第05讲共价键 2022-2023学年高二化学同步精品讲义(人教2019选择性必修2 )

知识点一：

一、共价键

1．共价键的概念和特征

原子间通过 所形成的相互作用。

微点拨

【答案】共用电子对

2．共价键的类型(按成键原子的原子轨道重叠方式分类) (1)σ键

形成 由成键原子的s 轨道或p 轨道“头碰头”重叠形成

类型

s-s 型

共价键的方向性决定了分子的立体构型，并不是所有共价键都具有方向性，如两个s 电子形成共价键时就没有方向性。 知识精讲

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第05讲 共价键

s-p型p-p型

特征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

(2)π键

形成由两个原子的p轨道“”重叠形成p­p π键

特征π键的电子云形状与σ键的电子云形状有明显差别：每个π键的电子云由两块组成，它们互为，这种特征称为；π键旋转；不如σ键，较易

(3)判断σ键、π键的一般规律

共价单键为键；共价双键中有一个键，另一个是键；共价三键由一个键和两个键构成。

【答案】连线不变轴对称肩并肩镜像镜面对称不能牢固断裂σ σ π σ π

【即学即练1】

1．下列关于σ 键和π键的说法不正确的是

A．σ 键能单独形成，π键不能单独形成

B．σ 键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转

C．双键中一定有一个σ 键，一个π键，三键中一定有一个σ 键，两个π键

D．CH3-CH3、CH2=CH2、CH≡CH中的σ 键都是C-C键，所以键能都相同

【答案】D

【解析】A．分子中可只含σ键，但含π键时一定含σ键，则σ键一般能单独形成，而π键一般不能单独形成，A正确；

B．σ键为球对称，π键为镜面对称，则σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转，B 正确；

C．双键、三键中均只含1个σ键，其余为π键，则碳碳双键中有一个σ键，一个π键，碳碳三键中有一个σ键，两个π键，C正确；

D．三种分子中分别含C-C、C=C、C≡C键和C-H键，所以σ键也包含C-H键，且碳原子与碳原子之间的键长、键能均不相同，D错误；

答案选D。

2．下列分子中既含σ键，又含π键的是

A ．①

B ．②

C ．③

D ．④

【答案】D

【解析】A ．水中只含σ键，A 错误； B ．乙醇中只含σ键，B 错误； C ．氨气中只含σ键，C 错误；

D ．乙醛中含醛基，存在碳氧双键，既含σ键，又含π键的，D 正确； 故选D 。

3．下列物质中含有非极性共价键的是 A ．2CO B ．2F

C ．2MgCl

D ．HClO

【答案】B

【解析】A ．2CO 中碳原子和氧原子之间存在极性共价键，A 不选； B ．2F 中只有F-F 非极性键，B 选；

C ．2MgCl 中只存在镁离子和氯离子之间的离子键，C 不选；

D ．HClO 中只存在极性共价键，D 不选； 故选：B 。

知识点二：

二、键参数——键能、键长与键角 1．键能

(1)键能是指 中 1 mol 化学键解离成 所吸收的能量。键能的单位是 。键能通常是 条件下的标准值。例如，H —H 的键能为436.0 kJ·mol —1。

【答案】气态分子 气态原子 kJ·mol －1

298.15 K 、101 kPa

(2)下表中是H —X 的键能数据

共价键 H —F H —Cl H —Br H —I 键能/(kJ·mol －

1)

568

431.8

366

298.7

①若使2 mol H—Cl断裂为气态原子，则发生的能量变化是。

②表中共价键最难断裂的是，最易断裂的是。

③由表中键能数据大小说明键能与分子稳定性的关系：HF、HCl、HBr、HI的键能依次，说明四种分子的稳定性依次，即HF分子最稳定，最分解，HI分子最不稳定，最分解。

【答案】吸收863.6_kJ的能量H—F H—I 减小减弱难易

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

【答案】核间距原子半径大稳定③ ①

3．键角

(1)键角是指。在多原子分子中的键角是一定的，这表明共价键具有性。键角是描述分子的重要参数。

(2)根据空间结构填写下列分子的键角：

分子空间结构键角实例

正四面体形CH4、CCl4

平面形苯、乙烯、BF3

三角锥形NH3

V形(或角形) H2O

直线形CO2、CS2、CH≡CH

【答案】在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角方向空间结构109°28′ 120°107°

105°180°

【即学即练2】

1．现代无机化学对硫一氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。如图是已经合成的最著名的硫一氮化合物的分子结构。下列说法正确的是

A ．该物质的分子式为SN

B ．该物质的分子中既含有极性键又含有非极性键

C ．分子中所有共价键的键长一定相等

D ．该物质与化合物22S N 互为同素异形体 【答案】B

【解析】A ．由题图知该物质的分子式为44S N ，故A 错误；

B ．非极性键由同种元素的原子间形成、极性键通常由不同种元素的原子间形成，由图可知，该物质的分子中既有极性键又有非极性键，故B 正确；

C ．S 原子半径大于N ，键长：S-S>S-N ，故C 错误；

D ．由同种元素形成的不同单质互为同素异形体，22S N 和44S N 都是化合物，故D 错误； 答案选B 。

2．键长是描述共价键的物理量之一，下列各项中的距离属于键长的是 A ．水分子中两个氢原子核之间的距离 B ．氯气分子中两个氯原子核之间的距离 C ．氩气中两个相邻氩原子核间的距离 D ．2CO 分子中两个氧原子核之间的距离 【答案】B

【解析】A ．键长是成键原子间的核间距，水分子中两个氢原子不成键，A 错误； B ．氯气分子中两个氯原子间形成共价键，两个氯原子核之间的距离属于键长，B 正确； C ．氩气中两个相邻氩原子不成键，C 错误； D ．2CO 分子中两个氧原子不成键，D 错误； 故答案选B 。

3．能说明3BF 分子中的4个原子在同一平面的理由是 A ．B-F 键之间的夹角为120︒ B ．B-F 键为σ键 C ．3个B-F 键的键能相同 D ．3个B-F 键的键长相等

【答案】A

【解析】A ．B-F 键之间的夹角为120︒，3个B-F 键的夹角和为360°，能证明BF 3是平面结构，说明BF 3分子的4个原子在同一平面，A 正确；

B ．B-F 键为σ键即为共价单键，不能证明BF 3为平面结构，即不能证明BF 3分子的4个原子