第2章 第1节 共价键-【重难点手册】2024-2025学年高中化学选择性必修2(人教版2019)

参考答案与提示》收组 [W,Y,Z为不同周期、不同主族的短周期元素，说明 刚石等非金属单质中都是单键（即。键），D错误] 有一种元素为H,由题图所示结构可知，W形成十2价阳 [纠错练3]B[由题图可知，1个P分子中含有6个 离子，X形成2个共价键，Y可以形成4个共价键， P一P键，1个PO,分子中含有12个P一O键。1mlP Z形成1个共价键，Z原子的核外电子排布式为1s, 和3xlO完全反应生成1lPO,所以反应P(g)十 则Z为H元素，W位于第ⅡA族，X位于第MA族： 3)与(g)一PO(g)的△H=反应物总键能一生成物总 W、X对应的简单离子核外电子排布相同，基态X的 键能=6×198kJ·mol-1+3×498kJ·mol1-12× 原子核外有两个单电子，核外电子排布式为 360kJ·mol-1=-1638kJ·mol'.故选B。] 1s2s2p,则X为O元素，W为Mg元素：W,Y、Z的 【关键能力提升】 最外层电子数之和等于X的最外层电子数，Y的最外 [跟踪练1门D[核间带负电的高密度重叠区吸引两个 层电子数为6一2一1=3，Y与H,Mg处于不同周期， H原子的原子核，使它们逐渐靠近，但达到一定距离 则Y为B元素。(1)元素X为O,在元素周期表中的 后，原子核与原子核之间所带的正电荷相互排斥，核间 位置为第二周期第MA族。(2)W为Mg,基态Mg 电子所带的负电荷相互排斥，吸引力与排斥力达到平 的核外电子排布式为1s2s2p°。(3)Y元素为B.基 衡，两个H原子核最终保持一定的平衡距离，不会完 态原子的核外电子排布式为1s2s2p,基态原子核 全结合，D错误。门 外电子的运动状态有5种，占据的原子轨道有3个 [跟踪练2]A[Mn(NO)方)：中的Mm+与NO方间存在 (4)元素的非金属性越强，电负性越大，则W、X、Y的 离子键，A正确，B错误：1个C)分子中含有2个σ键 电负性由大到小的顺序为O>B>Mg。] 和2个π键，C错误：1个CHOH分子中含有5个g键， 19.(1)洪特规则。(2)小于。(3)C。 具体为3个C-Ho键，1个COo键、1个O一Ho键， (4)[Ar]3d(或1s2s2p3s23p3d). D错误.] (5)Cu的核外价电子排布式为3d,3d轨道全充满， [跟踪练3)BD[N=N中含有1个σ键，2个x键，且 比N的34s稳定，难以失去电子。 π键的键能比。键的键能大，A错误：CH一CH、 (6)7:哑铃形。 CH三CH因分子中π键断裂而与B发生加成反应， [根据各元素的相关信息可知，A为C元素，B为N元 B正确：HF的沸点比HCI的高的原因是HF分子间存 素，C为O元素，D为Mg元素，E为P元素，F为Fe 在氢键，分子间作用力强，不是因为H一F的键能大， 元素。] C错误：N,O,F:与H反应时均需断裂分子中的共 价键，N一N,O一O,F—F的键能依次减小，所以反应 第二章分子结构与性质 能力依次增强（与H:化合越来越容易），D正确] 第一节共价键 [跟踪练4]D[反应热等于正反应活化能减逆反应活 【必备知识梳理】 化能，A正确：白磷分子形成正四面体形结构，故1个 [纠错练1](1)×。(2)×。(3)/， 白磷分子中含有6个P一P键，B正确：由题图2可知， (4)×。(5)/. P,O中每个磷原子与4个氧原子形成4个c键，4个磷 [纠错练2]B[G键x键均属于共价键，NaO,中存在 原子共形成16个o键，故1m0lP,O。中c键的数目为 O-Os键，CaC中存在C=Cπ键，A,C错误：CO方 16N,C正确：白磷燃烧的化学方程式为卫+5O。点燃 溶于水时生成HCO,有O一H键生成，B正确：P、金 P,Oo,1mol白磷完全燃烧需断开6molP-P键和 13 重雅点手册高中化学选择性必修2物质结构与性质尺J 5molO=O键，形成12molP0键和4molP=O C正确：键长越短，电子云重叠程度越大，键能就越大， 键，反应热△H=反应物的总键能一生成物的总键能， 故D错误.] 即E-E2=6+5c-4E(P-()》-12h.得E(P-(0) 4.(1)见下表。 [6a+5c一12-(E-E小，D错误.】 ① ② ③ ① ⑤ 化学键 55 sp PP PP PP 【学业质量测评】 类型 g键 G键 g键 云键 π键 A基础过关练 举例 H HCI CL N N 1.BD[氯元素为ⅢA族元素，最外层电子数为7，CI原 (2)7:3。 子与C1原子共用1对电子形成CL,电子式表示C2的 [(1)观察题中电子云的轮廓图可知，①是两个s原子 轨道“头碰头”重叠而成的σ键：②是s原子轨道与p原 形成过程为：C+·C:→：C:C:,A正确：臭氧 子轨道“头碰头”重叠而成的sp。键：③是两个p原子 中心0原子的价层电子对数为2+6一？X2=3,属于 2 轨道“头碰头”重叠而成的pp。键：④是两个原子 sp杂化，有1个孤电子对，臭氧为V形分子，球棍模 轨道“肩并肩”重叠而成的p.-pπ键：⑤是两个p,原子 轨道“肩并肩”重叠而成的PD,π键。(2)该分子中 型为人。B错误：x键是由两个原子的p轨道“肩并 5个共价单键都是。键，双键中有1个g键和1个π键， 肩”重叠形成的，用电子云轮廓图表示ppπ键的形成为 三键中有1个。键、2个x键，故分子中。键总数是 88- 7个，π键总数是3个。] 5.(1)DE。(2)C.(3)ABCF。(4)F。 未成对地子的原子 原了轨道 形成的π键 轨道相互靠拢 相互重叠 [NH中N原子分别与3个H原子形成3个G键，还 C正确；K能层只有1个能级1s,不存在1p能级，D错误] 有1个未成键电子对：HO中O原子与2个H原子形 2.C[共价键的本质就是原子轨道重叠后，高概率地出 成2个。键，还有2个未成键电子对：HC1中C1原子与 现在两个原子核间的电子与原子核间的电性作用，所 1个H原子形成1个。键，还有3个未成键电子对： 以由①到④，电子在核间区域出现的概率增大，故A正 CH中C原子与4个H原子形成4个σ键，所有价层 确：由能量关系可知，④的能量低于⑤，因此由④到⑤， 电子都参与成键：CH中C原子分别与3个H原子 需要由外界提供能量，故B正确：键长越长，键能越 及另1个C原子形成4个σ键，所有价层电子都参与 小，H一H键的键长增大，则键能减小，故C错误：根据 成键：N中N原子与另1个N原子形成1个a键和 能量越低物质越稳定可知，氢气是稳定的状态，因此 2个π键，还有一个未成键电子对] H一H键的键长是0.074m,则两个氢原子的核间距 B综合提能练 从无穷远到0.074m的过程是成键过程，成键释放能 1.D[C一C键的键能小于3倍的CC键的键能，故小 量，故D正确] 于1038kJ·mo,A正确：单键均为a键，双键中含有 3.C[水分子之间含有氢键，其沸点比HS高，与键能 1个σ键和1个x键，比较N-N与N一N,O一O与 无关，故A错误：H的1s电子为球形对称，ss电子重 O一()的键能数据可知，N,O同种元素之间形成的σ键 叠没有方向性，则H一H键无方向性，故B错误：p轨 的键能小于x键的键能，B正确：比较P—P与P一P 道头碰头重叠形成。键，肩并肩重叠形成π键，所以两 的键能数据可知，P与P形成的a键的键能大于π键的 个原子的P轨道不仅能形成。键，也能形成π键，故 键能，P,中P原子以。键形成，能量更低，故白磷以P 14 参考答案与提示么线 的形式存在而不以P的形式存在，C正确：断键吸收 小。(2)1：2：1：1：312。 (3)12:a。 能量，若C(g)的相对能量为0，则C1(g)的相对能量 (4)414kJ·mol-1. 为十121kJ·mol,D错误.] [(1)F,CI的非金属性强，但F一F键的键能小，C1一CI 2.A[1个Ss分子中含有8个g键，32g即0.125ml 键的键能大，所以非金属性强的卤素单质分子中的化 Ss分子中含有1mol。键，A错误：SFa的空间结构为 学键不一定容易斯裂。(2)由题意可知，a是CO,b是 对称结构，正、负电荷的中心重合，为非极性分子，B正 HCN,c是CH。(3)与b键相连的O被2个S原子 确：CH的结构式为H一C=C一H,单键为c键，三键 共有，键长较长，而a键的键长较短（键有硫氧双键的 含有1个o键、2个π键，所以1 mol C.H分子中有 性质，b键是S一)σ键)。(4)根据题图可写出：C(s)+ 3molo键和2molπ键，C正确：题述分子都是由非金 2H(g一—CH(g)△H=-75kJ·mol,△H=反应 属原子通过共价键形成的，D正确。] 物的键能总和一生成物的键能总和=717k·1十 3.D[题图中阴影部分，H:S(g)→HS(ad)为HzS在 864kJ·mol3-4E(C-H)=-75kJ·mol', 催化剂表面的吸附过程，HS(ad)→2H(ad)+S(ad) EC-H)=1656k,mo上=414W·mo'.] 4 表示H:S的解离过程，解离过程有化学键的断裂，消 C培优突破练 耗能量，故A正确。S原子的半径大于O原子的半径， 1.(1)[00]+:2:1:2:4。 所以H一S键的键长大于H一O键的键长，键长越长， (2)+236kJ·mol-1:-990kJ·mol-1 键能越小，H一S键的键能较小，故B正确。HS和 [(1)由C好的电子式[：CC:]P类推O的电子式 HO中中心S原子和中心O原子均含有两个孤电子 为[OO:],0=0中有2个x键：由N的电子式 对，但由于O元素的电负性大于S元素。成键电子对 :NN:类推CO的电子式为：CO:,C=O中有 更靠近O原子，排斥作用更大，键角更大，故C正确。 1个σ键，2个π键，其中有1个共用电子对的2个电子 据题图可知，阴影部分出现H(ad).S(ad),有H一S键 都是由O原子提供的，则O原子提供4个电子。(2)由 的断裂，部分S(g)与H(g)生成HS(g),存在H一S键 题图可知，1molS)含有4 mol Si一O,1mdlS含有 的形成，故D错误。] 2molS-Si。反应1：S1(g)+2H(g)—Si(g)+ 4.A[1个(O中含有1个O=O键，因此1mol( 4HC(g)的△H1=360k·mol1×4+436k·mol 中含有2NA个π键，故A正确：CO与N结构相似， ×2一176kJ·mol1×2-431kJ·mol-1×4= 1个N中含有一个N=N键，则1个CO中含有一个 +236kJ·mol1:反应2：S(g)+O(g)-S0(g)的 C三O键，分子中σ键与π键数目之比为1：2，故B错 △H=176k·mo1×2+498k·m1-460k灯·mol 误：CN与N结构相似，1个CH一CHCN分子中含 ×4=-990kJ·mol,] 有一个C一C键和一个C=N键，因此CH=CHCN 第二节分子的空间结构 分子中含有6个。键和3个π键，6键与π键的数目之 一、分子结构的测定、多样的分子空间结构、 比为2：1，故C错误：若该反应中有4mdlN一H键断 价层电子对互斥模型 裂，即有1 mol N2 H参与反应，则生成1.5mol氨气， 【必备知识梳理】 氮气中含有N=N键，形成x键的数目是3N,故 [纠错练1]D[AsCL分子中中心原子As的价层电 D错误] 5.(1)①不一定容易。②从C1到1，键长增大，键能减 子对数为3+5一X1-4,价层电子对互斥模型为四 2 15第二章分子结构与性质 第一节 共价键 重点和难点 课标要求 重点：1.从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质。 1.宏观辩识与微观探析：根据物质的组成和结 2.用健能、键长和健角等健参数解释物质的某些构，判断物质所含的。键和π健的数目。 性质。 2.证据推理与模型认知：通过比较键参数，解释 难点：从原子轨道重叠方式的不同，理解。键和π键的 不同物质的结构或某些性质差异，并能根据键能计 区别与特征。 算出反应的焓变。 口01-必备知识梳理-◆幻 基础梳理 知识点1共价键的定义、特征和形成条件 1.共价键的定义 目敲黑板 原子间通过共用电子对所形成的相互作用称为共价键。 化学键 2.共价键的本质 使离子相结合或原子相 共价键的本质是高概率地出现在两个原子核之间的电子与两 结合的相互作用力叫做化学 个原子核之间的电性作用。 健，化学键包括共价键、商子 键和金属健。 形成共价键时，原子轨道在两个原子核间重叠，自旋相反的 未成对电子形成共用电子对。电子出现在两个原子核之间的概 率增大，共用电子对同时受到两个原子核的吸引，导致整个体系 的能量降低，稳定性增强。 共价键包括原子核与共用电子对间的静电吸引和电子与电 子、两原子核间的静电排斥，是多种电性作用的平衡状态。 3.共价键的特征—饱和性和方向性 (1)共价键的饱和性 ①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，便可和几个自旋相反的电子配对成键，这就是共价键的饱和 性。氢原子、氯原子都只有一个未成对电子，因而只能形成H、 HC1、C2分子，不能形成H、HC1、C等分子。 ②共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。 [说明]主族元素的原子形成分子时，除H、B等元素外，其他 元素的原子成键时，原子最外层一般达8电子稳定结构（饱和性）。 70 第二章 分子结构与性质收出组 (2)共价键的方向性 回诊考策 ①共价键形成时，两个参与成键的原子轨道总是尽可能地沿 几种原子的成键数规律 着电子出现概率最大的方向重叠，而且原子轨道重叠越多，电子在 共价键的饱和性决定了 两核间出现的概率越大，形成的共价键就越牢固。电子所在的原子 原子的成键数，也决定了各种 轨道都有一定的形状，所以要取得最大重叠，共价键必然有方向性。 原子形成分子时相互结合的 ②同种分子（如HX)中成键原子的电子云（原子轨道）重叠程 数量关系。基态原子或形成 的激发态原子有几个未成对 度越大，形成的共价键越牢固，分子结构越稳定。如HX的稳定 电子，则最多可以形成几个共 性：HF>HC>HBr>HI 用电子对（不含配位键） ③共价键的方向性决定了分子的空间结构。 (1)氢原子、卤素原子只 [说明]并不是所有的共价键都具有方向性，如两个s轨道 形成1个键：一H、一X。 形成的共价键就没有方向性（原因是s轨道是球形的）。 (2)氧原子通常形成2个健： 4.共价键的形成条件 一0或0一，如(0一C一0 通常电负性相同或差值小（一般小于1.7）的非金属元素原子 O=O、HOO-H。 (3)氦原子与CH等电负 之间或者个别金属元素与非金属元素原子之间形成共价键，如 性比氮小的元素的原子形成共 AlCl、BCC2、FeCL等。 价键时总是形成3个键：一N一 5.共价键的表示式 (1)电子式与结构式 一N一或N=,如H一N一H、 H 电子式：如：NN:Hd:H:S:HH:O:d:、O:C:O等 H-N-N-H、HC=N、 结构式：如N=NHC1、HS一HH一O一C,O=C一O等。 HH (2)用电子式表示共价键的形成过程 N=C-C=N。 C:2:Ci→：Ci:Ci: (4)硼原子一般形成3个键， 如F一B-F、HO-B一OH H2O:H+:O:+H→H:OH。 F OH [说明]用“一→”连接，不用“—”，且“→”上不标反应条 (珊酸）。 件。“→”两端的微粒均用电子式表示。 (5)钺原子一般形成2个 例①下列说法正确的是( )。 键，如C一BeCl。 (6)在有机化合物中，碳 A.所有的原子轨道都具有一定的伸展方向，因此所有的共价 原子总是满足4个键(1个 键都具有方向性 2s电子跃迁至2p能级，形成 B.某原子跟其他原子形成共价键时，其共价键数一定等于该 元素原子的价电子数 4个未成对电子)： C.基态C原子有两个未成对电子，所以最多只能形成2个共 =C一或=C一。 价键 D.1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH分子 这是由共价键的饱和性决定的 71 重难点手册高中化学选择性必修2物质结构与性质) 解析两个s原子轨道在形成共价键时没有方向性，因此不 是所有的共价键都具有方向性，故A错误；某原子跟其他原子形 成共价键时，其共价键数不一定等于该元素原子的价电子数，例 如水分子中氧原子形成2个H一)键，但氧原子的价电子数是6， 故B错误；甲烷分子中C原子形成4个共价键，故C错误；N原子 最外层有5个电子，未成对电子数为3，则1个N原子最多只能与 3个H原子结合形成NH3分子，这是由共价键的饱和性决定的， 故D正确。 [答案D 易错点1混淆物质类型与化学键类型的关系 色纠错练1 (1)共价化合物中一定含有共价键，但含有共价键的物质 判断正误（正确的打“√”， 不一定是共价化合物（可能是单质或离子化合物，如C2、 错误的打“X”)。 (1)只有非金属元素原子 NHCI等)。 之间才能形成共价健。() (2)稀有气体单质中不含化学键。除稀有气体单质外，其 (2)不同非金属元素原子 他非金属单质中均存在共价键。虽然我们将SP、C、Si等元素 形成的分子中只存在极性键。 的单质的化学式写成其元素符号，但这并不意味着它们以单原 () 子形式存在，原子之间不存在共价键。事实上，S、P,C、Si等元 (3)共价化合物一定含共 素的单个原子是不可能稳定而单独存在的，它们之间必然依靠 价键，不含离子键：() 共价键形成多原子单质分子或空间网状结构的晶体。图1和 (4)离子化合物中只含离 图2分别表示S和P,的分子结构。当然，石墨晶体和C0分子 子键，不含共价键。() 中也都存在共价键。 (5)1mol白磷(P,)中含 有6N个P一P键。() 图1 图2 (3)虽然稀有气体原子核外不存在未成对电子，但稀有气 体化合物（如XePF、XeF、KrFz等）的存在，说明稀有气体也 能形成共用电子对（共价键）。 知识点2共价键的类型 1.共价键的分类 刀记方法 按共用电子对是否偏移·极性共价键 σ键和π键的强度比较 非极性共价键 共价键 按原子轨道的重叠方式厂σ键 C原子间形成π键时，原子 Lπ键 轨道重叠程度比σ健的小，碳原 按共用电子对数目厂单键 子间的π键没有。键牢固。 双键 三 如CH2一CH2、CH=CH分 72 第二章分子结构与性质底组 2.σ键和π键 子中的π键比G键更容易断裂 o键 键 (发生加成反应时断裂r键)。 但并不是所有的σ键的强度都 s-sa健C0-… 比π键的大。例如，N原子半 示意图 s-pa键⊙D 径小，N原子间形成N一N键 p-pa键C©C>⊙ 的键能大于N—N键的2倍， 特征 轴对称 镜面对称 N=N键的键能大于N一N键 原子轨道 的3倍且大于N一N键与 重叠方式 “头碰头"重叠 “肩并肩“重叠 N一N键的键能之和，说明N 原子轨道 两原子核之间，在键轴处 键轴上方和下方，键轴处为0 原子在形成π键时原子轨道 重叠部位 的重叠程度大，π健的强度比 原子轨道 重叠程度 大 小 G键大， N分子中1个pp6键 键的强度 较大 较小 和2个ppπ键的形成过程可 活泼性 不活泼 活泼 表示如下： 共价单键是σ键：双键中一个键是σ键，一个键是x键：三键 成键规律 中一个键是σ键，另外两个键是π键 例☑(2024·山东青岛二中月考)有以下物质：①HF,②C, ③HO,④N,⑤CH,⑥C2H,⑦H,⑧HO2,⑨HCN(H-C=N). (1)只有。键的是 (填序号，下同)，既有。键又 “头碰头”（σ健） 有π键的是 (2)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是 (3)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。键的是 “肩并肩”"（π键） (4)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σ键的是 _0 解析](1)单键只有σ键，双键和三键才含有π键，故只有。键 的是①②③⑥⑦⑧，既有σ键又有π键的是④⑤⑨. 冒敲黑板 (2)H原子只有s轨道，题给物质中含有由两个原子的s轨 常见有机物中的共价键 C2H6,CH CH.OH分子 道重叠形成的σ键的只有H。 中都是g键，CH一CH分子 (3)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形 中含有5个G键和1个π键 成的σ键的有①③⑤⑥⑧⑨， CH=CH分子中含有3个G键 (4)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形 和2个x键，CH一CHC=CH 成的。键，说明构成这种。键的原子中一定没有H原子。故答案 分子中含有7个g键和3个 为②④⑤⑥⑧⑨. 开键。 答案(1)①②③⑥⑦⑧：④⑤⑨。(2)⑦。 (3)①③⑤⑥⑧⑨。(4)②④⑤⑥⑧⑨. 73 重滩食手册高中化学选择性必修2物质结构与性质) 知识点3键参数—键能、键长与键角 1.键能 圆诊考策 (1)概念：气态分子中1ol化学键解离成气态原子所吸收的 键能的特点和规律 能量称为键能，键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值， 解读教材Pr表2-1的键 单位为kJ·mol1。键能越大，化学键越稳定。 能数据，可以得出键能的一些 特点和规律。如： (2)键能的应用： (1)在X一X键中，除F-F ①判断共价键的稳定性。共价键的强弱可以用键能来衡量。 键的键能反常（小）外，C一C1、 原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，体系能量降低越 Br一Br、I一I键的键能逐渐 多，释放能量越多，形成共价键的键能越大，共价键越牢固。 减小。 ②判断分子的稳定性。一般来说，结构相似的分子，共价键 (2)H一X键的键能按 的键能越大，分子越稳定。如H一F键的键能为568kJ·mol', HF、HCI、HBr、H-I HC】键的键能为431.8kJ·mol1,分子的稳定性：HF>HCI。 键的顺序逐渐减小。所以， ③利用键能估算化学反应热效应。△H=反应物的键能总和 HF、HCI、HBr、HI的热稳定 一生成物的键能总和。 性逐渐减弱。 2.键长 (3)CC、C-C,C=C (1)概念：键长是构成化学键的两个原子的核间距。然而，分 键的键能（单位：kJ·mol)依 次是347.7、615、812，E(C=C) 子中的原子始终处于不断振动之中，键长只是振动着的原子处于 <2E(CC),E(C=C)< 平衡位置时的核间距。 E(C-C)+E(C-C)< (2)键长与键的稳定性的关系：键长是衡量共价键强弱的 3E(CC).说明碳碳键中的 一个重要参数。键长越短，键能往往越大，共价键越稳定。 π键不如g键牢固 (3)键长与分子空间结构的关系：键长是影响分子空间结构 (4)EC-O0)>2EC-). 的因素之一。如CH,分子的空间结构是正四面体形，而CHC1 E(N=N)>2E (N-N). 只是四面体形而不是正四面体形，原因是C一H键和C一CI键的 E(NN)>E(NN)+ 键长不相等。 E(N-N)>3E(N-N), (4)定性判断键长的方法： E(N-O)>2E(N-O), ①根据原子半径进行判断。在其他条件相同时，成键原子的 E(O-O)>2E(OO),说明 g键不一定比π键牢固 半径越小，键长越短。如键长：H一I键>H一Br键>H一C1键。 ②根据共用电子对数判断。就相同的两原子形成的共价键 而言，当两个原子形成双键或者三键时，由于原子轨道的重叠程 度增大，原子之间的核间距减小，键长变短，故单键键长>双键键 长>三键键长。 3.键角 (1)概念：在多原子分子中，相邻两个共价键之间的夹角称为 键角。 (2)意义：键角可反映分子的空间结构，是描述分子空间结构 74 第二章分子结构与性质收出组 的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。另外，多原子分子 的键角一定，表明共价键具有方向性。 (3)常见分子的键角： 分子 键角 冒敲黑板 P,(正四面体形) 60 AB型正四面体分子或 离子中键角是10928，如CH、 HO(V形) 105 CCL、SiF、S、CIO等：P NH(三角锥形) 107° 分子也是正四面体结构，键角 CH、CCL(正四面体形) 10928 是60°：CHC1、CHCl、CHC1 SO)、BF(平面三角形) 120 的空间结构是四面体形，不是 CH(平面形) 120 正四面体形 CO,、CS、HCN(直线形) 180° 4.键参数的测定 键能可通过实验测定，更多的却是通过推算获得的（一般取 回诊考策 分子中某化学键的键能的平均值)：通过晶体的X射线衍射实验 键参数对分子性质的影响 可以获得键长和键角的数值。 例③(2024·安微合肥一中月考)下列有关共价键的键参数 健能门决客分子的稳定性一决定 长 决定分子的空同结构 的 的比较中不正确的是()。 A.键能：C一N<C=N<C=N 相同类型的共价分子，成 键原子的半径越小，键长越 B.键长：一I>Br—Br>CI一CI 短，键能越大，分子越稳定。 C.分子中的键角：HO>NH D.乙烯分子中碳碳键的键能：。键>π键 解析成键原子双方相同时，三键的键能大于双键，双键的键 能大于单键，故键能：C—N<C一N<C=N,A正确：CI、Br、I属 于同一主族，原子半径逐渐增大，共价键的键长逐渐增大，故键 长：一I>Br一Br>CCI,B正确：HO为V形结构，键角为 105°，NH3为三角锥形结构，键角为107°，C错误；0键是原子轨道 “头碰头”重叠，重叠程度大，而π键是“肩并肩”重叠，重叠程度 小，故相同元素原子间形成的共价键的键能：。键>π键，D正确。 [答案C 重难拓展 重难点1共价键的判断方法 1.共价键的存在范围 (1)非金属单质分子中（稀有气体除外）。如O2、F2、H2、 Co等。 75 国随食手册高中化学选择性必修2物质结构与性质？) (2)非金属元素形成的共价化合物中。如H2SO、CO、 回诊考策7 HO2、有机物分子等。 N,分子中的共价键类型 (3)某些金属元素与非金属元素形成的共价化合物中。如 (1)基态N原子的价层电 BeCL、HgC2、AlCl等。 子排布式：2s2p。 (4)某些离子化合物中。如NaO2、NH,CI等。 (2)N原子的价层电子轨 2.σ键、π键的判断 道表示式个。 2s 2p (1)。键是原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的，π键是 (3)N的形成过程： 原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠形成的。s原子轨道为球形，从 当N原子结合成分子时， 任何方向判断都属于“头碰头”重叠，故s原子轨道只能形成σ键。 2p轨道上有3个未成对电子， (2)。键、π键在共价单键、双键、三键中的存在规律：单键均 若两个N原子的2p轨道以 为。键；双键中有1个。键和1个π键；三键中有1个。键和2个 “头碰头”的方式相互重叠，则 2p,和2p.轨道只能分别采取 π键。如CH2一CH2中有5个o键和1个π键：CH=CH中有 相互平行的“肩并肩”的方式 3个。键和2个π键。 重叠，这样便形成了氨氮三 3.共价键强弱的判断方法 键，如图所示 共 根据原子半径 成键原子的原子半径越小， 和共用电子对 共用电子对数目越多，则共 的数目判断 价键越牢固 根据键 共价键的键能越大，共价键越牢 的 能判断 固，破坏共价键消耗的能量越多 (4)共价键的类型： 断 般地，共价键的键长越短，共价 a:N(2p)-N(2p):N(2p.)-N(2p) 根据键 法 键越牢固，破坏共价键消耗的能 长判断 N 量越多 m:N(2p)-N(2p2 例①(2024·湖北襄阳四中期中)下列关于。键和π键的说 法中错误的是( )。 A.乙烯分子中σ键比π键稳定，不易断裂 B.共价双键中有1个σ键和1个π键 C.σ键是原子轨道“头碰头”重叠，π键则为“肩并肩”重叠 D.双原子单质分子中只存在。键，无π键 解析。键是原子轨道“头碰头”形成的化学键，电子云重叠 多，键能大，π键是原子轨道“肩并肩”形成的化学键，电子云重叠 少，键能小，乙烯分子中。键比π键稳定，不易断裂，故A正确：共 价双键中有1个。键和1个π键，故B正确；σ键是原子轨道“头 碰头”重叠，π键则为“肩并肩”重叠，故C正确：氧气分子中存在 氧氧双键，有1个。键和1个π键，氮气分子存在氨氮三键，有 1个。键和2个π键，故D错误。 答案D 76 第二章 分子结构与性质9 易错点2判断共价健的存在和特点时出错 (1)在化合物中一定存在化学键，在多原子分子或多原子 A纠错练2 离子中一定存在共价键，离子键只存在于离子化合物中。 下列说法中正确的是 (2)稀有气体单质中一定不存在化学键。 ）。 (3)化学反应中，反应物一定发生了断键过程，但不一定每 A,离子化合物中不可能 存在共价键 种化学键都断裂。 B干冰溶于水时有共价 (4)有化学键断裂或形成的过程不一定是化学变化。如物 键生成 质（如NaCl、HCI)溶解时破坏了化学键，属于物理变化 C.G健和r键都只存在 (5)一般情况下，同类型的分子，成键原子半径越小，共价 于共价化合物中 键的键能越大。特例：原子半径r(F)<r(CI),键能E< D.除H,X和稀有气体 Ea-as 单质外，其他非金属单质中都 (6)一般情况下，。键重叠程度比π键大，。键更稳定。特 存在π键 例：N分子中，π键比。键稳定。 (7)一般情况下，共价键有方向性。特例：ssσ键没有方 向性。 (8)共价分子中一定存在。键，可能存在π键：s原子轨道 只能形成σ键。 重难点2 典型有机化合物的共价键 典型有机 碳碳键 图拓考点 分子结构 共价键的成键方式 化合物 的类型 碳原子间易形成单键，双 109281 每个碳原子与3个氢原子 键和三键，而硅原子半径较 碳碳 形成3个。键，2个碳原子 大，在原子轨道以“头碰头”方 乙烷 单键 间形成1个。键，1个分子 式形成。键（所形成的键的键 中共有7个g键 长较大)后，原子轨道难以从 骨黑 每个碳原子与2个氢原子 侧面“肩并肩”（轨道相距较 形成2个。键，2个碳原子 远)重叠成键，所以硅原子难 碳碳 乙烯 乙烯分子中的σ键 之间形成1个。键和1个 以形成PPπ键。如在硅的氨 双键 π键，1个分子中共有5个 化物、卤化物、氧化物、硅酸盐 乙烯分子中的π键 σ键和1个π键 中，硅原子都是形成4个单键 (都是。键)。错原子半径更大， e 每个碳原子与1个氢原子 更难形成PPπ健。元键大多 乙炔分子中的a键 形成1个。键，2个碳原子 在原子半径较小的第二周脚 碳碳 乙炔 之间形成1个。键和2个 元素C,N,Q的原子之间形 三键 π键，1个分子中共有3个 成，如C一C、C=C,N一N、 a键和2个π键 N=N,O=OC=N、C=O、 乙炔分子中的π键 N一O等键中存在π键。 77 国避食手册高中化学 选择性必修2物质结构与性质) 续表 典型有机 分子结构 碳碳键 共价键的成键方式 化合物 的类型 * 6个碳原子分别与氢原子形 成1个。键，每个碳原子与 苯分子中的o键 相邻的2个碳原子形成2个 巴记规律 G键，碳原子形成环状结构， F一F键的键长比C一C键的 苯 大π键 同时每个碳原子各有一个 键长短，但键能却比C一C 苯分子中的2p轨道 垂直于环状结构所在平面 键的键能小的原因 的p轨道，形成了一个以 氟原子的半径很小，因而 6个碳原子为中心的π键 苯分子中的π键 (即大π键】 F一F健的健长比C一CI键 的健长短.但也是由于F一F 例②已知苯乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，得到苯甲酸， 键的键长短，两个氟原子在形 如图所示。下列说法不正确的是( 成共价键时，原子核之间的距 离小，排斥力大，因此键能比 CH-CH COOH H CC1健的键能小。因为 KMnO,(ag) F一F键的键能小，所以F:的 A.苯乙烯分子中含有16个σ键 稳定性差，很容易和其他物质 B.苯甲酸分子中含有4个π键 反应。 C.CO2分子中。键和π键的数目相同 D.苯乙烯和苯甲酸均既含极性键又含非极性键 解析共价单键是。键，共价双键中有1个。键和1个元键。 根据苯乙烯的结构可知，分子中含有16个。键，A正确：由于苯 环中不含碳碳双键，而是含1个大π键，所以苯甲酸分子中含有 2个π键（其中1个是大π键），B错误；二氧化碳的结构为 O一C一O,所以分子中。键和π键的数目相同，均为2，C正确； 苯乙烯和苯甲酸均含有CC非极性键，又均含有C一H极性键 (其中苯甲酸还含有C()、(O一H极性键)，D正确。 答案B 重难点3共价键的键能与反应热（△H)的关系 1.化学反应中的能量变化 化学反应中发生旧化学键的断裂和新化学键的形成。如果 化学反应中旧化学键断裂所吸收的总能量大于新化学键形成所 放出的总能量，则该化学反应为吸热反应；反之，该化学反应为 放热反应。 78 第二章 分子结构与性质么鱼 旧键断裂 新键形成 旧分子 原子 新分子 图拓考点 (吸收能量) (放出能量) 分清共价键和分子间作用力 决定 对物质性质的影响 由共价分子构成的物质 吸收的能量<放出的能量吸收的能量>放出的能量 放热反应 吸热反应 的熔，沸点的高低不是由共价 2.反应热（△H)与键能的关系 键的键能决定的，这类物质熔 △H=反应物的键能总和一生成物的键能总和。△H<0时， 化、汽化以及升华时不需要破 坏共价键（只需克服分子间作 为放热反应：△H>0时，为吸热反应。 用力) 例如，1 mol H和1molC2反应生成2 mol HCI的反应热（△HD 共价分子的稳定性是化 的计算。已知E4H=436kJ·mol1,Eaa=243k·mol1,EHa= 学性质，分子的稳定性由共价 431kJ·mol1,则△H=EHH+Eaa一2EHa=436k·mol1十 健的强弱决定（分解必然发生 243kJ·mol-1-2×431k·mol1=-183kJ·mol-1<0,该反 化学键的断裂)：键能越大（键 应为放热反应。 长越短)，分子越稳定。 例B(2024·江西南昌二中单元检测)部分化学键的键能如 下表所示。 化学键 键能/kJ·mol)】 C-H 413.4 C-C 347.7 C-C 615 H-H 436 则乙苯催化脱氢制苯乙烯： CHCH (g) 催化剂 》—CH=CH(g)十H2(g)的反应热△H 第由《CCHCH一《》 CH一CH2+H2,发生 的变化可以简化为断裂1个CC,2个C一H,形成1个C一C、1个 H-H,所以△H=(347.7+2×413.4-615-436)kJ·mol1= 十123.5kJ·mol-1 国纠错练3 答案+123.5kJ·mol-1 已知白磷(P)和六氧化 四磷(PO)的分子结构如图所 易错点3由键能计算反应热（△H)时出错 示。现提供以下化学键的键 (1)计算或判断物质中所含共价键数目时出现错误。应记 能：P-P键为198kJ·mol, 住常考物质中化学键的数目。 P0键为360kJ·mol', 物质/ CO. CH P SiO. 石 氧分子内氧原子间的键能为 刚 mol (C) (C-H) (P-P) (S-O) 墨 (S-S) 498kJ·mol。P,(g)+ 键数 1.5 2 3O(g)—PO(g)的△H为 mol ( 79