2.1.1共價(jià)鍵高二學(xué)案（人教版2019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(jià)鍵第一課時(shí)共價(jià)鍵學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能說(shuō)出共價(jià)鍵的概念與形成，知道共價(jià)鍵的特征——具有飽和性和方向性2.了解σ鍵和π鍵的形成及特點(diǎn)重點(diǎn)：從原子軌道重疊的視角認(rèn)識(shí)共價(jià)鍵的本質(zhì)難點(diǎn)：從原子軌道重疊方式的不同理解σ鍵和π鍵的區(qū)別和特征自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)一、共價(jià)鍵1、共價(jià)鍵的形成(1)概念：原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用叫做共價(jià)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(guò)共用電子對(duì)(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(guò)共用電子對(duì)形成共價(jià)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(jià)鍵成鍵的原因是原子通過(guò)共用電子對(duì)，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(duì)，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(jià)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(xiàn)來(lái)表示一對(duì)共用電子對(duì)，如：H—H(8)共價(jià)鍵的形成過(guò)程①用電子式表示H2的形成過(guò)程：②用電子云表示氫原子形成氫分子的過(guò)程H2分子的形成過(guò)程兩個(gè)氫原子的1s電子的自旋方向相反，當(dāng)它們相互靠近時(shí)，兩個(gè)原子核間的電子云密度變濃，兩個(gè)原子組成的體系總能量變低，低于兩個(gè)原子能量之和。當(dāng)兩個(gè)氫原子核間達(dá)到某一距離r0時(shí)，體系總能量達(dá)到最低，表示兩個(gè)氫原子間生成了穩(wěn)定的共價(jià)鍵，形成了H2分子。當(dāng)核間距離進(jìn)一步縮短時(shí)，由于兩個(gè)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(gè)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(shuō)，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(gè)原子核“黏結(jié)”在一起了2、共價(jià)鍵的分類(lèi)：按照不同的分類(lèi)方法，可將共價(jià)鍵分為不同的類(lèi)型(1)按共用電子對(duì)數(shù)目分類(lèi)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(duì)是否偏移分類(lèi)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(lèi)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(σ鍵,π鍵))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(xiàn))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(duì)稱(chēng)沿著鍵軸分布，具有軸對(duì)稱(chēng)特征的共價(jià)鍵稱(chēng)為σ鍵(2)σ鍵的類(lèi)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(gè)成鍵原子均提供s軌道形成的共價(jià)鍵。②s-pσ鍵：兩個(gè)成鍵原子分別提供s軌道和p軌道形成的共價(jià)鍵③p-pσ鍵：兩個(gè)成鍵原子均提供p軌道形成的共價(jià)鍵(3)σ鍵的特征①以形成化學(xué)鍵的兩原子核的連線(xiàn)為軸作旋轉(zhuǎn)操作，共價(jià)鍵電子云的圖形不變，這種特征稱(chēng)為軸對(duì)稱(chēng)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(jià)單鍵為σ鍵；共價(jià)雙鍵和共價(jià)三鍵中存在一個(gè)σ鍵2、π鍵氮分子形成示意圖氮分子的2個(gè)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(jià)鍵叫π鍵(1)π鍵的形成：兩個(gè)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(duì)稱(chēng)特征的共價(jià)鍵稱(chēng)為π鍵，形成π鍵的電子稱(chēng)為π電子，p軌道和p軌道形成π鍵的過(guò)程如圖所示：(2)π鍵的特征①每個(gè)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(chēng)為鏡面對(duì)稱(chēng)②形成π鍵時(shí)原子軌道重疊程度比形成σ鍵時(shí)小，π鍵沒(méi)有σ鍵牢固=3\*GB3③以形成π鍵的兩個(gè)原子核的連線(xiàn)為軸，任意一個(gè)原子并不能單獨(dú)旋轉(zhuǎn)，π鍵不能旋轉(zhuǎn)，若旋轉(zhuǎn)則會(huì)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(jià)單鍵為σ鍵；共價(jià)雙鍵中有一個(gè)σ鍵，另一個(gè)是π鍵；共價(jià)三鍵由一個(gè)σ鍵和兩個(gè)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(jià)鍵分別由幾個(gè)σ鍵和幾個(gè)π鍵組成？乙烷分子由7個(gè)σ鍵組成；乙烯分子由5個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵組成；乙炔分子由3個(gè)σ鍵和2個(gè)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(gè)和2個(gè)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(méi)有π鍵，σ鍵穩(wěn)定，不易斷裂4、σ鍵與π鍵的比較鍵的類(lèi)型比較項(xiàng)目σ鍵π鍵概念形成共價(jià)鍵的未成對(duì)電子的原子軌道采取“頭碰頭”的方式重疊形成共價(jià)鍵的未成對(duì)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(duì)稱(chēng)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(duì)稱(chēng)類(lèi)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(jià)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(shí)，電子并不是只在兩核間運(yùn)動(dòng)，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(shí)，無(wú)方向性。兩個(gè)s軌道只能形成σ鍵，不能形成π鍵=3\*GB3③兩個(gè)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(chēng)價(jià)鍵軌道，但分子形成共價(jià)鍵時(shí)，先形成σ鍵后才形成π鍵三、共價(jià)鍵的特征1、飽和性：按照共價(jià)鍵的共用電子對(duì)理論，一個(gè)原子有幾個(gè)未成對(duì)電子，便可和幾個(gè)自旋狀態(tài)相反的電子配對(duì)成鍵，這就是共價(jià)鍵的“飽和性”，如：H原子、Cl原子都只有一個(gè)未成對(duì)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(duì)的形成如下：(2)氫、鹵原子只有一個(gè)未成對(duì)電子，只形成1個(gè)價(jià)鍵：—H、—X(3)氧、硫原子有2個(gè)未成對(duì)電子，總是形成兩個(gè)價(jià)鍵：=O或—O—；氮原子有3個(gè)未成對(duì)電子，與C、H等電負(fù)性比氮小的元素的原子成鍵時(shí)總是形成三個(gè)價(jià)鍵(4)共價(jià)鍵的飽和性決定了各種原子形成分子時(shí)相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系2、方向性：除s軌道是球形對(duì)稱(chēng)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(jià)鍵時(shí)，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(jià)鍵就越牢固，因此共價(jià)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(jià)鍵具有方向性，如圖所示：(1)共價(jià)鍵的方向性決定了分子的立體構(gòu)型(2)并不是所有共價(jià)鍵都具有方向性，如兩個(gè)s電子形成共價(jià)鍵時(shí)就沒(méi)有方向性學(xué)習(xí)過(guò)程學(xué)習(xí)過(guò)程情景導(dǎo)入：通過(guò)上面的視頻，我們簡(jiǎn)單回顧了共價(jià)鍵和離子鍵的形成過(guò)程，今天我們從選修教材中原子軌道的角度，再探共價(jià)鍵的形成過(guò)程。復(fù)習(xí)提問(wèn)：1、化學(xué)鍵的定義？指相鄰的原子之間強(qiáng)烈的相互作用2、化學(xué)鍵的分類(lèi)？共價(jià)鍵、離子鍵、金屬鍵3、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)？舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵形成的過(guò)程4、共價(jià)鍵的定義？原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用5、共價(jià)鍵的分類(lèi)及如何劃分的？答：（1）非極性鍵：由同種原子形成共價(jià)鍵，兩個(gè)原子吸引電子的能力相同，共用電子對(duì)不偏向任何一個(gè)原子，成鍵的原子因此而不顯電性，這樣的共價(jià)鍵叫做非極性共價(jià)鍵，簡(jiǎn)稱(chēng)非極性鍵。（2）極性鍵：不同種原子形成共價(jià)鍵時(shí)，因?yàn)樵游娮拥哪芰Σ煌?，共用電子?duì)將偏向吸引電子能力強(qiáng)的一方，所以吸引電子能力強(qiáng)的原子一方顯負(fù)電性，吸引電子能力弱的原子一方顯正電性。像這樣共用電子對(duì)偏移的共價(jià)鍵叫做極性共價(jià)鍵，簡(jiǎn)稱(chēng)極性鍵。一、σ鍵和π鍵任務(wù)一、探究σ鍵和π鍵的相關(guān)知識(shí)【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材P34、P35和P36自然段及圖片，回答以下問(wèn)題：1、σ鍵和π鍵的成鍵類(lèi)型？σ鍵：ssσ鍵、spσ鍵、ppσ鍵；π鍵：ppπ鍵2、σ鍵和π鍵的原子軌道重疊方式？σ鍵：“頭碰頭”重疊；π鍵：“肩并肩”重疊3、σ鍵和π鍵的對(duì)稱(chēng)類(lèi)型？σ鍵：軸對(duì)稱(chēng)；π鍵：鏡面對(duì)稱(chēng)4、σ鍵和π鍵的重疊程度大??？σ鍵：重疊程度大；π鍵：重疊程度小5、σ鍵和π鍵的強(qiáng)度？σ鍵：軌道重疊程度大，鍵的強(qiáng)度較大，鍵越牢固；π鍵：軌道重疊程度較小，鍵比較容易斷裂，不如σ鍵牢固6、σ鍵和π鍵的活潑性？σ鍵：不活潑；π鍵：活潑7、σ鍵和π鍵的成鍵規(guī)律？共價(jià)單鍵是σ鍵；共價(jià)雙鍵中一個(gè)鍵是σ鍵，另一個(gè)鍵是π鍵；共價(jià)三鍵中一個(gè)鍵是σ鍵，另外兩個(gè)鍵是π鍵。二、共價(jià)鍵任務(wù)二、解決教材探究中的問(wèn)題，深入理解共價(jià)鍵的內(nèi)涵【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材P36探究，小組討論，回答其中的問(wèn)題：【問(wèn)題和預(yù)測(cè)】（1）觀察乙烷、乙烯和乙炔的分子結(jié)構(gòu)，他們的分子中的共價(jià)鍵分別由幾個(gè)σ鍵和幾個(gè)π鍵構(gòu)成？答：乙烷分子由7個(gè)σ鍵構(gòu)成；乙烯分子由5個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵構(gòu)成；乙炔分子由3個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵構(gòu)成。（2）解釋乙烯分子中π鍵是如何形成的，預(yù)測(cè)乙炔分子中π鍵是如何形成的？答：①乙烯分子的碳原子采取sp2軌道雜化，2個(gè)碳原子各以2個(gè)sp2雜化軌道與氫原子形成2個(gè)碳?xì)洇益I，而2個(gè)碳原子之間又各以1個(gè)sp2雜化軌道形成1個(gè)碳碳σ鍵，除此之外，2個(gè)碳原子中未參加雜化的p軌道形成了1個(gè)π鍵，因此，乙烯的雙鍵中有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵。②乙炔分子的碳原子采取sp軌道雜化，2個(gè)碳原子各以1個(gè)sp雜化軌道與氫原子形成1個(gè)碳?xì)洇益I，同時(shí)又各以其另一個(gè)sp雜化軌道形成1個(gè)碳碳σ鍵，除此之外，每個(gè)碳原子通過(guò)2個(gè)未參加雜化的p軌道形成了2個(gè)π鍵?！纠L制圖示】模仿圖23所示，繪制乙炔分子中的π鍵。（提示：兩個(gè)碳原子各自用2個(gè)p軌道形成2個(gè)π鍵。）答：【問(wèn)題與討論】鈉和氯通過(guò)得失電子同樣是形成電子對(duì)，為什么這對(duì)電子不被鈉原子和氯原子共用形成共價(jià)鍵而形成離子鍵呢？你能從元素的電負(fù)性差別來(lái)理解嗎？討論后請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表：結(jié)論：當(dāng)元素的電負(fù)性相差很大，化學(xué)反應(yīng)形成的電子對(duì)不會(huì)被共用，形成的將是鍵：而鍵是元素的電負(fù)性相差不大的原子之間形成的化學(xué)鍵。答：結(jié)論：當(dāng)元素的電負(fù)性相差很大，化學(xué)反應(yīng)形成的電子對(duì)不會(huì)被共用，形成的將是離子鍵：而共價(jià)鍵是元素的電負(fù)性相差不大的原子之間形成的化學(xué)鍵。課堂練習(xí)課堂練習(xí)1．下列化合物中有非極性共價(jià)鍵的是A．KOH B．SiO2 C．CaCl2 D．Na2O2【答案】D【分析】?jī)蓚€(gè)相同原子形成的共價(jià)鍵為非極性鍵?！驹斀狻緼．KOH中含有HO極性鍵，故A不選；B．SiO2中含有SiO極性鍵，故B不選；C．CaCl2中不含共價(jià)鍵，故C不選；D．Na2O2中含有OO非極性鍵，故D選；故選D。2．原子序數(shù)依次增大的5種短周期元素V、W、X、Y、Z形成的一種化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，該物質(zhì)是生產(chǎn)藥物諾氟沙星的中間體，也是制取農(nóng)藥的中間體。下列說(shuō)法正確的是A．化合物VWX的電子式為B．基態(tài)Y原子核外電子具有5種不同的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)C．沸點(diǎn)：D．分子中的鍵角：【答案】B【分析】原子序數(shù)依次增大的5種短周期元素V、W、X、Y、Z形成的一種化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，W形成四根共價(jià)鍵，則W為C元素；V形成1個(gè)共價(jià)鍵，V為H元素；X形成3個(gè)共價(jià)鍵，X為N元素；Y和Z都形成1個(gè)共價(jià)鍵，Y為F元素，Z為Cl元素?！驹斀狻緼．化合物HCN的電子式為，故A錯(cuò)誤；B．基態(tài)F原子核外電子排布式為1s22s22p5，電子填充在5個(gè)軌道，5種不同的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，故B正確；C．CCl4和CF4都是分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量：CCl4>CF4，則分子間作用力：CCl4>CF4，沸點(diǎn)：，故C錯(cuò)誤；D．CH4和NH3中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4，前者無(wú)孤電子對(duì)，后者孤電子對(duì)數(shù)為0，故鍵角：，故D錯(cuò)誤；故選B。3．某課題組通過(guò)以下過(guò)程實(shí)現(xiàn)了可再生能源和CO2的資源化利用。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．H2和CH3OH在整個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程中是中間產(chǎn)物B．整個(gè)過(guò)程涉及兩種能量形式的轉(zhuǎn)換C．反應(yīng)②和③均存在極性鍵的斷裂和形成D．若反應(yīng)④的離子導(dǎo)體為NaOH溶液，則正極反應(yīng)為O2+2H2O+4e=4OH【答案】B【詳解】A．由流程可知，水電解生成氫氣和氧氣，氫氣和氧氣在燃料電池中反應(yīng)生成水并釋放出能量，H2和CH3OH在整個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程中既是反應(yīng)物又是生成物，作為中間產(chǎn)物出現(xiàn)，A正確；B．整個(gè)過(guò)程涉及光能、電能、熱能、化學(xué)能等多種能量形式的轉(zhuǎn)換，B錯(cuò)誤；C．反應(yīng)②種涉及碳氧鍵的斷裂，③中涉及氫氧鍵等斷裂，均存在極性鍵的斷裂和形成，C正確；D．若反應(yīng)④的離子導(dǎo)體為NaOH溶液，則電解質(zhì)溶液為堿性，正極上氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)為O2+2H2O+4e=4OH，D正確；故選B。4．下列有關(guān)共價(jià)鍵的鍵參數(shù)的說(shuō)法不正確的是A．、、分子中的鍵角依次增大B．HF、HCl、HBr分子中的鍵長(zhǎng)依次增長(zhǎng)C．、、分子中的鍵能依次減小D．分子中共價(jià)鍵的鍵能越大，分子穩(wěn)定性越差【答案】D【詳解】A．、、分子的立體構(gòu)型分別為正四面體、平面形和直線(xiàn)形，所以鍵角分別為109.5。、120。、180。，A正確；B．鹵族元素原子半徑從上到下依次增大，所以與H原子形成的鍵長(zhǎng)依次增大，B正確；C．同族元素中原子半徑從上到下依次增大，氫化物的鍵長(zhǎng)依次增大，鍵能依次減弱，穩(wěn)定性依次降低，C正確；D．分子中共價(jià)鍵的鍵能越大，越穩(wěn)定，即分子穩(wěn)定性越好，D錯(cuò)誤；故選D。5．X、Y、Z、M為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。Y元素的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值相等，Y元素與Z、M元素相鄰，且與M元素同主族；化合物Z2X4的電子總數(shù)為18。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．第一電離能：Z>Y>MB．Y、Z分別與X形成的最簡(jiǎn)單化合物的鍵角：Z<YC．僅由X、Y、Z形成的化合物可能為離子晶體D．1molMY晶體中含有1molM—Y鍵【答案】D【分析】Y元素的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值相等，可知Y為第IVA族元素，且Y元素與Z、M元素相鄰，且與M元素同主族，推知Y為C，Z為N，M為Si，化合物Z2X4的電子總數(shù)為18，推知X為H?！驹斀狻緼．同周期主族元素從左往右失電子能力逐漸減弱，同主族元素從上往下失電子能力增強(qiáng)，可知第一電離能：N>C>Si，A正確；B．Y、Z分別與X形成的最簡(jiǎn)單化合物分別為CH4、NH3的鍵角，CH4、NH3的鍵角分別為109°28′和107°，B正確；C．僅由X、Y、Z形成的化合物如NH4CN為離子化合物，其為離子晶體，C正確；D．1molSiC晶體中含有4molSi—C鍵，D錯(cuò)誤。故選D。6．BMO(Bi2MoO6)是一種高效光催化劑，可用于光催化降解苯酚，原理如圖所示．下列說(shuō)法正確的是A．該過(guò)程的總反應(yīng)：C6H6O+O26CO2+3H2OB．該過(guò)程中BMO表現(xiàn)較強(qiáng)氧化性C．降解產(chǎn)物中的分子中含有極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵D．①和②中被降解的苯酚的物質(zhì)的量之比為3：1【答案】D【詳解】A.該過(guò)程用光催化降解苯酚生成二氧化碳和水，所以反應(yīng)：C6H6O+7O26CO2+3H2O，故A不正確；B.該過(guò)程中BMO是催化劑，BMO與O2在光作用下，BMO被氧化成BMO+，故B不正確；C.降解苯酚的產(chǎn)物為二氧化碳和水，二氧化碳和水分子中都只含有極性共價(jià)鍵，故C不正確；D.①中1molO2要得到3mol電子，而②中1molBMO+變?yōu)?molBMO只要得到1mol電子，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子相等，所以①、②中被降解的苯酚的物質(zhì)的量之比為3：1，故D正確；答案選D。7．下列有關(guān)σ鍵和π鍵說(shuō)法正確的是A．所有的σ鍵的強(qiáng)度都比π鍵的大 B．σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵不能C．σ鍵只有ssσ鍵和spσ鍵兩種 D．σ鍵和π鍵的電子云形狀特征都是軸對(duì)稱(chēng)【答案】B【詳解】A．σ鍵不一定比π鍵強(qiáng)度大，如氮?dú)庵笑益I的強(qiáng)度比π鍵強(qiáng)度小，故A錯(cuò)誤；B．σ鍵為軸對(duì)稱(chēng)，π鍵為鏡面對(duì)稱(chēng)，則σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，故B正確；C．σ鍵除ssσ鍵和spσ鍵兩種外，還有ppσ鍵等，故C錯(cuò)誤；D．σ鍵“頭碰頭”重疊為軸對(duì)稱(chēng)，π鍵“肩并肩”重疊為鏡面對(duì)稱(chēng)，故D錯(cuò)誤；故選B。8．下列說(shuō)法正確的是A．原子軌道與電子云都是用來(lái)形象描述電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的B．電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可從能層、能級(jí)、軌道3個(gè)方面進(jìn)行描述C．氣體單質(zhì)中，一定有σ鍵，可能有π鍵D．1個(gè)乙烯分子中含有4個(gè)σ鍵，1個(gè)π鍵【答案】A【詳解】A．原子軌道和電子云都用來(lái)描述電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而不是表示電子運(yùn)動(dòng)軌跡，即都是用來(lái)形象描述電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的，故A正確；B．決定電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有四個(gè)量：主量子數(shù)、角量子數(shù)、磁量子數(shù)、自旋量子數(shù)，所以電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可從能層、能級(jí)、軌道、自旋方向4個(gè)方面進(jìn)行描述，故B錯(cuò)誤；C．氣體單質(zhì)中，不一定有σ鍵，例如稀有氣體，可能有π鍵，例如氮?dú)獾?，故C錯(cuò)誤；D．乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CH2，1個(gè)乙烯分子中含有5個(gè)σ鍵，1個(gè)π鍵，故D錯(cuò)誤；故選A。9．下列各組原子序數(shù)表示的兩種元素能夠形成離子化合物的是A．11與17 B．1與8 C．14與8 D．6與8【答案】A【詳解】A．原子序數(shù)為11和17的元素分別為Na和Cl元素，形成的化合物NaCl為離子化合物，故A符合題意；B．原子序數(shù)為1和8的元素分別為H和O元素，形成的化合物H2O或H2O2均為為共價(jià)化合物，故B不符合題意；C．原子序數(shù)為14和8的元素分別為Si和O元素，形成的化合物SiO2為共價(jià)化合物，故C不符合題意；D．原子序數(shù)為6和8的元素分別為C和O元素，形成的化合物CO或CO2均為共價(jià)化合物，故D不符合題意；答案選A。10．研究表明：三硫化四磷分子中沒(méi)有不飽和鍵，且各原子的最外層均已達(dá)到了8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)．在一個(gè)三硫化四磷分子中含有的共價(jià)鍵個(gè)數(shù)是A．6個(gè) B．7個(gè) C．8個(gè) D．9個(gè)【答案】A【解析】根據(jù)化學(xué)鍵理論及8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)可以判斷化學(xué)鍵的個(gè)數(shù)?！驹斀狻康淖钔鈱佑?個(gè)電子，形成3個(gè)單鍵可達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，的最外層有6個(gè)電子，形成2個(gè)單鍵可達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，以此解答．三硫化四磷分子中沒(méi)有不飽和鍵，且各原子的最外層均已達(dá)到了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，P元素可形成3個(gè)共價(jià)鍵，S元素可形成2個(gè)共價(jià)鍵，因此一個(gè)三硫化四磷分子中含有的共價(jià)鍵個(gè)數(shù)為，其中一個(gè)硫形成兩個(gè)P—S共價(jià)鍵，則三個(gè)硫形成6個(gè)P—S共價(jià)鍵．合理選項(xiàng)是A。11．下列微粒中含有化學(xué)鍵的是A．OH B．Cl C．Na+ D．Ar【答案】A【詳解】化學(xué)鍵為是純凈物分子內(nèi)或晶體內(nèi)相鄰原子間或相鄰離子間的強(qiáng)烈的相互作用力，故選項(xiàng)中只有OH中含有化學(xué)鍵，故選A。12．W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，其原子序數(shù)之和為28，X與Z位于同一主族，Z的原子序數(shù)是Y的2倍，四種元素能形成一種新型二維平面功能材料X8W8Y4Z，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．X、Y、Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性依次減弱B．X、Y、Z分別與W形成的簡(jiǎn)單化合物的沸點(diǎn)：Z＞Y＞XC．該功能材料中Z原子與2個(gè)相鄰的Y原子形成90°鍵角D．X、Z的最高價(jià)氧化物所含化學(xué)鍵類(lèi)型相同，且化學(xué)鍵之間的鍵角也相等【答案】C【分析】結(jié)合結(jié)構(gòu)圖，Z可形成4個(gè)鍵，應(yīng)為C或Si，依據(jù)W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，X與Z位于同一主族，Z的原子序數(shù)是Y的2倍，Z應(yīng)為Si，X為C，Y為N，W、X、Y、Z的原子序數(shù)之和為28，則W為H?！驹斀狻緼．X、Y、Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分別是H2CO3、HNO3、H2SiO3，酸性：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3，A錯(cuò)誤；B．X、Y、Z與W形成的簡(jiǎn)單化合物分別是CH4、NH3、SiH4，NH3分子間存在氫鍵，沸點(diǎn)高，CH4、SiH4組成結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量越大，沸點(diǎn)越高，常溫下均為氣體，故沸點(diǎn)：Y＞Z＞X，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)該功能材料為二維平面結(jié)構(gòu)，分子中以Si原子為中心，上下對(duì)稱(chēng)，左右對(duì)稱(chēng)，Si原子與2個(gè)相鄰的N原子形成的鍵角應(yīng)為90°，C正確；D．X的最高價(jià)氧化物為CO2，為分子晶體，直線(xiàn)結(jié)構(gòu)；Z的最高價(jià)氧化物為SiO2，為原子晶體，為空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，化學(xué)鍵類(lèi)型相同，鍵角不相等，D錯(cuò)誤；答案選C。13．代表阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法正確的是A．苯分子中含有鍵數(shù)為B．電解精煉銅，當(dāng)電路中通過(guò)的電子數(shù)為時(shí)，理論上陽(yáng)極減少32克C．與足量反應(yīng)生成(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為D．常溫常壓下，乙烯和丙烯的混合氣體含有的碳原子數(shù)為【答案】D【詳解】A．苯分子中含有6個(gè)CCσ鍵和6個(gè)CHσ鍵，總共含有12個(gè)σ鍵，則1mol苯分子中含有12molσ鍵，故A錯(cuò)誤；B．陽(yáng)極為含有少量鋅、金、銀等金屬雜質(zhì)的粗銅板，在電解時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)，銅、鋅轉(zhuǎn)化為陽(yáng)離子進(jìn)入溶液，則陽(yáng)極減少的質(zhì)量無(wú)法計(jì)算，故B錯(cuò)誤；C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LO2物質(zhì)的量==0.1mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2NA，故C錯(cuò)誤；D．乙烯和丙烯的最簡(jiǎn)式為CH2，28g混合氣體中含有最簡(jiǎn)式CH2的物質(zhì)的量為：=2mol，含有碳原子總數(shù)為2mol×1×NAmol1=2NA，故D正確；故選：D。14．設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法不正確的是A．14g乙烯中含極性鍵總數(shù)目為B．2.0g和混合物中含有的中子數(shù)為C．22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)和足量的氯氣反應(yīng)，生成HCl分子數(shù)為D．500mL0.1mol/L的溶液中含數(shù)目為【答案】C【詳解】A．不同種元素間形成的共價(jià)鍵為極性鍵，14g乙烯物質(zhì)的量為0.5mol，1個(gè)乙烯分子含有4個(gè)C—H鍵，因此14g乙烯含C—H鍵總數(shù)目為，A正確；B．和的摩爾質(zhì)量均為20g/mol，含有中子的數(shù)目為10，故2.0g混合物中含有的中子數(shù)一定為，B正確；C．甲烷與氯氣反應(yīng)生成多種氯代烴，產(chǎn)物氯化氫分子數(shù)大于，C錯(cuò)誤；D．溶液中，含鈉離子數(shù)目為，D正確；故選：C。15．科學(xué)家已獲得極具理論研究意義的N4分子，其結(jié)構(gòu)為正四面體（如下圖所示），與白磷分子相似。已知斷裂1molNN鍵吸收193kJ熱量，形成1molN≡N叁鍵放出941kJ熱量，則A．N4分子中含有4個(gè)NN鍵B．N4是一種新型的化合物C．N4和N2互為同位素D．1molN4氣體轉(zhuǎn)化為N2時(shí)放出724kJ能量【答案】D【詳解】A．從結(jié)構(gòu)圖中可看出，一個(gè)N4分子中含有6個(gè)NN鍵，A錯(cuò)誤；B．N4中只含有氮元素一種元素，屬于單質(zhì)，B錯(cuò)誤；C．N4與N2是由同一元素組成的不同性質(zhì)的單質(zhì)，二者互為同素異形體，而不是同位素，C錯(cuò)誤；D．從結(jié)構(gòu)圖中可看出，一個(gè)N4分子中含有6個(gè)NN鍵，根據(jù)N4(g)=2N2(g)△H，則△H=6×193kJ/mol2×941kJ/mol=724kJ/mol，即1molN4氣體轉(zhuǎn)化為N2時(shí)放出724kJ能量，D正確；故答案是選項(xiàng)D。16．下表是兩者的鍵能(單位：)數(shù)據(jù)：3517451071.9139418946結(jié)合數(shù)據(jù)說(shuō)明比活潑的原因：。【答案】中第一個(gè)鍵的鍵能是，中第一個(gè)鍵的鍵能是，所以的第一個(gè)鍵比中第一個(gè)鍵更容易斷裂，所以比活潑【詳解】由表中鍵能數(shù)據(jù)知，CO中第一個(gè)斷裂的鍵的鍵能是326.9kJ/mol,，N2中第一個(gè)斷裂的鍵的鍵能是528kJ/mol，所以CO的第一個(gè)鍵比N2更容易斷，所以CO比N2活潑，故答案為：中第一個(gè)鍵的鍵能是，中第一個(gè)鍵的鍵能是，所以的第一個(gè)鍵比中第一個(gè)鍵更容易斷裂，所以比活潑。17．下表中的數(shù)據(jù)是破壞1mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量：物質(zhì)Cl2Br2I2HFHClHBrHIH2能量/kJ243193151565432366298436根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題：(1)下列敘述正確的是(填字母，下同)。A．每生成1molHCl鍵放出432kJ能量B．每生成1molHCl鍵吸收432kJ能量C．每拆開(kāi)1molHCl鍵放出432kJ能量D．每拆開(kāi)1molHCl鍵吸收432kJ能量(2)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是(填字母)。A．H2B．Cl2C．Br2D．I2(3)下列氫化物受熱時(shí)最穩(wěn)定的是(填字母)。A．HF

B．HCl

C．HBr

D．H2(4)能用鍵能大小解釋的是。A．氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)比氧氣穩(wěn)定B．常溫常壓下溴呈液態(tài)，碘呈固態(tài)C．稀有氣體一般很難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D．硝酸易揮發(fā)而硫酸難揮發(fā)【答案】ADAAA【詳解】(1)已知HCl鍵的鍵能為432kJ·mol1，表示1mol氣態(tài)H原子與1mol氣態(tài)Cl原子結(jié)合生成1molHCl鍵時(shí)會(huì)放出432kJ的熱量，或拆開(kāi)1molHCl鍵形成1molH原子和1mol的Cl原子吸收432kJ的熱量，故合理選項(xiàng)是AD；(2)鍵能越大，物質(zhì)本身的能量越低，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，物質(zhì)本身具有的能量最低的是氫氣，選A；(3)根據(jù)已知條件可知鍵能由大到小順序?yàn)椋篐F＞HH＞HCl＞HBr，物質(zhì)內(nèi)含有的化學(xué)鍵的鍵能越大，斷裂該化學(xué)鍵吸收能量越高，含有該化學(xué)鍵的物質(zhì)就越穩(wěn)定。由于HF的鍵能最大，故物質(zhì)受熱分解時(shí)，最穩(wěn)定的物質(zhì)是HF，因此合理選項(xiàng)是A；(4)A．氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)比氧氣穩(wěn)定是由于N2中2個(gè)N原子通過(guò)3個(gè)共價(jià)鍵結(jié)合，O2中2個(gè)O原子通過(guò)2個(gè)共價(jià)鍵結(jié)合，由于N≡N的鍵能比O=O的鍵能大，斷裂消耗能量更高，因此N2比O2穩(wěn)定，A符合題意；B．單質(zhì)溴、單質(zhì)碘都是由雙原子分子構(gòu)成的物質(zhì)，分子之間通過(guò)分子間作用力結(jié)合。分子間作用力越大，克服分子間作用力使物質(zhì)融化、氣化消耗的能量就越高，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)就越高。由于分子間作用力：I2＞Br2，所以常溫常壓下溴呈液態(tài)，碘呈固態(tài)，與分子內(nèi)化學(xué)鍵的強(qiáng)弱及鍵能大小無(wú)關(guān)，B不符合題意；C．稀有氣體一般很難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)是由于稀有氣體是單原子分子，分子中不存在化學(xué)鍵，原子本身已經(jīng)達(dá)到最外層2個(gè)或8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，與化學(xué)鍵的鍵能大小無(wú)關(guān)，C不符合題意；D．硝酸易揮發(fā)而硫酸難揮發(fā)是由于HNO3、H2SO4都是由分子構(gòu)成的物質(zhì)，由于分子間作用力：HNO3＜H2SO4，所以物質(zhì)的熔沸點(diǎn)：HNO3＜H2SO4，因此硝酸易揮發(fā)而硫酸難揮發(fā)，與分子內(nèi)化學(xué)鍵的強(qiáng)弱及鍵能大小無(wú)關(guān)，D不符合題意；故合理選項(xiàng)是A；18．化學(xué)鍵的鍵能是指氣態(tài)原子間形成1mol化學(xué)鍵時(shí)釋放的能量。如H(g)+I(g)→HI(g)放出297kJ的能量，即HI鍵的鍵能為297kJ·mol1，也可以理解為破壞1molHI鍵需要吸收297kJ的熱量。下表是一些鍵能的數(shù)據(jù)(單位：kJ·mol1)。共價(jià)鍵鍵能共價(jià)鍵鍵能共價(jià)鍵鍵能共價(jià)鍵鍵能HH436ClCl243HCl431HO467S=S255HS339CF427CO358CCl330CI218HF565N≡N945回答下列問(wèn)題：(1)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(設(shè)反應(yīng)物、生成物均為氣態(tài))與反應(yīng)物和生成物中的鍵能之間有密切的關(guān)系。由表中數(shù)據(jù)計(jì)算下列熱化學(xué)方程式中的熱效應(yīng)：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)

ΔH=。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷CCl4的穩(wěn)定性(填“大于”或“小于”)CF4的穩(wěn)定性。(3)試預(yù)測(cè)CBr鍵的鍵能范圍(填具體數(shù)值)：