第2章 第1节 共价键-【勤径学升】2024-2025学年高中化学选择性必修2同步练测（人教版2019）

第二章 分子结构与性质 第一节 共价键 学习目标 核心素养 1.认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键，知道根据 1,宏观辨识与微观探析：从微观角度认识共价键 原子轨道的重叠方式，共价键可分为。键和：键等 的形成过程并对共价键进行分类，结合物质的 类型。 性质，形成“结构决定性质”的观念。 2.了解共价键具有饱和性和方向性。 2.证据推理与模型认知：结合共价键模型的建立 3.知道键能，键长和键角的概念，能用键能，键长、键角等 过程，能论证证据与模型建立及其发展之间的 说明简单分子的某些性质 关系。 自主学习探新知 保前预习双基落实 一、共价键的形成、特征及表示方法 二、共价键的类型 1.o键 1.共价键的概念及特征 形成 成键原子的s轨道或p轨道“ 概念：原子间通过 所形成的相互作用 叠而形成 共 本质：电子云（或原子轨道）的 ⊙*⑤-6⊙→ 所·用 形成元素：电负性 的非金属元索 ss型 健 H一H的4-。键的形成 ,决定分子的组成 特征 H CI HCI ·决定分子的立体构型 类 型 sp型 ⊙+和C0→⊙00→ 2.共价键的表示方法 H一CL的%-pg的形成 (1)用一条短线表示由 所形成 PP型 C0*和00+000 的共价键，如H一H、H一CI。 CI一CI的p-Pc键的形成 (2)“ ”表示原子间共用两对电子所 ①以形成化学键的两原子核的 为 特征 轴做旋转操作，共价键的电子云的图形 形成的共价键。 ,这种特征称为 (3)“ ②：键的强度 ”表示原子间共用三对电子所 形成的共价键。 2.π键 形成 由两个原子的p轨道“ ”重叠形成 赵小试身手 Pp型 8-8-路+8 1.原子间形成分子时，决定各原子相互结合的 P一p▣键的形成 数量关系的是 ①每个x键的电子云由两块组成，它们互为 A.共价键的方向性 ,称为 对称 ②π键 旋转：不如σ键牢固，较易 B.共价键的饱和性 特征 ③判断规律：共价单键是键：共价双键中有 C.形成共价键原子的大小 个健，另一个是健：共价三键由一个 键和两个键构成。 D.共价键的稳定性 22 第二章分子结构与性质。 比小试身手 :2.键参数的测定 2.下图是ppπ键的形成过程示意图，下列相关 (1)键能可通过实验测定，更多的却是 叙述中不正确的是 获得的。 88 (2)键长和键角的数值可通过晶体的 未成对电子的原子 原子轨道 形成的π整 轨道相互.靠拢 相万重叠 实验获得。 A.原子核对核外电子的吸引力促使两个原 子轨道相互靠拢 3.键参数与分子性质与结构的关系 B.两个原子的p轨道以“肩并肩”的方式重叠 键能 决定 形成π键 +分了的稳定性 键长 决定 分子的性质 C.每个π键有两个重叠区域，它们互为镜像， 次定 +分子的这休构型 称为镜面对称 键角 D.每个π键有一个重叠区域，其电子云密度 赵小试身手 最大，将两个原子核“黏结”在一起 三、键参数一键能、键长与键角 3.(湘鄂冀三省七校高二联考)下列关于键参数 1.三个重要的键参数 的说法错误的是 ( ) 键参数 概念 特点 A.共价双键的键能比共价单键的键能要大 健能是指 中 键能越大，化学键越 1mol化学键解离成 键能 牢周，分子越 B.一般来说，原子半径越小的原子形成的共 所吸收的 能量 价键键长越短 键长是构成化学键的 键长越短，键能 键长 两个原子的 ,共价键越牢固 C.键角的大小影响分子的空间构型 多原子分子中，两个 表明共价键有 D.可以利用X射线衍射实验测定共价键的 键角 之 是描述分子 间的夹角，称为键角 的重要参数 键长等参数 互动探究解疑难 夏点归纳重难突玻 要点一 共价键 口问题探究 :3.H原子和H原子、H原子和C1原子，CI原子 1.任何共价键中，一定含σ键吗？为什么？ 和C1原子分别均以。键结合成H2、HC1和 CL分子，共价键轨道完全相同吗？ 2.σ键能单独成键，π键一定不能单独成键吗？ 为什么？ 23 高中化学·选修性必修2（人教版） 口归纳总结 川规律方法 1.共价键的分类归纳 (1)s轨道与s轨道形成。健时，电子并不是只在 两核问运动，只是电子在两核问出现的概率大， 分类标准 类型 (2)因s轨道是球形的，故s轨道与5轨道形成，键 共用电子对数 单键、双键，三键 时，无方向性。两个s轨道只能形成。键，不能形成π健。 (3)两个原子可可以只形成。键，但不能只形成π键 共用电子对是否偏移 极性键，非极性键 原子轨道重叠方式 G键，开键 典例剖析 2.σ键与π键的比较 例1]下列说法正确的是 键类型 a键 π键 A.p轨道之间以“肩并肩”的方式重叠可形成 原子轨道 沿键轴方向“头碰 沿键轴方向“肩并 G键 重叠方式 头”重叠 肩”重叠 B.氮气分子中的氮氮三键易断裂 原子轨道 两原子核之间，在 键轴上方和下方， C.共价键是两个原子轨道以“头碰头”的方 重叠部位 键轴处 健轴处为零 式重叠而成的 原子轨道 D.CO2分子中有两个g键和两个π键，且均 小 重叠程度 大 是通过p轨道相互重叠而成的 键的强度 较大 较小 针对训练 分类 8-s,sp:p广p P 1.(河北邢台高二期未)下列关于。键和π键的 化学活泼性 不活泼 较活泼 说法中错误的是 稳定性 一般来说。键比π键稳定，但不是绝对的 A.ss。键与sp。键的电子云形状的对称性 3.σ键和π键的判断 相同 一般规律：共价单键是。键：共价双键中有 B.所有的σ键的强度都比π键的大 C.H原子只能形成。键而O原子可以形成。 个。键，另一个是π键：共价三键由一个。键 键和π键 和两个π键组成。 ! D.在H2O2中只有。键没有π键 要点二 键参数的应用 口问题探究 3.一般来说，键长越短，键能越大。但F一F键 1.根据元素周期律可知NH的稳定性强于 键长(141pm)比C一CI键键长(198pm)短， PH,你能利用键参数加以解释吗？ 而F一F键键能(157kJ·mol1)却比C1一C】 键键能(242.7kJ·mol1)小，为什么？ 2.N2,O,与H2的反应能力依次增强，如何从4.已知N一N、N一N和N=N键能之比为 键能的角度理解这一化学事实？ 1.00：2.17：4.90,而C-C、CC、C=C键 能之比为1.00：1.77：2.34，如何利用这些 数据理解氨分子不容易发生加成反应，而乙 烯和乙炔容易发生加成反应？ 24 第二章分子结构与性质。 归纳总结 2.由键能判断：共价键的键能越大，共价键越牢 一、共价键键参数的应用 固，破坏共价键消耗的能量越多 1.键能的应用 3.由键长判断：共价键的键长越小，共价键越牢 (1)表示共价键的强弱：键能越大，断开化学 固，破坏共价键消耗的能量越多」 键时需要的能量越多，则化学键越稳定。 4.由电负性判断：元素的电负性越大，该元素的 (2)判断分子的稳定性：结构相似的分子中， 原子对共用电子对的吸引力越大，形成的共 共价键的键能越大，分子越稳定。 价键一般越稳定。 (3)判断化学反应的能量变化：在化学反应 川规律方法心 中，旧化学键的断裂吸收能量，新化学键的形 (1)并不是所有共价健都存在三个峡参数，如双原 成释放能量，因此反应焓变与键能的关系为 子分子中不存在键角。 △H=反应物键能总和一生成物键能总和： (2)由分子构成的物质，其熔，涤点与共价键的创 能和键长无关，而分子的稳定性由键长和键能大小 △H<0时，为放热反应：△H>0时，为吸热 决定 反应。 (3)并非所有的共价健都满足“健长越小，键能越 2.键长的应用 大”，知卤素单质分子中的键长：F一F<C一C1,但键能 (1)一般键长越短，键能越大，共价键越稳定， F-F<CL-CI. 分子越稳定。 典例剖析 (2)键长的比较方法 [例]（四川遂宁射洪中学高二月考）关于键 ①根据原子半径比较，同类型的共价键，成键 长、键能和键角，下列说法不正确的是( 原子的原子半径越小，键长越短。 A.键角的大小与键长、键能的大小无关 ②根据共用电子对数比较，相同的两个原子 B.通过反应物和生成物分子中键能数据可 间形成共价键时，单键键长>双键键长>三 键键长。 以粗略预测反应热的大小 3.键角的应用 C.共价键的键能越大，共价键越牢固，由该 (1)键长和键角决定分子的空间结构。 键形成的分子越稳定 (2)常见分子的键角与分子空间结构 D.HO分子中的共价键比HF分子中的共 化学式 结构式 键角 空间结构 价键牢固 CO 0-C-0 180 直线形 口针对训练 2.(重庆一中高二期中)下列与键参数有关的说 NH 107 三角锥形 H HH 法中错误的是 A.键角：CO,>HO>CH HO 105 V形 B.键长：Si-H>P-H>S-H>CI-H C.键能：E(H-F)>E(H一CI)>E(H-Br) BF 120 平面三角形 >E(H-I) D.结构相似的分子，共价键的键能越大，分 子通常越稳定 CH 10928 正四面体形 川课堂小结川 共价键的形成及木质 二、共价键强弱的判断 共价键 a键和r键 共 -共价键 价 的分类 1.由原子半径和共用电子对数判断：成键原子 极性键和非极性键 的原子半径越小，两原子间共用电子对数越 共价键 饱和性 模 的特征 方向性 多，则一般共价键越牢固，含有该共价键的分 型 键参数 键能、键长，键角 子越稳定。 25 高中化学·选修性必修2（人教版） 随堂巩固促应用 略证反情迁移运用 1.下列说法正确的是 C.CH,、CCL,中键长相等，键角不同 A.所有的原子轨道都具有一定的伸展方向， D.C一C键的键能是C一C键的2倍 因此所有的共价键都具有方向性 4.含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家 B.某原子跟其他原子形成共价键时，其共价 族，请填写下列空格 键数一定等于该元素原子的价电子数 (1)CH,中的化学键从形成过程来看，属于 C.基态C原子有两个未成对电子，所以最多 (填“。”或“π”)键，从其极性来看属 只能形成2个共价键 于 键。 D.1个N原子最多只能与3个H原子结合 (2)已知CN厂与N,结构相似，推算HCN分 形成NH分子，是由共价键的饱和性决 子中。键与π键数目之比为 定的 (3)利用CO可以合成化工原料COC1, 2.(四川绵阳高二月考)下列说法正确的是 A.π键是由两个p电子以“头碰头”方式重叠 COCL分子的结构式为 C1一C一C1,每个 而成 COC2分子内含有的。键、π键数目为 B.。键是镜面对称，而π键是轴对称 (填字母)。 C.两个原子之间形成共价键时，最多有一个 A.4个g键 。键 B.2个G键、2个π键 D.气体单质中，一定有σ键，可能有π键 C.2个。键、1个π键 3.下列说法正确的是 D.3个g键、1个r键 A.键角越大，该分子越稳定 B.共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该 提示请完成《素能提升训练》训练（五） 键的分子越稳定 第二节 分子的空间结构 第1课时 分子结构的测定 多样的分子空间结构 价层电子对互斥模型 学习目标 核心素养 1.宏观辨识与微观探析：通过认识分子结构，辨识 1.了解分子结构的测定方法。 分子结构的多样性及复杂性 2.认识共价分子结构的多样性和复杂性 2.证据推理与模型认知：结合价层电子对互斥模 3,理解价层电子对互斥模型的含义，并能判断简单分子 型与分子的立体构型，能论证证据与模型建立 或离子的空间结构。 及其发展之间的关系。 262.D一般来说，同周期主族元素从左到右，电负性逐新 增大，故Ba的电负性比Cs大，A正确：Ba位于第六周 答案(1)NaC:H] 期第ⅡA族，B正确：同主族元素从上到下金属性逐渐 增强，已知与钡同主族的钙能与冷水反应生成氢气，故 (2)碳1s2s2p2个， 钡也能与冷水反应放出氢气，C正确；同周期元素的第 一电离能从左到右呈增大趋势，故B妇的第一电离能比 (3)Mn四IBd Cs大，D错误 (4)NH HCO[或者(NH,),CO 3.DX、Y,Z位于同周期，元素的非金属性越强，其最高 素养二 价氧化物对应水化物的酸性越强，最高价氧化物对应水 针对训练 化物的酸性：HXO>HYO,>HZO,则非金属性： 1.C」为0族元素，由元素周期表的结构及元素之间的 X>Y>Z,原子序数：X>Y>Z,同周期元素从左到右， 位置关系可知，X、Y、Z位于第二周期，R位于第三周 非金属性逐渐增强，原子半径逐渐减小，所以原子半径： 期，W位于第四周期，J为第五周期的Xe,则X为N,Y >Y>X,A正确：元素的非金属性越强，其简单氢化物 为()，Z为F、R为S、W为Br。基态S原子核外有16个 趟稳定，故简单氨化物的稳定性：HX>HY>ZH,,B 电子，核外电子轨道表示式为 正确：元素的非金属性越强，其电负性越大，则电负性： X>Y>Z,C正确：由三者最高价氧化物对应水化物可 闪田tH囚回四tt.A项错误N的 知，X位于第IA族，Y位于第川A族，Z位于第VA 182g 2p 383p 族，同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但Z 2印能饭为半充满状态，较稳定，N的第一电离能大于O 原子的p能级为半充满稳定状态，则第一电离能：X> 的第一电离能，B项错误：具有相同电子排布的离子，原 Z>Y,D错误 子序数大的离子半径小，则半径：O>Na,C项正确： 4.解析(1)①C1原子核外电子数为17，基态原子核外电 六种元素中电负性最大的为F,D项错误 子排布为1s2s2p3s3p,由此可得基态C1原子中电 2,解析A、B、C、D、E五种元素的核电荷数都小于20，故 子占据的最高能层为第三能层，符号为M,该能层有 都为主族元素，A、E属同一族且最外层电子排布式为 1个s轨道、3个p轨道、5个d轨道，共有9个原子轨 ns,故为第IA旅元素，而A为非金属元素，则A为 道：②元素的非金属性越强，其电负性越大，非金属性最 氢：BD为同一族，其原子最外层的P能级电子数是 强的是H元素，其次是B元素，最小的是Li元素，所以 s能级电子数的2倍，故其最外层电子排布式为nsp, 1i,B、H元素的电负性由大到小的排列顺序为H>B>1i 为第川A族元素，B核电荷数小于D,别B为氧，D为 (2)①核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，其离子 硫，E为钾：C原子最外层上的电子数为硫原子最外层 半径越小。锂的核电荷数为3，氢的核电荷数为1，Li 上电子数的一半，则C为铝。同主族元素自上而下电负 H的核外电子数都为2，所以半径：I<H厂：②该元 性逐渐减小，故B(氧)的电负性大于D(硫)：E(钾)的第 素的第三电离能刷增，则该元素属于第ⅡA族元素，为 一电离能小于钠，钠的第一电离能小于C(铝，故第 Mg元素 电离能A>K 答案(1)①M9②H>B>L,i(2)①<②Mg 答案(1)HOA1SK 章末素养提升 (2)KA1(SO).·12H.(0作净水剂 素养一 (3)1s2s2p3s3p'(4)↑↑+ 针对训练 (3)> I.BA.根据泡利原理，Na的轨道表示式是 f回t田t山t四日，故A错误：B.Na核外有10个 第二章 分子结构与性质 182s 2p 第一节共价键 电子，Na结构示意图为 8,故B正确：C,根据洪 自主学习探新知 特规则，基态C山原子的核外电子排布式： 1,共用电子对 重叠， 相同或差值较小饱和性方 1s2s2p3s3p3d"4s,故C错误：D.基态Ga(镓)原子 向性 的价层电子排布式为4s4p,故D错误。 2.(1)一对共用电子(2)= 2.解析(1)NaH是离子化合物，阴离子是H,NaH的 (3)= 电子式为Na[:H,氢负离子的离子结构示意图为 小试身手 1.B +?。(②)原子核外电子的排列情况是：第一层只能 一、 1.头碰头①连线 不变轴对称②较大 排2个电子，第二层只能瓣8个电子，最外层不能超过 8个电子，由某元素的原子最外层电子数是次外层电子 2.肩并肩①镜像镜面②不能断裂③。。开 敏的2倍，所以该元素核外电子只能有两层，第一层是2， 6 I 第二层是4，所以质子数是6，X是碳元素，辕外电子排 小试身手 2,D从题图可知，原子核对核外电子的吸引力促使两个 布式为1s2s2p,价电子轨道表示式为个 原子轨道相互靠拢，两个原子的p轨道以“肩并肩”的方 式重叠形成π键，每个π键有两个重叠区域，它们互为 个个☐(3)前4周期元素中，未成对电子数为5即 镜像，称为镜面对称，A、B、C正确：每个π键有两个重 价电子轨道表示式为3d4s,原子序数为25即为Mn.该 叠区城，在平面上下呈镜面对称，即有两个密度较大的 元素在周期表中的位置为第四周期ⅡB裁，d区 重叠区城，负电荷中心吸引两个原子核，使两个原子靠 (4)C、O、N三种元素和氢元素共同组成的离子化合物 近到一定距离时，核与核的正电荷、核外电子与核外电 的化学式为NH,HCO[或者(NH)CO]. 子间排斥力与吸引力相等，形成了键，D错误。 5 三、 典例剖析 L.气态分子气态原子稳定核间距越大相邻共 [例2][解析]健角的大小取决于成健原子轨道的夹 价键方向性空间结构 角，与键长、键能的大小无关，故A正确：反应热=反应 2.(1)推算(2)X射线衍射 物的总键能一生成物的总键能，通过反应物和生成物分 小试身手 子中键能的数据可以粗略预测反应热的大小，故B正 3.A题干未告知成键元素的种类，无法比较共价双键和 确：共价键的就能越大，断裂时需要的能量越大，共价键 共价单能键能的相对大小，成键元素相同时，共价双键 越牢固，由该键形成的分子越稳定，故C正确：)的原子 的键能比共价单键的键能要大，A错误：共价键的键长 半径大于F,则键长：O一H>HF,健能：O一H<H 是成健原子之间的核间距，一般来说，原子半径越小的 F,HF分子中的共价键比HO分子中的共价键牢固， 原子形成的共价键键长越短，B正确：键角是多原子分 故D错误。 子中两个相邻共价键之间的夹角，键角的大小影响分子 [答案]D 针对训练 的空间构型，C正确：可以利用X射线衍射实验测定共 价键的键长等参数，D正确 2.ACO的键角为180°，CH,的健角为10928'，H,0的 键角为105，A项错误：同周期主族元素从左至右，原子 互动探究解疑难 半径逐渐减小，因此键长：Si一H>P一H>S一H>C 要点一 H,B项正确：同主族元素从上至下，原子半径逐浙增 问题探究 大，因此键长：H一F<H一CI<H一Br<H一I,而键长 1.提示一定。共价单键全为G健，共价双健中有一个 越短，键能越大，因此键能：E(H一F)>E(H一CI)> G健和一个π键，共价三键中有一个。键和两个π健。 E(H一Br)>E(H一I),C项正确：结构相似的分子，共 2.提示是，分子中单键只有。键，只有双键和三键中才 份键的键能越大·共价键越难断梨，分子通常越稳定，D 含π键，故π键一定不能单独成键。 项正确 3.提示不相同。H原子的未成对电子位于1s轨道， 随堂巩固促应用 CI原子的未成对电子位于3p轨道，即H原子和H原 1.D。电子在形成共价键时，没有方向性，则不是所有的 子成键以1s和1s轨道“头碰头”重叠，H原子和C1原 共价键都具有方向性，故A错误：某原子跟其他原子形 子以1s和3p轨道“头碰头”重叠，C1原子和C1原子以 成共价键时，其共价能数不一定等于孩元素原子的价电 3p和3p轨道“头碰头”重叠， 子数，例如水分子中氧原子形成2个H一O,但氧原子 典例剖析 的价电子数是6，故B错误：甲烷分子中C原子形成4 [例1[解析]共价键的成健方式是由原子轨道的重 个共价键，故C错误：N原子最外层有5个电子，未成对 叠方式决定的，以“肩并肩”的方式重叠而成的是π键， 电子数为3，则1个N原子最多只能与3个H原子结合 以“头碰头”的方式重叠而成的是G键，A、C选项均错 形成NH,分子，是由共价键的饱和性决定的，故D 误：氮气分子中的氮氯三键不易断裂，B错误：CO.的结 正确 构式为O一C一()，根据共价键的成键规律可知，该分 2.C电子云以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为。 子中有两个键和两个π键，D选项正确 键，以“肩并肩”方式相互重叠形成的共价键为π键，故 [答案].D A错误：g键是轴对称，而π键是镜面对称，故B错误： 针对训练 两个原子形成共价键时，根据电子云伸展方向可知，最 多只能形成一个G健，故C正确：稀有气体单质的组成 1.BG键均为轴对称，则s-sg健与s-pG健的电子云形秋 为单原子分子，不存在化学健，国此无：健和π健，故D 的对称性相同，A正确：在N。中，G键的强度比π键的 错误 小，B错误：氢原子的5轨道只能以“头碰头”方式形成 3.BA项，健角是决定分子空间结构的参数，与分子的 健，氧原子的D轨道可以形成“头碰头”的。健和“府并 稳定性无关C项，CH,、CC1,中CH键长小于C一CI 肩”的π健，C正确：H),分子中只有单键，则只有0能 键长，键角均为10928'：D项，C一C键由g键和π键组 没有π键，D正确 成，C一C键为G键，故C=C键的健能小于CC键的 要点二 2倍 问题探究 4.解析(2)CN与N.结构相似，推知HCN分子的结构 1.提示长：N一H<P一H,键能：N一H>P一H,故 式为H一C=N,则1个HCN分子中含有2个g键，2 NH的稳定性强于PH, 个π键，数目之比为1：1。(3)根据COC1分子的结构 2.提示化学反应就是破坏旧键生成新键的过程，由于键 式可知，1个C0C12分子中含有3个g能、1个π键. 能N=N>()一()，生成物的键能H一(O>N一H,说明 答案(1)。极性(2)1·1(3)D 生成物分子的稳定社HO>NH,所以N,与O,限H 反应的能力依次增强 3.提示氯的原子半径小，导致F一F键的键长小，由于 第二节分子的空间结构 F一F能的键长小，两个氣原子形成共价键时，原子核之 间的距离较小，两原子核之间的排斥力较大，导致F一F 第1课时分子结构的测定多样的分子空间结构 健的健能小，F。的稳定性较差，容易与其他物质发生化 价层电子对互斥模型 学反应 4.提示由键能数据可知，N=N键能大于N一N键能的 自主学习探新知 三倍，N一N铖能大于N一V键能的2倍，而C三C键能 小于C一C键能的3倍，C一(C键能小于C一C键能的2 1,化学性质 倍。就明乙烯、乙炔分子中的π键键能小，易新裂，故容 2.红外光谱 易发生加成反应，而N=N键中的π键键能大，不易断 3.(1)振动频率吸收峰化学键 裂，所以N,分子不易发生加成反应。 4.92 6