化学选修3鲁科版第二章训练2 共价键的键参数

第1节共价键模型“臭氧空洞”的危害已被人类所认识人。

南极上空部分区域臭氧接近消失。

“行善的臭氧”，是那些在高空大气平流层中的臭氧，它们能抵挡有害的紫外线，保护地球生物，降低我们接受日照后患皮肤癌的几率。

人类呼吸的氧气是由两个氧原子构成，而臭氧都是由三个氧原子组成。

同是氧原子构成的分子，其性质为什么不同呢？显然是因为其结构不同引起的。

氧气和臭氧中有怎样的化学结构呢？对共价键的学习肯定能帮你理解其中的奥秘。

一细品教材一、共价键1、化学键的定义：分子里相邻的原子之间强烈的相互作用叫化学键。

分子里原子之间的相互作用，按作用的强度分类分为两种，一种是强烈的，一种是微弱的，化学键是强烈的相互作用，而不是微弱的相互作用。

化学键是使原子（广义原子）相互联结形成分子（广义分子）的主要因素，化学键包括共价键、离子键、金属键三种类型。

关于化学键的理解：“分子”是广义的分子，它不仅指H2、H2O、CO2、H2SO4等分子，还包括C（金刚石和石墨），Si、SiO2、NaC1、CaC12、Al、Cu等物质。

“原子”也是广义的原子，它不仅指H、O、Cl、S等原子，还包括Na+、Cl－等离子。

2、共价键的形成及本质（1）定义：原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键。

（2）共价键形成和本质共价键形成的本质：当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配对成键，两原子核间的电子云密度增大，体系的能量降低。

如：当两个氢原子相互接近时，若两个氢原子核外电子的自旋方向相反，它们接近到一定距离时，两个1s轨道发生重叠，电子云在两原子核之间出现的机会增大。

随着核间距离的减小，核间电子出现的机会增大，体系的能量降低，达到能量最低状态。

核间距进一步减小时，两原子间的斥力使体系的能量升高，这种排斥作用又将氢原子推回到平衡位置。

如图2-1：2-1注意：自旋相反的未成对电子可配对形成共价键。

成键电子的原子轨道尽可能达到最大程度的重叠。

选修三第2单元错题测试1．下列说法正确的是()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原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的2．已知1mol气态基态氢原子完全结合形成氢气时，释放的最低能量为218kJ·mol－1，下列说法正确的是()A．H—H键的键能为218kJ·mol－1B．H—H键的键能为436kJ·mol－1C．1mol气态氢原子的能量低于0.5molH2的能量D．1molH2完全分解至少需要218kJ的能量3．化学反应可视为旧键的断裂和新键的形成过程。

化学键的键能是形成化学键时释放的能量。

已知白磷和P4O6的分子结构如下图所示，现提供以下化学键的键能(kJ·mol－1)：P—P：198P—O：360O==O：498，则反应P4(白磷)＋3O2===P4O6的反应热ΔH为() A．－1638kJ·mol－1B．＋1638kJ·mol－1C．－126kJ·mol－1D．＋126kJ·mol－1第3题第4题4．上图是乙烯分子的模型，对乙烯分子中的化学键分析正确的是()A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键C．C、H之间是sp2杂化形成σ键，C、C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键D．C、C之间是sp2杂化形成σ键，C、H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键5．下列有关共价键的键参数的说法不正确的是()A．CH4、C2H4、CO2分子中的键角依次增大B．HF、HCl、HBr分子中的键长依次增长C．H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小D．分子中共价键的键能越大，分子的熔、沸点越高6．下列有关键角与分子立体构型的说法不正确的是()A．键角为180°的分子，立体构型是直线形B．键角为120°的分子，立体构型是平面三角形C．键角为60°的分子，立体构型可能是正四面体形D．键角为90°～109°28′之间的分子，立体构型可能是V形7．下列分子或离子中，中心原子未用来成键的电子对最多的是()A．SF6 B．NH3 C．H2S D．BCl38．乙醇分子中氧原子的价层电子对数为()A．1 B．2 C．3 D．49．下列有关NH3和BF3的说法正确的是()A．NH3和BF3的立体构型都是三角锥形B．NH3中N原子上有1对孤电子对，BF3中B原子上无孤电子对C．NH3和BF3形成的化合物NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构D．NH3和BF3的中心原子的价层电子对数均为410．短周期主族元素A、B可形成AB3分子，下列有关叙述正确的是()A．若A、B为同一周期元素，则AB3分子一定为平面正三角形B．若AB3分子中的价电子个数为24，则AB3分子可能为平面正三角形C．若A、B为同一主族元素，则AB3分子一定为三角锥形D．若AB3分子为三角锥形，则AB3分子一定为NH311．根据等电子原理判断，下列说法中错误的是()A．B3N3H6分子中所有原子均在同一平面上B．B3N3H6分子中存在双键，可发生加成反应C．H3O＋和NH3互为等电子体，均为三角锥形结构D．CH4和NH＋4互为等电子体，均为正四面体结构12．下列关于原子轨道的说法正确的是()A．杂化轨道形成共价键时，只能形成σ键不能形成π键B．凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键C．凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子，其立体构型都是正四面体形D．CH4中的sp3杂化是4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来形成的1314A．由于冰中的水分子间存在氢键，所以其密度大于液态水B．可以用氢键解释接近沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式(H2O)计算出来的相对分子质量大C．分子间氢键和分子内氢键都会使熔、沸点升高D．每个水分子内平均含有两个氢键15．下列不能形成配位键的组合是()A．Ag＋、NH3B．H2O、H＋C．Co3＋、CO D．Ag＋、H＋16．在NH＋4中存在4个N—H共价键，则下列说法正确的是()A．4个共价键的键长完全相同B．4个共价键的键长完全不同C．原来的3个N—H键的键长完全相同，但与通过配位键形成的N—H键不同D．4个N—H键键长相同，但键能不同17．现有下列微粒：①N2H＋5；②CH4；③OH－；④NH＋4；⑤Fe(CO)3；⑥Fe(SCN)3；⑦H3O＋；⑧Ag(NH3)2OH。

第二章分子结构与性质一.共价键1.共价键的本质及特征共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。

2.共价键的类型①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。

②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。

③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。

3.键参数①键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。

②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。

③键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。

④键参数对分子性质的影响：键长越短，键能越大，分子越稳定．4.等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近。

二.分子的立体构型1．分子构型与杂化轨道理论杂化轨道的要点：当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。

杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形状不同。

2．分子构型与价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。

(1)当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致；(2)当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。

3.配位化合物（1）配位键与极性键、非极性键的比较（2）配位化合物①定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。

②组成：如[Ag(NH3)2]OH，中心离子为Ag＋，配体为NH3，配位数为2。

三.分子的性质1．分子间作用力的比较2．分子的极性(1)极性分子：正电中心和负电中心不重合的分子。

(2)非极性分子：正电中心和负电中心重合的分子。

3．溶解性(1)“相似相溶”规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂．若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。

第2课时共价键的键参数[学习目标定位] 1.知道键能、键长、键角等键参数的概念，能用键参数说明简单分子的某些性质。

2.学会键能与反应热相互求算的方法。

一共价键参数1．键能(1)键能是在101.3kPa、298K条件下，断开1molAB(g)分子中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量。

常用E A－B表示。

键能的单位是kJ·mol－1。

如，断裂1molH—H键吸收的最低能量为436.0kJ，即H—H键的键能为436.0kJ·mol－1。

(2)根据下表中的H—X键的键能回答下列问题：①若使键断裂为气态原子，则发生的能量变化是吸收863.6_kJ的能量。

②表中共价键最难断裂的是H—F，最易断裂的是H—I。

③由表中键能大小数据说明键能与分子稳定性的关系：HF、HCl、HBr、HI的键能依次减小，说明四种分子的稳定性依次减弱，即HF分子很稳定，最难以分解，HI分子最不稳定，易分解。

2．键长(1)键长是指形成共价键的两个原子之间的核间距，因此原子半径决定化学键的键长，原子半径越小，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，往往键能越大，这表明共价键越稳定，反之亦然。

(3)下列三种分子中：①H2、②Cl2、③Br2，共价键的键长最长的是③，键能最大的是①。

3．键角(1)键角是指在多原子分子中，两个化学键的夹角。

在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性，因此键角决定着共价分子的立体构型。

(2)根据空间构型分析下列分子的键角直线形180°CO2、CS2、CH≡CH[[活学活用]1．下列说法中正确的是( )A．双原子分子中化学键的键能越大，分子越稳定B．双原子分子中化学键键长越长，分子越稳定C．双原子分子中化学键键角越大，分子越稳定D．在双键中，σ键的键能要小于π键的键能答案 A解析在双原子分子中没有键角，故C项错；当其键能越大，键长越短时，分子越稳定，故A项对，B项错；D项中σ键的重叠程度要大于π键的，故σ键的键能要大于π键的键能。

2023-2024学年鲁科版高中化学单元测试学校：__________ 班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2．请将答案正确填写在答题卡上;一、选择题（本大题共计15小题，每题3分，共计45分）1.下列分子中碳原子的杂化方式均为 sp^3杂化的是（）A.\ C_60B.环吡咯C.\ 18-冠—\ 6D.氧化石墨烯【答案】C【解析】 A． C_60中的碳原子以双键连接，所以采取的是 sp^2杂化，故 A错误；B．环吡咯中有的碳碳之间以单键相连，有的碳碳之间通过双键相连，分别采取sp^3、sp^2杂化，故 B错误；C． 18-冠 -6中的碳原子均以单键相互连接，所以均采取 sp^3杂化，故 C正确；D．氧化石墨烯中有的碳原子成单键，有的成双键，分别采取 sp^3、 sp^2杂化，故 D错误；故选： C。

2.已知 W、 X、 Y、 Z是四种原子序数依次增大的短周期元素。

甲、乙、丙分别是 W与X、 Y、 Z形成的 18电子二元化合物，且都存在极性键和非极性键。

下列说法正确的是（）A. 最简单氢化物沸点：\ Xgt YB. 原子半径：\ Xgt Ygt Zgt WC. \ X的最高价氧化物对应水化物是一元强酸D. 常温下，甲、乙、丙都是液体且都具有对称结构【答案】B【解析】根据题干信息可知 W是氢，氢和碳、氮、氧都能形成既有极性键和非极性键的 18电子微粒，甲、乙、丙分别是 CH_3 CH_3、 N_2 H_4、 H_2 O_2，则 X是碳， Y是氮， Z是氧，据此回答：A．因为氨气分子间有氢键，简单氢化物沸点甲烷比氨气的低，故 A错误；B．同周期元素的原子，原子序数越大，半径越小，则原子半径 C \gt N \gt O \gt H，故B正确；C．碳酸是二元弱酸，故 C错误；D．常温下 CH_3 CH_3是气体，故 D错误；故选 B。

第2课时共价键的键参数A级必备知识基础练1.反映共价键强弱的物理量是( )A.键能B.键能、键长C.键能、键长、键角D.键长、键角2.下列说法正确的是( )A.键能越小,表示化学键越牢固,难以断裂B.两原子核越近,键长越长,化学键越牢固,性质越稳定C.破坏化学键时消耗能量,而形成新的化学键时则释放能量D.键能、键长只能定性地分析化学键的特性3.下列化学键中,键的极性最强的是( )A.C—F键B.C—O键C.C—N键D.C—C键4.下列有关化学键知识的比较肯定错误的是( )A.键能:C—N键<C N键<C≡N键B.键长:I—I键>Br—Br键>Cl—Cl键C.分子中的键角:H2O>CO2D.相同元素原子间形成的共价键是非极性共价键5.能说明BF3分子中四个原子在同一平面的理由是( )A.任意两个键的夹角均为120°B.B—F键是非极性共价键C.三个B—F键的键能相同D.三个B—F键的键长相等6.氰气的化学式为(CN)2,结构式为N≡C—C≡N,其性质与卤素单质相似,下列叙述正确的是( )A.分子中既有极性键,又有非极性键B.分子中N≡C键的键长大于C—C键的键长C.分子中含有2个σ键和4个π键D.(CN)2不能与氢氧化钠溶液发生反应7.(2021山东青岛第二中学高二检测)根据下表中所列的键能数据,判断下列分子中最不稳定的是( )A.HClB.HBrC.H2D.Br28.下列分子中键角最大的是( )A.CH4B.NH3C.H2OD.CO29.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.C—H键比Si—H键的键长短,故CH4比SiH4更稳定B.因为H—O键的键能小于H—F键的键能,所以O2与H2反应的能力比F2强C.水分子可表示为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,消耗的能量为926 kJ10.能够用键能的大小作为主要依据来解释的是( )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,而硫酸、磷酸是难挥发性酸C.稀有气体一般难发生化学反应D.空气中氮气的化学性质比氧气稳定B级关键能力提升练以下选择题中有1~2个选项符合题意。

课后集训基础过关1.当H原子和F原子沿z轴结合成HF分子时，F原子中和H原子对称性不一致的轨道是（)A.1s B。

2s C。

2p x D.2p z解析:s轨道无论沿何轴结合,均对称。

答案：C2。

下列说法不正确的是( ）A。

双键、叁键都含有π键B。

成键原子间原子轨道重叠愈多,共价键愈牢固C.因每个原子未成对电子数是一定的,故配对原子个数也一定D.每一个原子轨道在空间都具有自己的方向性解析：对D选项举反例，如s轨道的形状是球形对称的，它无方向性。

答案：D3.下列说法中不正确的是（)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，最多有一个σ键C。

气体单质中,一定有σ键，可能有π键D。

N2分子中有一个σ键，2个π键解析：气体单质分子中，可能有σ键,如Cl2，可能有π键，如N2，也可能没有化学键，如稀有气体。

答案：C4。

只有在化合物中才能存在的化学键是( )A。

离子键 B.共价键C。

极性键D.非极性键解析：离子键只存在于离子化合物中，共价键可存在于共价化合物、非金属单质或离子化合物中，极性键是由两种不同元素的原子形成的共价键,只能存在于化合物中,如H2O、NaOH等，非极性键是由同种元素的原子形成的共价键，可存在于非金属单质中，也可存在于化合物中，如Na2O2、H2O2等.极性键和非极性键构成了共价键，离子键和共价键从属于化学键。

答案：AC5。

下列分子含有的电子数目与HF相同,且只有两个极性共价键的是（)A.CO2B.N2OC.H2O D。

CH4解析:1个HF分子含10个电子,题目给出四种物质中只有CH4、H2O 为10个电子，1个CH4分子含4个C—H键，1个H2O分子含2个O—H键.答案：C6.试指出下列物质中,键能最大的是（)A.F2B。

Cl2C。

Br2 D.I2解析：从Cl2到I2,分子中原子间的距离变大，作用力减小，键能则减小，而F2分子中两个氟原子间的距离最小，分子内非极性键电子对互相排斥,致使F2的键能比Cl2小，故Cl2的键能最大。