第2章 第1节 第1课时 共价键-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2配套练习word（人教版 多选版）

第二章|分子结构与性质 第一节　共价键 学习目标 重点难点 1.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,能用模型、图像和符号等正确表征H2、Cl2、HCl等简单分子中原子轨道的重叠方式。 2.知道σ键和π键的区别和特征,能说明C2H6、C2H4和C2H2等分子的成键类型。 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。 4.通过共价键理论模型的发展过程,初步体会不同理论模型的价值和局限。 重 点 从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质;用键能、键长和键角等键参数解释物质的某些性质。 难 点 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。 第1课时　共价键 新知探究(一)——共价键的形成与特征 导学设计　 1.分子由原子构成,在通常的温度和压强等条件下,只有极少数物质的分子是由单个原子构成的。你知道哪些单原子分子吗? 2.绝大多数物质的分子是由多个原子相互结合构成的,有的物质的分子是由许许多多组成较简单的单体聚合而成的高分子(又称聚合物),而许多固体,即使取很小一粒,仍包含成万上亿个原子或离子构成一个整体,属于“巨分子”。你知道这些“分子”中原子之间的作用是什么吗? 3.请用电子式表示H2、HCl、Cl2的形成过程。 H2: ; HCl: ; Cl2: 。 4.H2、HCl、Cl2均通过共用电子对相结合,为什么难以形成H3、H2Cl、Cl3等分子? [系统融通知能] 1.共价键的定义及性质 定义 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 本质 电子云(或原子轨道)的重叠 性质 ①饱和性→决定分子的组成; ②方向性→决定分子的空间结构 [微点拨]　在形成共价键时,原子轨道重叠的越多,电子在核间出现的概率越大,所形成的共价键就越牢固,因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成,所以共价键具有方向性,如图所示。 2.共价键的形成及特征(原子轨道视角) (1)σ键 形成 成键原子的s轨道或p轨道“头碰头”重叠而形成 类 型 s⁃s σ键 s⁃p σ键 p⁃p σ键 特征 ①以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作,共价键的电子云的图形不变,这种特征称为轴对称; ②σ键的强度较大 (2)π键 形成 由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成 p⁃p π键 特 征 ①π键的电子云具有镜面对称,即每个π键的电子云由两块组成,分别位于由原子核构成平面的两侧,如果以它们之间包含原子核的平面为镜面,它们互为镜像; ②π键不能旋转;不如σ键牢固,较易断裂 3.σ键、π键的判断 共价单键是σ键;而共价双键中有一个σ键,另一个是π键;共价三键由一个σ键和两个π键构成。 乙烷()分子中含有7个σ键和0个π键; 乙烯()分子中含有5 个σ键和1个π键; 乙炔()分子中含有3 个σ键和2个π键。 [题点多维训练] 1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)在气体单质分子中一定含有σ键 (　　) (2)所有σ键都具有方向性 (　　) (3)原子轨道重叠成键后电子云形状发生了改变 (　　) (4)两原子的原子轨道重叠成键后,共用电子对只在两原子核间运动 (　　) (5)σ键为轴对称,π键为镜面对称,形成π键时电子云重叠程度大 (　　) (6)两个原子间可以只形成σ键,但不能只形成π键 (　　) 2.下列物质的分子中,既有s⁃p σ键,又有p⁃p σ键的是 (　　) A.H2O B.OF2 C.HClO D.N2 3.下列分子中存在的共价键类型完全相同(从σ键、π键的形成方式角度分析)的是 (　　) A.CH4与CH≡CH B.H2O与HCl C.H2与Cl2 D.Cl2与N2 4.(1)乙烯、乙炔的化学性质比乙烷活泼的原因是 　。  (2)钠和氯通过得失电子形成的电子对不被共用,填写下表,从元素电负性差别来理解化学键的形成。 原子 Na Cl H Cl C O 电负性 0.9 3.0 2.1 3.0 2.5 3.5 电负性之差(绝对值) 结论:当元素的电负性相差很大,化学反应形成的电子对不会被共用,形成的将是　　　键;而　　　　键是元素的电负性相差不大的原子之间形成的化学键。  5.(1)1 mol丙酮()分子中含有σ键的数目为　　　　　　　　。  (2)1个N2分子中含有　　　个σ键和　　　个π键。  (3)1个丁烯二酸(HOOCCH==CHCOOH)分子结构中含有　　　个σ键和　　　个π键。  (4)在N2F2分子中,所有原子均满足8电子稳定结构,则该分子中两个N原子间的共价键组成为　　　　个σ键和　　　　个π键。  新知探究(二)——共价键的类型及数目的判断 典例导学　 　　[典例]　下列关于σ键和π键的理解不正确的是 (　　) A.σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转 B.H2分子中的σ键是s⁃s σ键,HClO分子中的σ键都是p⁃p σ键 C.C2H4分子和N2H4分子中都含有5个σ键 D.σ键以“头碰头”方式重叠,π键以“肩并肩”方式重叠 听课记录: [系统融通知能] 1.从不同视角对共价键分类 分类依据 共价键类型 ①从原子轨道的重叠方式分类 “头碰头”形成σ键,“肩并肩”形成π键 ②从形成共价键时重叠的原子轨道分类 有s⁃s σ键、s⁃p σ键、p⁃p σ键 ③从共价键中共用电子对的数目分类 有单键、双键和三键 ④从两个成键原子对共用电子对的吸引能力分类 吸引能力不同——极性共价键; 吸引能力相同——非极性共价键 2.σ键和π键的判断方法 (1)依据共价键的类型判断 共价键类型 即:两原子形成共价键时,有且只有1个σ键。 (2)依据共价分子的组成判断σ键 ABx型分子或原子团中,含σ键的数目为x。如H2O中含2个σ键,NH3中含3个σ键,C中含3个σ键,S中含4个σ键。 [题点多维训练] 1.下列物质中σ键和π键数目比为1∶2的是 (　　) A.O2 B.HCN C.CO2 D.N2 2.硝基胍的结构简式如图所示(“→”是一种特殊的共价单键,属于σ键)。下列说法正确的是 (　　) A.硝基胍分子中只含极性键,不含非极性键 B.N原子间只能形成σ键 C.硝基胍分子中σ键与π键的个数比是9∶2 D.10.4 g硝基胍中含有1.1×6.02×1023个原子 3.有以下物质:①HF　②Cl2　③H2O　④N2 ⑤C2H4　⑥C2H6　⑦H2　⑧H2O2 ⑨H—C≡N。只含有σ键的是　　　　　(填序号,下同);既含有σ键又含有π键的是　　　　;其中只含有σ键且含有σ键数量相等的是　　　　;含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是　　　　。  4.如图表示不同类型共价键形成时电子云重叠情况: (1)其中形成的化学键属于轴对称的有　　　。  (2)下列物质中,通过方式①形成化学键的是　　　;通过方式②形成化学键的是　　　;只通过方式③形成化学键的是　　　;同时含有③、④、⑤三种方式化学键的是　　　。  A.Cl2　　B.HCl　　C.N2　　D.H2 (3)某有机物分子的结构简式为,该分子中有　　　个σ键,有　　　个π键,有　　　　种极性键,　　　(填“有”或“没有”)非极性键。  课下请完成课时跟踪检测(六) 第二章　分子结构与性质 第一节　共价键 第1课时　共价键 新知探究(一) [导学设计] 1.提示:稀有气体和汞蒸气等属于单原子分子。 2.提示:分子中原子之间的相互作用称作化学键。 3.提示:H·+·H→H︰H　H·+·︰→H︰︰ ︰·+·︰→︰︰︰ 4.提示:原子间通过共用电子对所形成的相互作用为共价键,共价键具有饱和性(一个原子有几个未成对电子,便可和几个自旋方向相反的电子配对成键)。 [题点多维训练] 1.(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√ 2.选C　H2O中只有s⁃p σ键,故A不选;OF2中只有p⁃p σ键,故B不选;次氯酸分子中既有氢氧s⁃p σ键,又有氧氯p⁃p σ键,故C选;氮气中只有p⁃p σ键,故D不选。 3.选B　CH4分子中存在s⁃p σ键,CH≡CH分子中存在σ键和π键,所以共价键类型不完全相同,故A错误;H2O与HCl都含有H,分子中的共价键均是s电子云与p电子云形成的s⁃p σ键,故B正确;H2分子中存在s⁃s σ键,Cl2分子中存在p⁃p σ键,所以共价键类型不完全相同,故C错误;Cl2分子中只有单键,全部为σ键,N2分子中有三键,既有σ键又有π键,所以共价键类型不完全相同,故D错误。 4.(1)乙烯和乙炔中都含有π键,π键原子轨道重叠程度小,不牢固,容易断裂;而乙烷中没有π键,σ键牢固,不易断裂 (2)2.1　0.9　1.0　离子　共价 5.(1)9×6.02×1023或9NA　(2)1　2　(3)11　3　(4)1　1 新知探究(二) [典例]　选B　σ键为轴对称,π键为镜面对称,则σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转,故A正确;H只有1s轨道上的电子,O的2p轨道上的电子与H的1s轨道上的电子以“头碰头”方式重叠形成s⁃p σ键,故B错误;乙烯分子中氢原子和碳原子之间存在共价单键,为σ键,碳原子与碳原子之间存在共价双键,有1个σ键和1个π键,则C2H4分子中有5个σ键和1个π键,N2H4分子中只有5个共价单键,即含有5个σ键,故C正确。 [题点多维训练] 1.选D　O2的结构式是OO,分子中σ键和π键数目比为1∶1,A项错误;HCN的结构式是H—C≡N,分子中σ键和π键数目比为1∶1,B项错误;CO2的结构式是OCO,分子中σ键和π键数目比为1∶1,C项错误;N2的结构式是N≡N,分子中σ键和π键数目比为1∶2,D项正确。 2.选D　由题干物质的结构简式可知,硝基胍分子中N—N为非极性键,A错误;N原子间能够形成双键,其既能形成σ键又能形成π键,B错误;1个硝基胍分子中含有4个N—H,1个CN,1个NO,2个C—N,1个N—N和1个NO键,σ键与π键的个数比是5∶1,C错误;硝基胍的分子式为CH4N4O2,相对分子质量为104,10.4 g该物质的物质的量为=0.1 mol,含有1.1×6.02×1023个原子,D正确。 3.解析:只存在单键的分子中只含有σ键;存在双键或三键的分子中既含有σ键又含有π键;①②⑦三种物质中都只含有一个σ键;只有H2中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键。 答案:①②③⑥⑦⑧　④⑤⑨　①②⑦　⑦ 4.解析:(1)形成的化学键属于轴对称的有:两个s轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键,s轨道与p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键,两个p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键。(2)方式①两个s轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键,故为氢气;方式②s轨道与p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键,故为氯化氢;方式③两个p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键,故为氯气;同时含有③、④、⑤三种方式化学键的物质是氮气,两个氮原子通过2p轨道形成σ键,同时两个p轨道以肩并肩的方式形成2个π键。(3)该有机物中存在碳氢键、碳碳双键、碳碳单键、碳氧双键、碳氧单键、氢氧键,则该分子中有8个σ键,碳碳双键、碳氧双键中有2个π键,碳氢键、碳氧双键、碳氧键、氢氧键为4种极性键,碳碳单键和碳碳双键为非极性键。 答案:(1)①②③　(2)D　B　A　C　(3)8　2　4　有 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $