1、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？提示一般规律为：原子半径越小，键长越短，键能
2、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，性质一定相似吗？提示等电子体的要求
3、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。()(9)CH4、H2O、NH3、H
4、F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下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是(
5、)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，二者互为等电子体，因此具有相似的
6、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：当两种元素原子的电负性相差很大时，
7、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、键角均相等DH2O分子中两个OH键的
8、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含有3mol NH，A、B错误；
9、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()A5,3 B2,4C3,1 D1,2
10、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项正确；原子跟其他原子首先形成键，
11、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项错。答案：C9下列说法正确的是(
12、)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151946463393(1)把1 mol Cl2分
13、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，最稳定的化合物是H2O，最不稳定的化合物是HI
14、。(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。答案：C8已知HI分解反应过程
15、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。下列厨房中常见的有机物没有防晒效果的
16、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；由图可知到能量增大，所以必须消耗外界的能量
17、，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近年来发现了多种含氮的离子。我国科学家最近成功合
18、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，写出其电子式_。c分子中所含共价
19、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中含有键为8 mol1 mol，故
20、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、RBr、RI(R相同)的反应活性由大
21、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