第二章第一節(jié)共價鍵學(xué)案高二化學(xué)人教版選擇性必修2

第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)共價鍵【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、熟知共價鍵的概念與形成，知道共價鍵的特征——具有飽和性和方向性2、能夠從不同的角度對共價鍵分類，會分析σ鍵和π鍵的形成及特點(diǎn)3、知道鍵能、鍵長、鍵角等鍵參數(shù)的概念，能用鍵參數(shù)說明簡單分子的某些性質(zhì)【主干知識梳理】一、共價鍵1、共價鍵的形成(1)概念：原子間通過共用電子對所形成的相互作用叫做共價鍵(2)成鍵微粒：一般為非金屬原子(相同或不相同)或金屬原子與非金屬原子(3)成鍵實(shí)質(zhì)：原子間通過共用電子對(即電子云重疊)產(chǎn)生的強(qiáng)烈作用(4)成鍵條件：非金屬元素的原子最外層未達(dá)到飽和狀態(tài)(即8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu))，相互間通過共用電子對形成共價鍵①同種或不同種非金屬元素的原子的結(jié)合②部分金屬元素的原子和非金屬原子結(jié)合(如：AlCl3、BeCl2)(5)存在范圍①非金屬單質(zhì)分子(稀有氣體除外)，如：H2、O2、N2、Cl2②非金屬形成的化合物中，如：CO2、H2O、H2SO4、NH3、CH4③部分離子化合物中，如：NaOH、Na2SO4、NH4NO3④某些金屬和非金屬形成的化合物中，如：AlCl3、BeCl2(6)成鍵的原因：共價鍵成鍵的原因是原子通過共用電子對，各原子最外層電子一般都能達(dá)到飽和狀態(tài)、兩原子核都吸引共用電子對，使之處于平衡狀態(tài)，原子形成分子后，體系的總能量降低(7)共價鍵表示方法①用電子式表示：用小黑點(diǎn)(或×)表示最外層電子，如：②用結(jié)構(gòu)式表示：用一根短線來表示一對共用電子對，如：H—H(8)共價鍵的形成過程①用電子式表示H2的形成過程：②用電子云表示氫原子形成氫分子的過程H2分子的形成過程兩個氫原子的1s電子的自旋方向相反，當(dāng)它們相互靠近時，兩個原子核間的電子云密度變濃，兩個原子組成的體系總能量變低，低于兩個原子能量之和。當(dāng)兩個氫原子核間達(dá)到某一距離r0時，體系總能量達(dá)到最低，表示兩個氫原子間生成了穩(wěn)定的共價鍵，形成了H2分子。當(dāng)核間距離進(jìn)一步縮短時，由于兩個帶正電荷的氫原子核之間的強(qiáng)烈排斥，又使體系總能量迅速升高。電子云在兩個原子核間重疊，意味著電子出現(xiàn)在核間的概率增大，電子帶負(fù)電，因而可以形象的說，核間電子好比在核間架起一座帶負(fù)電的橋梁，把帶正電的兩個原子核“黏結(jié)”在一起了2、共價鍵的分類：按照不同的分類方法，可將共價鍵分為不同的類型(1)按共用電子對數(shù)目分類eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(單鍵：如H—H,雙鍵：如C=C,三鍵：如N≡N))(2)按共用電子對是否偏移分類eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(非極性鍵：如Cl—Cl,極性鍵：如H—Cl))(3)按電子云的重疊方式分類eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(σ鍵,π鍵))【對點(diǎn)訓(xùn)練1】1、下列不屬于共價鍵成鍵因素的是()A．共用電子對在兩原子核之間高概率出現(xiàn)B．共用的電子必須配對C．成鍵后體系能量降低，趨于穩(wěn)定D．兩原子體積大小要適中2、下列說法正確的是()A．含有共價鍵的化合物一定是共價化合物B．由共價鍵形成的分子一定是共價化合物C．分子中只有共價鍵的化合物一定是共價化合物D．只有非金屬原子間才能形成共價鍵3、下列各組物質(zhì)中，所有化學(xué)鍵都是共價鍵的是()A．H2S和Na2O2B．H2O2和CaF2C．NH3和N2 D．HNO3和NaCl4、已知：X、Y、Z、W四種元素原子的電負(fù)性數(shù)值。你認(rèn)為上述四種元素中，最容易形成共價鍵的是()元素XYZW電負(fù)性2.53.51.22.4A．X與YB．X與WC．Y與Z D．Y與W二、σ鍵與π鍵1、σ鍵(1)σ鍵的形成：沿鍵軸(兩原子核的連線)方向以“頭碰頭”的方式發(fā)生原子軌道重疊，軌道重疊部分呈圓柱形對稱沿著鍵軸分布，具有軸對稱特征的共價鍵稱為σ鍵(2)σ鍵的類型：根據(jù)成鍵電子原子軌道的不同，σ鍵可分為s-sσ鍵、s-pσ鍵、p-pσ鍵①s-sσ鍵：兩個成鍵原子均提供s軌道形成的共價鍵。②s-pσ鍵：兩個成鍵原子分別提供s軌道和p軌道形成的共價鍵③p-pσ鍵：兩個成鍵原子均提供p軌道形成的共價鍵(3)σ鍵的特征①以形成化學(xué)鍵的兩原子核的連線為軸作旋轉(zhuǎn)操作，共價鍵電子云的圖形不變，這種特征稱為軸對稱②形成σ鍵的原子軌道重疊程度較大，故σ鍵有較強(qiáng)的穩(wěn)定性(4)σ鍵的存在：共價單鍵為σ鍵；共價雙鍵和共價三鍵中存在一個σ鍵2、π鍵氮分子形成示意圖氮分子的2個px單電子沿著xx軸形成ppσ鍵后，由于py、pz原子軌道垂直于px所在的平面，py、pz的單電子不可能再沿著(y，z)軸的方向以“頭碰頭”形成σ鍵，而只能是以“肩并肩”的方式重疊，我們把這種以“肩并肩”的方式重疊的共價鍵叫π鍵(1)π鍵的形成：兩個原子的電子以”肩并肩“的方式發(fā)生原子軌道重疊，重疊形成的電子云由兩塊形成，分別位于兩原子核構(gòu)成的平面兩側(cè)，互為鏡像而具有鏡像對稱特征的共價鍵稱為π鍵，形成π鍵的電子稱為π電子，p軌道和p軌道形成π鍵的過程如圖所示：(2)π鍵的特征①每個π鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由兩原子核構(gòu)成平面的兩側(cè)，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為鏡像，這種特征稱為鏡面對稱②形成π鍵時原子軌道重疊程度比形成σ鍵時小，π鍵沒有σ鍵牢固=3\*GB3③以形成π鍵的兩個原子核的連線為軸，任意一個原子并不能單獨(dú)旋轉(zhuǎn)，π鍵不能旋轉(zhuǎn)，若旋轉(zhuǎn)則會破壞π鍵(3)π鍵的存在：π鍵通常存在于雙鍵或三鍵中3、判斷σ鍵、π鍵的一般規(guī)律共價單鍵為σ鍵；共價雙鍵中有一個σ鍵，另一個是π鍵；共價三鍵由一個σ鍵和兩個π鍵構(gòu)成觀察下圖乙烷、乙烯和乙炔分子的結(jié)構(gòu)回答(1)乙烷、乙烯和乙炔分子中的共價鍵分別由幾個σ鍵和幾個π鍵組成？乙烷分子由7個σ鍵組成；乙烯分子由5個σ鍵和1個π鍵組成；乙炔分子由3個σ鍵和2個π鍵組成(2)乙烯和乙炔的化學(xué)性質(zhì)為什么比乙烷活潑呢？乙烯的碳碳雙鍵和乙炔的碳碳三鍵中分別含有1個和2個π鍵，π鍵原子軌道重疊程度小，不穩(wěn)定，容易斷裂。而乙烷中沒有π鍵，σ鍵穩(wěn)定，不易斷裂4、σ鍵與π鍵的比較鍵的類型比較項(xiàng)目σ鍵π鍵概念形成共價鍵的未成對電子的原子軌道采取“頭碰頭”的方式重疊形成共價鍵的未成對電子的原子軌道采取“肩并肩”的方式重疊原子軌道重疊方式頭碰頭肩并肩原子軌道重疊部位兩原子核之間，在鍵軸處鍵軸上方和下方，鍵軸處為零原子軌道重疊程度大小特征(電子云形狀)原子軌道重疊部分沿鍵軸呈軸對稱原子軌道重疊部分分別位于兩原子核構(gòu)成平面的兩側(cè)，呈鏡面對稱類型s－sσ鍵、s－pσ鍵、p－pσ鍵p－pπ鍵鍵的性質(zhì)σ鍵可沿鍵軸自由旋轉(zhuǎn)，不易斷裂π鍵不能旋轉(zhuǎn)，易斷裂鍵的強(qiáng)度較大較小化學(xué)活潑性不活潑活潑示意圖存在的情況能單獨(dú)存在，可存在于任何含共價鍵的分子中不能單獨(dú)存在，必須與σ鍵共存，可存在于雙鍵和三鍵中【微點(diǎn)撥】①s軌道與s軌道形成σ鍵時，電子并不是只在兩核間運(yùn)動，只是電子在兩核間出現(xiàn)的概率大②因s軌道是球形的，故s軌道與s軌道形成σ鍵時，無方向性。兩個s軌道只能形成σ鍵，不能形成π鍵=3\*GB3③兩個原子間可以只形成σ鍵，但不能只形成π鍵=4\*GB3④σ鍵和π鍵總稱價鍵軌道，但分子形成共價鍵時，先形成σ鍵后才形成π鍵【對點(diǎn)訓(xùn)練2】1、有關(guān)CH2CH—C≡N分子中所含化學(xué)鍵數(shù)目的說法正確的是()A．3個σ鍵，3個π鍵 B．4個σ鍵，3個π鍵C．6個σ鍵，2個π鍵 D．6個σ鍵，3個π鍵2、關(guān)于σ鍵和π鍵的比較，下列說法不正確的是()A．σ鍵是軸對稱的，π鍵是鏡面對稱的B．σ鍵是“頭碰頭”式重疊，π鍵是“肩并肩”式重疊C．σ鍵不能斷裂，π鍵容易斷裂D．氫原子只能形成σ鍵，氧原子可以形成σ鍵和π鍵3、σ鍵可由兩個原子的s軌道或一個原子的s軌道和另一個原子的p軌道或兩個原子的p軌道以“頭碰頭”方式重疊構(gòu)建而成。則下列分子中的σ鍵是由兩個原子的s軌道以“頭碰頭”方式重疊構(gòu)建而成的是()A．H2B．HClC．Cl2D．F24、下列有關(guān)化學(xué)鍵類型的判斷不正確的是()A．s-sσ鍵與s-pσ鍵的對稱性不同B．分子中含有共價鍵，則至少含有一個σ鍵C．已知乙炔的結(jié)構(gòu)式為H—C≡C—H，則乙炔分子中存在2個σ鍵(C—H)和3個π鍵(C≡C)D．乙烷分子中只存在σ鍵，即6個C—H鍵和1個C—C鍵都為σ鍵，不存在π鍵三、共價鍵的特征1、飽和性：按照共價鍵的共用電子對理論，一個原子有幾個未成對電子，便可和幾個自旋狀態(tài)相反的電子配對成鍵，這就是共價鍵的“飽和性”，如：H原子、Cl原子都只有一個未成對電子，因而只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子，水的分子式是H2O而不能是OH或H3O或HO2等(1)用電子排布圖表示HF分子中共用電子對的形成如下：(2)氫、鹵原子只有一個未成對電子，只形成1個價鍵：—H、—X(3)氧、硫原子有2個未成對電子，總是形成兩個價鍵：=O或—O—；氮原子有3個未成對電子，與C、H等電負(fù)性比氮小的元素的原子成鍵時總是形成三個價鍵(4)共價鍵的飽和性決定了各種原子形成分子時相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系2、方向性：除s軌道是球形對稱外，其他原子軌道在空間都具有一定的分布特點(diǎn)。在形成共價鍵時，原子軌道重疊的愈多，電子在核間出現(xiàn)的概率越大，所形成的共價鍵就越牢固，因此共價鍵將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成，所以共價鍵具有方向性，如圖所示：(1)共價鍵的方向性決定了分子的立體構(gòu)型(2)并不是所有共價鍵都具有方向性，如兩個s電子形成共價鍵時就沒有方向性【對點(diǎn)訓(xùn)練3】1、原子間形成分子時，決定各原子相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系的是()A．共價鍵的方向性B．共價鍵的飽和性C．形成共價鍵原子的大小D．共價鍵的穩(wěn)定性2、下列說法正確的是()A．若把H2S分子寫成H3S分子，違背了共價鍵的飽和性B．H3O＋的存在說明共價鍵不具有飽和性C．所有共價鍵都有方向性D．兩個原子軌道發(fā)生重疊后，電子僅存在于兩核之間3、共價鍵是具有飽和性和方向性的，下列關(guān)于共價鍵這兩個特征的敘述中，不正確的是()A．共價鍵的飽和性是由成鍵原子的未成對電子數(shù)決定的B．共價鍵的方向性是由成鍵原子的軌道的方向性決定的C．共價鍵的方向性決定了分子的立體構(gòu)型D．共價鍵的飽和性與原子軌道的重疊程度有關(guān)4、下列說法正確的是()A．所有的原子軌道都具有一定的伸展方向，因此所有的共價鍵都具有方向性B．某原子跟其他原子形成共價鍵時，其共價鍵數(shù)一定等于該元素原子的價電子數(shù)C．基態(tài)C原子有兩個未成對電子，所以最多只能形成2個共價鍵D．1個N原子最多只能與3個H原子結(jié)合形成NH3分子，是由共價鍵的飽和性決定的二、鍵參數(shù)——鍵能、鍵長與鍵角1、鍵能(1)概念：氣態(tài)分子中1_mol化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量。鍵能通常是298.15K、100kPa條件下的標(biāo)準(zhǔn)值，單位是kJ·mol－1(2)意義：共價鍵的鍵能越大，共價鍵就越不容易斷裂，成鍵原子間的結(jié)合就越牢固。結(jié)構(gòu)相似的分子，鍵能越大，分子越穩(wěn)定(3)共價鍵強(qiáng)弱的判斷=1\*GB3①由原子半徑和共用電子對數(shù)判斷：成鍵原子的原子半徑越小，共用電子對數(shù)越多，則共價鍵越牢固，含有該共價鍵的分子越穩(wěn)定=2\*GB3②由鍵能判斷：共價鍵的鍵能越大，共價鍵越牢固，破壞共價鍵消耗的能量越大=3\*GB3③由鍵長判斷：共價鍵的鍵長越短，共價鍵越牢固，破壞共價鍵消耗的能量越大=4\*GB3④由電負(fù)性判斷：元素的電負(fù)性越大，該元素的原子對共用電子對的吸引力越大，形成的共價鍵越穩(wěn)定(4)鍵能的應(yīng)用①判斷共價鍵的穩(wěn)定性：鍵能越大，斷開化學(xué)鍵時需要的能量越多，化學(xué)鍵越穩(wěn)定②判斷分子的穩(wěn)定性：結(jié)構(gòu)相似的分子中，共價鍵的鍵能越大，分子越穩(wěn)定③判斷化學(xué)反應(yīng)的能量變化：在化學(xué)反應(yīng)中，舊化學(xué)鍵的斷裂吸收能量，新化學(xué)鍵的形成釋放能量，因此反應(yīng)焓變與鍵能的關(guān)系為ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和ΔH＜0時，為放熱反應(yīng)；ΔH＞0時，為吸熱反應(yīng)2、鍵長(1)概念：構(gòu)成化學(xué)鍵的兩個原子的核間距，因此原子半徑?jīng)Q定共價鍵的鍵長，原子半徑越小，共價鍵的鍵長越短(2)鍵長與共價鍵的穩(wěn)定性之間的關(guān)系：共價鍵的鍵長越短，往往鍵能越大，表明共價鍵越穩(wěn)定(3)鍵長的應(yīng)用①一般鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定，分子越穩(wěn)定②鍵長的比較方法a．根據(jù)原子半徑比較，同類型的共價鍵，成鍵原子的原子半徑越小，鍵長越短b．根據(jù)共用電子對數(shù)比較，相同的兩個原子間形成共價鍵時，單鍵鍵長＞雙鍵鍵長＞三鍵鍵長(2)應(yīng)用：共價鍵的鍵長越短，往往鍵能越大，表明共價鍵越穩(wěn)定，反之亦然3、鍵角(1)概念：在多原子分子中，兩個相鄰共價鍵之間的夾角(2)應(yīng)用：在多原子分子中鍵角是一定的，這表明共價鍵具有方向性，因此鍵角影響著共價分子的空間結(jié)構(gòu)(3)常見分子的鍵角與分子空間結(jié)構(gòu)化學(xué)式結(jié)構(gòu)式鍵角空間結(jié)構(gòu)CO2OCO180°直線形NH3107°三角錐形H2O105°V形BF3120°平面三角形CH4109°28′正四面體形【對點(diǎn)訓(xùn)練4】1、下列說法正確的是()A．分子的結(jié)構(gòu)是由鍵角決定的B．共價鍵的鍵能越大，共價鍵越牢固，由該鍵形成的分子越穩(wěn)定C．CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X(X＝F、Cl、Br、I)的鍵長、鍵角均相等D．H2O分子中兩個O—H的鍵角為180°2、下列事實(shí)不能用鍵能的大小來解釋的是()A．氮元素的電負(fù)性較大，但N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定B．稀有氣體一般難發(fā)生反應(yīng)C．HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性逐漸減弱D．HF比H2O穩(wěn)定3、下列說法中正確的是()A．雙原子分子中化學(xué)鍵鍵能越大，分子越穩(wěn)定B．雙原子分子中化學(xué)鍵鍵長越長，分子越穩(wěn)定C．雙原子分子中化學(xué)鍵鍵角越大，分子越穩(wěn)定D．在雙鍵中，σ鍵的鍵能要小于π鍵4、下列各說法中正確的是()A．分子中鍵能越高，鍵長越長，則分子越穩(wěn)定B．元素周期表中的ⅠA族(除H外)和ⅦA族元素的原子間不能形成共價鍵C．水分子可表示為H—O—H，分子中鍵角為180°D．H—O的鍵能為463kJ·mol－1，即18gH2O分解成H2和O2時，消耗能量為2×463kJ5、鍵長、鍵角和鍵能是描述共價鍵的三個重要參數(shù)，下列敘述正確的是()A．鍵角是描述分子空間結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)B．因?yàn)镠—O的鍵能小于H—F的鍵能，所以O(shè)2、F2與H2反應(yīng)的能力逐漸減弱C．H—F的鍵長是H—X中最長的D．碳碳三鍵和碳碳雙鍵的鍵能分別是單鍵鍵能的3倍和2倍6、已知H—H的鍵能為436kJ·mol－1，O=O的鍵能為497.3kJ·mol－1，Cl—Cl的鍵能為242.7kJ·mol－1，N≡N的鍵能為946kJ·mol－1，則下列敘述中正確的是()A．N—N的鍵能為eq\f(1,3)×946kJ·mol－1＝315.3kJ·mol－1B．氮?dú)夥肿又械墓矁r鍵的鍵長比氫氣分子中的短C．氧氣分子中氧原子是以共價單鍵結(jié)合的D．氮?dú)夥肿颖嚷葰夥肿臃€(wěn)定7、能說明BF3分子中四個原子在同一平面的理由是()A．任意兩個鍵的夾角為120°B．B—F是非極性共價鍵C．三個B—F的鍵能相同D．三個B—F的鍵長相等【課后作業(yè)】1、下圖表示氫原子的電子云重疊示意圖。以下各種說法中錯誤的是()A．圖中電子云重疊意味著電子在核間出現(xiàn)的機(jī)會多B．氫原子的核外的s軌道重疊形成共價鍵C．氫原子的核外電子呈云霧狀，在兩核間分布得密一些，將兩核吸引D．氫原子之間形成σ鍵，ssσ鍵沒有方向性2、下列分子中存在的共價鍵類型完全相同(從σ鍵、π鍵的形成方式角度分析)的是()A．CH4與NH3B．C2H6與C2H4C．H2與Cl2 D．Cl2與N23、下列四組物質(zhì)中只含有共價鍵的是()A．H2、O3、C60、N60、B．NH4HCO3、N2H4、NH3、、KNO3C．P4、Br2、H2O2、Xe、XeF4D．Cl2、S8、NaCl、Na2O2、NaHCO34、從電負(fù)性的角度來判斷下列元素的原子之間易形成共價鍵的是()A．Na和ClB．H和FC．K和F D．Ca和O5、下列分子中的σ鍵是由一個原子的s軌道和另一個原子的p軌道以“頭碰頭”方式重疊構(gòu)建而成的是()A．H2B．HClC．Cl2D．N26、在N2F2分子中，所有原子均符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則該分子中兩個氮原子之間的鍵型構(gòu)成是()A．僅有一個σ鍵B．僅有一個π鍵C．一個σ鍵，一個π鍵D．一個σ鍵，兩個π鍵7、根據(jù)氫原子和氟原子的核外電子排布，對F2和HF分子中形成的共價鍵描述正確的是()A．兩者都為s-sσ鍵B．兩者都為p-pσ鍵C．前者為p-pσ鍵，后者為s-pσ鍵D．前者為s-sσ鍵，后者為s-pσ鍵8、下列有關(guān)σ鍵和π鍵的說法錯誤的是()A．含有π鍵的分子在反應(yīng)時，π鍵是化學(xué)反應(yīng)的積極參與者B．當(dāng)原子形成分子時，首先形成σ鍵，可能形成π鍵C．有些原子在與其他原子形成分子時只能形成σ鍵，不能形成π鍵D．在分子中，化學(xué)鍵可能只有π鍵而沒有σ鍵9、下列分子中含有兩個π鍵的組合是()①H2O②CO2③H—C≡N④NH3⑤N2⑥CH4A．①③⑥B．②③⑤C．①②③⑥ D．③④⑤⑥10、下列物質(zhì)中σ鍵和π鍵數(shù)目比為1∶2的是()A．O2B．HCNC．CO2D．N211、下列關(guān)于共價鍵的說法不正確的是()A．H2S分子中兩個共價鍵的鍵角接近90°的原因是共價鍵有方向性及S原子中p軌道的形狀B．N2分子中有一個σ鍵，兩個π鍵C．兩個原子形成共價鍵時至少有1個σ鍵D．在雙鍵中，σ鍵不如π鍵穩(wěn)定12、下列關(guān)于σ鍵和π鍵的說法中，不正確的是()A．s軌道與s軌道只能“頭碰頭”重疊而形成s-sσ鍵B．s軌道與p軌道只能“頭碰頭”重疊而形成s-pσ鍵C．p軌道與p軌道可以“肩并肩”重疊而形成p-pσ鍵D．p軌道與p軌道可以“肩并肩”重疊而形成p-pπ鍵13、N—H鍵鍵能的含義是()A．由N和H形成1molNH3所放出的能量B．把1molNH3中的共價鍵全部拆開所吸收的熱量C．拆開約6.02×1023個N—H鍵所吸收的熱量D．形成1個N—H鍵所放出的熱量14、下列說法不正確的是()A．鍵能越小，表示化學(xué)鍵越牢固，越難以斷裂B．成鍵的兩原子核越近，鍵長越短，化學(xué)鍵越牢固，性質(zhì)越穩(wěn)定C．破壞化學(xué)鍵時消耗能量，而形成化學(xué)鍵時釋放能量D．鍵能、鍵長只能定性地分析化學(xué)鍵的強(qiáng)弱15、根據(jù)π鍵的成鍵特征，判斷C=C鍵的鍵能和C—C鍵的鍵能的關(guān)系是()A．雙鍵的鍵能等于單鍵的鍵能的2倍B．雙鍵的鍵能大于單鍵的鍵能的2倍C．雙鍵的鍵能小于單鍵的鍵能的2倍D．無法確定16、P元素的價電子排布為3s23p3，P與Cl形成的化合物有PCl3、PCl5，對此判斷正確的是()A．磷原子最外層有三個未成對電子，故只能結(jié)合三個氯原子形成PCl3B．PCl3分子中的P—Cl鍵含有π鍵C．PCl5分子中的P—Cl鍵都是π鍵D．磷原子最外層有三個未成對電子，但是能形成PCl5，說明傳統(tǒng)的價鍵理論存在缺陷17、分析下列化學(xué)式中畫有橫線的元素，選出符合要求的物質(zhì)并填空。A．NH3B．H2OC．HClD．CH4E．C2H6F．N2(1)所有的價電子都參與形成共價鍵的是______(2)只有一個價電子參與形成共價鍵的是______(3)最外層有未參與成鍵的電子對的是______(4)既有σ鍵，又有π鍵的是______(5)某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式如下所示，則分子中有________個σ鍵，________個π鍵18、有以下物質(zhì)：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)(1)只有σ鍵的是________________(填序號，下同)；既有σ鍵又有π鍵的是________(2)含有由兩個原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是___________(3)含有由一個原子的s軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是________(4)含有由一個原子的p軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是________19、碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示，簡要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí)：化學(xué)鍵C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O鍵能kJ·mol－1356413336226318452回答下列問題：(1)通常條件下，比較CH4和SiH4的穩(wěn)定性強(qiáng)弱：________(2)硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多，原因是____________________(3)SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是______________________________________________20、a、b、c、d為四種由短周期元素構(gòu)成的中性粒子，它們都有14個電子，且都是共價鍵形成的物質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}：(1)a是單原子組成，a單質(zhì)可用作半導(dǎo)體材料，a原子核外電子排布式為_________________。(2)b是雙核化合物，常溫下為無色無味氣體。b的化學(xué)式為________。人一旦吸入b氣體后，就易引起中毒，是因?yàn)開___________________________________________________而中毒(3)c是雙核單質(zhì)，寫出其電子式：_________________________，c分子中所含共價鍵的類型為____________(填“極性鍵”或“非極性鍵”)。c單質(zhì)常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，不易起反應(yīng)，原因是____________________________________(4)d是四核化合物，其結(jié)構(gòu)式為____________________________；d分子內(nèi)所含共價鍵有________個σ鍵，________個π鍵；σ鍵與π鍵的強(qiáng)度大小關(guān)系為σ______(填“>”“<”或“＝”)π，原因是_____________________________【共價鍵】答案【對點(diǎn)訓(xùn)練1】1、D。解析：兩原子形成共價鍵時，電子云發(fā)生重疊，即電子在兩核之間出現(xiàn)的概率更大；兩原子電子云重疊越多，鍵越牢固，體系的能量也越低；原子的體積大小與能否形成共價鍵無必然聯(lián)系。2、C。解析：在離子化合物中也有共價鍵，如NaOH；由不同元素的原子形成的共價鍵分子是共價化合物，由相同元素的原子形成的共價鍵分子是單質(zhì)，如H2、Cl2等；對于D項(xiàng)，也存在金屬元素的原子與非金屬元素的原子間形成共價鍵的化合物，如AlCl3等。3、C。解析：A項(xiàng)，Na2O2中既有離子鍵又有O—O共價鍵，不正確；B項(xiàng)，CaF2中只有離子鍵，不正確；D項(xiàng)，NaCl屬于離子化合物，沒有共價鍵。4、B。解析：當(dāng)兩種元素原子的電負(fù)性相差很大時，形成的將是離子鍵；當(dāng)兩種元素原子的電負(fù)性相差不大時，形成的將是共價鍵?！緦c(diǎn)訓(xùn)練2】1、D。解析：共價單鍵為σ鍵，雙鍵中含1個σ鍵和1個π鍵，三鍵中含1個σ鍵和2個π鍵，故CH2=CH—C≡N分子中含6個σ鍵和3個π鍵。2、C。解析：σ鍵較穩(wěn)定，不易斷裂，而不是不能斷裂。3、A。解析：A項(xiàng)中H2是由兩個1s軌道形成的σ鍵；B項(xiàng)中是由H的1s軌道與Cl的3p軌道形成的σ鍵；C項(xiàng)中是由Cl的兩個3p軌道形成的σ鍵；D項(xiàng)中是由F的兩個2p軌道形成的σ鍵。4、C。解析：s-sσ鍵無方向性，s-pσ鍵軸對稱，A項(xiàng)對；在含有共價鍵的分子中一定有σ鍵，可能有π鍵，如HCl、N2等，B項(xiàng)對；單鍵都為σ鍵，乙烷分子結(jié)構(gòu)式為，其6個C—H鍵和1個C—C鍵都為σ鍵，D項(xiàng)正確；共價三鍵中有一個為σ鍵，另外兩個為π鍵，故乙炔(H—C≡C—H)分子中有2個C—Hσ鍵，C≡C鍵中有1個σ鍵、2個π鍵，C項(xiàng)錯。【對點(diǎn)訓(xùn)練3】1、B。解析：共價鍵的飽和性決定各原子相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系。2、A。解析：S原子有兩個未成對電子，根據(jù)共價鍵的飽和性，形成的氫化物為H2S，A項(xiàng)對；H2O能結(jié)合1個H＋形成H3O＋，不能說明共價鍵不具有飽和性，B項(xiàng)錯；H2分子中，H原子的s軌道成鍵時，因?yàn)閟軌道為球形，所以H2分子中的H—H鍵沒有方向性，C項(xiàng)錯；兩個原子軌道發(fā)生重疊后，電子只是在兩核之間出現(xiàn)的概率大，D項(xiàng)錯。3、D。解析：一般地，原子的未成對電子一旦配對成鍵，就不再與其他原子的未成對電子配對成鍵了，故原子的未成對電子數(shù)目決定了該原子形成的共價鍵具有飽和性，這一飽和性也就決定了該原子成鍵時最多連接的原子數(shù)，故A項(xiàng)正確；形成共價鍵時，原子軌道重疊的程度越大越好，為了達(dá)到原子軌道的最大重疊程度，成鍵的方向與原子軌道的伸展方向就存在著必然的聯(lián)系，這種成鍵的方向性也就決定了所形成分子的立體構(gòu)型，故B、C項(xiàng)正確；D項(xiàng)錯誤。4、D。解析：只有2個s原子軌道重疊形成的共價鍵沒有方向性，其他原子軌道重疊形成的共價鍵都有方向性，故A不正確；非金屬元素的原子形成的共價鍵數(shù)目一般等于該原子最外層的未成對電子數(shù)，不能說一定等于該元素原子的價電子數(shù)，故B不正確；在形成CH4分子的過程中，碳原子2s軌道中的1個電子激發(fā)到2p空軌道，這樣形成了4個未成對電子，C不正確；N原子最外層2p軌道上共有3個未成對電子，1個N原子可以與3個H原子結(jié)合形成NH3，此時共價鍵飽和，D正確?！緦c(diǎn)訓(xùn)練4】1、B。解析：分子的結(jié)構(gòu)是由鍵角、鍵長共同決定的，A項(xiàng)錯誤；由于F、Cl、Br、I的原子半徑不同，故C—X(X＝F、Cl、Br、I)鍵的鍵長不相等，C項(xiàng)錯誤；H2O分子中兩個O—H的鍵角為105°，D項(xiàng)錯誤。2、B。解析：由于N2分子中存在三鍵，鍵能很大，破壞共價鍵需要很大的能量，所以N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定；稀有氣體都為單原子分子，沒有化學(xué)鍵；鹵族元素從F到I，原子半徑逐漸增大，其氫化物中化學(xué)鍵的鍵長逐漸變長，鍵能逐漸變小，所以穩(wěn)定性：HF＞HCl＞HBr＞HI；由于H—F的鍵能大于H—O，所以穩(wěn)定性：HF＞H2O。3、A。解析：共價鍵鍵能越大、鍵長越短，分子越穩(wěn)定，A正確，B錯誤；在雙原子分子中沒有鍵角，且分子穩(wěn)定性與鍵角無關(guān)，C錯誤；一般σ鍵的重疊程度大于π鍵，σ鍵的鍵能大于π鍵，D錯誤。4、B5、A6、D7、A【課后作業(yè)】1、C2、A3、A4、B。解析：一般電負(fù)性相差不大的原子之間容易形成共價鍵，H和F都是非金屬元素的原子，形成的是共價鍵。5、B。解析：H2中的σ鍵是s-sσ鍵，Cl2、N2中的σ鍵都是p-pσ鍵。6、C7、C。解析：氫原子的核外電子排布式為1s1，氟原子的核外電子排布式為1s22s22p5，p軌道上有1個未成對的p電子。F2是由兩個氟原子未成對的p電子軌道重疊形成的p-pσ鍵，HF是由氫原子中的s軌道與氟原子中的1個p軌道形成的s-pσ鍵。8、D。解析：本題主要考查σ鍵和π鍵的形成。由于π鍵的鍵能小于σ鍵的鍵能，所以反應(yīng)時易斷裂，A項(xiàng)正確；在形成分子時為了使其能量最低，必然首先形成σ鍵，根據(jù)形成原子的核外電子排布來判斷是否形成π鍵，所以B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯誤；像H、Cl原子跟其他原子只能形成σ鍵。9、B。解析：H2O分子中含有2個H—O鍵，不含π鍵，①錯誤；CO2的分子中只有兩個C=O，含有兩個π鍵，②正確；H—C≡N的分子中有C≡N，含有兩個π鍵，③正確；NH3分子中含有3個H—N鍵，不含π鍵，④錯誤；N2的分子中有N≡N，含有兩個π鍵，⑤正確；CH4的分子中有4個H—C鍵，不含π鍵，⑥錯誤。故分子中含有兩個π鍵的是②③⑤。10、D。解析：O2的結(jié)構(gòu)式是O=O，分子中兩個氧原子形成共價雙鍵，分子中σ鍵和π鍵數(shù)目比為1∶1，A錯誤；HCN的結(jié)構(gòu)式是H—C≡N，分子中σ鍵和π鍵數(shù)目比為1∶1，B錯誤；CO2的結(jié)構(gòu)式是O=C=O，分子中σ鍵和π鍵數(shù)目比為1∶1，C錯誤；N2的結(jié)構(gòu)式是N≡N，分子中σ鍵和π鍵數(shù)目比為1∶2，D正確。11、D12、C。解析：s軌道只能形成σ鍵；p軌道與p軌道可“頭碰頭”重疊而形成p-pσ鍵，也可“肩并肩”重疊而形成p-pπ鍵。13、C。解析：N—H鍵的鍵能是指形成1molN—H鍵放出的能量或拆開1molN—H鍵所吸收的能量，不是指形成1個N—H鍵釋放的能量。1molNH3中含有3molN—H鍵，拆開1molNH3或形成1molNH3吸收或放出的能量應(yīng)是1molN—H鍵鍵能的3倍。14、A。解析：鍵能越大，斷開該鍵所需的能量越多，化學(xué)鍵越牢固，性質(zhì)越穩(wěn)定，故A錯誤；B、C、D均正確。15、C。解析：根據(jù)碳碳雙鍵中含有1個π鍵，由于π鍵電子云重疊程度小，不如σ鍵穩(wěn)定，所以雙鍵的鍵能小于單鍵鍵能的2倍，選項(xiàng)C正確。16、D。解析：PCl3的電子式為,P—Cl鍵都是σ鍵。PCl5分子中有5個P—Cl