2020最新高中化学 第二章第1节 共价键 第1课时 共价键的特征和类型课时作业 新人教版必备3
- 格式:doc
- 大小:208.57 KB
- 文档页数:7
促敦市安顿阳光实验学校共价键的特征和类型一、选择题1.下列说法正确的是 09440202( )A.含有共价键的化合物一是共价化合物B.分子中只有共价键的化合物一是共价化合物C.由共价键形成的分子一是共价化合物D.只有非金属原子间才能形成共价键答案:B解析:共价化合物中只含有共价键,而含有共价键的物质不一是共价化合物,可能是单质或离子化合物,故A、C错;电负性之差小于1.7的金属与非金属元素的原子间也可形成共价键,故D错。
2.共价键具有饱和性和方向性,下列关于共价键这两个特征的叙述中,不正确的是 09440203( )A.共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决的B.共价键的方向性是由成键原子的轨道的方向性决的C.共价键的饱和性决了分子内部原子的数量关系D.共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关答案:D解析: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了该原子形成的共价键具有饱和性,这一饱和性也就决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,故B项正确、D项错误。
3.下列四组物质中只含有共价键的是 09440204( )A.H2、O3、C60、N60、B.Na、S8、NaCl、Na2O2、NaHCO3C.P4、Br2、H2O2、Xe、XeF4D.NH4HCO3、N2H4、NH3、、KNO3答案:A4.从电负性的角度来判断下列元素之间易形成共价键的是 09440205 ( )A.Na和Cl B.H和ClC.K和F D.Ca和O答案:B解析:本题主要考查共价键的形成条件,非金属原子之间易形成共价键,活泼的金属原子和活泼的非金属原子之间易形成离子键。
结合电负性与元素的性质之间的关系,我们可以得到元素的电负性差值越大,越易形成离子键;差值越小,越易形成共价键。
共价键第1课时◆教学目标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、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、C2H2等分子的成键类型。
◆教学重难点1.从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质。
2.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。
◆教学过程一、新课导入假如发生了大灾难,人类全部的科学知识只能概括为一句话传诸后世,那么这句话应该是“万物皆原子构成”。
——1965年诺贝尔奖得主,理查德·费曼在之前的学习中,我们已经了解了:宏观物质是由微观粒子组成的。
【分享交流】微观粒子包含哪些种类?它们分别组成了哪些物质?你能各举出一些例子么?这些微粒在形成物质的过程中,形成了怎样的化学键?我们常说形成共价键时“电子成对”,电子是带负电的,两个负电的东西为何会主动靠近?这其中的本质是什么?【思考讨论】写出H2、Cl2、HCl的电子式,通过电子式分析为何它们是稳定的物质?你认为是否存在H3、H2Cl、Cl3这样的物质?说出你判断的理由。
第IV A族的元素与H能形成CH4、SiH4等;第V A族的元素与H能形成NH3、PH3等;第VIA族的元素与H能形成H2O、H2S等;第VIIA族的元素与H能形成HF、HCl等;从中你发现了怎样的规律?用自己的语言总结。
你能从价电子结构的角度解释原因么?二、讲授新课一、共价键共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
两原子之间每共用一对电子,彼此的电子数增加1个。
因此:第IV A族元素的原子价电子为4个,要达到8电子结构,需要共用4对电子;第V A族元素的原子价电子为5个,要达到8电子结构,需要共用3对电子;第VIA族元素的原子价电子为6个,要达到8电子结构,需要共用2对电子;第VIIA族元素的原子价电子为7个,要达到8电子结构,需要共用1对电子;原子通过共用一定数量的电子对即可达到稳定结构,共价键的数量也由此确定,不会一直增加下去。
共价键第一课时习目标:1知道键的概念,能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程。
2知道共价键的主要类型δ键和π键。
3说出δ键和π键的明显差别和一般规律。
教重点:解σ键和π键的特征和性质教难点:σ键和π键的特征教过程:【复习提问】什么是键?物质的所有原子间都存在键吗?[生活动]请同们思考,填写下表:离子合物和共价合物的区别H的形成过程:一、共价键1.共价键的形成条件和本质定义:间通过形成形成共价键。
2共价键的本质:成键原子相互接近时,原子轨道发生重叠,自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对,两原子核间的电子云密度增加,体系能量降低 [讨论 交流] 列表比较σ键和π键键π键【探究】1已知氮分子的共价键是三键(N 三N),你能模仿图2—1、图2—2、图2—3,通过画图描述吗?(提示:氮原子各自用三个p 轨道分别跟另一个氮原子形成1个σ键和两个π键 例1:画出下列物质的电子式,并指出其中的键类型 NH 3 H 2O 2 N Mg 2 N 2O 2 NOH【探究】2钠和氯通过得失电子同样形成电子对,为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用形成共价键而形成离子键呢?你能从电子的电负性的差别解吗?讨论后填写下表: 两原子 相同或相近(2) 一般成键原子有 (3) 成键原子的原子轨道在空间上发生重叠【探究】3乙烷: σ键 乙烯 : σ键π键乙炔:σ键π键2.共价键的特征:饱和性:共价键饱和性是指每个原子形成共价键的目是确定的。
方向性:根据电原,成键电子云越密集,共价键越强。
要使成键的原子轨道最大程度地重叠,原子轨道必须沿一定方向重叠。
相关知识:画出、p电子云的示意图例:下列分子中,原子的最外层不能都满足8电子稳定结构的是()A.O2 B.P3.P5D.SO2ENO2FSO3GH2O2二、共价键的分类比较1.σ键和π键2.特殊的共价键-配位键共用电子对由提供,共享的共价键叫,简称。
例:用电子式表示出NH4+、H3O+的形成过程NH4+: H3O+:【随堂练习】1关于乙醇分子的说法正确的是 ( )A分子中共含有8个极性键 B分子中不含非极性键分子中只含σ键 D分子中含有1个π键2、下列物质中能证明某合物中一定有离子键的是()A.可溶于水 B.熔点较高.水溶液能导电D.熔融状态能导电3、下列关于键的叙述中,正确的是A.离子合物可以含共价键 B.共价合物可能含离子键.离子合物中只含离子键 D.共价合物中不含离子键4、下列分子中,原子的最外层不能都满足8电子稳定结构的是()A.O2 B.P3NO2D H2O2。
《共价键》教学设计一、课标解读“共价键”是《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》中模块2物质结构与性质的主题2微粒间的相互作用与物质的性质中的内容。
1.内容要求认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键,了解共价键具有饱和性。
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.学业要求能说出共价键的主要类型、特征和区别。
能比较σ键和π键的联系和区别。
能说明H2、Cl2、HCl、乙烷、乙烯和乙炔等典型物质的成键类型。
二、教材分析本节内容的功能价值是提高学生的宏观辨识与微观探析能力,能从原子、分子水平分析常见物质及其反应的微观特征,能从宏观与微观结合的视角对物质及其变化进行分类和表征。
新旧人教版教材在本节内容上没有较大的改动。
新教材将旧教材中“我们学过电子云,如何将电子云的概念来进一步理解共价键呢?”改为“我们学过原子轨道,如何将原子轨道的概念来进一步理解共价键呢?”将“电子云”变更为“原子轨道”,使得化学用语更加规范。
新人教版教材注重前后知识衔接的逻辑关系,前面学习的内容,在后续内容中不断得到应用。
在第一章第一节《原子结构》中运用电子云轮廓图形象地描述了原子轨道,到本节中再介绍共价键时,可以直接采用原子轨道相互重叠而形成共价键的过程,简明扼要地阐明了共价键的本质和特征,体现了原子轨道与共价键知识的前后衔接。
三、学情分析构成物质的微粒之间存在着相互作用。
通过必修一化学键的学习,学生已经初步了解了什么是共价键,通过第一章第一节《原子结构》的学习,学生已经学会运用电子云轮廓图形象地描述了原子轨道,并掌握常见元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式。
在本节中再介绍共价键时,可以直接采用原子轨道相互重叠而形成共价键的过程,简明扼要地阐明了共价键的本质和特征体现了原子轨道与共价键知识的前后衔接。
本节课的学习也会对之后《分子的空间结构》的学习打下基础。
高二学生处于具体思维向抽象思维发展的中期,学生具有一定的抽象思维能力及空间想象能力,但仍需要借助一定的直观教学手段帮助学生理解三维空间想象能力。
第二章分子结构与性质第一节共价键第1课时共价键知识点一共价键的本质及特征的考查1.下列不属于共价键成键因素的是( )A.共用电子对在两原子核之间出现的概率高B.共用的电子必须配对C.成键后体系能量降低,趋于稳定D.两原子体积大小要适中2.一般认为,两元素电负性之差大于1.7时易形成离子键,小于1.7时易形成共价键。
根据表中的数据,从电负性的角度判断下列元素之间易形成共价键的一组是( )元素N a M g A l H C O C l电负性0.9 1.2 1.5 2.1 2.5 3.5 3.0①Na和Cl ②Mg和Cl ③Al和Cl ④H和O ⑤Al和O ⑥C 和ClA.①②⑤B.③④⑥C.④⑤⑥D.全部知识点二共价键的类型的考查3.下列说法中不正确的是( )A.σ键是原子轨道以“头碰头”的方式相互重叠B.π键的电子云形状与σ键的电子云形状相同C.两个原子形成多个共价键时,σ键只有一个D.形成共价键时原子轨道之间重叠程度越大,体系能量越低,键越稳定4.在氯化氢分子中,形成共价键的原子轨道是( )A.氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道B.氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道C.氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道D.氯原子的3p轨道和氢原子的2s轨道5.N2F2分子中四个原子都在同一平面内,由于几何形状的不同,存在顺式和反式两种同分异构体。
据此判断N2F2分子中两个N原子之间化学键的组成为( )A.一个σ键和两个π键B.仅有一个σ键C.仅有一个π键D.一个σ键和一个π键6.某有机物的结构如下:则分子中有个σ键, 个π键。
7.下列说法不正确的是( )A.在1个CH 2CH—C≡N中含有6个σ键,3个π键B.两个原子形成的多个共价键中,π键可以是一个或多个C.s能级的电子与s能级的电子间形成的键一定是σ键,p能级的电子与p能级的电子间形成的键一定是π键D.共价键一定有原子轨道的重叠8.下列分子式及结构式中成键情况不合理的是( )A.CH3N:B.CH2SeO:SeC.CH4S:D.CH4Si:9.下列物质的分子中既有σ键又有π键的是 ( )A.H2SB.Cl2C.CS2D.H2O210.下列关于共价键的说法不正确的是()A.在双键中,σ键比π键稳定B.N2与CO分子中σ键和π键个数对应相等C.两个原子形成共价键时至少有1个σ键D.HCHO分子中σ键与π键个数比为2∶111.下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构,下列说法错误的是( )图L2-1-1A.32 g S8中含有0.125 mol σ键B.SF6是由极性键构成的分子C.1 mol C2H2中有3 mol σ键和2 mol π键D.1 mol S8中含有8 mol S—S键12.据报道,大气中存在一种潜在的温室气体SF5—CF3,虽然其数量有限,但它是已知气体中吸热最高的气体。
第二章第一节第1课时共价键的特征和类型基础巩固一、选择题1.下列关于化学键的说法不正确的是( D )A.化学键是一种作用力B.化学键可以是原子间作用力,也可以是离子间作用力C.化学键存在于分子内部D.化学键存在于分子之间解析:化学键是分子内原子之间强烈的相互作用,不是分子间作用力。
2.共价键具有饱和性和方向性,下列关于共价键这两个特征的叙述中,不正确的是( D )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的轨道的方向性决定的C.共价键的饱和性决定了分子内部原子的数量关系D.共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关解析: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,故B项正确、D项错误。
3.关于乙醇分子的说法正确的是( C )A.分子中共含有8个极性键B.分子中不含非极性键C.分子中只含σ键D.分子中含有1个π键解析:乙醇的结构简式为CH3CH2OH,共有8个共价键,其中C—H、C—O、O—H键为极性键,共7个,C—C键为非极性键,由于全为单键,故无π键。
4.已知:元素X的电负性数值为2.5,元素Y的电负性数值为3.5,元素Z的电负性数值为1.2,元素W的电负性数值为 2.4。
你认为上述四种元素中,最容易形成共价键的是( B )A.X与Y B.X与WC.Y与Z D.Y与W解析:一般来说,电负性小于1.8的为金属,且电负性越小,金属性越强;电负性大于1.8的为非金属,且电负性越大,非金属性越强,电负性差别小的两元素最可能形成共价键。
5.下列表示原子间形成共价键的化学用语正确的是( D )解析:H2O2、HF都为共价化合物,其正确的电子式应不带“[]”,无阴、阳离子。
NH3为共价化合物,结构式中未共用的孤电子对不写在元素符号的周围。
6.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 )A.CH4与NH3B.C2H6与C2H4C.H2与Cl2D.Cl2与N2解析:A项中全是s-pσ键;而B项中C2H6只存在σ键,而C2H4存在σ键和π键;C项中H2为s-sσ键,Cl2为p-pσ键;D项中Cl2中只存在σ键,而N2中存在σ键和π键。
7.下列物质的分子中既有σ键又有π键的是( D )①HCl②H2O ③N2④H2O2⑤C2H4⑥C2H2A.①②③B.③④⑤⑥C.①③⑤D.③⑤⑥解析:当两个原子间能形成多对共用电子对时首先形成一个σ键,另外的原子轨道形成π键。
N2中存在叁键:一个σ键、两个π键,C2H4中存在C===C双键:一个σ键、一个π键,C2H2中存在C≡C叁键:一个σ键、两个π键。
8.下列说法不正确的是( C )A.σ键比π键重叠程度大,形成的共价键强B.两个原子之间形成共价键时,最多有1个σ键C.气体单质分子中,一定有σ键,可能有π键D.N2分子中有1个σ键,2个π键解析:σ键的“头碰头”重叠比π键“肩并肩”重叠的程度大,所以σ键强,故A 正确;s电子只能形成σ键,p电子间优先形成1个σ键且只能形成1个σ键,所以两个原子之间最多有1个σ键,故B正确;稀有气体是单原子分子,不存在化学键,故C错误;N2分子的结构式为N≡N,而三键是由1个σ键和2个π键组成,故D正确。
二、非选择题9.A、B、C、D、E、F为6种短周期主族元素,它们的核电荷数依次递增,已知:B原子核外最外层电子数是次外层电子数的两倍,电子总数是E原子电子总数的1/2,F是同周期元素中原子半径最小的元素:D2-与E2+的电子层结构相同。
B与D可以形成三原子化合物甲;A是非金属元素,且A、C、F可形成离子化合物乙。
请回答:(1)F元素的名称是__氯____,E的元素符号是__Mg____。
(2)写出化合物乙的电子式______。
(3)化合物甲有__2____个σ键,__2____个π键。
(4)B、C、D三种元素组成的气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是__H2O>NH3>CH4____。
解析:由B原子核外最外层电子数是次外层电子数的两倍,知B为碳元素;由B的电子总数是E电子总数的1/2,知E是12号元素Mg;A、B、C、D、E、F为6种短周期主族元素,它们核电荷数依次递增,则F必是第三周期元素,F是同周期元素中原子半径最小的元素,则F为氯元素;D2-与E2+的电子层结构相同,则D为O元素,C是介于碳和氧之间的元素,即为氮元素;A是非金属元素且A、C、F可形成离子化合物乙,则A为H元素,乙为NH4Cl;B与D可以形成三原子化合物甲,甲为CO2,其结构式为O===C===O,一个双键中有一个σ键,1个π键。
10.有以下物质:①HF,②Cl2,③H2O,④N2,⑤C2H4,⑥C2H6,⑦H2,⑧H2O2,⑨HCN(H—C≡N)。
(1)只含有极性键的是__①③⑨____;只含有非极性键的是__②④⑦____;既有极性键又有非极性键的是__⑤⑥⑧____。
(2)只有σ键的是__①②③⑥⑦⑧____;既有σ键又有π键的是__④⑤⑨____。
(3)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是__⑦____。
(4)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__①③⑤⑥⑧⑨____。
(5)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__②④⑤⑥⑧⑨____。
解析:(1)由同一种非金属元素形成的共价键是非极性共价键,由不同种非金属元素形成的共价键是极性键,故只含有极性键的是①、③、⑨;只含有非极性键的是②、④、⑦;既有极性键又有非极性键的是⑤、⑥、⑧。
(2)σ键是“头碰头”的方式形成的,而π键是以“肩并肩”的方式形成的,即单键都是σ键,而双键或三键才含有π键,故只有σ键的是①、②、③、⑥、⑦、⑧;既有σ键又有π键的是④、⑤、⑨。
(3)构成H2的H原子都是只有s轨道,故含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的只能是H2。
(4)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,说明σ共价键中一定含有H原子,故正确答案为①、③、⑤、⑥、⑧、⑨。
(5)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,说明构成这种σ键的原子中一定没有H原子,故正确答案为④、⑤、⑥、⑧、⑨。
11.a、b、c、d为四种由短周期元素组成的中性粒子,它们都有14个电子,且b、c、d都是共价型分子。
回答下列问题:(1)a单质可由原子直接构成,a单质可用作半导体材料,其原子核外电子排布式为__1s22s22p63s23p2____。
(2)b是双核化合物,常温下为无色无味气体,b的化学式为__CO____。
人一旦吸入b 气体后,就易引起中毒,是因为__CO一旦被吸入肺里后,会与血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白丧失输送氧气的能力____而中毒。
(3)c是双核单质,写出其电子式__︰N⋮⋮N︰____。
c分子中所含共价键的类型为__非极性键____(填“极性键”或“非极性键”)。
(4)d是四核化合物,其结构式为__H-C≡C-H____;d分子内所含σ键的数目是__3____,π键的数目是__2____,σ键的强度比π键的强度__大____,原因是__形成σ键的原子轨道的重叠程度比π键的重叠程度大,形成的共价键强____。
能力提升一、选择题1.现有如下各说法:①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合;②金属和非金属化合形成离子键;③离子键是阳离子、阴离子的相互吸引;④根据电离方程式:HCl===H++Cl-,判断HCl分子里存在的离子键;⑤H2分子和Cl2分子的反应过程是H2、Cl2分子里共价键发生断裂生成H、Cl原子,而后H、Cl原子形成离子键的过程;⑥任何物质内都存在化学键。
上述各种说法正确的是( B )A.①②⑤正确B.都不正确C.④正确,其他不正确D.仅①不正确解析:水中存在分子内H、O原子之间的相互作用,分子间的H、O原子也存在相互作用,而化学键只指分子内相邻原子间强烈的相互作用。
故①叙述不正确。
离子键不是存在于任何金属和非金属微粒间,只有活泼金属和活泼非金属化合时,才可形成离子键。
故②叙述不正确。
在离子化合物中,阴、阳离子间存在相互作用,但不单指相互吸引力,还有相互排斥力。
故③叙述也不正确。
HCl分子中不存在离子,它属于共价化合物,分子中没有离子键。
故④叙述不正确。
化学反应的本质是旧键断裂、新键形成的过程,但HCl中存在共价键而非离子键。
故⑤叙述不正确。
稀有气体分子为单原子分子,它们不含化学键,故⑥错。
2.下列变化中释放能量的是( D )A.1s22s22p63s1―→1s22s22p6B.N≡N(g)―→N(g)+N(g)C.2p2x2p1y2p1z―→2p1x2p1y2p2zD.2H(g)―→H—H(g)解析:A项失去3s电子,要吸收能量;B项共价键断裂,吸收能量;C项2p x、2p y、2p z的能量相等,无能量变化;D项,形成共价键,释放能量。
3.如图表示氢原子的电子云重叠示意图。
以下各种说法中错误的是( C )A.图中电子云重叠意味电子在核间出现的机会多B.氢原子的核外的s电子重叠形成共价键C.氢原子的核外电子呈云雾状,在两核间分布得密一些,将两核吸引D.氢原子之间形成σ键,s-sσ键没有方向性解析:电子云是对核外电子运动状态的一种形象描述,并不是指电子呈云雾状,图中“小黑点”的疏密只表示电子出现概率的大小。
4.下列用电子式表示物质的形成过程正确的是( D )解析:A项中HCl是共价化合物,电子式为;B项中NaBr为离子化合物,电子式为;C项中MgF2的电子式为。
D项正确。
5.下列说法正确的是( A )A.1 mol C n H2n+2分子中含有(3n+1)mol共价键B.Na2O2和Na2O晶体中阳离子与阴离子的数目比相同,化学键类型也相同C.只含有非金属元素的化合物中只有共价键D.电负性之差小于1.7的两种元素的原子间一定形成共价键解析:本题考查共价键的形成和存在。
烷烃分子中只有C—C键和C—H键,1个C n H2n+2分子中含有(n-1)个C—C键和(2n+2)个C—H键,A项正确;Na2O2和Na2O中Na+与O2-2、Na +与O2-数目比均为2︰1,但Na2O2中有非极性键而Na2O中无共价键,B项不正确;NH4Cl等铵盐中有离子键、电负性之差小于1.7的Na与H、K与H等均形成离子键,C、D项不正确。
6.下列说法正确的是( C )A.Cl2是双原子分子,H2S是三原子分子,这是由共价键的方向性决定的B.H2O与H2S的空间结构一样是由共价键的饱和性决定的C.并非所有的共价键都有方向性D.两原子轨道发生重叠后,电子在两核间出现的概率减小解析:s轨道是球形对称,所以s-sσ键无方向性,其他所有的共价键都有方向性。