第二章 第一节 共价键-【新课程能力培养】2025-2026学年高中化学选择性必修2学习手册（人教版）

N 高中化学选择性必修2（人教版） 第二章分 第一节 学习目标 1.能从原子轨道重叠的视角认识共价键的 本质，知道共价键具有饱和性和方向性。 2.能从原子轨道重叠方式的不同理解σ键 和π键的区别和特征。 3.理解键能、键长和键角等键参数的含义， 能利用键参数解释物质的某些性质。 知识梳理 川知识点1 共价键 共价键是原子间通过 新形成的 相互作用。 1.共价键的本质 成键原子相互接近时，原子轨道发生 自旋相反的 电子形成 2.共价键的两种基本类型一一0键和π键 按成键原子轨道的 方式，共价 键分为σ键和T键。 σ键：成键原子轨道沿 (成键 原子核间连线)方向，以“ ”方 式重叠所形成的共价键叫做σ键。 形成σ键时，成键电子云沿键轴对称分 布，成键原子沿键轴方向自由旋转不改变电 子云密度分布，即电子云的形状不变，这种 特征称为 16学 子结构与性质 共价键 p-po键 D S-po键 由于σ键是成键原子轨道沿键轴方向重 叠，重叠程度 ，所以σ键的稳定性 π键：成键原子轨道 键轴（成 键原子核间连线)方向，以“ 方式重叠所形成的共价键叫做π键。 P-pT键 p-dπ键 d-dπ键 形成π键时，原子轨道的重叠部分对等 地分布在包括键轴在内的平面上、下两侧互 为镜像，这种特征称为 由于π键是成键原子轨道以平行方式， 通过侧面重叠形成，电子云不集中在成键的 两个原子之间，重叠程度比σ键 所以π键不如σ键稳定。当形成T键的两 个原子以核间连线为轴做相对旋转时，会减 少轨道的重叠程度，最后导致π键断裂。 π键可由p轨道参与形成，也可由d轨 道参与形成。 3.共价键的特征 (1)饱和性 形成共价键时，元素原子中的一个未成 对电子与其他原子中的一个自旋相反的未成 对电子配对成键后，就不能再与其他自旋相 反的未成对电子配对成键，即每种元素的原 子所能形成的共价键总数或以单键连接的原 子数目是一定的，这就是共价键的饱和性。 一般情况下，元素的原子有几个未成对 电子，就只能形成几个共价键。 (2)方向性 形成共价键时，参与成键的原子轨道总 是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠 成键，原子轨道重叠越多，电子在核间出现 的概率越大，形成的共价键越牢固，这就是 共价键的方向性 除s轨道因呈球形对称，s轨道与s轨 道重叠形成的共价键无方向性外，s轨道与 其他原子轨道以及其他原子轨道之间形成的 共价键均有方向性 川知识点2键参数—键能、键长与键角： 1.键能 在标准状况下，气态分子中 解 离成气态原子所 的能量叫做键能。 共价键的强弱可用键能来衡量。键能越 大，共价键越 2.键长 构成化学键的两个原子的 叫做 键长。 一般而言，共价键的键长越 键能越 共价键越牢固。 键长可通过晶体的X射线衍射实验获 得，是影响分子空间结构的因素之一。 3.键角 在多原子分子中，两个 之间的 夹角叫做键角。 键角的存在表明共价键具有 性。 第二章分子结构与性质。 键角可通过晶体的X射线衍射实验获 得，常用于描述多原子分子的空间结构。 要点精析 川要点1σ键和π键的比较 共价键类型 σ键 π键 原子轨道 沿键轴方向 沿键轴方向 重叠方式 相对重叠 平行重叠 键轴上，两原 键轴两侧，与键 电子云分布 子核之间 轴相互平行 电子云 轴对称 镜像对称 对称性 原子轨道 小 重叠程度 大 键的强度 较大 较小 键的稳定性 高 低 典例1下列关于σ键和π键的说法正确的 是( A.p轨道之间以“肩并肩”方式重叠可形 成σ键 B.σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴 旋转 C.σ键比π键的电子云重叠程度大，稳定 性强 D.分子中一定存在σ键，不一定存在π键 解析：p轨道之间以“肩并肩”方式重叠形 成的是T键，A错误；σ键为轴对称，T键 为镜像对称，σ键可以绕键轴旋转，T键不 能绕键轴旋转，B正确：电子云重叠程度越 大，共价键越稳定，C正确；稀有气体是单 原子分子，分子中不存在共价键，所以分子 中不一定存在G键，D错误。 答案：BC B变式训练① 下列分子既不存在s-pσ键，也不存在p-P π键的是（) 17 高中化学选择性必修2（人教版） A.HCI B.HF C.SO,D.SCL, 要点2σ键和π键的成键规律 两个原子间形成的共价键，有且最多只 能有一个是σ键，其余一般都是π键，但T 键最多只能有两个。即两个原子间，若只有 一个共价键，则只能是σ键；若有两个共价 键，则1个为σ键，1个为T键；若有三个 共价键，则1个为σ键，2个为π键。 典例2下列分子中不存在π键的是( A.N, B.H,O C.CO,D.C2H 解析：N分子中有1个σ键和2个T键；H,0 分子中只有2个σ键；C02分子中有2个σ键， 2个T键；C,H4分子中有5个σ键，1个T键。 答案：B B变式训练② 下列有关σ键和π键的说法错误的是（) A.含有π键的分子在反应时，T键是化学 反应的积极参与者 B.当原子形成分子时，首先形成σ键，可 能形成π键 C.有些原子在与其他原子形成分子时，只 能形成σ键，不能形成π键 D.在分子中，化学键可能只有π键而没有 σ键 川要点3共价键的饱和性和方向性 1 共价键的饱和性决定分子的组成，共价 键的方向性决定分子的空间结构。 典例3下列说法正确的是（) A.共价键都有饱和性 B.共价键都有方向性 C.H,0与H,S具有相似的空间结构，这是 由共价键的饱和性决定的 D.H2是双原子分子，H0是三原子分子， 这是由共价键的方向性决定的 18)学 解析：原子中的未成对电子配对成键后，就 不能再与其他原子的未成对电子配对成键， 共价键具有饱和性，A正确；s轨道因呈球 形对称，s轨道与s轨道重叠形成的共价键 无方向性，$轨道与其他原子轨道以及其他 原子轨道之间形成的共价键均有方向性，B 错误；分子的空间结构由共价键的方向性决 定，C错误；分子的组成由共价键的饱和性 决定，D错误。 答案：A 要点4键参数与分子的性质 键能门决定，分子的稳定性 决定 键长 、分子的性质 决定，分子的空间结构 键角 典例4下列关于键能、键长和键角的说法 中，正确的是（ A.相同原子间的双键键能是单键键能的两倍 B.分子中键长越长，分子越稳定 C.键角是描述分子空间结构的重要参数 D.键角的大小与键能、键长无关 解析：双键中有一个σ键和一个π键，σ键 的键能大于π键的键能，故双键键能小于单键 键能的两倍，A错误；一般键长越长，键能越 小，分子越不稳定，B错误；键长和键角共同 决定了分子的空间结构，C正确：键角与分 子结构有关，与键长、键能无关，D正确。 答案：CD D变式训练3 下列有关C,H。、C,H4、C,H,的比较正确的 是() A.碳碳键与碳氢键间的键角：C2H。>C2H4> C2H2 B.T键总数：C2H6>C2H4>C2H2 C.碳碳键间的键能：C,H。>C,H4>C2H2 D.σ键总数：C,H>C2H4>C2H2高中化学选择性必修2（人教版） (2)一种元素核电荷数周期序数同族元素价层 知识点2 电子数相同（除氨1$2外）最外层电子数价层电子数 1.吸引减小排斥增大减小吸引排斥 89108价层电子排布价层电子数相同（除氨 减小增大增大增大吸引减小增大相同 外) (3)能级5能级符号s d ds p f ds 相同越小 元素周期表分区图 2.(1)气态电中性基态气态基态最低能量 H (2)难易程度容易难金属性容易金属性 1 巴☒(m-0ds2 (3)碱金属元素稀有气体元素增大难减弱吸 2 3 s区 YOF盟 引增强减小容易增强增大吸引减弱 P区 4 d区 5 ds区 3.（1)化学键键合电子化合物成键电子 6 ns'np-6 (2)越强越弱(3)变大变小(4)①金属非 7 (-1)ds2 金属类金属②羽正强负③极性共价键离 钢系 (0n-2)14(n-1)d02ns2 子键④右下方相近 钢系 f区 要点精析 价层电子排布sdds「过渡元素半金属 类金属 变式训练 1.D2.A3.D4.C5.A 第二章 分子结构与性质 第一节共价键 3.相邻共价键方向 要点精析 知识梳理 变式训练 知识点1 1.D2.D3.D 共用电子对 第二节分子的空间结构 1.重叠未成对共用电子对 2.重叠键轴头碰头轴对称大高垂直于 知识梳理 肩并肩镜面对称小 知识点1 知识点2 分子光谱 分子结构 1.1mol化学键吸收稳定 知识点2 2.核间距小大 几何学形状 分子中原子数 化学式 电子式 结构式 键角 分子的空间结构模型 空间结构名称 C0, 0:c:g 0=C=0 1809 ooo 直线形 3 H20 H:0: 0 1059 H H H ooo V形或角形 :0: H CH,O 0=C H:C:H 约120 平面三角形 H H NH, H:N:H 107 三角锥形 HHH H H 5 CHa H:C:H 109°28 H H H 正四面体形 H 28 N