1、高考资源网() 您身边的高考专家第一节共价键记一记探一探一、共价键1共价键按照电子云的重叠方式,可以分为键与键,试填下表:共价键类型键键电子云重叠方式肩并肩 电子云重叠程度大 电子云对称情况镜面对称提示键与键分别为“头碰头”、“肩并肩”重叠方式;前者重叠程度大,成键后电子云为轴对称;后者重叠程度小,成键后电子云为镜面对称;2共价单键、双键、三键中分别含有多少键与键?提示元素之间优先形成键;而两个原子间只能形成一个键,其余的均为键。所以单键为键,双键中一个是键,一个是键;三键中一个是键,两个是键。二、键参数键能、键长与键角1一般来说共价键的键长、键能与形成共价键的原子半径有什么关系?提示一般规律
2、为:原子半径越小,键长越短,键能越大。2所有的非金属元素均有可能形成键与键吗?CC键能小于CC键能的两倍,则所有元素的XX键能一定小于XX单键键能的两倍吗?提示有些稀有气体不能形成化合物,所以不能形成化学键,所以无法形成键。而有些元素如H和卤素,根据共价键的饱和性,只能形成一个共价键即键,而无法形成键。还有些元素如As、Si等,由于原子半径太大,形成键后无法肩并肩发生电子云重叠形成键。一般情况下,由于键不如键稳定,所以双键键能小于单键键能的两倍,但也有例外,如NN键能大于NN键能的2倍。三、等电子原理H2S、 PH3、SiH4、 H2O2等均含有18电子,属于等电子体吗?等电子体的结构相似,性
3、质一定相似吗?提示等电子体的要求是:原子总数相等,价电子总数相等。等电子体一般结构相似,性质一般也相似,但不一定相似。NH与CH4属于等电子体,但性质不相似。判一判判断正误(对的在括号内打,错的在括号内打)(1)原子轨道在空间都具有方向性。()(2)键是轴对称而键是镜面对称。()(3)一般来说,键比键强度大,更稳定。()(4)N2分子中键与键的个数比是21。()(5)键能越大,键长越长,共价化合物越稳定。()(6)键角是描述分子立体结构的重要参数。()(7)两个原子之间形成的双键中键与键各一个,且键能一定小于单键的两倍。()(8)只有原子总数和价电子总数都相同的分子(或离子)才是等电子体。()
4、(9)CH4、H2O、NH3、HF均含10个质子和10个电子,故为等电子体。()(10)H2O、H2S、H2Se互为等电子体。()练一练1.关于键和键的比较,下列说法不正确的是()A一般情况下,键比键重叠程度大,形成的共价键强B键是“头碰头”式重叠,键是“肩并肩”式重叠C所有分子中一定含有键DH原子只能形成键,O原子可以形成键和键解析:一般而言,键比键重叠程度大,形成的共价键强,A正确;键和键分别由“头碰头”、“肩并肩”两种方式形成,B正确;单原子分子如氦气没有形成化学键,所以C错误;H原子只能形成一个键,所以只能形成键,O原子可以形成2个键,所以可以形成键和键,D正确。答案:C2下列分子的结
5、构式与共价键的饱和性不相符的是()AH2O2:HO=OHBCH3COOH:CCH4S:DSiHCl3:解析:由共价键的饱和性可知:C、Si均形成4个共价键,H形成1个共价键,O、S均形成2个共价键。A项中O原子之间不可能形成双键,B项是过氧乙酸,含有过氧键“OO”,C项相当于S取代了CH3OH中的氧原子,D项中Si原子形成4个共价键。答案:A3下列各对粒子中,空间结构相似的是()ACS2与NO2 BCO2与N2OCSO2与O2 DPCl3与BF3解析:A选项中CS2的价电子总数为16,NO2的价电子总数为17,故二者不属于等电子体;B选项中CO2和N2O的价电子总数均为16,且均为三原子分子,
6、二者互为等电子体,因此具有相似的空间结构;C选项中SO2和O2原子数目不同,价电子总数也不同,故二者不属于等电子体;D选项中PCl3的价电子总数为26,BF3的价电子总数为24,故二者不属于等电子体。答案:B4实验测得四种结构相似的单质分子的键长、键能的数据如下:AABBCCDD键长/1010 ma0.74c1.98键能/kJmol1193b151d已知D2分子的稳定性大于A2,则a_(填“”或“知识点一 共价键1.已知:X、Y、Z、W四种元素原子的电负性数值。元素XYZW电负性2.53.51.22.4你认为上述四种元素中,最不可能形成共价键的是()AX与Y BX与WCY与Z DY与W解析:当
7、两种元素原子的电负性相差很大时,形成的将是离子键;当两种元素原子的电负性相差不大时,形成的将是共价键。 答案:C2下列有关键和键的说法正确的是 ()A单键既有键也有键B所有的键都容易打开C键可沿键轴自由旋转而不影响键的强度D键比键重叠程度大,形成的共价键强解析:单键中只存在键,A项错误;NN很稳定,其分子中的键不易打开,B项错误;键的特征便是轴对称,C项正确;键重叠程度比键大,D项错误。答案:C知识点二 键参数3.下列说法正确的是()A分子的结构是由键角决定的B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CCF4、CCl4、CBr4、CI4中CX(XF、Cl、Br、I)键的键长、键角
8、均相等DH2O分子中两个OH键的键角为180解析:分子的结构是由键角、键长共同决定的,A项错误;由于F、Cl、Br、I的原子半径不同,故CX(XF、Cl、Br、I)键的键长不相等,C项错误;H2O分子中两个OH键的键角为105,D项错误。答案:B4已知NH键的键能为390.8 kJmol1,下列说法中正确的是 ()A由气态N和气态H形成1 mol NH3所放出的能量为390.8 kJB把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的热量为390.8 kJC拆开约6.021023个NH键所吸收的热量为390.8 kJD由气态N和气态H形成1个NH键放出390.8 kJ的热量解析:1 mol NH3
9、含有3mol NH,A、B错误;键能是指形成1 mol化学键所放出的热量,D错误。答案:C知识点三 等电子体原理5.由短周期元素组成的粒子,只要其原子数相同,各原子最外层电子数之和相同,也可互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。根据上述原理,下列各对粒子中,空间结构不相似的是()ASO2与O3 BCO2和NOCCCl4与SO2Cl2 DN2H4和C2H4解析:N2H4和C2H4原子总数相同,价电子总数分别为14、12,二者不是等电子体,故结构不相似。答案:D6原子总数相同、价电子总数相同的粒子,互称为等电子体。硼元素可形成三个等电子体阴离子:BO、BC和BN,则m、n的值为()A5
10、,3 B2,4C3,1 D1,2解析:BO中价电子总数为362116,所以BCm、BN中价电子总数为342m352n16,解得m5,n3。答案:A综合考查 分类方法及应用7.下列有关键与键的说法错误的是()A含有键的分子在反应时,键是化学反应的积极参与者B当原子形成分子时,首先形成键,可能形成键C有些原子在与其他原子形成分子时只能形成键,不能形成键D在分子中,化学键可能只有键而没有键解析:由于键的强度一般小于键的强度,所以反应时键比键易断裂,A项正确;分子的形成是为了使其能量降低,首先形成键,再根据成键原子的核外电子排布判断是否有键形成,B项正确;H原子形成分子时,只能形成键,不能形成键,C项
11、正确;原子跟其他原子首先形成键,故分子中不可能只有键而没有键,D项错误。答案:D8下列有关化学键类型的判断不正确的是()Ass 键与sp 键的对称性不同B分子中含有共价键,则至少含有一个键C已知乙炔的结构式为HCCH,则乙炔分子中存在2个键和3个键D乙烷分子中只存在键,即6个CH键和1个CC键都为键,不存在键解析:ss 键无方向性,sp 键轴对称,A项对;在含有共价键的分子中一定有键,可能有键,如HCl、N2等,B项对;单键都为键,乙烷分子结构式为,其6个CH键和1个CC键都为键,D项对;共价三键中有一个为键,另外两个为键,故乙炔(HCCH)分子中有2个CH 键,CC键中有1个键、2个键,C项
12、错。答案:C9下列说法正确的是()ACl2是双原子分子,H2S是三原子分子,这是由共价键的方向性决定的BH2O与H2S的立体结构一样是由共价键的饱和性决定的C并非所有的共价键都有方向性D两原子轨道发生重叠后,电子出现在两核间的概率减小解析:答案:C10下列物质中,键和键数目相等的是:_;键数目小于键数目的是_;键和键数目之比为2:1的是_。A丙烯氰 CH2=CHCNBNCCN C丙烯酸:CH2=CHCOOHDHCN答案:DBA11某些共价键的键能数据如下表(单位:kJmol1):共价键HHClClBrBrHClHI键能436243193432298共价键IINNHOHN键能1519464633
13、93(1)把1 mol Cl2分解为气态原子时,需要_(填“吸收”或“放出”)_kJ能量。(2)由表中所列化学键形成的单质分子中,最稳定的是_,最不稳定的是_;形成的化合物分子中最稳定的是_。(3)试通过键能数据估算下列反应的反应热:H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H_。解析:(1)键能是指气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。新键形成释放能量,则旧键断裂吸收能量,根据能量守恒定律,断开1 mol ClCl键吸收的能量等于形成1 mol ClCl键释放的能量。(2)键能越大,化学键越牢固,越不容易断裂,化学性质越稳定,因此最稳定的单质为N2;最不稳定的单质是I2,最稳定的化合物
14、是H2O,最不稳定的化合物是HI。(3)H反应物键能之和生成物键能之和(4362432432)kJmol1185 kJmol1。答案:(1)吸收243(2)N2I2H2O (3)185 kJmol1基础达标1.在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分,两种元素的电负性差异越小,其共价键成分越大。下列各组原子形成的化学键中共价键成分最多的是()AK与F BNa与ClCAl与S DMg与Cl解析:选项中的7种元素,电负性由小到大的顺序为KNaMgAlSClNF3NCl3 BNCl3NF3NH3CNH3NCl3NF3 DNF3NCl3NH3解析:因电负性:FClH,故键角大小为NH3NCl3NF3
15、。答案:C8已知HI分解反应过程中能量变化如图所示,下列有关说法中正确的是()AHI的键能为y kJmol1BH2和I2的键能之和为(yz)kJmol1CH2(g)I2(g)=2HI(g)H(zx)kJmol1D该反应正反应活化能大于逆反应的活化能解析:HI的键能为(yx)kJmol1,A项错误;H2和I2的键能之和为2(yz)kJmol1,B项错误;H2(g)I2(g)=2HI(g)H2(zx)kJmol1,C错误。答案:D9防晒霜之所以能有效地减轻紫外线对人体的伤害,是因为它所含的有效成分的分子中含有键,这些有效成分的分子中的电子可在吸收紫外线后被激发,从而阻挡部分紫外线对皮肤的伤害。下列
16、厨房中常见的有机物没有防晒效果的是()解析:由题目信息可知含有键的物质,具有防晒效果。由于A、B、C中均含有C=O,有键,而D中全部为单键,只含键不含有键,因而酒精没有防晒效果,D正确。答案:D10根据氢气分子的形成过程示意图,下列说法中不正确的是()氢气分子的形成过程示意图AHH键的键长为0.074 nm B原子之间形成化学键,原子核间距越小,电子云重叠程度越大,越稳定C键能为436 kJmol1C由到,必须消耗外界的能量解析:直接从图上有关数据可以看出,HH键的键长为0.074 nm,键能为436 kJmol1,A、C两项正确;由图可知到核间距变小,但能量变高,不稳定,B项错误;由图可知到
17、能量增大,所以必须消耗外界的能量,D项正确。 答案:B11下图表示不同类型共价键形成时电子云重叠情况: (1)其中形成的化学键属于轴对称的有_。(2)下列物质中,通过方式化学键形成的是_;通过方式化学键形成的是_;只通过方式化学键形成的是_;同时含有、三种方式化学键的物质是_。ACl2 BHCl CN2 DH2答案:(1)(2)DBAC12填空:(1)已知N2F2、COCl2所有原子均达到8电子结构,写出结构式:N2F2_;COCl2_。 (2)用电子式表示下列分子的形成过程:H2S:_;C2H2:_;OF2:_。答案:(1)FN=NF(2)2HH:H22HH:CC:H2:13近年来发现了多种
18、含氮的离子。我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl,阴离子N的结构为,阴离子N中的键总数为_个。美国科学家合成了含有N的盐类,含有该离子的盐是高能爆炸物质,该离子的结构呈“V”形,如图所示(图中箭头代表单键)。N离子含有_个键。下列微粒中与N互为等电子体的是_;与N互为等电子体的是_。APO BCCl4 CSiHF3 DCHO2Cl答案:54CD14a、b、c为三种由短周期元素组成的中性粒子,它们都有14个电子,且b、c都是共价型分子。回答下列问题:(1)a单质可由原子直接构成,a单质可用作半导体材料,其原子核外电子排布式为_。(2)c是双核单质,
19、写出其电子式_。c分子中所含共价键的类型为_(填“极性键”或“非极性键”)。(3)b是四核化合物,其结构式为_;b分子内所含键的数目是_,键的数目是_。答案:(1)1s22s22p63s23p2(2):NN:非极性键(3)HCCH32能力达标15.下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构,下列说法不正确的是()A32 g S8分子中含有1 mol 键BSF6 分子中所有原子均达到8电子稳定结构C1 mol C2H2分子中有3 mol 键和2 mol 键DSF6分子中S原子位于6个F原子形成的正八面体中心解析:1 mol S8中有8 mol 键,因此32 g S8即0.125 mol S8中
20、含有键为8 mol1 mol,故A项正确;根据SF6的结构式,S原子形成六个共价键,最外层电子为12个,而不是8个,B项错误;成键原子之间只能形成1个键,三键中有2个键,因此1 mol乙炔中含有3 mol 键和2 mol 键,故C项正确;SF6中,6个F原子构成正八面体,故D项正确。答案:B16下表是一些键能数据(单位:kJmol1):化学键CHCClHClCFCIHFClCl键能413330432427218565242回答下列问题。(1)热化学方程式CH4(g)2Cl2(g)=CH2Cl2(g)2HCl(g)H_。(2)卤代烃RX在同样条件下发生碱性水解反应生成ROH时,RF、RCl、RB
21、r、RI(R相同)的反应活性由大到小的顺序是_。答案:(1)214kJmol1 (2)RIRBrRClRF17等电子体是指两个或两个以上的分子(或离子),它们的原子总数相同,分子(或离子)中价电子总数也相同,等电子体具有相似的电子结构、几何构型和性质。(1)SiO、SO、NO三种粒子是等电子体,其中Si、S、N三种基态原子的第一电离能从大到小的顺序为_。 (2)C2O和_是等电子体,C2O具有较强的还原性,它能使酸性KMnO4溶液褪色,Mn在元素周期表中的位置是_,外围电子排布图为_。 (3)已知液态二氧化硫也可以发生类似水的自身电离:2SO2SO2SO,S和O两种元素中电负性较强的是_,与SO2互为等电子体的单质分子是_(填化学式),SO2中键和键数目比为_。(4)SCN、NO的价电子总数都是16,写出与它们互为等电子体,且由两种第二周期两种元素组成的分子的分子式:_,该分子呈_形。 答案:(1)NSSi(2)N2O4第4周期B族(3)ON21:2(4)CO2或N2O 直线- 14 - 版权所有高考资源网