鲁科版 (2019)选择性必修2第2章 微粒间相互作用与物质性质第1节 共价键模型导学案

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第1节　共价键模型核心素养学业要求1．能从微粒间相互作用的角度来阐释物质的主要性质。2．能说明微粒间相互作用的差异对物质性质的影响。3．能从物质的构成微粒、微粒间的相互作用的视角理解化学变化的微观实质。1．了解共价键的形成、本质和特征。2．了解共价键的主要类型，会判断共价键的极性。3．能利用键长、键角、键能等说明简单分子的某些性质。   共价键的形成与特征1．共价键的形成(1)根据对氢分子形成过程的分析可以得知，正是由于电子在两个原子核之间出现的概率增大，使得它们同时受到两个原子核的吸引，从而导致体系能量降低，形成共价键。我们将原子间通过共用电子形成的化学键称为共价键。(2)通常，电负性相同或差值小的非金属元素原子之间形成的化学键为共价键。(3)人们常常用一条短线表示由一对共用电子所形成的共价键。例如，氢分子和氯化氢分子可分别表示为H—H和H—Cl，而水分子可表示为H—O—H；以此类推，“===”表示原子间共用两对电子所形成的共价键(共价双键)，“≡”表示原子间共用三对电子所形成的共价键(共价三键)。2．共价键的特征(1)每个原子所能形成共价键的总数或以共价键连接的原子数目是一定的，这称为共价键的饱和性。(2)除s轨道是球形对称外，其他原子轨道都具有一定的空间取向。在形成共价键时，原子轨道重叠得多，电子在核间出现的概率大，所形成的共价键就牢固。共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，即共价键具有方向性。分子的空间结构与共价键的方向性密切相关。 共价键的类型1．σ键和π键人们将原子轨道以“头碰头”的方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键称为σ键。人们将原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键称为π键。2．极性键和非极性键构成分子的是同种元素的两个原子，它们吸引电子的能力相同，所以共用电子不偏向于其中任何一个原子，参与成键的原子都不显电性，这样形成的共价键叫作非极性共价键，简称非极性键。构成分子的两个原子是不同元素的原子时，由于两个原子吸引电子的能力不同，共用的电子必然偏向于吸引电子能力大的原子一侧，这个原子因附近电子出现的概率较大而带部分负电荷，而另一个原子则带部分正电荷，这样形成的共价键叫作极性共价键，简称极性键。3．一般而言，在双原子分子中，可用成键原子所属元素电负性的差值大小判断形成的共价键是否有极性及极性的强弱。同种元素的原子之间通常形成非极性共价键；非同种元素的原子之间通常形成极性共价键，且原子的电负性差值越大，形成的共价键的极性就越强。分子中共价键的极性强弱会影响物质的性质，由此键的极性成为解释和预测物质性质、判断反应活性部位和反应产物的常用工具。 键参数1．键长两个成键原子的原子核间的距离叫作该化学键的键长。一般而言，化学键的键长愈短，化学键就愈强，键就愈牢固。键长是影响分子空间结构的因素之一。2．键角在多原子分子中，两个化学键的夹角叫作键角。键角常用于描述多原子分子的空间结构。二氧化碳分子中两个碳氧键的夹角为180°，所以二氧化碳分子呈直线形；水分子中两个氢氧键的夹角为104.5°，所以水分子不呈直线形而呈角形，氨分子中每两个氮氢键的夹角均为107.3°，所以氨分子呈三角锥形。3．键能化学键的断裂需要吸收能量。在1×105Pa、298 K条件下，断开1 mol AB(g)分子中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能。人们常用“键能”来表示化学键的强弱程度。键能的大小可以定量地表示化学键的强弱。键能愈大，断开时需要的能量就愈多，这个化学键就愈牢固；反之，键能愈小，断开时需要的能量就愈少，这个化学键就愈不牢固。4.分子从一种能级改变到另一种能级时吸收或发射的光谱称为分子光谱。分子中的键长、键角、电荷分布等结构特征都会影响分子光谱。分子光谱成为测定和鉴别分子结构的重要实验手段；同时，它还是分子轨道理论发展的实验基础。1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)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。(　　)(2)所有的共价键都有方向性。(　　)(3)当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键。(　　)(4)共价键的键能越大，共价键就越牢固。(　　)(5)共价键的键长越长，共价键越牢固。(　　)(6)相同的两原子形成共价键时，单键键长<双键键长<三键键长。(　　)答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×解析　(2)两个1s轨道重叠形成的共价键没有方向性。(5)共价键键长越短，共价键越牢固。(6)相同的两原子形成共价键时，单键键长>双键键长>三键键长。2．共价键是有饱和性和方向性的，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答案　D解析　一般情况下，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决定了该原子形成的共价键具有饱和性，也决定了该原子成键时最多结合的原子数，A、C正确；形成共价键时，原子轨道重叠的程度越大，形成的共价键也越稳固，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就存在着必然的联系，故共价键的方向性是由成键原子的轨道的方向性决定的，B正确；共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度无关，与原子的未成对电子数有关，D错误。3．下列关于σ键和π键的理解不正确的是(　　)A．σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成B．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转C．双键中一定有一个σ键和一个π键，三键中一定有一个σ键和两个π键D．气体单质中一定存在σ键，可能存在π键答案　D解析　共价单键中只含σ键，共价双键和共价三键中含π键和σ键，所以π键一定不能单独形成，A正确；σ键为轴对称，π键为镜面对称，则σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转，B正确；双键中一定有一个σ键和一个π键，三键中一定有一个σ键和两个π键，C正确；稀有气体是单原子分子，分子中不存在共价键，也就不存在σ键，所以气体单质中不一定存在σ键，D错误。4．下列说法中正确的是(　　)A．双原子分子中化学键键能越大，分子越牢固B．双原子分子中化学键键长越长，分子越牢固C．双原子分子中化学键键角越大，分子越牢固D．同一分子中，σ键与π键的原子轨道重叠程度一样多，只是重叠的方向不同答案　A解析　化学键键能越大，断键时消耗的能量越多，分子越牢固，A正确；化学键键长越长，越容易断裂，分子越不牢固，B错误；化学键键角决定分子的空间结构，不决定化学键的稳定性，C错误；π键是“肩并肩”重叠，σ键是“头碰头”重叠，形成σ键的原子轨道重叠程度大于π键，D错误。  探究一　共价键的形成与特征　氢分子中的共价键是如何形成的？提示：从图中可以看出，当两个氢原子的核间距为0.074 nm时，E值最小，表明此时两个H原子之间形成了化学键。H2中的化学键，可以认为是两个H原子各提供一个电子以自旋状态不同的方式相互配对形成氢分子，结果使体系的能量降低。从电子云的观点考虑，可认为H原子的1s轨道在两个原子核之间的重叠，使得电子更多地处于两个原子核之间，即电子在两核间出现的概率增多，两个H原子结合在一起形成H2分子，导致体系的能量降低。1．共价键的形成概念原子间通过共用电子形成的化学键本质高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用形成元素通常是电负性相同或差值小的非金属元素原子表示方法用一条短线表示由一对共用电子所形成的共价键，如H—H、H—Cl；“===”表示原子间共用两对电子所形成的共价键，“≡”表示原子间共用三对电子所形成的共价键2．共价键的特征(1)饱和性每个原子所能形成共价键的总数或以共价键连接的原子数目是一定的，这称为共价键的饱和性。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。(2)方向性在形成共价键时，原子轨道重叠得越多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键越牢固，因此，共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，这就是共价键的方向性。共价键的方向性决定着分子的空间结构。活泼金属元素与活泼非金属元素之间形成的化学键也可能是共价键，如AlCl3；非金属元素之间形成的化学键不一定都是共价键，如NH4Cl。1．下列有关共价键的成因说法错误的是(　　)A．若成键后两原子的原子核距离更近些，体系的能量会更低B．成键原子的原子轨道在空间最大程度重叠C．共用电子对在形成共价键的原子的核间区域出现的概率大D．形成化学键，体系的能量降低答案　A解析　成键的两原子相互靠近，且两原子的原子轨道重叠，共用电子在两原子核之间出现的概率增大；两个原子形成共价键时，体系的能量最低，若成键后原子核距离更近些，则两个带正电荷的原子核之间的排斥作用又将导致体系能量升高，A错误。2．下列说法正确的是(　　)A．若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性B．H3O＋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答案　A解析　S原子有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，形成的氢化物为H2S，A正确；H2O能结合1个H＋形成H3O＋，不能说明共价键不具有饱和性，B错误；因为s轨道为球形，所以H2分子中的H—H键没有方向性，C错误；两个原子轨道发生重叠后，电子只是在两核之间出现的概率大，D错误。(1)所有的共价键都有饱和性，但并不是所有的共价键都有方向性，如两个1s轨道重叠形成的共价键没有方向性。(2)共价键的饱和性与原子轨道和重叠程度无关，而是由成键原子的未成对电子数决定的。(3)H2S分子中两个化学键的夹角与硫原子的两个未成对电子所在的原子轨道的夹角有关。探究二　共价键的类型　共价键的分类依据有哪些？提示：根据共用电子对数可分为单键、双键、三键；根据原子轨道重叠方式可分为σ键和π键；根据电负性可以分为极性键和非极性键。1．共价键的分类按照不同的分类方法，可将共价键分为不同的类型：(1)按共用电子对数目分类(2)按原子轨道的重叠方式分类(3)按共用电子是否偏移分类2．σ键与π键(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s­s型H—H的s­s σ键的形成s­p型H—Cl的s­p σ键的形成p­p型Cl—Cl的p­p σ键的形成特征以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称；σ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p­p π键特征π键的电子云具有镜像对称性，即每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两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；π键不能旋转；不如σ键牢固，较易断裂(3)σ键、π键的存在规律共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键、一个π键；共价三键是由一个σ键和两个π键组成的。(4)σ键和π键的比较键的类型σ键π键原子轨道重叠方式沿键轴方向相对重叠(“头碰头”)沿键轴方向平行重叠(“肩并肩”)原子轨道重叠部位两原子核之间，在键轴处键轴上方和下方原子轨道重叠程度大小键的强度较大较小3．极性键和非极性键 极性键非极性键形成元素不同种元素同种元素共用电子偏移情况共用电子偏向电负性大的元素原子因两元素电负性相同，共用电子不偏移原子电性电负性较大的元素原子显负电性两原子均不显电性(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)一般来说，π键电子云重叠程度比σ键小，因此π键没有σ键牢固，反应中比较活泼。3．对σ键和π键的认识不正确的是(　　)A．σ键和π键不属于共价键，是另一种化学键B．s­s σ键与s­p σ键的电子云均为轴对称图形C．分子中含有共价键，则至少含有一个σ键D．含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同答案　A解析　σ键和π键均属于共价键，只是原子轨道的重叠方式不同，A不正确。4．下列物质的分子中既有σ键，又有π键，并含有非极性键的是(　　)①H2O2　②N2　③H2O　④HCl　⑤C2H4　⑥C2H2A．②⑤⑥   B．①②⑤⑥C．②③④   D．②④⑥答案　A解析　H2O2中存在H—O键和O—O键，只有σ键，故①不符合题意；N2的结构式为N≡N，含有σ键和π键，N与N之间为非极性键，故②符合题意；H2O中只存在H—O键，即只有σ键，故③不符合题意；HCl的结构式为H—Cl键，所以只存在σ键，故④不符合题意；C2H4中的氢原子和碳原子之间存在共价单键、碳碳之间存在共价双键，含有σ键和π键，C与C之间为非极性键，故⑤符合题意；C2H2中的氢原子和碳原子之间存在共价单键、碳碳之间存在共价三键，所以含有σ键和π键，C与C之间为非极性键，故⑥符合题意。σ键和π键的判断思路化学式—结构式—探究三　键参数键长、键能对分子的化学性质有什么影响？提示：一般来说，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定。键长、键角和键能等表明化学键性质的物理量通常为“键参数”。1．概念和特点 概念特点键能在1×105 Pa、298 K条件下，断开1 mol AB(g)分子中的化学键，使其生成气态A原子和B原子所吸收的能量称为A—B键的键能键能越大，键越牢固键长两个成键原子的原子核间的距离键长越短，键能越大，键越牢固键角在多原子分子中两个化学键的夹角决定分子的空间结构2．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。(3)由键长判断：共价键的键长越短，共价键越牢固。(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，形成的共价键越稳定。1．判断化学反应的能量变化在化学反应中，旧化学键的断裂吸收能量，新化学键的形成释放能量，因此反应焓变与键能的关系为ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和，ΔH<0时，为放热反应；ΔH>0时，为吸热反应。2．键长的比较方法(1)根据原子半径比较，同类型的共价键，成键原子的原子半径越小，键长越短。(2)根据共用电子对数比较，相同的两个原子间形成共价键时，单键键长>双键键长>三键键长。3．常见分子的键角与分子空间结构CO2分子的键角为180°，是直线形分子；H2O分子的键角为104.5°，是角形分子；CH4分子的键角是109°28′，是正四面体形分子。5．下列分子中的键角最大的是(　　)A．CO2   B．NH3C．H2O   D．CH2===CH2答案　A解析　CO2为直线形分子，键角为180°；NH3为三角锥形结构，键角为107.3°；H2O分子空间结构为角形，键角为104.5°；CH2===CH2为平面结构，键角约为120°，故键角最大的是CO2，A正确。6．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、沸点越高答案　D解析　三者的键角分别为109°28′、120°、180°，依次增大，A正确；因为F、Cl、Br的原子半径依次增大，故与H形成共价键的键长依次增长，B正确；O、S、Se的原子半径依次增大，故与H形成共价键的键长依次增长，键能依次减小，C正确；分子的熔、沸点与分子间作用力有关，与共价键的键能无关，D错误。分子的稳定性与键能和键长有关，而由分子构成的物质的溶、沸点高低与键能和键长无关。本课小结 课时作业 一、选择题(本题共8小题，每小题只有1个选项符合题意)1．下列不属于共价键成键因素的是(　　)A．存在共用电子对B．共用电子对在两原子核之间高概率出现C．成键后体系能量降低D．两原子体积大小要适中答案　D解析　两原子形成共价键时电子云发生重叠，即电子在两核之间出现的概率更高；两原子电子云重叠越多，形成的化学键越牢固，体系的能量也越低；原子体积大小与能否形成共价键无必然联系。2．原子间形成分子时，决定各原子相互结合的数量关系的是(　　)A．共价键的方向性B．共价键的饱和性C．形成共价键原子的大小D．共价键的稳定性答案　B解析　共价键的饱和性决定了各原子相互结合的数量关系。3．下列有关σ键和π键的说法不正确的是(　　)A．s轨道与s轨道重叠只能形成σ键B．p轨道与p轨道重叠既可以形成σ键，也可以形成π键C．p轨道与p轨道以“头碰头”方式重叠可形成π键D．s轨道与p轨道以“头碰头”方式重叠可形成σ键答案　C解析　s轨道不管是与s轨道，还是与p轨道重叠均形成σ键，A正确；p轨道与p轨道“头碰头”重叠形成σ键，“肩并肩”重叠形成π键，B正确，C错误；s轨道与p轨道“头碰头”重叠形成σ键，D正确。4．σ键可由s轨道与s轨道、s轨道与p轨道以及p轨道与p轨道以“头碰头”方式重叠而成。则下列分子中的σ键是由s轨道与p轨道以“头碰头”方式重叠而成的是(　　)A．H2   B．HCl  C．Cl2   D．F2答案　B解析　H2分子中的σ键为s­s σ键，HCl分子中的σ键为s­p σ键，Cl2、F2分子中的σ键均为p­p σ键。5．下列分子中，同时含有极性键和非极性键的是(　　)A．H2S   B．N2  C．CS2   D．H2O2答案　D解析　H2S和CS2仅含极性键，N2仅含非极性键。6．下列物质中，含有非极性键的共价化合物是(　　)A．HCl   B．Na2O2  C．C2H2   D．CH4答案　C解析　Na2O2中含有非极性键，但Na2O2为离子化合物，HC≡CH分子中碳原子间为非极性键，且C2H2为共价化合物。7．根据下表列出的各化学键的键能数据，判断下列分子中最稳定的是(　　)化学键H—HH—ClH—ICl—ClBr—Br键能/(kJ·mol－1)436431297243193A．Cl2   B．Br2C．HCl   D．H2答案　D解析　共价键的键能越大，共价键越牢固，构成的分子越稳定。由于H—H键的键能最大，因此H2最稳定。8．下列说法正确的是(　　)A．分子的结构是由键角决定的B．H2O分子中的两个O—H键的键角为180°C．CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X键的键长、键角均相等D．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答案　D解析　分子的结构不仅与键角有关，还与键长等有关，A错误；H2O分子呈角形，两个O—H键的键角为104.5°，B错误；键长：C—F<C—Cl<C—Br<C—I，C错误；共价键的键能越大，形成该共价键时放出的能量越多，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定，D正确。二、选择题(本题共4小题，每小题有1个或2个选项符合题意)9．对σ键和π键的认识错误的是(　　)A．分子中不一定存在π键B．s­s σ键、p­p σ键与s­p σ键都是轴对称的C．p­p σ键和p­p π键的重叠方式是相同的D．σ键一般能单独形成，而π键一般不能单独形成答案　C解析　若分子中含有共价键，则一定存在σ键，不一定存在π键，如H2分子，A正确。σ键均为轴对称，B正确。σ键是成键原子的原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键，其特征是轴对称，π键是成键原子的原子轨道以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键，其特征是镜像对称，故p­p σ键和p­p π键的重叠方式不相同，C错误。分子中可只含有σ键，但含π键时一定含σ键，故D正确。10．下列分子式对应的结构式中，从成键情况看不合理的是(　　)A．CH3N，B．CH4Si，C．CH2SO，D．CH4S，答案　AB解析　可根据每种元素形成的化学键数目进行判断，氮原子能形成3个共价键，碳原子和硅原子均能形成4个共价键，硫原子和氧原子均能形成2个共价键，氢原子能形成1个共价键，A项中C原子应形成4个共价键，N原子应形成3个共价键，B项中C、Si原子均应形成4个共价键，成键情况不合理。故选A、B。11．根据键能数据：EH—Cl＝431 kJ·mol－1，EH—I＝297 kJ·mol－1，可得出的结论正确的是(　　)A．H—I键的键长大于H—Cl键的键长B．HI比HCl的熔、沸点高C．HCl比HI稳定D．断裂等物质的量的HI和HCl中的化学键，HI消耗的能量多答案　AC解析　键能越大，键长越短，故A正确；HI、HCl的溶、沸点为物理性质，与化学键的强弱无关，故B错误；化学键的键能越大，化学键越稳定，H—Cl键的键能大于H—I键的键能，说明HCl比HI稳定，故C正确；H—Cl键的键能大于H—I键的键能，断裂相同物质的量的HI、HCl中的化学键时，HCl消耗的能量多，故D错误。12．下列有关化学键的比较错误的是(　　)A．键能：C—N<C===N<C≡NB．键长：I—I>Br—Br>Cl—ClC．键角：H2O>CO2D．乙烯分子中碳碳键的键能：σ键>π键答案　C解析　三键的键能大于双键，双键的键能大于单键，所以键能：C—N<C===N<C≡N，A正确；原子半径：Cl<Br<I，原子半径越大，原子间形成的共价键的键长越长，故键长：I—I>Br—Br>Cl—Cl，B正确；H2O分子呈角形，两个氢氧键的夹角为104.5°，CO2分子呈直线形，两个碳氧键的夹角为180°，故键角：H2O<CO2，C错误；σ键为“头碰头”重叠形成，强度大，π键为“肩并肩”重叠形成，强度小，故乙烯分子中碳碳键的键能：σ键>π键，D正确。三、非选择题(本题共3小题)13．分析下列化学式中画有横线的元素，选出符合要求的物质填空(填序号)。A．NH3  B．H2O  C．HCl  D．CH4E．C2H6  F．N2(1)所有的价电子都参与形成共价键的是________。(2)只有一个价电子参与形成共价键的是________。(3)最外层有未参与成键的电子对的是________。(4)既有σ键又有π键的是________。答案　(1)DE　(2)C　(3)ABCF　(4)F解析　NH3中N原子分别与3个H原子形成3个σ键，还有一对未成键电子对；H2O中O原子与2个H原子形成2个σ键，还有两对未成键电子对；HCl中Cl原子与1个H原子形成1个σ键，还有3对未成键电子对；CH4中C原子与4个H原子形成4个σ键，所有价电子都参与成键；C2H6中C原子分别与3个H原子及另1个C原子形成4个σ键，所有价电子都参与成键；N2中N原子与另1个N原子形成1个σ键和2个π键，还有一对未成键电子对。14．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；F是同周期主族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。请回答下列问题：(1)F元素的名称是________，E的元素符号是________。(2)写出化合物乙的电子式：___________________________________________________________________。(3)化合物甲有________个σ键和________个π键。(4)B、C、D三种元素对应的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是___________________________________________________________________。答案　(1)氯　Mg　(2) 　(3)2　2　(4)H2O>NH3>CH4解析　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，B原子核外最外层电子数是次外层电子数的两倍，则B为C元素；B原子核外电子总数是E原子核外电子总数的，则E为Mg元素；F是同周期主族元素中原子半径最小的元素，则F为Cl元素；D2－与E2＋的电子层结构相同，则D为O元素，C为N元素；B与D可以形成三原子化合物甲，则甲为CO2；A是非金属元素，且A与N、Cl元素可形成离子化合物乙，则乙为NH4Cl，所以A为H元素。(3)化合物甲为CO2，结构式为O===C===O，所以有2个σ键和2个π键。(4)B、C、D分别为C、N、O元素，同周期元素从左到右，元素的非金属性增强，元素的非金属性越强，对应的简单气态氢化物的稳定性越强，则CH4、NH3、H2O的稳定性由强到弱的顺序为H2O>NH3>CH4。15．按要求填空：(1)原子序数为24的元素原子中有________个电子层，________个能级，________个未成对电子。(2)在下列物质中：①N2、②H2O、③NaOH、④MgCl2、⑤C2H4、⑥Na2O2(用序号填空)。其中只含有非极性键的是________；只含有极性键的是________；只含有离子键的是________；既含有非极性键又含有极性键的是________；含有非极性键的离子化合物是________。(3)N≡N键的键能为942 kJ·mol－1，N—N键的键能为247 kJ·mol－1，通过计算说明N2中的________键更稳定(填“σ”或“π”)。答案　(1)4　7　6　(2)①　②　④　⑤　⑥　(3)π解析　(1)原子序数为24的元素为Cr，基态Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，可知原子中有4个电子层、7个能级、6个未成对电子。(2)①N2分子内只有非极性键；②H2O分子内只有极性键；③NaOH是含有离子键和极性共价键的离子化合物；④MgCl2是只含有离子键的离子化合物；⑤C2H4含有极性键和非极性键；⑥Na2O2是含有离子键和非极性共价键的离子化合物。(3)N≡N键中含有2个π键和1个σ键，已知N≡N键的键能为942 kJ·mol－1，N—N键的键能为247 kJ·mol－1，则1个π键的键能为 kJ·mol－1＝347.5 kJ·mol－1>247 kJ·mol－1，则N2中的π键键能大于σ键键能，更稳定。