第2章 第1节 共价键-【创新教程】2024-2025学年高中化学选择性必修第二册五维课堂（人教版2019）

第一节　共价键 课标要点 核心素养 １．能从微观角度分析形成共价键的粒子、类型, 能辨识物质中含有的共价键的类型及成键方 式,了解键能、键长及键角对物质性质的影响 ２．理解共价键中σ键和π键的区别,建立判断σ 键和π键的思维模型,熟练判断分子中σ键和 π键的存在及个数 １．宏观辨识与微观探析:从微观角度认识共价 键的形成过程并对共价键进行分类,结合物 质的性质,形成“结构决定性质”的观念 ２．证据推理与模型认知:结合共价键模型的 建立过程,能论证证据与模型建立及其发 展之间的关系 [知识梳理] [知识点一]　共价键 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 １．共价键的概念和特征 原子间通过　　　　所形成的相互作用. 特征 饱和性 → 决定分子的组成→ 方向性 → 决定分子的空间结构→ 微点拨:共价键的方向性决定了分子的空间 结构,并不是所有共价键都具有方向性,如 两个s电子形成共价键时就没有方向性. ２．共价键的类型(按成键原子的原子轨道重叠方 式分类) (１)σ键 形成 由成键原子的s轨道或p 轨道重叠形成 类 型 s－s型 s－p型 p－p型 续表 特征 以形成化学键的两原子核 的　　　为轴做旋转 操 作,共价键的电子云的图 形　　　,这种特征称为 　　　 (２)π键 形成 由两个原子的p轨道“　　　” 重叠形成 p－pπ键 特征 π键的电子云形状与σ键的电 子云形状有明显差别:每个π 键的电子云由两块组成,它们 互为　　　,这种特征称为　 　　　;π键　　　旋转;不 如σ键　　　,较易　　　 (３)判断σ键、π键的一般规律 共价单键为　　键;共价双键中有一个　　 键,另一个是　　;共价三键由一个　　键 和两个　　键构成. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰６２􀅰 化学􀅰选择性必修二 [知识点二]　键参数———键能、键长与键角 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 １．键能 (１)键能是指　　　　中１mol化学键解离成 　　　　　所吸收的能量.键能的单位是 　　　.键能通常是　　　　　　　　条 件下的标准值.例如,H－H 的键能为 ４３６．０kJ􀅰mol－１. (２)下表中是 H－X的键能数据 共价键 H－FH－ClH－Br H－I 键能 /(kJ􀅰mol－１) ５６８ ４３１．８ ３６６ ２９８．７ ①若使２molH－Cl断裂为气态原子,则 发生的能量变化是 　. ②表中共价键最难断裂的是　　　,最易 断裂的是　　　. ③由表中键能数据大小说明键能与分子稳 定性的关系:HF、HCl、HBr、HI的键能依 次　　　　,说明四种分子的稳定性依次 　　　,即 HF分子最稳定,最难分解,HI 分子最不稳定,最　　分解. ２．键长 (１)键长是构成化学键的两个原子的　　　, 因此　　　　决定化学键的键长,　　　　 越小,共价键的键长越短. (２)键长与共价键的稳定性之间的关系:共价 键的键长越短,往往键能越　　,表明共价 键越　　　. (３)下列三种分子中:①H２、②Cl２、③Br２,共价 键的键长最长的是　　,键能最大的是 　　. ３．键角 (１)键角是指 　. 在多原子分子中的键角是一定的,这表明 共价键具有　　　　性.键角是描述分子 　　　　的重要参数. (２)根据空间结构填写下列分子的键角: 分子空间结构 键角 实例 正四面体形 　　　 CH４、CCl４ 平面形 　　　 苯、乙烯、BF３ 三角锥形 　　　 NH３ V形(或角形) 　　　 H２O 直线形 　　　 CO２、CS２、 CH≡CH [自我评价] １．[判一判] (对的在括号内打“√”,错的在括号内打 “×”) (１)氯气的化学式是Cl２ 而不是Cl３,是由共价 键的饱和性决定的. (　　) (２)共价键只能是非金属原子之间成键.(　　) (３)所有共价键都具有方向性. (　　) (４)N２ 分子中σ键与π键的个数比是２∶１. (　　) (５)只有非金属原子之间才能形成共价键. (　　) (６)两个原子之间形成共价键时,至少有一个 σ键. (　　) (７)σ键和π键都只能存在于共价化合物中. (　　) (８)双原子分子中,键长越短,分子越牢固. (　　) ２．[想一想] 原子轨道尽可能沿着最大 重叠的方向重叠,轨道重叠 越多,电子在两核间出现的 机会越大,形成的共价键也 就越稳定.若分子间距离相等,A、B、C三 种情况中,哪种情况下重叠最多? 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰７２􀅰 第二章　分子结构与性质 ３．[练一练] 有以下物质: ①HF,②Cl２,③H２O,④N２,⑤C２H４,⑥ C２H６,⑦H２,⑧H２O２,⑨HCN(H－C≡N). (１)只有σ键的是　　　　　　　　(填序号, 下同);既有σ键又有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σ键的是 　. (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 　. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 　σ键和π键的比较 [情境素材] 观察下图乙烷、乙烯和乙炔分子的结构回答: ◉[思考探究] (１)乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别由 几个σ键和几个π键组成? 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 (２)乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活 泼呢? 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 (３)H原子和H原子、H原子和Cl原子、Cl原 子和Cl原子分别均以σ键结合成H２、HCl 和Cl２ 分子,共价键轨道完全相同吗? 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 [核心突破] １．σ键与π键的比较 共价键 类型 σ键 π键 电子云 重叠方式 沿键轴方向 相对重叠 沿键轴方向 平行重叠 续表 电子云 重叠部位 两原子核之间, 在键轴处 键轴上方和下 方,键轴处为零 电子云 重叠程度 大 小 示意图 键的强度 较大 较小 化学 活泼性 不活泼 活泼 成键规律 共价单键是σ键;共价双键中 一个是σ键,一个是π键;共价 三键 中 一 个 是 σ键,两 个 是 π键 ２．对于σ键和π键应特别注意的问题 (１)s轨道与s轨道形成σ键时,电子并不是只 在两核间运动,只是电子在两核间出现的 概率大. (２)因s轨道是球形的,故s轨道与s轨道形成 σ键时,无方向性.两个s轨道只能形成σ 键,不能形成π键. (３)两个原子间可以只形成σ键,但不能只形 成π键. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰８２􀅰 化学􀅰选择性必修二 ◉[典例示范] [典例１]　一定含有σ键,又有π键的分子是 (　　) ①N２O　②H２O２　③N２　④C３H６ ⑤HCHO　⑥Na２O２ A．①②③ B．①③④ C．①③⑤ D．③④⑥ 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋[思维建模]　解答有关分子中σ键与π键 的判断问题的思维流程如下: ①共价单键:σ键; ②共价双键:一个σ键,另一个是π键; ③共价三键:一个σ键和两个π键组成. [尝试解答]　　　　　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 ◉[学以致用] １．丁烯二酸(HOOCCH＝CHCOOH)分子结 构中含有σ键、π键的个数分别是 (　　) A．４个σ键、１个π键 B．１１个σ键、３个π键 C．４个σ键、３个π键 D．９个σ键、５个π键 ２．关于σ键和π键的比较,下列说法不正确 的是 (　　) A．σ键是轴对称的,π键是镜面对称的 B．σ键是“头碰头”式重叠,π键是“肩并肩” 式重叠 C．σ键不能断裂,π键容易断裂 D．氢原子只能形成σ键,氮原子可以形成σ 键和π键 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 分子中σ键与π键的判断方法 根据成键原子的价层电子数来判断能形成 几个共用电子对.如果只有一个共用电子 对,则该共价键一定是σ键;如果形成多个 共用电子对时,则先形成１个σ键,另外的 原子轨道形成π键. 　　键参数的应用 [情境素材] 键能与键长是衡量共价 键稳定性的参数,键长 和键角是描述分子空间 结 构 的 参 数.一 般 来 说,如果知道分子中的键长和键角,这个分 子的空间结构就确定了.如NH３ 分子的H －N－H键角是１０７°,N－H的键长是１０１ pm,就可以判定 NH３ 分子是三角锥形分 子,如图 ◉[思考探究] (１)根据元素周期律可知 NH３ 的稳定性强于 PH３,你能利用键参数加以解释吗? 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 (２)一般来说,键长越短,键能越大.但F－F 键长短,键能小,请思考其原因. 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 [核心突破] １．共价键参数的应用 (１)键能的应用 ①表示共价键的强弱 键能越大,断开化学键时需要的能量越多, 化学键越稳定. ②判断分子的稳定性 结构相似的分子中,共价键的键能越大,分 子越稳定. ③判断化学反应的能量变化 在化学反应中,旧化学键的断裂吸收能量, 新化学键的形成释放能量,因此反应焓变 与键能的关系为ΔH＝反应物键能总和－ 生成物键能总和;ΔH＜０时,为放热反应; ΔH＞０时,为吸热反应. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰９２􀅰 第二章　分子结构与性质 (２)键长的应用 ①一般键长越短,键能越大,共价键越稳 定,分子越稳定. ②键长的比较方法 a．根据原子半径比较,同类型的共价键,成 键原子的原子半径越小,键长越短. b．根据共用电子对数比较,相同的两个原 子间形成共价键时,单键键长＞双键键长 ＞三键键长. (３)键角的应用 ①键长和键角决定分子的空间结构 ②常见分子的键角与分子空间结构 化学式 结构式 键角 空间结构 CO２ O＝C＝O １８０° 直线形 NH３ N H H H １０７° 三角锥形 H２O O H H １０５° V形 BF３ B F F F １２０° 平面三角形 CH４ C H H H H １０９°２８′正四面体形 ２．共价键强弱的判断 (１)由原子半径和共用电子对数判断:成键原子 的原子半径越小,共用电子对数越多,则共价 键越牢固,含有该共价键的分子越稳定. (２)由键能判断:共价键的键能越大,共价键越 牢固,破坏共价键消耗的能量越大. (３)由键长判断:共价键的键长越短,共价键越 牢固,破坏共价键消耗的能量越大. (４)由电负性判断:元素的电负性越大,该元素的 原子对共用电子对的吸引力越大,形成的共 价键越稳定. ◉[典例示范] [典例２]　三氯化磷分子的空间结构是三角 锥形而不是平面正三角形,下列关于三氯化 磷分子空间结构理由的叙述,正确的是 (　　) A．PCl３ 分子中P－Cl三个共价键的键长、 键角相等 B．PCl３ 分子中P－Cl三个共价键键能、键 角均相等 C．PCl３ 分子中的P－Cl键属于极性共价键 D．PCl３ 分子中P－Cl键的三个键角都是 １００．１°,键长相等 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋[易错提醒]　键参数的几个认识误区 (１)键长和键角共同决定分子的空间结构. (２)键长不是成键两原子的原子半径之和, 而是小于其半径之和. (３)键能越大,一般键长越短,分子越稳定. [尝试解答]　　　　　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 ◉[学以致用] ３．键长、键角和键能是描述共价键的三个重要 参数,下列叙述正确的是 (　　) A．键角是描述分子空间结构的重要参数 B．因为 H－O键的键能小于 H－F键的键 能,所 以 O２、F２ 与 H２ 反 应 的 能 力 逐 渐减弱 C．水分子可表示为 H－O－H,分子中的键 角为１８０° D．H－O键的键能为４６３kJ􀅰mol－１,即１８g H２O分解成 H２ 和O２ 时,消耗的能量为 ２×４６３kJ ４．下列事实不能用键能的大小来解释的是 (　　) A．氮元素的电负性较大,但N２ 的化学性质 很稳定 B．稀有气体一般难发生反应 C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱 D．HF比 H２O稳定 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰０３􀅰 化学􀅰选择性必修二 １．对σ键和π键的认识不正确的是 (　　) A．分子中只要含有共价键,则至少含有一 个σ键 B．s－sσ键、p－pσ键与s－pσ键都是轴 对称的 C．p－pσ键和p－pπ键的重叠方式是 相同的 D．含有π键的分子在反应时,π键是化学反 应的积极参与者 ２．据报道,大气中存在一种潜在的温室气体 SF５－CF３,虽然其数量有限,但它是已知气 体中吸热最高的气体.关于SF５－CF３ 的 说法正确的是 (　　) SF F F F F C F F F A．分子中有σ键也有π键 B．C—F键是s－pσ键 C．CH４ 是正四面体结构 D．０．１molSF５－CF３ 分 子 中 电 子 数 为 ８mol ３．下列说法正确的是 (　　) A．若把 H２S写成 H３S,则违背了共价键的 饱和性 B．H３O＋的存在说明共价键不应有饱和性 C．所有共价键都有方向性 D．两个原子轨道发生重叠后,两核中的电 子不仅 存 在 于 两 核 之 间,还 会 绕 两 核 运动 ４．下列说法中正确的是 (　　) A．分子的结构是由键角决定的 B．共价键的键能越大,共价键越牢固,由该 键形成的分子越稳定 C．CF４、CCl４、CBr４、CI４ 中C－X键的键长、 键角均相等 D．H２O分子中两个O－H键的键角为１８０° ５．某些共价键的键能数据如下表(单位:kJ􀅰 mol－１): 共价键 H－H Cl－Cl Br－Br H－Cl H－I I－I N≡N H－O H－N 键能/ kJ􀅰mol－１ ４３６ ２４３ １９４ ４３２ ２９９ １５３ ９４６ ４６３ ３９１ (１)把１molCl２ 分解为气态原子时,需要 　　　　(填“吸收”或“放出”)　　　　kJ 能量. (２)由表中所列化学键形成的单质分子中,最 稳定的是　　　　,最不稳定的是　　　　; 形成的化合物分子中最稳定的是　　　　. (３)试通过键能数据估 算 下 列 反 应 的 反 应热: H２(g)＋Cl２(g)􀪅􀪅２HCl(g) ΔH＝　　　　. [课堂小结] 学习至此,请完成配套训练 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰１３􀅰 第二章　分子结构与性质 ２．B　[X 元素原子的４p轨道上有３个未成对电子即４p３,结 合 构 造 原 理,可 推 出 X 原 子 的 电 子 排 布 式 为 １s２２s２２p６３s２３p６３d１０４s２４p３,即[Ar]３d１０４s２４p３,A 项错误,B 项正确;Y元素原子的最外层２p轨道上有２个未成对电子, 可能是碳或氧元素;若是碳,则 Z为 Li,不可能形成负一价 离子,所 以 Y 只 能 是 氧 元 素,Z 为 氢 元 素,所 以 C、D 均 错误.] ３．D　[根据元素在周期表中的位置可判断出:R 为 Ar、Z为 Br、Y为S、W 为P、X为 N.Br２ 在常温下为液体,而S和 P 在常温下为固体,所以五种元素的单质中,不是 Br２ 的沸点 最高,A错误;S２－ 的电子层结构与 Ar相同,而Br－ 的电子层 结构与 Ar不相同,B错误;N 的电负性大于 P的电负性,C 错误;同周期,从左到右,元素的第一电离能呈逐渐增大趋 势,但第ⅤA 族的第一电离能大于第ⅥA 族的,第ⅡA 族的 第一电离能大于第ⅢA 族的,所以第一电离能大小关系为 Ar＞P＞S,D正确.] ４．B　[１~１８ 号 元 素 中 的 四 种 元 素 的 简 单 离 子 W３＋ 、X＋ 、 Y２－ 、Z－ 都具有相同的电子层结构,则 W 和 X 是金属元素, 且在周期表中 W 位于X的右侧,Y和Z是非金属元素,在周 期表中位于 W 和 X的上一周期,其中Z位于 Y 的右侧.同 周期元素从左到右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,即 金属性:X＞W,非金属性:Z＞Y,所以元素的第一电离能:X ＜W,原子半径:X＞W,离子的还原性:Y２－ ＞Z－ ,氢化物的 稳定性:H２Y＜HZ.] ５．D　[Z是地壳中含量最高的金属元素,则 Z是 Al元素;X、 Y、Z、W 的原 子 序 数 依 次 增 大,原 子 最 外 层 电 子 数 之 和 为 １６,X与 W 同主族,则 W、X是第ⅣA~ⅥA 族元素;Y 的原 子半径比 X的大,则 X、Y分别在２个不同周期;Y 是第ⅠA ~ⅡA族元素,所以 W、X是第ⅥA 族元素,X是 O 元素、W 是S元素;Y是ⅠA 族元素,是 Na元素.原子半径的大小 顺序:r(S)＜r(Al)＜r(Na),A错误;元素 O、Na能形成氧化 钠和过氧化钠,B错误;O 的非金属性比 S强,故 H２O 的热 稳定性比 H２S强,C 错误;氢氧化铝是两性氢氧化物,既能 与强碱 NaOH 反应,又能与强酸 H２SO４ 反应,D正确.] ６．解析:本题考查的是由原子核外电子排布推断元素名称.由 于第 K、L层电子排布不出现能级交错,由题意可知 A 元素 的 L层已填满,共有８个电子,可得 A 的 M 层上有１４个电 子,则 A的第 M 层电子排布为３s２３p６３d６,即可得 A 的核外 电子排布式为１s２２s２２p６３s２３p６３d６４s２,即 A为Fe原子,其两 种阳离 子 分 别 为 Fe３＋ 和 Fe２＋ ,阳 离 子 a的 电 子 排 布 式 为 １s２２s２２p６３s２３p６３d５,阳 离 子 b 的 电 子 排 布 式 为 １s２２s２２p６３s２３p６３d６,再根据洪特规则,a的３d轨道处于半充 满状态,a比b稳定. 答案:(１)１３　６　大于　(２)１s２２s２２p６３s２３p６３d６４s２ ↑↓ ３s ↑↓↑↓ ３p ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ３d ↑ ７．解析:A 原子有３个未成对电子,其价层电子排布为２s２２p３ 或３s２３p３;１molB与盐酸反应产生１molH２,B为第ⅡA族 元素 Mg或 Ca,又由于B比 A 的原子序数大且不易与冷水 反应,则B为 Mg元素,那么 A为氮元素.C元素的＋３价离 子的d轨道是半充满的即３d５,那么它的原子的价层电子排布 式为３d６４s２,C为铁元素;D元素在第四周期(原子序数比C大) 且易形成－１价阴离子,它是溴元素. 答案:(１) 元素 A B C D 名称 氮 镁 铁 溴 电子 排布式 １s２２s２２p３ １s２２s２２p６３s２ １s２２s２２p６３s２３p６３d６４s２ １s２２s２２p６３s２３p６ ３d１０４s２４p５ 轨道 表示式 ↑↓ １s ↑↓ ２s ↑ ↑ ２p ↑ ↑↓ １s ↑↓ ２s ↑↓↑↓ ２p ↑↓↑↓ ３s 属于 哪个区 p区 s区 d区 p区 (２)二　ⅤA　三　ⅡA (３)四　Ⅷ　１s２２s２２p６３s２３p６３d６ (４)[∶Br ‥ ‥ ∶]－ Mg２＋ [∶Br ‥ ‥ ∶]－ 　离子 (５)N　Mg　Mg＞N　Mg２＋ ＜N３－ 第二章　分子结构与性质 第一节　共价键 教材梳理􀅰探新知 知识梳理　知识点一 １．共用电子对　２．(１)连线　不变　轴对称　(２)肩并肩　镜 像　镜面对称　不能　牢固　断裂 (３)σ　σ　π　σ　π 知识点二 １．(１)气态分子　气态原子　kJ􀅰mol－１　２９８．１５K、１０１kPa 　(２)吸收８６３．６kJ的能量　H－F　H－I　减小　减弱　 易　２．(１)核间距　原子半径　原子半径　(２)大　稳定　 (３)③　①　３．(１)在多原子分子中,两个相邻共价键之间的 夹角　方向　空间结构　(２)１０９°２８′　１２０°　１０７°　１０５° 　１８０° 自我评价 １．(１)√　提示:Cl只有一个未成对电子,因而只能形成 Cl２, 分子中只有一个共价键. (２)×　提示:某些金属原子与非金属原子间也可形成共价 键,如 AlCl３ 中有共价键. (３)×　提示:s轨道呈球形,故s－sσ键没有方向性. (４)×　提示:氮氮三键中有一个σ键和两个π键,个数比为 １∶２. (５)×　(６)√　(７)×　(８)√ ２．提示:C中“头碰头”方式重叠最多. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰３９􀅰 参考答案 ３．解析:(１)单键只有σ键,双键或三键才含有π键,故只有σ 键的是①②③⑥⑦⑧;既有σ键又有π键的是④⑤⑨. (２)H 原子只有s轨道,题给物质中含有由两个原子的s轨 道重叠形成的σ键的只有 H２. (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σ键的有①③⑤⑥⑧⑨. (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,说明构成这种σ键的原子中一定没有 H 原子,故 正确答案为②④⑤⑥⑧⑨. 答案:(１)①②③⑥⑦⑧　④⑤⑨　(２)⑦ (３)①③⑤⑥⑧⑨　(４)②④⑤⑥⑧⑨ 重难突破􀅰释疑惑 重难点一　思考探究 (１)提示:乙烷分子由７个σ键组成;乙烯分子由５个σ键和１ 个π键组成;乙炔分子由３个σ键和２个π键组成. (２)提示:乙烯的碳碳双键和乙炔的碳碳三键中分别含有１个 和２个π键,π键原子轨道重叠程度小,不稳定,容易断裂. 而乙烷中没有π键,σ键稳定,不易断裂. (３)提示:不相同.H 原子的未成对电子位于１s轨道,Cl原子 的未成对电子位于３p轨道,即 H 原子和 H 原子成键以１s 和１s轨道“头碰头”重叠,H 原子和 Cl原子以１s和３p轨 道“头碰头”重叠,Cl原子和 Cl原子以３p和３p轨道“头碰 头”重叠. 典例示范 [典例１]　C　[②中均为单键,④可能为环丙烷,此时均为单 键,⑥为离子化合物且含 O－O单键,均不符合,只有①③⑤ 为既含有σ键,又有π键的分子.] 学以致用 １．B　[分子中含有１个C＝C、２个C＝O、２个C－H、 ２个 C－O、２个 C－C、２个 O－H 键,其中 C＝C、 C＝O含有σ键、π键,其他都为σ键,则分子中含有１１个σ 键、３个π键.] ２．C　[σ键较稳定,不易断裂,而不是不能断裂.] 重难点二　思考探究 (１)提示:键长:N－H＜P－H,键能:N－H＞P－H,因此 NH３ 更稳定. (２)提示:氟原子的半径很小,因此其键长短,而由于键长短,两个 氟原子形成共价键时,原子核之间的距离很近,排斥力很大,因 此键能不大,F２ 的稳定性差,很容易与其他物质反应. 典例示范 [典例２]　D　[PCl３ 分子是由P－Cl极性键构成的极性分子, 其结构类似于 NH３.] 学以致用 ３．A　[键长和键角可用来描述分子的空间结构,键角是描述 分子空间结构的重要参数,故 A 正确;H－O 键的键能小于 H－F键的键能,则稳定性:HF＞H２O,所以 O２、F２ 与 H２ 反 应的能力逐渐增强,故B错误;水分子结构式可表示为 H－ O－H,但空间结构是 V形,不是直线形,分子中的键角不是 １８０°,故 C 错 误;H－O 键 的 键 能 为 ４６３kJ􀅰mol－１,１８g H２O即１molH２O分解成２molH 和１molO 时消耗的能 量为２×４６３kJ,故 D错误.] ４．B　[由于 N２ 分子中存在三键,键能很大,破坏共价键需要 很大的能量,所以 N２ 的化学性质很稳定;稀有气体都为单 原子分子,没有化学键;卤族元素从 F到I,原子半径逐渐增 大,其氢化物中化学键的键长逐渐变长,键能逐渐变小,所以 稳定性:HF＞HCl＞HBr＞HI;由于 H－F的键能大于 H— O,所以稳定性:HF＞H２O.] 随堂自测􀅰夯基础 １．C　[单键为σ键,双键中有１个σ键,所以分子中含有共价 键,则至少含有一个σ键,故 A正确;因s－sσ键、p－pσ键 与s－pσ键的电子云均为头碰头重叠,则为轴对称,故 B正 确;p－pσ键和p－pπ键的重叠方式是不相同的,p－pσ键 是头碰头而p－pπ键是肩并肩,故 C错误;π键不稳定,易 断裂,则含有π键的分子在反应时,π键是化学反应的积极 参与者,故 D正确.] ２．C　[只有共价单键,则分子中只有σ键,没有π键,故 A 错 误;C—F键是p—pσ键,故 B错误;CH４ 是正四面体结构, 故 C正确;一个SF５－CF３ 分子中有９４个电子,则０．１mol SF５－CF３ 分子中电子数为９．４mol,故 D错误.] ３．A　[硫原子有两个未成对电子,根据共价键的饱和性,形成 的氢化物为 H２S,A 项 正 确;H２O 只 能 结 合 １个 H＋ 形 成 H３O＋ ,证明共价键有饱和性,B项错误;H２ 分子中氢原子 的s轨道成键时,因为s轨道呈球形,所以 H２ 中的 H—H 键没有方向性,C项错误;两个原子轨道发生重叠后,只有共 用电子对在两核之间绕两个原子核运动,D项错误.] ４．B　[分子的结构不仅仅只由键角决定,分子结构涉及原子 在空间中的位置,与化学键种类有关,包括键长、键角以及相 邻三个键之间的二面角,故 A 错误;共价键的键能越大,共 价键越 牢 固,由 该 键 形 成 的 分 子 越 稳 定,故 B 正 确;CF４、 CCl４、CBr４、CI４ 中卤素原子的半径不同,所以 C—X 键的键 长不等,但键角均相等,故 C错误;水分子中中心原子 O 为 sp３ 杂化,O 中 有 两 对 孤 电 子 对,根 据 孤 电 子 对 相 斥 理 论, H２O分子的键角小于１０９°２８′,故 D错误.] ５．解析:(１)键能是指气态分子中１mol化学键解离成气态原 子所吸收的能量. (２)键能越大,化学键越稳定,越不容易断裂,化学性质越稳 定,因此最稳定的单质为 N２,最不稳定的单质是I２,最稳定 的化合物是 H２O,最不稳定的化合物是 HI. (３)ΔH＝E(反应物键能之和)－E(生成物键能之和)＝(４３６ ＋２４３－２×４３２)kJ􀅰mol－１＝－１８５kJ􀅰mol－１. 答案:(１)吸收　２４３　(２)N２　I２　H２O (３)－１８５kJ􀅰mol－１ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰４９􀅰 化学􀅰选择性必修二