第2章 第1节 第1课时 共价键-【成才之路·学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步新课程学习指导(人教版)

提升微课1核外电子排布式的规范书写 二、题组训练 1.C基态碳原子电子排布式为1s22s22p2,依据洪特规则，2p能 级上的2个电子应占据2p能级的2个轨道，所以1s22s22p违 反了洪特规则，故A正确：铍元素原子序数为4,1s、2s能级均 只有一个原子轨道，该排布式符合构造原理，故B正确；根据 洪特规则，填入简并轨道的电子总是先单独分占且自旋平行， 该排布图违反了洪特规则，故C错误；镁元素的基态原子电子 排布式为1s22s22p3s2,若基态Mg原子电子排布式为 1s22s22p3s3p,违反了能量最低原理，故D正确。 2.DNa的简化电子排布式为[Ne]3s,即上一周期的[稀有气 体元素符号]+该原子价层电子排布。 3.DCr为24号元素，根据构造原理以及洪特规则特例可知， 其价电子排布式为3d4s,故A错误；氧原子的2p轨道和硅 原子的3p轨道分别有4个、2个电子，根据洪特规则可知，未 成对的电子数都是2，为1：1，故B错误；基态Fe3+的核外电 子排布式为1s22s22p3s23p3d,故C错误；基态C原子的核 外电子排布式为1s22s22p2,价电子排布式为2s22p2,则价电子 2s 2p 轨道表示式为↓！，故D正确。 4.B24Cr价层电子排布式为3dF4s,则4Cr3+价层电子排布式 为3d,未成对电子为3个；26Fe价层电子排布式为3d4s2, 则%Fe3+价层电子排布式为3d,d轨道达半充满状态即d轨 道填充了5个未成对电子：2Co价层电子排布式为3d”4s2,则 2nCo3+价层电子排布式为3，未成对电子为4个；2Cu价层电 子排布式为3d4s,则，Cu价层电子排布式为3d°，d轨道达 全充满状态即d轨道没有未成对电子。故B符合题意 整理与提升 高考真题体验 1.×2.V3.V4.V 二 1.3d4s2.3d24s23.1s22s22p64.2 三小 1.AW、X、Y、Z为四种短周期非金属元素，W原子中电子排布 已充满的能级数与最高能级中的电子数相等，则W价电子排 布式可能是1s22s22p2或1s22s22p3s23p4,若W是C,X与W 同族，则X是Si,Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成 对电子，则Y是P,Z位于W的对角线位置，则满足条件的Z 是P,与Y重复；故W是S;X与W同族，则X是O;Y与X相 邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，则Y是N:Z位于W 的对角线位置，则Z是F。O的第二电离能高于N,因为O的 电子构型为2p(半充满)，失去电子需更高能量，而N的电 子构型为2p,失去电子相对容易，因此X(0)的第二电离能 大于Y(N),A错误：同主族从上到下，原子半径变大，同周期， 从左到右原子半径变小，F(Z)位于第二周期，S(W)位于第三 周期，原子半径S>O>F,即Z<W,B正确：N2与F,都是分子 晶体，F2范德华力大，沸点高，C正确；同主族从上到下，电负 性逐渐减小，O的电负性大于S,D正确。 2.DW、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Z -16 位于同一主族，且X、Z均形成2个共价键，则X为0，Z为S: Y形成5个共价键且原子序数位于O、S之间，则Y为P;W形 成1个共价键，原子序数最小，则W为H:同周期从左向右电 负性逐渐增大，同主族从上向下电负性逐渐减小，故元素电负 性O>S>P,即X>Z>Y,A项正确：该物质中，P原子的价层 电子对数为4+5-1×？-1-2=4，为p杂化，S原子的价层 2 电子对数为2+6-)-1=4，为sp杂化，B项正确；基态H原 2 子未成对电子数为1，基态0原子的价电子排布式为2s22p, 未成对电子数为2，基态P原子的价电子排布式为3s23p3,未 成对电子数为3，则基态原子未成对电子数H<0<P,即W< X<Y,C项正确；基态原子的第一电离能同周期从左向右逐 渐增大，由于VA族原子的p轨道处于半充满状态，第一电离 能大于同周期相邻主族元素，即P>S,D项错误。 第二章分子结构与性质 第一节共价键 第1课时共价键 学习任务一 一、必备知识 1.(1)共用电子对(2)非金属(3)共用电子对 2.饱和性 二、自学辨析 1.V/ 2.×提示：共价键是一种静电作用，既相互吸引，又相互排斥。 3.×提示：某些金属原子与非金属原子之间也可以形成共价 键，如Al原子与Cl原子。 三、课堂探究 典例1：D一般地，原子的未成对电子一旦配对成键，就不再与 其他原子的未成对电子配对成键了，故原子的未成对电子数 目决定了该原子形成的共价键具有饱和性，这一饱和性也就 决定了该原子成键时最多连接的原子数，故A、C两项正确： 形成共价键时，原子轨道重叠的程度越大越好，为了达到原子 轨道的最大重叠程度，成键的方向与原子轨道的伸展方向存 在着必然的联系，则共价键方向性是由成键电子的轨道方向 性决定的，B项正确：共价键的饱和性与原子轨道重叠程度无 关，与原子的未成对电子数有关，D项错误。 对点训练1：B共价键能与离子键可以共存于同一化合物中， 如Na,O2中存在非极性共价键和离子键，NaOH中存在极性 共价键和离子键，A错误；从化学键的角度分析，化学反应为 反应物化学键的断裂和生成物化学键生成的过程，B正确：氢 气、氧气分子中存在共价键，氩气分子是由单原子组成的分 子，不存在化学键，C错误；由非金属元素形成的化合物中也 可能存在离子键，如NHCl,D错误。 学习任务二 一、必备知识 1.头碰头连线不变轴对称较大 2.肩并肩镜面对称镜像不能牢固 二、自学辨析 1.V提示：共价键中必然存在σ键。 2.×提示：1个0原子只能与两个H原子结合形成水分子，与 共价键的饱和性有关。 3.×提示：某些离子化合物中也存在共价键，如氯化铵。 三、课堂探究 典例2：AC0,分子的结构式是0=C一0，σ键与T键的数目 之比是1：1，A错误；电子云图中的小黑点表示电子在核外空 间出现概率的多少，小黑点越密，表示电子出现的概率越高，B 正确；HC1分子中的共价键是H原子的s轨道与C1原子的3p 轨道形成的s-pσ键，C正确；当镁原子由1s22s22p3s2→ 1s22s22p3p2时，镁原子由基态转化成激发态，电子能量增大， 这一过程中吸收能量，D正确。 对点训练2：B由该有机物的成键方式可知，该分子既有N一N 非极性键、也有C=O、N一H、C一N极性键，故A正确；一个 单键就是1个σ键，一个双键含有1个σ键和1个π键，所以 A分子中含有11个σ键和1个π键，故B错误，C正确；因N 的电负性大于C、H,故N的化合价均为-2价，故D正确 课堂素养评价 1.BC2H。为饱和链烃，不含不饱和键，则无π键，故A不符合 题意；C2H4中含有碳碳双键，有1个π键，故B符合题意； C2H,Br中的碳原子为饱和碳原子，无π键，故C不符合题意： CH,OH分子中不含不饱和键，无π键，故D不符合题意。 2.B“肩并肩”形成的π键，“头碰头”形成σ键，故A错误：该 物质含有C、H、O三种元素，电负性最大的原子是O,故B正 确：单键碳均采用sp杂化，双键碳采用sp2杂化，故C错误； COOH 有3个手性碳原子（号标出），故D错误。 HO OH OH 3.CH与0形成的10电子微粒有H,0、H0*、OH-等不只2 种，故A项错误；N原子核外电子排布式为1s22s22p3,1s、2s能 级各有1个轨道，2p能级有3个轨道，电子有5种空间运动状 态，故B项错误；基态Mg原子核外电子排布式是 1s22s22p3s2,同一能层的p能级的能量高于s能级，因此当其 变为1s22s22p3p2时，原子就由基态跃迁到激发态，这一过程 需吸收能量，故C项正确；HC1分子中的共价键H一C1键是H 原子的s电子与Cl原子的p电子形成的s-pσ键，故D项错 误。 4.(1)12:1(2)7:1 【解析】单键为σ键，双键中含有1个σ键、1个π键。 (1)1个乙烯脲分子中含有12个σ键，1个T键，故σ键与T 键的数目之比为12：1。(2)1个尿素分子中含7个σ键、1 个π键，故σ键与π键的数目之比为7：1。 第2课时键参数—键能、键长与键角 学习任务 一、必备知识 1.(1)气态分子气态原子k·mol1(3)强弱热效应 2.(1)核间距(2)大稳定Br,H, 3.(1)两个相邻共价键之间(2)方向空间结构 (3)直线V角(4)X射线衍射 16 二、自学辨析 1.×提示：键长是振动着的原子处于平衡位置时的核间距 2.√提示：键长与原子半径及原子之间形成的共用电子对数 有关。 3.×提示：键长越短，键能越大，共价化合物越稳定。 4.×提示：CH4分子是正四面体，CHC1中C一H与C一Cl键 长不相等，因此不是正四面体。 三、课堂探究 典例：D键角是分子中两个共价键之间的夹角，是描述分子空 间结构的重要参数，故A正确：影响键长的因素有参与成键的 原子半径和成键数目，故B正确；H一O键的键能小于H一键 的键能，则稳定性：HF>H,0,所以O2、E2与H2反应的能力逐 渐增强，故C正确：C一Hσ键键长与C=C中σ键键长不相 等，故键能不相等，故D错误。 对点训练1：AO一H比H一F的键能小，则稳定性：HF>H,O, O2、F2与H2反应的能力逐渐增强，B项错误；水分子空间结 构呈V形，键角为105°，C项错误；18g即1molH,0中含 2mol0一-H,断开时需吸收2×462.8kJ的能量形成气态氢原 子和气态氧原子，再进一步形成H2和02时，还需释放出一部 分能量，D项错误。 对点训练2：D从键能的角度分析，四种氢化物稳定性由强到 弱的顺序为HF>H0>CH4>NH;从键长的角度分析，四种 氢化物稳定性由强到弱的顺序为HF>H,O>NH>CH4。综 合两方面因素可以确定最稳定的是HF。 课堂素养评价 1.B由于N,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一F的键能大于H一O,所以稳定 性：HF>H,O。 2.ACH4、NH3、C02分子中的键角分别为109°28'、107°、180°， 故A错误：原子半径越大，形成的共价键的键长越长，Cl、Br、I 的原子半径依次增大，所以与H形成的共价键的键长依次增 大，故B正确：元素的非金属性越强，形成的共价键越稳定，共 价键的键能越大，则H,0、H2S、H2S分子中的键能依次减小， 故C正确：非金属性：O>P>S,则简单氢化物的稳定性：H,O >PH,>SiH4,故D正确。 3.AF、Cl、Br、I中，F的原子半径最小，H一F的键长是H一X 中最短的，B错误：H一F是H的1s轨道与F的2p轨道“头碰 头”成键，是s-pσ键，C错误；一般情况下，键长越短，键能越 大，H一F的键长是H一X中最短的，故键能是H一X中最大 的，D错误。 4.C由三键键能大于双键键能大于单键键能知，键能C一N< C=N<C三N,A项正确；同一主族元素，从上到下，原子半径 增大，原子半径I>Br>Cl,键长I一I>Br一Br>C一Cl,B项 正确：H20分子中键角为105°，NH3分子中键角为107°，分子 中的键角H,O<NH3,C项错误：σ键为“头碰头”重叠形成，强 度大，π键为“肩并肩”重叠形成，强度小，乙烯分子中碳碳键 的键能σ键>T键，D项正确。 5.(1)184.9(2)a多 【解析】(1)根据键能数据可得，H,(g)+CL2(g)-2HCl (g)△H=436kJ·mol-1+242.7kJ·mol-1-431.8kJ· 2027 第二章分子结构与性质 第一节共价键 第1课时 共价键 学习目标 1.认识共价键的本质，认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键。 2.了解共价键具有饱和性和方向性。 3.知道根据原子轨道的重叠方式，共价键可分为σ键和π键等类型。 学习任务一：共价键的形成与特征 一必备知识 1.共价键的形成 (1)共价键：原子间通过 所形成的相互作用。 (2)成键微粒：一般为 原子之间（相同或不相同）或金属原 子与非金属原子。 (3)本质：原子间通过 (即原子轨道重叠)产生的强烈作用。 2.共价键的特征①® 电子共用 决定分子的组成，如只有H2、HC1,没有H、H,C1 形成共价键 轨道电子全满 方向性 决定分子的空间结构 二自学辨析 所有共价键都具有饱和性， 1.形成共价键后体系的能量降低，趋于稳定。 但并不是所有共价键都有 2.共价键的本质是一种静电吸引作用。 方向性。 3.只有非金属原子之间才能形成共价键。 如s轨道呈球形，s轨道与 s轨道形成的共价键没有 三课堂探究 方向性，H2分子中的共价 典例1：（2024·天津市河西区高二期末)共价键具有饱和性和方向 键没有方向性，只有饱和 性，下列关于共价键这两个特征的叙述中，不正确的是 性。 A.共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的 B.共价键的方向性与成键原子的轨道的方向性有关 ®共价键的方向性与原子轨 C.共价键的饱和性决定了分子内部原子的数量关系 道的重叠程度有关，共价键 D.共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关 的饱和性与原子轨道的重 叠程度无关。 028 要点归纳： 目氖原子不能形成双原子分 1.共价键的特征③ 子，而氯分子是双原子分 (1)共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量 子，理由是氖原子的轨道中 关系。 没有未成对电子，原子轨道 (2)共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，即原子 间不能发生重叠而形成化 轨道重叠程度最大的方向，这样形成的共价键就牢固，这就是 学键。而氯原子的3p轨道 共价键的方向性。共价键的方向性决定了分子的空间结构。 上有一个未成对电子，两个 2.共价键的表示方法 氯原子的原子轨道能发生 (1)用一条短线表示由一对共用电子所形成的共价键，如H一H 重叠而形成双原子分子。 H-Cl; (2)“一”表示原子间共用两对电子所形成的共价键（共价双键）， ④共价键不仅存在于共价化合 物中，也可以存在于离子化 如C=C; 合物中，如NaOH、NH4Cl中 (3)“=”表示原子间共用三对电子所形成的共价键（共价三 都含有共价键，还可以存在 键)，如C三C。 于非金属单质中，如H2、O 对点训练1：(2025·河北高二期中)化学上把相邻的原子之间强烈的 等；非金属元素之间并不是 相互作用叫做化学键④。下列有关化学键的叙述中正确的是（) 只形成共价键，也可以形成 A.共价键与离子键不可能存在于同一化合物中 离子键，如NH,NO3只由非 B.发生化学反应一定有旧化学键的断裂和新化学键的形成 金属元素组成，但是含有离 C.氢气、氧气、氩气分子中都存在共价键 子键。 D.由非金属元素形成的化合物中只存在共价键 学习任务二：共价键的类型 一必备知识 1.0键 ①π键不能单独存在，必须与 σ键共存，可存在于共价双 形成 由两个原子的s轨道或p轨道“ ”重叠形成 键和共价三键中，即两原子 之间有σ键不一定有π键， H一H的s-s 且σ键只有一个，成键的两 6-s型 HH HH HH →←中c◆· 0键的形成 个p轨道伸展方向相同。 类 H CI H CI s-p型 HCIH-C1的s-p 型 9→人→人→·0键的形成 CI CI p-p型 人中←人→先火先→ Cl一CI的p-po键的形成 以形成化学键的两原子核的 为轴做旋转操作，共价 特征 键的电子云的图形 ,这种特征称为 ;σ键的 强度 ;两个s轨道只能形成σ键 共用2对电子后才会形成行键 029 2.π键0 已从化学键角度解释乙烯和 形成 由两个原子的p轨道“ ”重叠形成 乙炔的化学性质比乙烷活 泼：乙烯的碳碳双键和乙炔 p-pT键 p-pr键的形成 的碳碳三键中分别含有1 个和2个π键，π键原子轨 π键的电子云具有 性，即每个π键的电子云由两块 道重叠程度小，不稳定，容 组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间 易断裂。而乙烷中没有π 特征 包含原子核的平面为镜面，它们互为 ;π键 键，σ键稳定，不易断裂。 旋转；一般情况下，π键不如σ键 ,较易断裂② 3.σ键和π键的一般判断规律 目极性键、非极性键的存在 共价单键 一个σ键、无π键 非极性键：A-A 共价双键 一个σ键、一个T键 例：H-HC1-ClH2与C 共价三键 一个σ键、两个T键 都是1个非极性键 二自学辨析 极性键：A-B 1.两个原子之间形成共价键时，必须有一个σ键。 例：H-0-HH,0有2个 2.两个H原子和1个0原子结合生成1个水分子，表现了共价键的方 极性键 向性。 0 H-C-H CH,0有4个极 3.σ键和π键都只能存在于共价化合物中。 性键 三课堂探究 原子中极性键与非极性键 命典例2：(2024·湖北武汉高二期中)下列说法不正确的是 可以共存 A.在C0,分子中σ键与π键的数目之比是2：1 B.电子云图中的小黑点的疏密表示电子在核外空间出现概率的 例： HHCH有1个 多少 H-C-C-H非极性键， HH C.HCl分子中的共价键是s-pσ键 6个极性键 D.当镁原子由1s22s22p3s2→1s22s22p3p2时，镁原子由基态转化成 激发态，这一过程中吸收能量 要点归纳： ④共价键的共价电子解读 1.共价键的分类方法 共价键是由键合原子双方 分类标准 类型 各提供自旋相反的未成对 价电子用以成对，核间电子 共用电子对数 单键、双键、三键 概率密度大吸引原子核而 共用电子对的偏移程度 极性键、非极性键® 形成的。即共价键形成的 原子轨道重叠方式 σ键、T键 本质就是电子云的重叠，电 子云重叠越多，共价键越稳 2.共价键④的数目判断 定。且两个原子的未成对 共用电子对数等于共价键总数，若成键两原子间只形成一对共用 电子，只有自旋相反，才能 电子对，则该共价键一定是σ键；若形成多对共用电子对，则先形 配对形成共价键。 成1个σ键，另外的原子轨道形成π键。如：乙烷分子中含有1 个C一Cσ键和6个C一Hσ键，所以乙烷中含有7个σ键；乙烯 中含有1个C=C键和4个C一H键，即含有5个σ键和1个π 键；乙炔中含有1个C=C键和2个C一H键，即含有3个σ键和 2个π键。 030 对点训练2：(2025·荆门高二检测)化合物A是近年来采用的锅炉水添加剂，其结构简式如图， A能除去锅炉水中溶解的氧气，下列对A分子说法不正确的是 A.该分子既有非极性键也有极性键 B.所含的σ键与π键个数之比为10：1 C.所含的σ键与π键个数之比为11：1 D.N的化合价均为-2价 课堂素养评价 1.(2025·广东广州高二期中)下列分子中含π键的是 A.C2H。 B.C2H C.C,HsBr D.CH,OH 2.(2024·广东佛山高二期中)莽草酸是合成流感药物的原料之一，结构如图所示，已知连接4个不 同原子或基团的碳原子称为手性碳原子，关于该物质说法正确的是 () A.存在p轨道“头碰头”形成的π键 COOH B.电负性最大的原子是O C.碳原子均采用sp3杂化 HO OH OH D.有2个手性碳原子 3.（2025·江西新余高二期末)下列化学用语或说法中正确的是 A.H与0形成的10电子微粒共有2种 B.基态N原子共有7种空间运动状态的电子 C.当镁原子由1s22s22p3s21s22s22p3p2时，镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量 D.HCl分子中的共价键是p-pσ键 4.已知碳的氧化物可以制备尿素、乙烯脲等，其中乙烯脲可用于制备树 H 0 脂、增塑剂、喷漆、胶黏剂等。 NH HNCNH, (1)乙烯脲分子中含σ键与π键的数目之比为 乙烯脲 尿素 (2)尿素分子中含σ键与π键的数目之比为 夯基提能作亚 请同学们认真完成练案[7]