第二章 第一节 共价键-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修2作业与测评课件PPT（人教版）

0 第二章　分子结构与性质 第一节　共价键 能力作业 02 目录 CONTENTS 基础作业 01 基础作业 (建议用时：15分钟) 考点一　共价键的形成、特征及类型 1．下列说法中正确的是(　　) A．所有的原子轨道都具有一定的伸展方向，因此所有的共价键都具有方向性 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 C．基态C原子有两个未成对电子，所以最多只能形成2个共价键 D．1个N原子与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的 解析：只有2个s轨道重叠形成的共价键没有方向性，其他原子轨道重叠形成的共价键都有方向性，A不正确；元素原子的价电子不一定都形成共价键，如H2O中O与H形成2个共价键，但O有6个价电子，B不正确；在形成CH4分子的过程中，碳原子与4个H原子形成4个共价键，C不正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 4 2．下列关于σ键和π键的说法中错误的是(　　) A．s­s σ键与s­p σ键的电子云形状的对称性相同 B．所有的σ键的强度都比π键的大 C．H原子只能形成σ键而O原子可以形成σ键和π键 D．在H2O2中只有σ键没有π键 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 5 3．下列分子中σ键和π键数目之比为1∶1的是(　　) A．HCN B．CO C．C6H6(苯) D．C2H2 解析：CO分子的结构式为C≡O，其中σ键和π键的数目之比为1∶2；C6H6(苯)分子中存在12个σ键和1个大π键；C2H2分子的结构式为H—C≡C—H，其中σ键和 π键的数目之比为3∶2。 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 6 考点二　键参数——键能、键长与键角 4．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．苯和乙烯均为平面形结构，键角相同 B．因为H—O的键能小于H—F的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱 C．CS2分子中，C==S的键长等于C原子半径和S原子半径之和 D．H—O的键能为467 kJ·mol－1，即18 g H2O完全分解成H2和O2时，消耗的能量为2×467 kJ 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 7 5．下列各组比较项目包含的数据关系中，前者比后者大的是(　　) A．CH4分子与P4分子中的键角 B．苯与乙炔分子中的键角 C．氨水与新制氯水中微粒种数 D．H2O2与O2分子中氧氧键键能 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 8 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 9 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 10 考点三　键参数的应用 7．下列说法不正确的是(　　) A．键能越小，表示化学键越牢固，越难以断裂 B．成键的两原子核越近，键长越短，化学键越牢固，性质越稳定 C．破坏化学键时消耗能量，而形成化学键时释放能量 D．键能、键长只能定性地分析化学键的强弱 解析：键能越大，断开该键所需的能量越多，化学键越牢固，性质越稳定，故A错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 11 8．关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是(　　) A．通过反应物和生成物分子中键能数据可以粗略预测反应热的大小 B．已知石墨转化为金刚石要吸热，故等量的石墨与金刚石相比，石墨的总键能小 C．键角是确定多原子分子空间结构的重要参数 D．同种原子间形成的共价键键长长短总是遵循：三键<双键<单键 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 12 能力作业 (建议用时：40分钟) 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．下列不属于共价键成键因素的是(　　) A．存在共用电子对 B．共用电子对在两原子核之间高概率出现 C．成键后体系能量降低 D．两原子体积大小要适中 解析：两原子形成共价键时电子云发生重叠，即电子在两核之间出现的概率更高；两原子电子云重叠越多，形成的化学键越牢固，体系的能量也越低；原子体积大小与能否形成共价键无必然联系。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 14 2．如图是氢原子的电子云重叠示意图。以下说法中错误的是(　　) A．图中电子云重叠意味着电子在核间出现的概率增大 B．氢原子核外的s轨道重叠形成共价键 C．氢原子的核外电子呈云雾状，在两核间分布得浓一些，将两核吸引 D．氢原子之间形成s­s σ键 解析：电子云是对核外电子运动状态的形象化描述，氢原子的核外电子并非呈云雾状，C不正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 15 [重难点拨] (1)所有共价键均有饱和性，但不一定具有方向性，如s轨道与s轨道重叠形成的σ键无方向性。 (2)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。 (3)形成共价键的两种元素电负性差别较小，一般电负性差值小于1.7。 (4)形成共价键时，成键的两个原子核都吸引共用电子对，使之处于平衡状态，体系总能量降低。 (5)π键电子云重叠程度比σ键小，因此π键没有σ键牢固，反应中易断裂。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 16 3．下列说法正确的是(　　) A．π键是由两个p轨道以“头碰头”方式重叠而成 B．σ键是镜面对称，而π键是轴对称 C．乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含σ键和π键 D．H2分子中含σ键，Cl2分子中含π键 解析：π键是由两个p轨道以“肩并肩”方式重叠而成，呈镜面对称，σ键呈轴对称，故A、B不正确；Cl2分子中含有p-p σ键，故D不正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 17 [重难点拨]　σ键和π键的比较 键的类型 σ键 π键 原子轨道重叠方式 沿键轴方向相对重叠(“头碰头”) 沿键轴方向平行重叠(“肩并肩”) 原子轨道重叠程度 大 小 键的强度 较大 较小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 18 4．下列说法不正确的是(　　) A．双键、三键中都有π键 B．成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固 C．每个原子最多所能形成的共用电子对数是一定的，故共价键具有饱和性 D．所有原子轨道在空间都具有自己的方向性 解析：s轨道的形状是球形对称的，无方向性，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 19 5．已知N—N、N==N和N≡N的键能之比为1.00∶2.17∶4.90，而C—C、C==C和C≡C的键能之比为1.00∶1.77∶2.34。下列说法正确的是(　　) A．σ键一定比π键稳定 B．N2较易发生加成反应 C．乙烯、乙炔较易发生加成反应 D．乙烯、乙炔中的π键比σ键稳定 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 20 6．下列说法正确的是(　　) A．分子中化学键键能越大，键长越长，分子越稳定 B．元素周期表中第ⅠA族和第ⅦA族元素原子间可能形成共价键 C．水分子的结构式为H—O—H，分子中的键角为180° D．H—O键的键能为463 kJ·mol－1，即18 g H2O分解成H2和O2时吸收的能量为2×463 kJ 解析：A项，分子中化学键键长越短，键能越大，分子越稳定，错误；C项，水分子的空间结构呈V形，键角为105°，错误；D项，ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，由于未给出H—H键和O==O键的键能，且各物质的状态未知，无法求出该反应吸收的能量，错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 21 7．化合物X是一种新型锅炉水除氧剂，其结构式为 ，下列说法中正确的是(　　) A．X分子中只有σ键 B．X分子中的共用电子对数为11 C．1 mol X分子中所含的σ键数目为10NA D．X是共价化合物 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 22 8．三氯化磷分子的空间结构不是平面正三角形，其理由叙述中正确的是 (　　) A．PCl3分子中3个共价键的键角均相等 B．PCl3分子中P—Cl键属于极性共价键 C．PCl3分子中3个共价键的键长均相等 D．PCl3分子中3个P—Cl键的键角都是100.1° 解析：PCl3分子若是平面正三角形，键角应为120°。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 23 9．下列说法正确的是(　　) A．键长：H—S>H—O，则稳定性：H2S>H2O B．烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃分子中只含σ键而烯烃分子中还含有π键 C．含有非极性键的物质一定是共价化合物 D．共价键的方向性决定了原子在形成分子时相互结合的数量关系 解析：键长越长，键能越小，分子越不稳定，A错误；烯烃分子中含有的π键在化学反应中容易断裂，B正确；Na2O2中含有O—O非极性键，但该物质为离子化合物，C错误；共价键的饱和性决定了原子在形成分子时相互结合的数量关系，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 25 [重难点拨]　键长 (1)一般键长越短，键能越大，共价键越牢固，分子越稳定。 (2)键长的比较方法 ①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。 ②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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 26 11．下列有关化学键的比较，肯定错误的是(　　) A．键能：C—N<C==N<C≡N B．键长：I—I>Br—Br>Cl—Cl C．分子中的键角：H2O>CO2 D．碳原子间形成的共价键键能：π键<σ键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 27 解析：两种相同元素形成的化学键数目越多，结合力就越强，键能就越大，C、N原子间形成的化学键中，三键键能最大，单键键能最小，键能由小到大的顺序为C—N<C==N<C≡N，A正确；同一主族元素原子核外电子层数越多，原子半径越大，原子半径：I>Br>Cl，则键长：I—I>Br—Br>Cl—Cl，B正确；H2O分子中的键角是105°，CO2分子中的键角是180°，所以键角：H2O<CO2，C错误；C2H2、C2H4分子中碳原子间形成的化学键既有σ键，也有π键，σ键比π键结合的更牢固，物质的稳定性更强，断裂消耗的能量σ键比π键更大，即σ键的键能大于π键的键能，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 28 12．在N2F2分子中，所有原子均符合8电子稳定结构，则该分子中两个氮原子之间的键型构成是(　　) A．仅有一个σ键 B．仅有一个π键 C．一个σ键，一个π键 D．一个σ键，两个π键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 29 二、非选择题 13．a、b、c、d均为由短周期元素组成的物质，构成这四种物质的分子或原子中均含有14个电子，且均只含共价键。试回答下列问题： (1)a是单质，可用作半导体材料，构成a的原子的核外电子排布式为______________。 (2)b是双核化合物，常温下为无色无味的气体，b的化学式为____。 (3)c是双核单质，其电子式为_______，c分子中所含共价键的类型为_________ (填“极性键”或“非极性键”)。 (4)d是四核化合物，其结构式为____________，1个d分子中含有__个σ键和___个π键；σ键和π键的强度大小关系为σ键___(填“>”“<”或“＝”)π键，原因是__________________________________________________。 1s22s22p63s23p2 CO 非极性键 H—C≡C—H 3 2 > 形成σ键的原子轨道的重叠程度比π键大，故σ键的强度大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 30 14．氢气分子形成过程的示意图如下，请回答相关问题。 (1)H—H的键长为________，①～⑤中，体系能量由高到低的顺序是________________。 (2)下列说法正确的是____(填字母)。 A．氢气分子中含有一个π键 B．由①到④，电子在核间出现的概率增大 C．由④到⑤，必须消耗外界的能量 0.074 nm ①>⑤>②>③>④ BC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 31 (3)几种常见化学键的键能(单位为kJ·mol－1)见下表： ①试比较Si—C与Si—Si的键能大小：x kJ· mol－1___(填“>”“<”或“＝”)226 kJ·mol－1。 ②H2被喻为“21世纪人类最理想的燃料”，而 有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”等 观点。试计算1 kg H2燃烧生成水蒸气放出的热量约 为___________；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为________ (已知1 mol Si中含2 mol Si—Si，1 mol SiO2中含4 mol Si—O)。 > 化学键 Si—O H—O O===O Si—Si Si—C 键能 452 462.8 497.3 226 x 1.2×105 kJ 858.7 kJ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 32 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 33 　　　　　　　　　　　　　 R 解析：CH4分子与P4分子均为正四面体结构，CH4分子中的C与4个H形成正四面体，键角为109°28′，P4分子中4个P也形成正四面体，但P在四面体顶角，键角为60°，CH4分子的键角大于P4分子的键角，A正确；C2H2中键角是180°，苯分子中的键角是120°，B错误；氨水中含有NH3、NH3·H2O、H2O、H＋、OH－、NHeq \o\al(＋,4)，共6种粒子，新制氯水中含有Cl2、H2O、OH－、Cl－、ClO－、HClO、H＋，共7种粒子，C错误；H2O2中的氧氧键为单键，O2分子中氧氧键为双键，单键键能比双键键能低，D错误。 6．二氯化二硫(S2Cl2)是非平面结构，常温下是一种黄红色液体，有刺激性恶臭，熔点：－80 ℃，沸点：137.1 ℃。下列对于二氯化二硫的叙述正确的是(　　) A．二氯化二硫的电子式为eq \o\al(·,·)eq \o(Cl,\s\up6(··),\s\do8(··))eq \o\al(·,·)Seq \o\al(·,·) eq \o\al(·,·)Seq \o\al(·,·)eq \o(Cl,\s\up6(··),\s\do8(··))eq \o\al(·,·) B．分子中既有极性键又有非极性键 C．分子中S—Cl的键长大于S—S的键长 D．分子中S—Cl的键能小于S—S的键能 10．下面是从实验中测得的不同物质中氧氧键的键长和键能的数据： 氧氧键 Oeq \o\al(2－,2) Oeq \o\al(－,2) O2 Oeq \o\al(＋,2) 键长/10－12 m 149 128 121 112 键能/(kJ·mol－1) x y z＝494 w＝628 其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律推导出键能的大小顺序为w>z>y>x。则该规律是(　　) A．成键所用的电子数越多，键能越大 B．键长越长，键能越小 C．成键所用的电子数越少，键能越大 D．成键时共用电子越偏移，键能越大 解析：观察表中数据发现，键长由短到长的顺序为Oeq \o\al(＋,2)<O2<Oeq \o\al(－,2)<Oeq \o\al(2－,2)，键能大小顺序为w>z>y>x。则键能较大者，键长短。 N⋮⋮N 解析：(2)氢气分子中不含π键，A错误；共价键的本质就是高概率地出现在原子核间的电子与原子核间的电性作用，B正确；④已经达到稳定状态，由题图可知，⑤的能量比④高，故由④到⑤，必须消耗外界的能量，C正确。 (3)①因为Si—Si的键长比Si—C的键长长，所以Si—Si的键能比Si—C的键能小。②由题图可知，H—H的键能为436 kJ·mol－1，由H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g)可得，1 mol H2燃烧生成水蒸气放出的热量约为462.8 kJ·mol－1×2 mol－436 kJ·mol－1×1 mol－497.3 kJ·mol－1×eq \f(1,2) mol＝240.95 kJ，故1 kg H2燃烧生成水蒸气放出的热量约为eq \f(1×103 g,2 g·mol－1)×240.95 kJ·mol－1≈1.2×105 kJ；Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)，1 mol硅完全燃烧放出的热量约为452 kJ·mol－1×4 mol－497.3 kJ·mol－1×1 mol－226 kJ·mol－1×2 mol＝858.7 kJ。 $