第二章分子结构与性质第一节共价键老师

第二章分子结构与性质第一节共价键典例：从电负性的角度来判断下列元素之间易形成共价键的是()A．Na和ClB．H和ClC．K和FD．Ca和O解析本题主要考查共价键的形成条件，非金属原子之间易形成共价键，活泼的金属原子和活泼的非金属原子之间易形成离子键，结合电负性与元素的性质之间的关系，我们可以得到元素的电负性值相差越大，越易形成离子键；相差越小，越易形成共价键。答案B因此元素原子之间形成化学键的类型取决于电负性的相对大小。根据理论得知当两个原子的电负性差值大于1.7时，化学键就以离子键为主，两个原子的电负性差值小于1.7时，化学键就以共价键为主。下列有关σ键和π键的说法错误的是()A．含有π键的分子在反应时，π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σ键，可能形成π键C．有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键D．在分子中，化学键可能只有π键而没有σ键解析本题主要考查σ键和π键的形成。由于π键的键能小于σ键的键能，所以反应时易断裂，A项正确；在分子形成时为了使其能量最低，必然首先形成σ键，根据形成原子的核外电子排布来判断是否形成π键，所以B项正确，D错误，像H、Cl原子跟其他原子只能形成σ键。答案D该题的设置选项相似度较大，对本题的C项很容易错选，如果我们对π键的形成理解的不深刻，就会掉入题目设置的陷阱。π键是否形成是在原子之间形成σ键之后根据形成化学键原子的核外电子排布来决定的，即π键的形成是有条件的，当然在很多活泼的物质内部都会存在π键，如乙烯、乙炔。下列事实不能用键能的大小来解释的是()A．N元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定B．惰性气体一般难发生反应C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱D．F2比O2更容易与H2反应解析本题主要考查键参数的应用。由于N2分子中存在三键，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，所以N2的化学性质很稳定；惰性气体都为单原子分子，分子内部没有化学键；卤族元素从F到I原子半径逐渐增大，其氢化物中的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱；由于H—F的键能大于H—O，所以二者比较，更容易生成HFB键参数和分子的性质有一定的关系，通过数据我们可以归纳出某些定性或半定性的规律用以说明分子的某些性质，如分子的稳定性，物质的熔、沸点，溶解性等有关性质。一般来说，两原子之间所形成的键愈短(主要由原子半径决定)，键能就愈大，键愈强，愈牢固，因此键能和键长两个参数定量地描述化学键的特征。1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、价电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。(1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：______和________；______和______。(2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，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，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO－2互为等电子体的分子有：________、________。解析(1)第二周期元素中，只有B、C、N、O、F可形成共价分子，同素异形体间显然不能形成等电子体，若为含2个原子的等电子体，则可能是某元素的单质与其相邻元素间的化合物，如N2和CO，在此基础上增加同种元素的原子可得其他的等电子体，如N2O和CO2。(2)NO－2的最外层的电子数为：5＋6×2＋1＝18，平均每个原子的最外层电子数为6，则可能为O3或SO2，经过讨论知其他情况下，只能形成离子化合物，不合题意。答案(1)N2COCO2N2O(2)SO2O3练习题：1．下列物质中含离子键的是()A.Cl2B．CO2C．NaClD．CH4答案C解析本题考查了物质类别与化学键的关系。多原子非金属单质、共价化合物中含有共价键，离子化合物中含有离子键，2．下列过程中，共价键被破坏的是()A．碘升华B．溴蒸气被活性炭吸附C．蔗糖溶于水D．SO2溶于水答案D解析碘升华、溴蒸气被活性炭吸附和蔗糖溶于水破坏的是范德华力；SO2溶于水，与H2O反应生成H2SO3，共价键被破坏，形成新的共价键。3．下列既有离子键又有共价键的化合物是()A．Na2OB．NaOHC．CaBr2D．HF答案B解析典型的非金属元素O与H之间形成的是共价键，Na＋与OH－之间形成的是离子键。4．下列关于共价键的说法，正确的是()A．分子内部一定会存在共价键B．由非金属元素组成的化合物内部不一定全是共价键C．非极性键只存在于双原子单质分子中D．离子化合物的内部可能存在共价键答案BD解析本题可用举例法去做。惰性气体为单原子分子，分子内部没有共价键；铵盐是全部含有非金属元素的化合物，但属于离子化合物，既存在离子键，也存在共价键；乙烯、过氧化氢分子中存在非极性键；在强碱中存在共价键如NaOH。5．从键长的角度来判断下列共价键中最稳定的是()A．H—FB．N—HC．C—HD．S—H答案A解析原子半径越小，与氢化合形成的化学键键长越短，键能越大，键越稳定。6．根据π键的成键特征判断C＝C的键能是C—C键能的()A．2倍B．大于2倍C．小于2倍D．无法确定答案C解析由于π键的键能比σ键键能小，双键中有一个π键和一个σ键，所以双键的键能小于单键的键能的2倍。7．下列分子中存在的共价键类型完全相同的是()A．CH4与NH3B．C2H6与C2H4C．H2与Cl2D．Cl2与N2答案A解析A项中全是s­pσ键；B项中C2H6只存在σ键，而C2H4存在σ键和π键；C项中H2中的键为s­sσ键，Cl2中的键为p­pσ键；D项与B项类似。8．下列反应中化学键断裂只涉及π键断裂的是A．CH4的燃烧B．C2H4与Cl2的加成反应C．CH4与Cl2的取代反应D．C2H4被酸性KMnO4溶液氧化答案B解析有机物的燃烧和被KMnO4酸性溶液氧化，断裂了所有的化学键，包括单键和双键，CH4与Cl2的取代反应只有单键断裂，故A、C、D三项中断裂了σ键，选B项。9．X、Y两元素的原子，当它们分别获得两个电子，形成稀有气体元素原子的电子层结构时，X放出的能量大于Y放出的能量；Z、W两元素的原子，当它们分别失去一个电子形成稀有气体元素原子的电子层结构时，W吸收的能量大于Z吸收的能量，则X、Y和Z、W分别形成的化合物中，最不可能是共价化合物的是()A．Z2XB．Z2YC．W2XD．W2Y答案A解析X比Y易得电子，Z比W易失电子，故X、Z的电负性相差最大，最不可能形成共价化合物。10．关于乙醇分子的说法正确的是A．分子中共含有8个极性共价键B．分子中不含非极性键C．分子中只含σ键D．分子中含有1个π键答案C解析乙醇的结构式为，共含有8个共价键，其中C—H、C—O、O—H键为极性键，共7个；C—C键为非极性键；由于全为单键，故无π键。11．在白磷(P4)分子中，4个P原子分别处在正四面体的四个顶点，结合有关P原子的成键特点，下列有关白磷的说法正确的是()A．白磷分子的键角为109∘28′B．分子中共有4对共用电子对C．白磷分子的键角为60∘D．分子中有6对孤对电子答案C解析联想甲烷的空间结构，但需要注意的是白磷分子无中心原子，根据共价键的方向性和饱和性，每个磷原子都以3个共价键与其他3个磷原子结合形成共价键，从而形成正四面体结构，所以键角为60∘，6个共价单键，4对孤对电子。12．一般认为：如果两个成键元素间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键；如果两个成键元素间的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键。请查阅下列化合物中元素的电负性数值，判断它们哪些是共价化合物，哪些是离子化合物。元素AlBBeCClFLiMgNNaOPSSi电负性1.52.01.52.53.04.01.01.23.00.93.52.12.51.8(1)NaF(2)AlCl3(3)NO(4)MgO(5)BeCl2(6)CO2共价化合物_________________________________________。离子化合物_________________________________________。答案(2)(3)(5)(6)(1)(4)课时一共价键1.相距很远的两个氢原子相互逐渐接近，在这一过程中体系能量将()A.先变大后变小B．先变小后变大C.逐渐变小D．逐渐增大答案B解析相距很远的两原子之间作用力几乎为零，能量为两原子能量之和；随着距离的减小，两原子相互吸引，使体系能量缓慢下降；当两原子继续靠近时，两原子轨道重叠；各成单电子配对成键，能量最低，再进一步接近，两原子核之间的相互斥力又将导致体系能量上升。2.下列不属于共价键成键因素的是()A.共用电子对在两原子核之间高概率出现B.共用的电子必须配对C.成键后体系能量降低，趋于稳定D.两原子核体积大小要适中答案D解析A、B、C三项为共价键成键的因素及结果。3.共价键的断裂有均裂和异裂两种方式，即均裂：A··B―→A·＋B·，异裂：A··B―→A＋＋[··B]－。下列化学反应中发生共价键均裂的是()A.2K＋2H2O===2KOH＋H2↑B.2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑C.Na2CO3＋H2ONaHCO3＋NaOHD.CH3COOH＋C2H5OHH2O＋CH3COOC2H5答案D解析均裂不产生阴、阳离子，故只有D符合题意。4.下列说法中不正确的是()A.σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强B.两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键C.气体单质中，一定有σ键，可能有π键D.N2分子中有一个σ键，两个π键答案C解析气体单质分子中，可能有σ键，如Cl2；也可能既有σ键又有π键，如N2；但也可能没有化学键，如稀有气体，故C不正确。6.下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是()A.光气(COCl2)B．六氟化硫C.二氟化氙D．三氟化硼答案A解析光气分子中C、O、Cl原子以共价键相连的顺序是。电子式为：即所有原子都满足最外层8电子结构；而B、C、D中，氟原子能形成一个共价键，满足8电子结构，但它们分子中的硫、氙、硼原子都不能满足8电子结构。7.下列关于化学键的叙述正确的是()A.化学键既存在于相邻原子之间，又存在于相邻分子之间B.两个原子之间的相互作用叫化学键C.化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间的强烈相互作用D.阴阳离子之间有强烈的吸引作用而没有排斥作用，所以离子键的核间距相当小答案C解析化学键的定义强调两个方面：一是“相邻的两个或多个原子之间”；二是“强烈相互作用”。选项A、B中都没有正确说明这两点，所以不正确；选项D只强调离子键中阴、阳离子之间的吸引作用而忽略排斥作用，所以不正确。8.据权威刊物报道，1996年，科学家在宇宙中发现H3分子。甲、乙、丙、丁四位同学对此报道的认识，正确的是()A.甲认为上述发现绝对不可能，因为H3分子违背了共价键理论B.乙认为宇宙中还可能存在另一种氢单质，因为氢元素有三种同位素，必然有三种同素异形体C.丙认为H3分子实质上是H2分子与H＋以特殊共价键结合的产物，应写成H＋3D.丁认为如果上述发现存在，则证明传统的价键理论有一定的局限性，有待于继续发展答案CD解析科学总是以实验为基础，以事实为根据，理论总是在实验事实基础上不断发展完善的。9.分析下列化学式中划有横线的元素，选出符合要求的物质，填空。A.NH3B．H2OC．HClD．CH4E．C2H6F．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)D、E(2)C(3)A、B、C、F(4)F解析NH3中N原子分别与3个H原子形成3个σ键，还有一对不成键电子；H2O中O原子与2个H原子形成2个σ键，还有两对不