2025年高二化学寒假衔接讲练 (人教版)寒假预习-第01讲 共价键（学生版）

第01讲共价键模块一思维导图串知识模块二基础知识全梳理（吃透教材）模块三核心考点精准练模块四小试牛刀过关测1．认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键，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。2．了解共价键具有饱和性和方向性。3．知道键能、键长和键角的定义，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。【学习新知】知识点一共价键1．共价键(1)原子间通过______________所形成的相互作用。本质是_________(或__________)的重叠。(2)共价键的特征：共价键具有饱和性和饱和性，饱和性决定分子的_______，方向性决定分子的__________。2．共价键的类型(1)σ键形成由两个原子的s轨道或p轨道“_______”重叠形成类型s­s型s­p型p­p型特征①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_______；②σ键的强度_______。(2)π键形成由两个原子的p轨道“_______”重叠形成p­p型特征①每个π键的电子云由两块组成，它们互为_______，这种特征称为_________；②π键_______旋转；不如σ键牢固，比较容易_______。【交流讨论】下面是乙烷、乙烯、乙炔的球棍模型和空间填充模型：1．观察乙烷、乙烯、乙炔的分子结构，它们的分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成？乙烷乙烯乙炔σ键数目π键数目2．解释乙烯分子中π键是如何形成的？知识点二键参数——键能、键长与键角1．键能键能是指__________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298.15K、101kPa条件下的标准值。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．键角键角是指在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。多原子分子的键角一定，表明共价键具有_______性。键角是描述分子___________的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。【交流讨论】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。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．在不知下列物质键能的前提条件下，你能比较HF、HCl、HBr、HI的稳定性大小吗？你认为键能、键长对分子的化学性质有什么影响？核心考点一：共价键【例1】共价键具有饱和性和方向性。下列有关叙述中不正确的是()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．共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的C．共价键的方向性决定了分子的空间结构D．所有共价键都具有方向性【归纳小结】σ键和π键的特点(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。(4)σ键和π键对分子性质的影响：通常情况下，σ键比π键牢固，π键比较容易断裂，因此含π键的化合物的化学性质比只含σ键的化合物活泼，如乙烯的化学性质比乙烷的活泼。【变式训练1】下列说法正确的是()A．π键是由两个原子的p轨道“头碰头”重叠形成的B．σ键呈镜面对称，π键呈轴对称C．C2H6中的化学键全为σ键，而C2H4中含有σ键和π键D．H2中含有σ键，而Cl2中除含有σ键外还含有π键【变式训练2】有以下物质：①HF②Cl2③H2O④N2⑤C2H4⑥C2H6⑦H2⑧HCN(H—C≡N)，试回答下列问题(用序号回答)：(1)只含有极性键的是____________；只含有非极性键的是____________；既含有极性键又含有非极性键的是________。(2)只有σ键的是________________，既有σ键又有π键的是________。(3)在上述双原子分子中，含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是__________，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________，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________。核心考点二：键参数【例2】下列说法正确的是()A．分子的空间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(X＝F、Cl、Br、I)的键长、键角均相等D．H2O分子中两个O—H的键角为180°【归纳小结】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，与其他元素形成的共价键越稳定。【变式训练】用“>”或“<”填空。(1)比较键长大小：①C—H_______N—H_______H—O；②N2H4分子的N—N________N2分子的N≡N。(2)比较键能大小：C—H_______N—H_______H—O。(3)比较键角大小：①CO2_______NH3；②H2O________NH3。【基础练】1．下列关于键和键的说法中，错误的是()。A．键的电子云图形是轴对称的，键的电子云图形是镜面对称的B．键是原子轨道“头碰头”式重叠，键是原子轨道“肩并肩”式重叠C．两个p轨道不能形成键，只能形成键D．H只能形成键，O可以形成键和键2．人们常用HX表示卤化氢（X代表F、Cl、Br、I），下列说法中，正确的是()。A．形成共价键的两个原子之间的核间距叫做键长B．H—F的键长是H—X中最长的C．H—F是p-p键D．H—F的键能是H—X中最小的3．下列说法中，错误的是()。A．键能是衡量化学键稳定性的参数之一，键能越大，则化学键就越牢固B．键长与共价键的稳定性没有关系C．键角是两个相邻共价键之间的夹角，说明共价键有方向性D．共价键是通过原子轨道重叠并共用电子对而形成的，所以共价键有饱和性4．下列说法中，错误的是()。A．氧原子有两个未成对电子，因而能形成2个共价键B．氧原子可以形成，也可能形成C．已知的分子结构是H—O—O—H，在中只有键没有键D．已知的分子结构是，在中有1个键和2个键5．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。（1）共价键的成键原子只能是非金属原子（）（2）所有的键的强度都比键的大（）（3）在所有分子中都存在化学键（）（4）s-s键与s-p键的电子云形状的对称性相同（）（5）键可以绕键轴旋转，键一定不能绕键轴旋转（）（6）碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍（）（7）键长等于成键两原子的半径之和（）6．共价键具有饱和性和方向性，下列有关叙述不正确的是()

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伸展方向有关

C．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关系

D．共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关7．下列说法正确的是()

A．若把分子写成分子，违背了共价键的饱和性

B．的存在说明共价键不具有饱和性

C．所有共价键都有方向性

D．两个原子轨道发生重叠后，电子仅存在于两核之间8．下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是()A．B．：C．：D．：9．下列对键和键的认识不正确的是()

A．键不属于共价键，是另一种化学键

B．s-s键与s-p键的对称性相同

C．分子中含有共价键，则至少含有一个键

D．含有键的化合物与只含键的化合物的化学性质不同10．下列事实中能够用键能解释的是()A．常温常压下，氯气呈气态而溴单质呈液态B．硝酸是挥发性酸，硫酸是难挥发性的酸C．稀有气体一般难发生化学反应D．氮气在常温下很稳定，化学性质不活泼【提升练】1．下列有关共价键的键参数的比较中，不正确的是()A．键能：C—N<C=N<C≡NB．键长：I—I>Br—Br>Cl—ClC．分子中的键角：H2O>NH3D．乙烯分子中碳碳键的键能：σ键>π键2．已知P元素的价层电子排布为3s23p3，P与Cl形成的化合物有PCl3、PCl5，下列判断正确的是()A．磷原子最外层有三个未成对电子，故只能结合三个氯原子形成PCl3B．PCl3分子中的P—Cl含有π键C．PCl5分子中的P—Cl既含有σ键又含有π键D．磷原子最外层有三个未成对电子，但是能形成PCl5，说明传统的价键理论存在缺陷3．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4．碳、氮、氧、氢是地球上极为丰富的元素。(1)氢气分子的形成过程示意图如图，请据图回答相关问题。氢气分子的形成过程示意图H—H键的键长为_____________，①～⑤中，体系能量由高到低的顺序是___________。

(2)下列说法正确的是___________。

A．一个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D．一个氢气分子中含有一个σ键(3)CO和N2分子中根据电子云重叠的方式不同，都包含的共价键类型有___________，CO、N2的结构可表示为C≡O、N≡N，相关化学键的键能如表：(单位kJ·mol-1)

物质化学键单键双键三键CO3517451071.9N2193418946结合数据说明CO比N2活泼的原因_________________________________________。

(4)某有机物的结构式如图所示，则分子中有_______个σ键，______个π键。

(5)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的—个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生反应的热化学方程式为N2O4(l)+2N2H4(l)3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1038.7kJ·mol-1。若该反应中有4molN—H键断裂，则形成的π键有___________mol。

5．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6；Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素；Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子，与X、Y不同族；W是一种常见元素，可以形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体。(1)Y2分子中存在的σ键和π键个数之比为________。(2)元素X的一种氧化物XO和XY－与Y2结构相似，XO分子内σ键与π键个数之比为________。X、Y与氢元素形成的一种化合物HXY分子中σ键与π键数目之比为________。(3)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程