、 、 形成共价键。

（3）σ键的特征：以形成化学键的两原子核的连线为轴操作旋转操作，共价键电子云的图形不变，即轴对称；形成σ键的原子轨道重叠程度较大，有较强的稳定性；以形成σ键的的两原子核的连线为轴，任何一个原子均可以绕轴旋转，并不破坏σ键的结构。

2.π键：两个原子轨道以 的方式重叠形成的共价键称为π键。原子轨道重叠部分分别位于 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 ，称为 对称。π键 旋转，不如σ键 ，较易 。

【交流与总结】共价单键都是σ键，共价双键中有一个σ键和一个π键，共价三键中有一个σ键和两个π键。

三、键参数

1.键能：是指 形成1 mol化学键释放的 能量。键能是衡量化学键稳定性的参数，化学键的键能越大，化学键 ，越不容易 。键能通常取 值，单位为 。结构相似的分子中，化学键键能越大，分子越 。如分子的稳定性：HF HCl HBr HI。双键的键能并不是单键的两倍，三键的键能也不是单键的三倍，键能大小为：三键 双键 单键。

2.键长：是指形成共价键的两个原子之间的 。 决定化学键的键长， 越小，共价键的键长越短，键能 ，共价键 ；反之亦然。

3.键角：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化合物分子的 。

【交流与总结】 键能意义与应用：表示共价键的强弱：键能越大，即形成化学键时放出的热量越多，意味着这个化学键越稳定，越不容易被破坏；表示分子的稳定性：结构相似的分子，化学键键能越大，分子越稳定。通过键能大小判断物质的反应活性大小；通过键能大小比较，判断化学反应中的能量变化。

四、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的特征，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化合物分子中，为等电子体的是 、 。

【交流与总结】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。

【想一想】 CO2的等电子体有哪些？

。

第二章第一节共价键导学参考答案 一、共价键 1.共用电子对。 2.（1）电子云；（2）饱和性；（3）方向性。

3.原子轨道的重叠；稳定；球；纺锤形；方向性。

【想一想】并不是所有的共价键都具有方向性，如s-s σ键就没有方向性。 二、共价键的类型

1.（1）键轴；头碰头；轴对称。（2）s-s；s-p；p-p；s原子轨道和s原子轨道；s原子轨道和p原子轨道；p原子轨道和p原子轨道。

2.肩并肩；两个原子核构成平面；镜像；镜像；不能；牢固；断裂。 三、键参数

1.气态基态原子；最低；越稳定；断裂；正；kJ/mol；稳定；＞；＞；＞；＞；＞。 2.核间距；原子半径；原子半径；越大；越稳定。 3.两个共价键之间的夹角；方向；空间构型。 四、等电子原理

1.原子总数；价电子总数；相近。 2.N2和CO；CO2和N2O。

－＋－－

【想一想】CS2、N2O、NCO、NO2、N3、SCN、BeCl2（g）。

第二章第二节 分子的立体结构

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一、形形色色的分子

【知识导引】1.三原子分子的立体结构有 和 两种。直线形的有 、等。V形有 、 等。

2.四原子分子的立体结构有 和 两种。甲醛（CH2O）呈 ，键角约 ；氨分子呈 ，键角是 。

3.五原子分子的立体结构最常见的是 。如 等，键角是 。 二、价层电子对互斥理论

【知识导引】1.价层电子对（包括 和 ）由于 的作用，而尽可能趋向彼此远离，以减小 ，分子尽可能采取 的空间构型。电子对夹角越大，排斥力 。

2.σ键电子数可由 确定，而中心原子上的弧电子对数，确定方法如下：

中心原子上的弧电子对数= ，a为 ；x为 ；b为与中心原子结合的原子 。 3.VSEPR模型和分子的立体结构型

H2O的中心原子上有 对弧电子对，与中心原子上的 键电子对相加等于 ，它们相互排斥形成 形VSEPR模型。略去VSEPR模型中的中心原子上的弧电子对，H2O分子呈 形。

【交流与总结】利用价层电子对互斥理论判断分子的立体构型时需注意：价层电子对互斥理论模型是电子对的立体构型；而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。二者是否一致取决于中心原子上有无孤电子对，当中心原子上无孤电子对时，二者的构型一致；当中心原子上有孤电子对时，孤电子对占据中心原子周围的空间，参与互相排斥，二者的构型不一致。

三、杂化轨道理论

【知识导引】1.杂化轨道理论

（1）杂化的概念：在形成分子时，原子的相互影响，若干 的原子轨道混合起来，重新组合生成与原轨道数 的一组新轨道的过程。

（2）杂化轨道： 形成的新轨道。

（3）杂化轨道的分类

对于非过渡元素，由于ns和np能级接近，往往采取用sp型杂化，而sp型杂化又分为： ①sp杂化： 和 间的杂化，杂化轨道的数目 ； ②sp2杂化： 和 间的杂化，杂化轨道的数目 ； ③sp3杂化： 和 间的杂化，杂化轨道的数目 。 （4）分子构型与杂化类型的关系

①sp杂化：sp型杂化轨道的夹角为 ，空间构型是 ，实例 。 ②sp2杂化：sp2型杂化轨道的夹角为 ，空间构型是 ，实例 。 ③sp3杂化：sp3型杂化轨道的夹角为 ，空间构型是 ，实例 。 2.几种常见分子或离子的空间构型

NH4+： ，NH3： ，H2O： ， CHO： ，SO2： ，BeCl2： ，CO2： 。

【交流与总结】根据杂化轨道的空间分布判断中心原子杂化轨道类型的方法：（1）若杂化轨道在空间

3

分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp杂化；（2）若杂化轨道在空间分布为平面三角形，

2

则分子的中心原子发生sp杂化；（3）若杂化轨道在空间分布为直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。

【想一想】 在CH3COCH3分子中，中间碳原子与两边碳原子成键所采用的轨道是（ ） A.sp2：sp2杂化轨道 B.sp3：sp3杂化轨道 C.sp2：sp3杂化轨道 D.sp：sp3杂化轨道 四、配合物理论简介 【知识导引】1.配位键

（1）概念： 由一个原子 提供，而跟另一个原子共用的共价键，即“ ”，是一类特殊的 。

（2）表示：配位键可以用A→B来表示，其中A是 弧对电子的原子，称为 体；B是 弧对电子的原子，提供 ，称为 原子。

2.配位化合物： 与某些 （称为 ）以 结合形成的化合物，简称 。

【交流与总结】配合物的表示方法：配合物由中心原子（提供

内界 外界 空轨道）和配体（提供孤对电子），分为内界和外界，如右图的

［Cu（NH3）4］SO。

［Cu（NH3）SO4 4］【想一想】怎样判断一个化合物是不是配合物？

。

中心原子 配位体

配位数

配位原子

第二章第二节分子的立体结构导学参考答案 一、形形色色的分子

1.直线形；V形；CO2；CS2；H2O；SO2。 2.三角形；三角锥形；平面三角形；120°；三角锥形；107°。 3.正四面体形；CH4、CCl4；109°28′。 二、价层电子对互斥理论

1.σ键电子对；中心原子上弧电子对；相互排斥；斥力；对称；减小。

12.分子式；2（a-xb）；中心原子的价电子数；与中心原子结合的原子数；最多能接受的电子数。

3.2；σ；4；四面体；V。 三、杂化轨道理论

1.（1）能量相近；相等。（2）原子轨道重新组合。（3）①一个s轨道；一个p轨道；两。 ②一个s轨道；两个p轨道；三。③一个s轨道；三个p轨道；四。（4）①180°；直线形；CO2、C2H2。②120°；平面三角形；BF3、苯、乙烯。③109°28′；正四面体形；CH4、CCl4。

2.正四面体形；三角锥形；V形；平面三角形；V形；直线形；直线形。 【想一想】C

四、配合物理论简介

1.（1）共用电子对；单方面；电子对给予接收键；化学键。（2）提供；配位；接受；空轨道；中心。 2.金属离子（或原子）；分子或离子；配体；配位键；配合物。

【想一想】判断一个化合物是不是配位化合物的关键看它是否含有配离子。例如，在［Ag（NH3）2］OH中，Ag+为中心离子，两个NH3分子是配体，［Ag（NH3）2］+是配离子。

第二章第三节 分子的性质

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一、键的极性

1.极性键：由 形成的共价键。由于不同原子的电负性不同，共用电子对发生 ，电负性大的－

原子显 电性（δ），电负性小的原子呈 电性（δ+）。

2.非极性键：由 的原子形成的共价键。由于同种原子的电负性相同，共用电子对不发生 。

【交流与总结】键的极性主要看是否是不同元素原子之间成键。

【想一想】 下列元素原子与氢形成的分子中，共价键的极性最大的是（ ） A.I B.S C.F D.Cl 二、分子的极性

1.极性分子与非极性分子

（1）极性分子：正电荷中心和负电荷中心 ，键的极性向量和 。 （2）非极性分子：正电荷中心和负电荷中心 ，键的极性向量和 。 （3）分子极性的判断：

①由极性键形成的双原子分子，其正、负电荷中心不重合，都是极性分子，如 等。 ②非极性分子的判断规律：

一是中心原子的所有价电子 参与成键，如CO2、 BF3等；二是分子中极性键的极性向量和是否等于 ，如C2H2 、 C2H4 、C2H6等；三是ABn型分子中，A的化合价数= ，如CO2、 BF3、CCl4、SO3、PCl3等。

（4）几种常见分子的极性

CH4： ，NH3： ， H2O： 。 2.键的极性与分子的极性

（1）只含有非极性键的分子一定是 分子。

（2）含极性键的分子，如果分子结构是中心对称的，则为 分子，否则是极性分子。 【交流与总结】中学阶段涉及的对称构型主要有直线形（CO2、CS2）、正四面体形（CH4、CCl4、P4）；不对称构型主要有三角锥形（NH3）、V形（H2O、H2S、SO2）。

【想一想】 CO2、CH4、BF3都是非极性分子，HF、H2O、NH3都是极性分子，由此推测ABn型分子是非极性分子的经验规律正确的是（ ）

A.所有原子在同一平面 B.分子中不含有氢原子 C.在ABn中A原子没有孤对电子 D.A的相对原子质量小于B 三、范德华力及其对物质性质的影响

1.分子间作用力：分子间存在的较 的相互作用；有 和 两种。 2.范德华力：是 之间普遍存在的相互作用力，它使得许多物质能以一定的凝聚态（固态和液态）存在。

3.强弱：

（1）范德华力约比化学键能小1～2个数量级。