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文檔簡(jiǎn)介
g第03講共價(jià)鍵
芯,--易-混-易-錯(cuò)聚-焦--、
1.只有兩原子的電負(fù)性相差不大時(shí),才能形成共用電子對(duì),形成共價(jià)鍵,當(dāng)兩原子的電負(fù)性相差很大(大
于1.7)時(shí),不會(huì)形成共用電子對(duì),而形成離子鍵。
2.同種元素原子間形成的共價(jià)鍵為非極性鍵,不同種元素原子間形成的共價(jià)鍵為極性鍵。
3.在分子中,有的只存在極性鍵,如HC1、NH3等,有的只存在非極性鍵,如N2、上等,有的既存在極
性鍵又存在非極性鍵,如H2O2、C2H4等;有的不存在化學(xué)鍵,如稀有氣體分子。
4.在離子化合物中,一定存在離子鍵,有的存在極性共價(jià)鍵,如NaOH、Na2s04等;有的存在非極性鍵,
如NazCh、C3C2等?
5.共價(jià)化合物中一定含有共價(jià)鍵,含有共價(jià)鍵的不一定是共價(jià)化合物(可能是單質(zhì)或離子化合物)。稀有氣
體的單質(zhì)不含化學(xué)鍵。
6.只含非極性共價(jià)鍵的物質(zhì):同種非金屬元素構(gòu)成的單質(zhì),如:L、N2、P4、金剛石、晶體硅等。只含有
極性共價(jià)鍵的物質(zhì):一般是不同非金屬元素構(gòu)成的共價(jià)化合物,如:HC1、NH3、SiO2,CS2等。既有極性
鍵又有非極性鍵的物質(zhì),如H2O2、C2H2、CH3cH3等。
7.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(即分子組成)?;鶓B(tài)原子或形成激發(fā)態(tài)
原子有"個(gè)不成對(duì)電子,則最多可以形成n個(gè)共用電子對(duì)(不含配位鍵)。
8.共價(jià)鍵的飽和性決定分子中各元素原子的數(shù)目,共價(jià)鍵的方向性決定分子的立體構(gòu)型。
9.并不是所有的共價(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。特例:原子軌道為
球形對(duì)稱,故S—S0鍵沒(méi)有方向性(如H2中的H—H鍵沒(méi)有方向性),其他共價(jià)鍵都有方向性。
10.通過(guò)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式,可以快速有效地判斷鍵的種類及數(shù)目;判斷成鍵方式時(shí),需掌握:共價(jià)單鍵全為
◎鍵,雙鍵中有一個(gè)◎鍵和一個(gè)兀鍵,三鍵中有一個(gè)◎鍵和兩個(gè)無(wú)鍵。
11.兩個(gè)自旋方向相反的s電子或s電子與p電子只能形成◎鍵而不能形成兀鍵;兩個(gè)自旋方向相反的p
電子,既可形成。鍵,又可形成兀鍵,但首先形成◎鍵。
12.兀鍵的強(qiáng)度比0鍵小,易于斷裂。乙烯、乙烘等與H2、Br2等發(fā)生加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)時(shí),發(fā)生斷裂
的都是不飽和鍵中的無(wú)鍵。
13.苯分子中的介于單鍵和雙鍵之間的特殊的鍵就是6個(gè)碳原子的原子軌道“肩并肩”重疊形成的大兀鍵。
14.共價(jià)鍵的參數(shù)
(1)通過(guò)鍵長(zhǎng)、鍵角可以判斷分子的立體構(gòu)型。
(2)鍵長(zhǎng)不等于成鍵兩原子半徑的和,而是小于其半徑的和。
(3)鍵能與鍵長(zhǎng)反映鍵的強(qiáng)弱程度,鍵長(zhǎng)和鍵角用來(lái)描述分子的立體結(jié)構(gòu)。
(4)有機(jī)物分子中碳原子與碳原子形成的共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)規(guī)律如下:C—OC=C>C三C。
15.等電子體
(1)等電子體的價(jià)電子總數(shù)相同,而組成原子的核外電子總數(shù)不一定相同,如C02和CS2。
(2)可將等電子原理擴(kuò)大到離子,應(yīng)用更為廣泛。
(3)應(yīng)用等電子原理的前提是原子總數(shù)必須相同,其次是價(jià)電子總數(shù)相同。對(duì)主族元素來(lái)說(shuō),必須是最外層
電子數(shù)相同而不是總電子數(shù)相同,如CO2和CS2是等電子體,而CH4和NH3不是等電子體。
(4)等電子體結(jié)構(gòu)相同,物理性質(zhì)相近,但化學(xué)性質(zhì)不同。
*,--易錯(cuò)-典-例-分-析-、
啜‘易錯(cuò)典例1
1.下列關(guān)于有機(jī)化合物中化學(xué)鍵的說(shuō)法不正確的是
A.烷粒中的化學(xué)鍵均為◎鍵
B.CH3CH2Br中C—H鍵的極性比C—Br鍵的極性弱
C.乙熔分子中含有極性鍵和非極性鍵
D.1個(gè)丙快分子中含有5個(gè)◎鍵和3個(gè)無(wú)鍵
【答案】D
【解析】A.烷煌為飽和睡,所有的化學(xué)鍵均為◎鍵,A正確;
B.溟元素的電負(fù)性強(qiáng)于氫原子,元素的電負(fù)性相差越大,鍵的極性越強(qiáng),故CH鍵的極性比CBr鍵的極
性弱,B正確;
C.乙烯中含碳碳非極性鍵和碳?xì)錁O性鍵,C正確;
II
H—―1II
D.丙塊的結(jié)構(gòu)式如圖:?<,三鍵中含1個(gè)◎鍵和2個(gè)兀鍵,單鍵全部是◎鍵,共含6
個(gè)。鍵和2個(gè)乃鍵,D錯(cuò)誤;
故選D。
迎易笆典例巳
2.下列有關(guān)。鍵和71鍵的說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.在某些分子中,化學(xué)鍵可能只有兀鍵而沒(méi)有。鍵
B.當(dāng)原子形成分子時(shí),首先形成。鍵,可能形成兀鍵
C.0鍵的特征是軸對(duì)稱,兀鍵的特征是鏡面對(duì)稱
D.含有無(wú)鍵的分子在反應(yīng)時(shí),兀鍵是化學(xué)反應(yīng)的積極參與者
【答案】A
【解析】A.共價(jià)鍵中一定含。鍵,則在分子中,化學(xué)鍵可能只有◎鍵,而沒(méi)有兀鍵,A錯(cuò)誤;
B.原子形成分子,優(yōu)先頭碰頭重疊,則先形成。鍵,可能形成無(wú)鍵,B正確;
C.0鍵是“頭碰頭”重疊形成,可沿鍵軸自由旋轉(zhuǎn),為軸對(duì)稱;而兀鍵是由兩個(gè)p電子“肩并肩”重疊形成,
重疊程度小,為鏡像對(duì)稱,C正確;
D.兀鍵不穩(wěn)定,易斷裂,則含有兀鍵的分子在反應(yīng)時(shí),兀鍵是化學(xué)反應(yīng)的積極參與者,D正確;
故選A。
jYFs舉一反三1
3.下列有關(guān)化學(xué)鍵類型的判斷正確的是
A.所有物質(zhì)中都存在化學(xué)鍵
B.全部由非金屬元素構(gòu)成的化合物也可以存在離子鍵
C.已知乙烯的結(jié)構(gòu)式為CH2=CH?,則分子中存在4個(gè)◎鍵(CH)和2個(gè)兀鍵(C=C)
D.乙烷分子中6個(gè)CH鍵都為◎鍵,1個(gè)CC鍵為兀鍵
【答案】B
【解析】A.稀有氣體屬于單原子分子,其分子間有范德華力,沒(méi)有化學(xué)鍵,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B,離子化合物一般由金屬離子和酸根離子組成,鎮(zhèn)鹽是一類特殊的鹽,其組成元素全部為非金屬元素,
仍屬于離子化合物,含離子鍵,故B項(xiàng)正確;
C.1個(gè)碳碳雙鍵含1個(gè)◎鍵,1個(gè)兀鍵,CH鍵為。鍵,因此乙烯分子中存在5個(gè)。鍵,1個(gè)兀鍵,故C項(xiàng)
錯(cuò)誤;
D.乙烷分子中CC鍵、6個(gè)CH鍵均為◎鍵,故D項(xiàng)錯(cuò)誤;
故答案選B。
jYFs舉一反三2
4.下列關(guān)于a鍵和71鍵的說(shuō)法不正確的是
A.◎鍵能單獨(dú)形成,兀鍵不能單獨(dú)形成
B.◎鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn),兀鍵不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)
C.雙鍵中一定有一個(gè)。鍵,一個(gè)無(wú)鍵,三鍵中一定有一個(gè)◎鍵,兩個(gè)兀鍵
D.CH3cH3、CH2=CH2ACH三CH中的c鍵都是CC鍵,所以鍵能都相同
【答案】D
【解析】A.分子中可只含。鍵,但含兀鍵時(shí)一定含0鍵,則。鍵一般能單獨(dú)形成,而兀鍵一般不能單獨(dú)
形成,A正確;
B.0鍵為球?qū)ΨQ,兀鍵為鏡面對(duì)稱,則0鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn),兀鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn),B正確;
C.雙鍵、三鍵中均只含1個(gè)。鍵,其余為兀鍵,則碳碳雙鍵中有一個(gè)◎鍵,一個(gè)兀鍵,碳碳三鍵中有一
個(gè)。鍵,兩個(gè)7T鍵,C正確;
D.三種分子中分別含CC、C=C、C三C鍵和CH鍵,所以◎鍵也包含CH鍵,且碳原子與碳原子之間的鍵
長(zhǎng)、鍵能均不相同,D錯(cuò)誤;
答案選D。
jYFs舉一反三3
5.下列說(shuō)法正確的是
A.兀鍵是由兩個(gè)P電子以“頭碰頭”方式重疊而成
B.。鍵是鏡面對(duì)稱,而兀鍵是軸對(duì)稱
C.兩個(gè)原子之間形成共價(jià)鍵時(shí),最多有一個(gè)。鍵
D.氣體單質(zhì)中,一定有。鍵,可能有兀鍵
【答案】C
【解析】A.電子云以“頭碰頭”方式相互重疊形成的共價(jià)鍵為b鍵,以“肩并肩”方式相互重疊形成的共價(jià)
鍵為"鍵,故A項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;
B.b鍵是軸對(duì)稱,而萬(wàn)鍵是鏡面對(duì)稱,故B項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;
C.兩個(gè)原子形成共價(jià)鍵時(shí),根據(jù)電子云伸展方向可知,最多只能形成一個(gè)。鍵,故C項(xiàng)說(shuō)法正確;
D.稀有氣體單質(zhì)為單原子分子,不存在化學(xué)鍵,因此無(wú)。鍵和%鍵,故D項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;
綜上所述,說(shuō)法正確的是C項(xiàng)。
*g--易混-易-錯(cuò)-剖-析-、
1.分子中相鄰原子之間是靠什么作用而結(jié)合在一起?什么是化學(xué)鍵?什么是離子鍵?什么是共價(jià)鍵?
【細(xì)剖精析】
分子中相鄰原子之間是靠共價(jià)鍵而結(jié)合在一起。化學(xué)鍵:分子中相鄰原子之間強(qiáng)烈的相互作用。離子鍵:
陰、陽(yáng)離子之間通過(guò)靜電作用形成的化學(xué)鍵。共價(jià)鍵:原子間通過(guò)共用電子對(duì)形成的化學(xué)鍵。
2.觀察下圖:請(qǐng)你通過(guò)分析,談一談你對(duì)共價(jià)鍵的形成條件及共價(jià)鍵的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)?
相互靠攏電子云相互重疊
<H??冷
氫分子電子形成H2分子的
云示意圖共價(jià)鍵(H-H)
【細(xì)剖精析】
共價(jià)鍵的形成條件:(1)兩原子電負(fù)性相同或相近;(2)一般成鍵原子有未成對(duì)電子;(3)成鍵原子的原子軌
道在空間上發(fā)生重疊。
共價(jià)鍵的本質(zhì):成鍵原子相互接近時(shí),原子軌道發(fā)生重疊,自旋方向相反的未成對(duì)電子形成共用電子對(duì),
兩原子核間的電子云密度增加,體系能量降低。
3.為什么兩個(gè)氫原子合成氫分子,兩個(gè)氯原子合成氯分子,而不是3個(gè)、4個(gè)呢?為什么1個(gè)氫原子和1
個(gè)氯原子結(jié)合成氯化氫分子,而不是以其他的個(gè)數(shù)比相結(jié)合呢?共價(jià)鍵有哪些特征?
【細(xì)剖精析】
由氫原子和氯原子的電子式可知:兩個(gè)原子都有一個(gè)未成對(duì)的電子,從分子的形成過(guò)程來(lái)看,只有未成對(duì)
的電子才能形成共用電子對(duì),在H2、HC1、Ch分子中,由兩個(gè)原子各提供一個(gè)未成對(duì)電子形成一個(gè)共用
電子對(duì),因此H2、HC1、CL只能由兩個(gè)原子形成,而不是3個(gè)、4個(gè)。這說(shuō)明原子間在形成共價(jià)鍵時(shí)有一
定的特征:飽和性、方向性。
4.如何判斷原子成鍵時(shí)電子云的重疊方式?
【細(xì)剖精析】
電子云的重疊方式只有兩種:“頭碰頭”和“肩并肩”。其中以“肩并肩”的方式進(jìn)行重疊的成鍵電子常
發(fā)生在p電子云之間,在形成雙鍵或三鍵時(shí)會(huì)出現(xiàn)。s電子云參與成鍵時(shí)不存在“肩并肩”的方式。故可
從兩個(gè)方面來(lái)判斷電子云的重疊方式:其一是成鍵電子有s電子的,以“頭碰頭”的方式進(jìn)行重疊;其二
是根據(jù)成鍵數(shù)目判斷,即有雙鍵或三鍵時(shí),一定存在“肩并肩”的重疊方式。
5.乙烷、乙烯和乙烘分子中的共價(jià)鍵分別由幾個(gè)。鍵和幾個(gè)兀鍵組成?
乙烷乙烯乙快
【細(xì)剖精析】
乙烷分子中由7個(gè)。鍵組成;乙烯分子中由5個(gè)◎鍵和1個(gè)兀鍵組成;乙怏分子中由3個(gè)◎鍵和2個(gè)兀鍵
組成。
6.氮?dú)鉃槭裁茨茉诳諝庵蟹€(wěn)定存在。
【細(xì)剖精析】
N2分子存在氮氮三鍵,鍵能(946kJ-mo:Ti)大,不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),故能在空氣中穩(wěn)定存在。
7.如何理解反應(yīng)熱(/功與鍵能的關(guān)系?
【細(xì)剖精析】
/〃=反應(yīng)物的鍵能總和一生成物的鍵能總和,其中,/,<0時(shí),為放熱反應(yīng);/H>0時(shí),為吸熱反應(yīng)。例
如,1molH2和1molCI2反應(yīng)生成2molHC1的反應(yīng)熱的計(jì)算。已知EH-H=436kJmor1,ECI-CI—243kJ-mol
-I£H-CI—432kJ-mol1,貝?。軦H—EH-H+Eci-ci—2£H-CI=436kJmol!+243kJ-mol1—2X432kJ-mol'=
—185kJ-moFi<0,該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
8.電子數(shù)相同的微粒與等電子體是否相同?
【細(xì)剖精析】
電子數(shù)相同的微粒是指微粒中所有的電子數(shù)之和相同,但微粒中原子的數(shù)目不一定相同,如18電子的微
2+
粒有S2-、HS>CF>Ar、K+、Ca>H2S>H2O2,N2H4、C2H6、CH30H等。
等電子體是指原子總數(shù)相等、價(jià)電子數(shù)相同的微粒,其電子總數(shù)不一定相同。如N2。與CO2,其原子數(shù)、
價(jià)電子數(shù)、電子總數(shù)相等;S02和。3其原子數(shù)相同、價(jià)電子數(shù)相同,但電子總數(shù)S02為32,03電子總數(shù)
為24,顯然電子總數(shù)不同。
9.C2H4比C2H6的化學(xué)性質(zhì)活潑的原因是什么?
【細(xì)剖精析】
乙烯分子中含有兀鍵,原子軌道重疊程度小,共價(jià)鍵不穩(wěn)定,容易斷裂,而乙烷分子中都是0鍵,原子軌
道重疊程度大,共價(jià)鍵穩(wěn)定,不容易斷裂。
10.你能比較出HF、HC1、HBr、HI穩(wěn)定性大小嗎?
【細(xì)剖精析】
HF>HCl>HBr>HIo因原子半徑:F<CKBr<I,故鍵長(zhǎng):H-F<H-CKH-Br<H-I,鍵能:H-F>H-C1>
穩(wěn)定性:HF>HCl>HBr>HI
11.通常條件下,比較CH4和SiR的穩(wěn)定性誰(shuí)強(qiáng)誰(shuí)弱?
【細(xì)剖精析】
因?yàn)镃—H鍵的鍵能大于Si—H鍵的鍵能,所以CH4比SiH4穩(wěn)定。
12.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)不如烷煌多,原因是什么?
【細(xì)剖精析】
C—C鍵和C—H鍵的鍵能比Si—H鍵和Si—Si鍵的鍵能都大,因此烷燒比較穩(wěn)定,而硅烷中Si—Si鍵和
Si—H鍵的鍵能較低,易斷裂,導(dǎo)致長(zhǎng)鏈硅烷難以生成。
13.SH的穩(wěn)定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是什么?
【細(xì)剖精析】
C—H鍵的鍵能大于C—0鍵,C—H鍵比C—0鍵穩(wěn)定,而Si—H的鍵能卻小于Si—0鍵,所以Si—H鍵
不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si-O鍵。
14.氮元素和氯元素的電負(fù)性相同,二者對(duì)應(yīng)單質(zhì)的活潑性是否相同?
【細(xì)剖精析】
不同。W中存在N三N,氮氮三鍵的鍵能比較大,斷開(kāi)氮氮三鍵需要較高的能量,故單質(zhì)的活潑性:N2<C12O
15.N2與H2在常溫下很難發(fā)生化學(xué)反應(yīng),必須在高溫下才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),而Cb與H2很容易發(fā)生化學(xué)
反應(yīng),為什么?
【細(xì)剖精析】
化學(xué)反應(yīng)包括舊鍵斷裂和新鍵形成兩個(gè)過(guò)程,N2中存在氮氮三鍵,N三N斷裂需要很高的能量,而C12中
的C1-C1鍵斷裂需要的能量相對(duì)較低,故氯氣容易與氫氣發(fā)生反應(yīng)。
?核心知識(shí)梳理
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1.共價(jià)鍵的特征
⑴共價(jià)鍵的飽和性
①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。
②用電子排布圖表示HF分子中共用電子對(duì)的形成如下:
Is2s原子軌道(電子云)重疊
F回m
③由以上分析可知,F(xiàn)原子與H原子間只能形成1個(gè)共價(jià)鍵,所形成的簡(jiǎn)單化合物為HF而不是H2F。同
理,H原子、F原子分別只能形成H2、F2,不能形成H3、F3O
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。
⑵共價(jià)鍵的方向性
共價(jià)鍵形成時(shí),兩個(gè)參與成鍵的原子軌道總是盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向重疊,而且原子軌道重
疊越多,電子在兩核間出現(xiàn)的概率越大,形成的共價(jià)鍵就越牢固。電子所在的原子軌道都有一定的形狀,
所以要達(dá)到最大重疊,共價(jià)鍵必然有方向性。
共價(jià)鍵的方向性決定了分子的空間結(jié)構(gòu),并不是所有共價(jià)鍵都具有方向性,如兩個(gè)s軌道上的電子形成的
共價(jià)鍵就沒(méi)有方向性。
2.。鍵與兀鍵的比較
共價(jià)鍵類型0鍵兀鍵
電子云重疊方式沿鍵軸方向相對(duì)重疊沿鍵軸方向平行重疊
電子云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
電子云重疊程度大小
S-S。鍵
示意圖s-pb鍵ex3cHp-p,鍵
p-p。鍵■OOZXZH
鍵的強(qiáng)度較大較小
化學(xué)活潑性不活潑活潑
成鍵規(guī)律共價(jià)單鍵是。鍵;共價(jià)雙鍵中一個(gè)是0鍵,一個(gè)是無(wú)鍵;共價(jià)三鍵中一個(gè)
是。鍵,兩個(gè)是兀鍵
3.對(duì)于。鍵和兀鍵應(yīng)特別注意的問(wèn)題
(l)s軌道與s軌道形成◎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。
⑵因S軌道是球形的,故S軌道與S軌道形成0鍵時(shí),無(wú)方向性。兩個(gè)S軌道只能形成。鍵,不能形成兀
鍵。
⑶兩個(gè)原子間可以只形成0鍵,但不能只形成兀鍵。
4.共價(jià)鍵參數(shù)的應(yīng)用
⑴鍵能的應(yīng)用
①表示共價(jià)鍵的強(qiáng)弱
鍵能越大,斷開(kāi)化學(xué)鍵時(shí)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(jià)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)焰變與鍵能的關(guān)系為AH
=反應(yīng)物鍵能總和一生成物鍵能總和;AF/<0時(shí),為放熱反應(yīng);AH〉。時(shí),為吸熱反應(yīng)。
(2)鍵長(zhǎng)的應(yīng)用
①一般鍵長(zhǎng)越短,鍵能越大,共價(jià)鍵越穩(wěn)定,分子越穩(wěn)定。
②鍵長(zhǎng)的比較方法
a.根據(jù)原子半徑比較,同類型的共價(jià)鍵,成鍵原子的原子半徑越小,鍵長(zhǎng)越短。
b.根據(jù)共用電子對(duì)數(shù)比較,相同的兩個(gè)原子間形成共價(jià)鍵時(shí),單鍵鍵長(zhǎng)〉雙鍵鍵長(zhǎng)〉三鍵鍵長(zhǎng)。
⑶鍵角的應(yīng)用
①鍵長(zhǎng)和鍵角決定分子的空間結(jié)構(gòu)。
②常見(jiàn)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)
直線形
co2o=c=o180°
三角錐形
NH3Z|\107°
HHH
0
形
H2O/\105°V
HH
平面三角形
BF3120°
/\
FF
,正四面體形
CH4H—C—H109°28
5.共價(jià)鍵強(qiáng)弱的判斷
(1)由原子半徑和共用電子對(duì)數(shù)判斷:成鍵原子的原子半徑越小,共用電子對(duì)數(shù)越多,則共價(jià)鍵越牢固,含
有該共價(jià)鍵的分子越穩(wěn)定。
(2)由鍵能判斷:共價(jià)鍵的鍵能越大,共價(jià)鍵越牢固,破壞共價(jià)鍵消耗的能量越大。
(3)由鍵長(zhǎng)判斷:共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越短,共價(jià)鍵越牢固,破壞共價(jià)鍵消耗的能量越大。
⑷由電負(fù)性判斷:元素的電負(fù)性越大,該元素的原子對(duì)共用電子對(duì)的吸引力越大,形成的共價(jià)鍵越穩(wěn)定。
6.等電子體的應(yīng)用
+
(1)利用等電子原理可以判斷一些簡(jiǎn)單分子或離子的立體構(gòu)型。如NH3和H3O,原子總數(shù)和價(jià)電子總數(shù)都
相等,其立體構(gòu)型相同(三角錐形);SiCL、SOF>SiOV,po?一等的原子數(shù)目和價(jià)電子總數(shù)都相等,互為
等電子體,都呈正四面體形。
(2)應(yīng)用于制造新材料。等電子體不僅有相似的立體構(gòu)型,而且有相似的性質(zhì)。如晶體硅、錯(cuò)是良好的半導(dǎo)
體材料,它們的等電子體A1P、GaAs也都是良好的半導(dǎo)體材料。
(3)利用等電子原理針對(duì)某物質(zhì)找等電子體。等電子體的價(jià)電子總數(shù)相同,而組成原子的核外電子總數(shù)不一
定相同,如C02和CS2。
易錯(cuò)通關(guān)基礎(chǔ)練
1.下列關(guān)于有機(jī)化合物中化學(xué)鍵的說(shuō)法不正確的是
A.烷煌中的化學(xué)鍵均為。鍵
B.CH3CH2Br中C—H鍵的極性比C—Br鍵的極性弱
C.乙烯分子中含有極性鍵和非極性鍵
D.1個(gè)丙炊分子中含有5個(gè)◎鍵和3個(gè)71鍵
【答案】D
【解析】A.烷煌為飽和燒,所有的化學(xué)鍵均為0鍵,A正確;
B.澳元素的電負(fù)性強(qiáng)于氫原子,元素的電負(fù)性相差越大,鍵的極性越強(qiáng),故CH鍵的極性比CBr鍵的極
性弱,B正確;
C.乙烯中含碳碳非極性鍵和碳?xì)錁O性鍵,C正確;
II
D.丙煥的結(jié)構(gòu)式如圖:??,三鍵中含1個(gè)。鍵和2個(gè)乃鍵,單鍵全部是。鍵,共含6
個(gè)。鍵和2個(gè)兀鍵,D錯(cuò)誤;
故選D。
2.下列有關(guān)化學(xué)鍵類型的判斷正確的是
A.共價(jià)化合物中也可以存在離子鍵
B.全部由非金屬元素構(gòu)成的化合物也可以存在離子鍵
C.已知乙烯的結(jié)構(gòu)式為CH2=CH2,則分子中存在4個(gè)0鍵(C—H)和2個(gè)兀鍵(C=C)
D.乙烷分子中6個(gè)C—H鍵都為。鍵,1個(gè)C—C鍵為兀鍵
【答案】B
【解析】A.在共價(jià)化合物中一定不存在離子鍵,如HF、氏0分子中只有共價(jià)鍵,故A錯(cuò)誤;
B.NH4cl全部是由非金屬元素組成的,但該化合物為離子化合物,徑根離子和氯離子之間為離子鍵,故
B正確;
C.單鍵為◎鍵,共價(jià)雙鍵中有一個(gè)。鍵,另一個(gè)為兀鍵,故乙烯(CH2=CH2)分子中有4個(gè)C—H。鍵,
C=C鍵中有1個(gè)。鍵、1個(gè)兀鍵,故C錯(cuò)誤;
D.單鍵為。鍵,則乙烷分子中6個(gè)C—H鍵和1個(gè)C—C鍵都為◎鍵,故D錯(cuò)誤;
答案選B。
3.下列物質(zhì)中存在共價(jià)鍵的是
A.NaOHB.Na2OC.MgCl2D.KC1
【答案】A
【解析】A.NaOH是由鈉離子和氫氧根離子構(gòu)成的,0H中0原子與H原子之間存在共價(jià)鍵,A符合題
■er.
忌;
B.Na?。中Na+與之間存在離子鍵,B不符合題意
C.MgCl2中Mg2+與C1之間存在離子鍵,C不符合題意;
D.KC1中K+與C1之間存在離子鍵,D不符合題意;
故選Ao
4.下列關(guān)于化合物的說(shuō)法正確的是
A.只含有共價(jià)鍵的物質(zhì)一定是共價(jià)化合物
B.由兩種原子組成的純凈物一定是化合物
C.共價(jià)化合物熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵
D.熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電的化合物一定是共價(jià)化合物
【答案】D
【解析】A.只含有共價(jià)鍵的物質(zhì)也可能是單質(zhì),A錯(cuò)誤;
B.由兩種原子組成的純凈物也可能是單質(zhì),如HD,B錯(cuò)誤;
C.大部分共價(jià)化合物熔化時(shí)不破壞共價(jià)鍵,如冰融化破壞分子間作用力,C錯(cuò)誤;
D.熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電的化合物一定是共價(jià)化合物,D正確;
故選D。
5.以下變化中只是共價(jià)鍵被破壞的是
A.氫氧化鈉溶于水B.溟溶于四氯化碳
C.氯化鎮(zhèn)受熱分解D.金剛石熔化
【答案】D
【解析】A.氫氧化鈉溶于水電離出鈉離子和氫氧根離子,破壞的是離子鍵,A不符合;
B.溟溶于四氯化碳化學(xué)鍵不變,B不符合;
C.氯化鏤受熱分解生成氨氣和氯化氫,破壞的是離子鍵和共價(jià)鍵,C不符合;
D.金剛石熔化破壞的是共價(jià)鍵,D符合;
答案選D。
6.下列不屬于共價(jià)鍵成鍵因素的是
A.兩原子體積大小要適中B.共用的電子必須配對(duì)
C.成鍵后體系能量降低,趨于穩(wěn)定D.共用電子對(duì)在兩原子核之間高概率出現(xiàn)
【答案】A
【解析】A.共價(jià)鍵的形成與兩原子體積大小要適中無(wú)關(guān),A錯(cuò)誤;
B.形成共價(jià)鍵時(shí)原子之間以共用電子對(duì)結(jié)合,共用的電子需要配對(duì),B正確;
C.共價(jià)鍵成鍵后體系能量降低,形成穩(wěn)定的物質(zhì),C正確;
D.共價(jià)鍵的形成需要共用電子對(duì)在兩原子核之間高概率出現(xiàn),D正確;
故答案選A。
7.下列關(guān)于共價(jià)鍵的描述正確的是
A.兩個(gè)原子的單電子若自旋方向相同,則兩兩配對(duì)可形成共價(jià)鍵
B.原子軌道具有一定的伸展方向,所形成的共價(jià)鍵都具有方向性
C.兩個(gè)原子的p軌道不僅能形成。鍵,也能形成兀鍵
D.氣體單質(zhì)中一定存在c鍵,可能存在兀鍵
【答案】C
【解析】A.兩個(gè)原子的單電子若自旋方向相反,則兩兩配對(duì)可形成共價(jià)鍵,A錯(cuò)誤;
B.s電子在形成共價(jià)鍵時(shí),沒(méi)有方向性,則不能所有共價(jià)鍵都有方向性,B錯(cuò)誤;
C.兩個(gè)原子的p軌道不僅能形成◎鍵,也能形成兀鍵,C正確;
D.惰性氣體為單原子分子,沒(méi)有化學(xué)鍵,D錯(cuò)誤;
答案選co
8.下列分子中的。鍵是由一個(gè)原子的s軌道和另一個(gè)原子的p軌道以“頭碰頭”方式重疊構(gòu)建而成的是
A.H2B.Cl2C.NaHD.HF
【答案】D
【解析】A.氫氣分子是由兩個(gè)Is軌道形成的。鍵,故不選A;
B.02分子是由兩個(gè)3P軌道形成的0鍵,故不選B;
C.NaH是離子化合物,其中沒(méi)有共價(jià)鍵,故不選C;
D.HF是由1s和2p軌道形成的◎鍵,故選D;
正確答案是D。
易錯(cuò)通關(guān)能力練
*1V
1.下列關(guān)于化學(xué)鍵和化合物的說(shuō)法正確的是
A.化學(xué)鍵是使離子或原子相結(jié)合的強(qiáng)烈的相互作用
B.含有共價(jià)鍵的化合物一定是共價(jià)化合物
C.凡是有化學(xué)鍵斷裂的過(guò)程一定發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)
D.由金屬元素和非金屬元素組成的化合物一定是離子化合物
【答案】A
【解析】A.化學(xué)鍵是相鄰原子或離子之間強(qiáng)烈的相互作用,包含靜電吸引作用和靜電排斥作用,故A正
確;
B.只含共價(jià)鍵的化合物是共價(jià)化合物,含有共價(jià)鍵的化合物可能是離子化合物,如NaOH等,故B錯(cuò)誤;
C.既有舊化學(xué)鍵斷裂又有新化學(xué)鍵形成的過(guò)程才發(fā)生化學(xué)反應(yīng),有化學(xué)鍵斷裂的過(guò)程不一定發(fā)生了化學(xué)
反應(yīng),如NaCl固體熔化的過(guò)程只發(fā)生了物理變化,故C錯(cuò)誤;
D.由金屬元素和非金屬元素組成的化合物可能是共價(jià)化合物,如A1CL等,故D錯(cuò)誤。
故本題選A。
2.一定條件下,氨氣和氟氣發(fā)生反應(yīng):4NH3+3F2TNF3+3NH4F,其中產(chǎn)物NF3分子結(jié)構(gòu)和NH3相似。下
列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.NF3分子含有極性共價(jià)鍵B.NF3屬于共價(jià)化合物
C.氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比3:1D.上述反應(yīng)中,反應(yīng)物和生成物均屬于共價(jià)分子
【答案】D
【解析】A.NF3分子中含有氮氟化學(xué)鍵,該化學(xué)鍵是極性共價(jià)鍵,故A不選;
B.NF3分子結(jié)構(gòu)和NH3相似,都屬于共價(jià)化合物,故B不選;
C.在4NH3+3F2=NF3+3NH4F中,N元素的化合價(jià)由3價(jià)升高為+3價(jià),F(xiàn)元素的化合價(jià)由0降低為1,氧
化劑是氟氣,還原劑是氨氣,有方程式可知,氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比3:1,故C不選;
D.NRF是離子化合物,為離子晶體,故D選;
故選:Do
3.下列說(shuō)法正確的是
A.二氧化硅,碳化硅和金剛石中只存在共價(jià)鍵,都是共價(jià)化合物
B.CCL和NaCl兩種分子中,每個(gè)原子的最外層都具有8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
C.NH3溶于水,既有共價(jià)鍵的斷裂,也有共價(jià)鍵和離子鍵的形成
D.醋酸鈉溶于水,破壞了離子鍵和共價(jià)鍵
【答案】D
【解析】A.金剛石是共價(jià)單質(zhì),故A錯(cuò)誤;
B.NaCl是離子化合物,以鈉離子和氯離子結(jié)合,不存在分子,故B錯(cuò)誤;
C.NH3溶于水生成一水合氨,未形成離子鍵,故C錯(cuò)誤;
D.醋酸鈉溶于水發(fā)生電離得到鈉離子和醋酸根離子,破壞了離子鍵,醋酸根離子水解破壞水中共價(jià)鍵,
故D正確;
故選Do
4.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.4分子中含有4個(gè)NN鍵
B.W是一種新型的化合物
C.W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
【解析】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.由中只含有氮元素一種元素,屬于單質(zhì),B錯(cuò)誤;
C.W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)N£g)=2N2(g)△〃,貝必"=6'193kJ/mol2x941
kJ/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)Do
5.過(guò)氧化氫(氏0?)溶液俗稱雙氧水,醫(yī)療上常用3%的雙氧水進(jìn)行傷口消毒。耳。?能與SO。反應(yīng)生成
H2SO4,凡。2的分子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.凡。?的結(jié)構(gòu)式為H-O-O-H
B.H2O2為含有極性鍵和非極性鍵的共價(jià)化合物
+
C.H2O2與SO2在水溶液中反應(yīng)的離子方程式為SO2+H2O2=2H+SO;
D.凡。?與SO?反應(yīng)過(guò)程中有共價(jià)鍵斷裂,同時(shí)有共價(jià)鍵和離子鍵形成
【答案】D
【解析】A.由H?。?的分子結(jié)構(gòu)圖可知,凡。2的結(jié)構(gòu)式為H-O-O-H,故A項(xiàng)說(shuō)法正確;
B.凡。?為共價(jià)化合物,含有H-O極性鍵和O-O非極性鍵,故B項(xiàng)說(shuō)法正確;
C.凡。?與SO?在水溶液中反應(yīng)的化學(xué)方程式為HQz+S。?一H2so八H2sO4在水溶液中完全電離,貝!1反
應(yīng)的離子方程式為SO2+Hq2-2H++SOj,故C項(xiàng)說(shuō)法正確;
D.HQ?與S0?反應(yīng)的化學(xué)方程式為HQz+SO?—H2so八反應(yīng)過(guò)程中有共價(jià)鍵斷裂,同時(shí)有共價(jià)鍵形成,
但沒(méi)有離子鍵形成,故D項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;
綜上所述,說(shuō)法錯(cuò)誤的是D項(xiàng),故答案為:D。
6.氮及其化合物的轉(zhuǎn)化過(guò)程如圖所示。下列分析合理的是()
A.用與E反應(yīng)生成NH3的原子利用率為100%
B.催化劑a表面發(fā)生了極性共價(jià)鍵的斷裂和形成
C.在催化劑b表面形成氮氧鍵時(shí),不涉及電子轉(zhuǎn)移
D.催化劑a、b不僅能改變反應(yīng)速率,還能提高反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率
【答案】A
【解析】A.N2與H2反應(yīng)生成NH3,反應(yīng)物參加反應(yīng)過(guò)程中原子利用率為100%,故A正確;
B.催化劑a表面氫氣和氮?dú)獍l(fā)生了反應(yīng)生成氨氣,發(fā)生了非極性共價(jià)鍵的斷裂和極性鍵的形成,故B錯(cuò)
誤;
C.在催化劑b表面是氨氣催化氧化生成NO的反應(yīng),發(fā)生的是氧化還原反應(yīng),涉及電子的轉(zhuǎn)移,故C錯(cuò)
誤;
D.催化劑a、b能改變反應(yīng)速率,不改變化學(xué)平衡,不能提高反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率,故D錯(cuò)誤;
答案選A。
7.下列說(shuō)法不正確的是
A.◎鍵是軸對(duì)稱的,兀鍵是鏡像對(duì)稱的
B.在氣體單質(zhì)中,一定有。鍵,可能有7T鍵
C.兩個(gè)原子間形成共價(jià)鍵時(shí),最多有一個(gè)0鍵
D.乙烯中C=C鍵的鍵能小于乙烷中C-C鍵的鍵能的2倍
【答案】B
【解析】A.。鍵以頭碰頭方式重疊,為球形對(duì)稱,軸對(duì)稱,無(wú)鍵以肩并肩方式重疊,為鏡像對(duì)稱,A正確;
B.稀有氣體為單原子分子,不存在化學(xué)鍵,B錯(cuò)誤;
C.兩個(gè)原子在形成共價(jià)鍵時(shí)只有一個(gè)。鍵,其他可能含有一個(gè)無(wú)鍵(如碳碳雙鍵),也可能含有兩個(gè)乃鍵(如
碳碳三鍵),C正確;
D.碳碳雙鍵中一個(gè)是無(wú)鍵,一個(gè)是◎鍵,碳碳單鍵是◎鍵,無(wú)鍵的鍵能一般小于。鍵,所以乙烯中C=C
鍵的鍵能小于乙烷中CC鍵的鍵能的2倍,D正確;
故選B。
8.關(guān)于有機(jī)化合物中的共價(jià)鍵下列說(shuō)法中,不正確的是
A.有機(jī)化合物的共價(jià)鍵有兩種基本類型:◎鍵和兀鍵
B.不同成鍵原子間電負(fù)性差異越大,共用電子對(duì)偏移的程度越大,共價(jià)鍵在反應(yīng)中越容易發(fā)生斷裂
C.乙醇分子中碳氧鏈極性較強(qiáng),所以在與鈉反應(yīng)時(shí)會(huì)斷裂碳氧鍵
D.相對(duì)無(wú)機(jī)反應(yīng),有機(jī)反應(yīng)一般反應(yīng)速率慢,副反應(yīng)多,產(chǎn)物復(fù)雜
【答案】C
【解析】A.有機(jī)化合物的共價(jià)鍵有兩種基本類型:。鍵和兀鍵,原子軌道以“頭碰頭”的形式相互重疊,
形成◎鍵,原子軌道以“肩并肩”的形式相互重疊,形成兀鍵,A正確;
B.由于不同成鍵原子間電負(fù)性的差異,共用電子對(duì)會(huì)發(fā)生偏移,電負(fù)性差異越大,共用電子對(duì)偏移的程
度越大,在反應(yīng)中共價(jià)鍵越容易發(fā)生斷裂,B正確;
C.乙醇分子與鈉反應(yīng)時(shí)斷裂的是羥基中的氫氧鍵,C錯(cuò)誤;
D.共價(jià)鍵的斷裂需要吸收能量,而且有機(jī)化合物分子中共價(jià)鍵的斷裂位置存在多種可能,因此相對(duì)無(wú)機(jī)
反應(yīng),有機(jī)反應(yīng)一般反應(yīng)速率較慢,副反應(yīng)較多,產(chǎn)物比較復(fù)雜,D正確;
答案選Co
9.下列模型分別表示C2H“S$、SFe的結(jié)構(gòu),其中說(shuō)法正確的是
5^8
C凡SF6
A.32gs8分子中含有0」25mol◎鍵
B.S耳是由非極性鍵構(gòu)成的分子
C.ImolC2H4分
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