2017-2018學(xué)年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵與分子間作用力 第1節(jié) 共價(jià)鍵模型教學(xué)案 魯科版選修3.doc

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第1節(jié)　共價(jià)鍵模型 [課標(biāo)要求] 1．知道共價(jià)鍵的主要類型σ鍵和π鍵。 2．能用鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角說(shuō)明簡(jiǎn)單分子的某些性質(zhì)。 1.共價(jià)鍵：原子間通過(guò)共用電子形成的化學(xué)鍵。 2．共價(jià)鍵分為：σ鍵和π鍵；極性鍵和非極性鍵；單鍵、雙鍵和叁鍵。 3．共價(jià)鍵的特征：方向性和飽和性。 4．共價(jià)鍵的鍵參數(shù)：鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角。 5．鍵能越大，鍵長(zhǎng)越短，形成的共價(jià)鍵越牢固，含有該鍵的分子越穩(wěn)定。 1．共價(jià)鍵的形成及本質(zhì) 概念 原子間通過(guò)共用電子形成的化學(xué)鍵 本質(zhì) 高概率地出現(xiàn)在兩個(gè)原子核之間的電子與兩個(gè)原子核之間的電性作用 形成 元素 通常是電負(fù)性相同或差值小的非金屬元素原子 表示 方法 用一條短線表示由一對(duì)共用電子所形成的共價(jià)鍵，如H—H、H—Cl；“===”表示原子間共用兩對(duì)電子所形成的共價(jià)鍵；“≡”表示原子間共用三對(duì)電子所形成的共價(jià)鍵 2．共價(jià)鍵的分類 (1)σ鍵和π鍵 ①分類標(biāo)準(zhǔn)：按電子云的重疊方式。 ②σ鍵和π鍵： 共價(jià)鍵 σ鍵 原子軌道以“頭碰頭”方式相互重疊導(dǎo)致電子在核間出現(xiàn)的概率增大而形成的共價(jià)鍵。 π鍵 原子軌道以“肩并肩”方式相互重疊導(dǎo)致電子在核間出現(xiàn)的概率增大而形成的共價(jià)鍵。 (2)極性鍵和非極性鍵 ①分類標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)共用電子對(duì)是否偏移。 ②極性鍵和非極性鍵： 共價(jià)鍵 極性鍵 非極性鍵 形成元素 不同種元素 同種元素 共用電子的偏移 共用電子偏向電負(fù)性較大的原子 成鍵原子電負(fù)性相同，共用電子不偏移 原子電性 電負(fù)性較大的原子顯負(fù)電性，另一原子顯正電性 兩原子均不顯電性 3．共價(jià)鍵的特征 (1)飽和性：每個(gè)原子所能形成共價(jià)鍵的總數(shù)或以單鍵連接的原子數(shù)目是一定的。 (2)方向性：在形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊愈多，電子在核間出現(xiàn)的概率愈大，所形成的共價(jià)鍵越牢固，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，這就是共價(jià)鍵的方向性。 1．σ鍵和π鍵的區(qū)別是什么？ 提示：σ鍵是原子軌道“頭碰頭”重疊成鍵，π鍵是原子軌道“肩并肩”重疊成鍵。 2．σ鍵是否一定比π鍵強(qiáng)度大？ 提示：否。 3．極性鍵和非極性鍵的區(qū)別是什么？ 提示：前者成鍵的共用電子對(duì)發(fā)生偏移，后者成鍵的共用電子對(duì)不發(fā)生偏移。 1．共價(jià)鍵的分類歸納 分類標(biāo)準(zhǔn) 類　型 共用電子對(duì)數(shù) 單鍵、雙鍵、叁鍵 共用電子對(duì)是否偏移 極性鍵、非極性鍵 原子軌道重疊方式 σ鍵、π鍵 2.σ鍵與π鍵的比較 鍵類型 σ鍵 π鍵 原子軌道重疊方式 沿鍵軸方向“頭碰頭”重疊 沿鍵軸方向“肩并肩”重疊 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 鍵的強(qiáng)度 較大 較小 分類 ss，sp，pp pp 化學(xué)活潑性 不活潑 較活潑 穩(wěn)定性 一般來(lái)說(shuō)σ鍵比π鍵穩(wěn)定，但不是絕對(duì)的 3．單鍵、雙鍵、叁鍵和σ鍵、π鍵的關(guān)系 單鍵是σ鍵，雙鍵含1個(gè)σ鍵1個(gè)π鍵，叁鍵含1個(gè)σ鍵2個(gè)π鍵。 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“”)。 (1)共價(jià)鍵的本質(zhì)是一種靜電吸引作用。(　　) (2)N2分子內(nèi)存在σ鍵和π鍵，H2分子內(nèi)只存在π鍵。(　　) (3)Cl2分子內(nèi)存在非極性鍵，HCl分子內(nèi)存在極性鍵。(　　) (4)兩個(gè)H原子和1個(gè)O原子結(jié)合生成H2O，表現(xiàn)了共價(jià)鍵的方向性。(　　) 答案：(1)　(2)　(3)√　(4) 2．下列物質(zhì)的分子中既含有σ鍵，又含有π鍵的是(　　) ①CH4　②NH3?、跱2　④H2O2?、軨2H4　⑥C2H2 A．①②③　　　　　　　 B．③④⑤⑥ C．①③⑥ D．③⑤⑥ 解析：選D　各種分子結(jié)構(gòu)式如下：HCHHH、HNHH、N≡N、H—O—O—H、HCHCHH、H—C≡C—H。單鍵均為σ鍵，一個(gè)雙鍵由一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵組成，一個(gè)叁鍵由一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵組成。 3．下列物質(zhì)中，只有極性鍵的是________，只有非極性鍵的是_______，既含有極性鍵，又含有非極性鍵的是_______。 ①H2?、贖Cl　③NH3?、蹾2O2　⑤CO2?、轈Cl4?、逤2H6 解析：同種元素的原子間形成非極性鍵，不同種元素的原子間形成極性鍵，H2O2的2個(gè)氧原子間存在非極性鍵，C2H6分子中碳原子間存在非極性鍵。 答案：②③⑤⑥?、佟、堍? [方法技巧] 　　(1)判斷σ鍵和π鍵的方法：看兩個(gè)成鍵原子間形成的是單鍵、雙鍵或叁鍵。 (2)判斷極性鍵和非極性鍵的方法：看兩個(gè)成鍵原子是否屬于同種元素。 1．三個(gè)重要的鍵參數(shù) 鍵參數(shù) 概　念 作　用 鍵能 在101.3 kPa、298 K條件下，斷開(kāi)1 mol AB(g)分子中的化學(xué)鍵，使其分別生成氣態(tài)A原子和氣態(tài)B原子所吸收的能量。用EA－B表示 鍵能的大小可定量地表示化學(xué)鍵的強(qiáng)弱程度。鍵能越大，共價(jià)鍵越牢固。含有該鍵的分子越穩(wěn)定 鍵長(zhǎng) 兩個(gè)成鍵原子的原子核間的距離 兩原子間的鍵長(zhǎng)越短，化學(xué)鍵越強(qiáng)，鍵越牢固。鍵長(zhǎng)是影響分子空間構(gòu)型的因素之一 鍵角 在多原子分子中，兩個(gè)化學(xué)鍵的夾角 鍵角是影響分子空間構(gòu)型的重要因素 2．常見(jiàn)分子的鍵角及空間構(gòu)型 分子 鍵角 空間構(gòu)型 CO2 180 直線形 H2O 104.5 V形 NH3 107.3 三角錐形 [特別提醒]　 (1)對(duì)鍵能的概念把握不準(zhǔn)，容易忽略鍵能概念中的前提條件——?dú)鈶B(tài)原子。 (2)同種元素原子形成的化學(xué)鍵的鍵能相比較，則有E(叁鍵)＞E(雙鍵)＞E(單鍵)。 1．如何判斷鍵能大??？ 提示：一般地說(shuō)，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，即成鍵原子間的核間距越短，亦即成鍵原子的原子半徑越小，鍵能越大。 2．分子的空間構(gòu)型與哪些鍵參數(shù)有關(guān)？ 提示：鍵長(zhǎng)和鍵角。 1．鍵參數(shù) (1)鍵能： ①鍵能單位為kJmol－1； ②形成化學(xué)鍵時(shí)通常放出能量，鍵能通常取正值； ③鍵能越大，即形成化學(xué)鍵時(shí)放出的能量越多，意味著這個(gè)化學(xué)鍵越穩(wěn)定，越不容易斷開(kāi)。 (2)鍵長(zhǎng)：鍵長(zhǎng)越短，往往鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定。 (3)鍵角：鍵角常用于描述多原子分子的空間構(gòu)型。如三原子分子CO2的結(jié)構(gòu)式為O===C===O，鍵角為180，為直線形分子；又如，三原子分子H2O中的鍵角為104.5，是一種V形(角形)分子；四原子分子NH3中的鍵角是107.3，分子呈三角錐形；五原子分子CH4中的鍵角是109.5，分子呈正四面體。 2．鍵參數(shù)與分子性質(zhì)的關(guān)系 1．用“＞”或“＜”填空。 (1)比較鍵能大?。? ①C—H____N—H____H—O；②H—F____H—Cl。 (2)比較鍵長(zhǎng)大?。? ①C—H____N—H____H—O；②H—F____H—Cl。 (3)比較鍵角大小： ①CO2____NH3；②H2O____NH3。 答案：(1)①＜　＜?、冢尽?2)①＞　＞?、冢? (3)①＞?、冢? 2．N≡N的鍵能為945 kJmol－1，N—N單鍵的鍵能為160 kJmol－1，計(jì)算說(shuō)明N2中的______鍵比______鍵穩(wěn)定(填“σ”或“π”)。 解析：N≡N中有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵，其中σ鍵的鍵能是160 kJmol－1，則π鍵鍵能＝ kJmol－1＝392.5 kJmol－1，鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定，故π鍵比σ鍵穩(wěn)定。 答案：π　σ 1．化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成，化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)本質(zhì)上來(lái)源于舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成時(shí)鍵能的變化。因此，鍵能是與化學(xué)反應(yīng)中能量變化有關(guān)的物理量。 2．當(dāng)舊化學(xué)鍵斷裂所吸收的能量大于新化學(xué)鍵形成所放出的能量時(shí)，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反之則為放熱反應(yīng)。 3．ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和。ΔH＜0為放熱反應(yīng)，ΔH＞0為吸熱反應(yīng)。 1．已知H—H鍵的鍵能為436 kJmol－1，H—N鍵的鍵能為391 kJmol－1，根據(jù)熱化學(xué)方程式N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92 kJmol－1，則N≡N鍵的鍵能是(　　) A．431 kJmol－1　　　 B．946 kJmol－1 C．649 kJmol－1 D．869 kJmol－1 解析：選B　據(jù)ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和可知：E(N≡N)＋3E(H—H)－6E(H—N)＝ΔH，則E(N≡N)＋3436 kJmol－1－6391 kJmol－1＝－92 kJmol－1，解得：E(N≡N)＝946 kJmol－1。 2．某些共價(jià)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表(單位：kJmol－1)： 共價(jià)鍵 H—H Cl—Cl Br—Br H—Cl H—I I—I N≡N H—O H—N 鍵能 436 243 193 432 298 151 946 463 393 (1)把1 mol Cl2分解為氣態(tài)原子時(shí)，需要________(填“吸收”或“放出”)________kJ能量。 (2)由表中所列化學(xué)鍵形成的單質(zhì)分子中，最穩(wěn)定的是________，最不穩(wěn)定的是________；形成的化合物分子中最穩(wěn)定的是________。 (3)試通過(guò)鍵能數(shù)據(jù)估算下列反應(yīng)的反應(yīng)熱：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝________。 解析：(1)鍵能是指氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量，新鍵形成釋放能量，則舊鍵斷裂必然吸收能量，根據(jù)能量守恒定律斷開(kāi)1 mol Cl—Cl鍵吸收的能量等于形成1 mol Cl—Cl鍵釋放的能量。 (2)鍵能越大，化學(xué)鍵越穩(wěn)定，越不容易斷裂，化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定，因此最穩(wěn)定的單質(zhì)為N2，最不穩(wěn)定的單質(zhì)是I2，最穩(wěn)定的化合物是H2O，最不穩(wěn)定的化合物是HI。 (3)ΔH＝E(反應(yīng)物鍵能之和)－E(生成物鍵能之和)＝(436＋243－2432)kJmol－1＝－185 kJmol－1。 答案：(1)吸收　243　(2)N2　I2　H2O (3)－185 kJmol－1 [三級(jí)訓(xùn)練節(jié)節(jié)過(guò)關(guān)]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．下列物質(zhì)的分子中既含有極性鍵，又含有非極性鍵的是(　　) A．CO2　　　　　　　　 B．H2O C．N2H4 D．H2 解析：選C　判斷極性鍵和非極性鍵的標(biāo)準(zhǔn)是成鍵原子是否為同種元素的原子。CO2(O===C===O)、H2O(H—O—H)分子中只有極性鍵；H2分子中只有非極性鍵；而N2H4 分子的結(jié)構(gòu)式為，既有極性鍵，又有非極性鍵。 2．下列分子中，含有σ鍵而不含有π鍵的是(　　) ①CH3CH3?、贜2?、跜2H2　④Cl2 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 解析：選D　若分子中不含π鍵，則分子中不含有雙鍵或叁鍵，各分子結(jié)構(gòu)式：①為 ，②為 N≡N，C項(xiàng)為H—C≡C—H，③為Cl—Cl。符合題意的為①和④。 3. 原子間形成分子時(shí)，決定各原子相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系的是(　　) A．共價(jià)鍵的方向性 B．共價(jià)鍵的飽和性 C．共價(jià)鍵原子的大小 D．共價(jià)鍵的穩(wěn)定性 解析：選B　共價(jià)鍵的方向性決定形成共價(jià)鍵原子軌道的重疊程度；共價(jià)鍵的飽和性決定各原子相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系。 4．下列比較正確的是(　　) A．鍵長(zhǎng)：C—O＞Si—O B．鍵長(zhǎng)：C—C＞C===C C．鍵能：C—O＜Si—O D．鍵能：C—C＞C===C 解析：選B　A項(xiàng)，由于原子半徑：Si＞C，故鍵長(zhǎng)：Si—O＞C—O；B項(xiàng)，由于鍵長(zhǎng)：?jiǎn)捂I＞雙鍵＞叁鍵，故鍵長(zhǎng)：C—C＞C===C；C、D兩項(xiàng)，一般說(shuō)鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，故鍵能：C—O＞Si—O、C===C＞C—C。 5．下表中的數(shù)據(jù)是破壞1 mol化學(xué)鍵所消耗的能量。 物質(zhì) Cl2 Br2 I2 H2 HF HCl HBr HI 能量(kJ) 243 193 151 436 565 431 363 297 根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答(1)～(5)題。 (1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是________。 A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2 (2)下列氫化物中，最穩(wěn)定的是________。 A．HF B．HCl C．HBr D．HI (3)X2＋H2===2HX(X代表F、Cl、Br、I)的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)？____________。 (4)相同條件下，X2(X代表F、Cl、Br、I)分別與氫氣反應(yīng)，當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時(shí)，放出或吸收的熱量最多的是__________________。 (5)若無(wú)上表中的數(shù)據(jù)，你能正確回答出問(wèn)題(4)嗎？ 答：______________________________________。 你的根據(jù)是________________________________。 解析：物質(zhì)能量越低越穩(wěn)定，破壞其中的化學(xué)鍵需要的能量越多，形成該鍵時(shí)放出的能量也越多。 答案：(1)A　(2)A　(3)放熱反應(yīng)　(4)F2 (5)能　生成物越穩(wěn)定，放出的熱量越多，在HF、HCl、HBr、HI中，HF最穩(wěn)定 1．下列說(shuō)法中不正確的是(　　) A．一般σ鍵比π鍵重疊程度大，形成的共價(jià)鍵強(qiáng) B．兩個(gè)原子之間形成共價(jià)鍵時(shí)，最多有一個(gè)σ鍵 C．氣體單質(zhì)中，一定有σ鍵，可能有π鍵 D．N2分子中有一個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵 解析：選C　氣體單質(zhì)中不一定含σ鍵，如稀有氣體分子均為單原子分子，分子內(nèi)無(wú)化學(xué)鍵。 2．下列關(guān)于極性鍵的敘述不正確的是(　　) A．由不同種非金屬元素原子形成的共價(jià)鍵 B．共價(jià)化合物中必定存在極性鍵 C．由同種元素的兩個(gè)原子形成的共價(jià)鍵 D．共用電子必然偏向電負(fù)性大的原子一方 解析：選C　極性鍵是電負(fù)性不同的兩種非金屬元素的原子間形成的，同種元素的原子形成的是非極性鍵；電負(fù)性越大，吸引共用電子的能力越強(qiáng)，共價(jià)鍵的極性越強(qiáng)。 3．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．鍵角越大，該分子越穩(wěn)定 B．共價(jià)鍵的鍵能越大，共價(jià)鍵越牢固，含有該鍵的分子越穩(wěn)定 C．CH4、CCl4中鍵長(zhǎng)相等，鍵角不同 D．C===C鍵的鍵能是C—C鍵的2倍 解析：選B　A項(xiàng)，鍵角是決定分子空間構(gòu)型的參數(shù)，與分子的穩(wěn)定性無(wú)關(guān)；C項(xiàng)，CH4、CCl4中C—H鍵長(zhǎng)小于C—Cl鍵長(zhǎng)，鍵角均為109.5；D項(xiàng)，C===C鍵由σ鍵和π鍵組成，C—C鍵為σ鍵，故C===C鍵的鍵能小于C—C鍵的2倍。 4．下列物質(zhì)分子中一定含有π鍵的是(　　) A．HCl　　　　　　　　 B．H2O2 C．C2H4 D．CH2Cl2 解析：選C　A項(xiàng)，HCl：H—Cl，只含σ鍵；B項(xiàng)，H2O2：H—O—O—H，只含σ鍵； C項(xiàng)，C2H4：，C===C雙鍵中含π鍵；D項(xiàng)，CH2Cl2：，只含σ鍵。 5．下列關(guān)于σ鍵和π鍵的理解不正確的是(　　) A．σ鍵一般能單獨(dú)形成，而π鍵一般不能單獨(dú)形成 B．σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn) C．CH3—CH3、CH2===CH2、CH≡CH中碳碳鍵的鍵能都相同 D．碳碳雙鍵中有一個(gè)σ鍵，一個(gè)π鍵，碳碳叁鍵中有一個(gè)σ鍵，兩個(gè)π鍵 解析：選C　A項(xiàng)，由于原子軌道先按重疊程度大的“頭碰頭”方向進(jìn)行重疊，故先形成σ鍵。后才能形成π鍵；B項(xiàng)，σ鍵為單鍵，可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵在雙鍵、叁鍵中存在，不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)；C項(xiàng)，鍵能：C≡C＞C===C＞C—C；D項(xiàng)，單鍵均為σ鍵，雙鍵含1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，叁鍵含1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵。 6．下列分子中的σ鍵是由兩個(gè)原子的s軌道以“頭碰頭”方式重疊構(gòu)建而成的是(　　) A．H2 B．CCl4 C．Cl2 D．F2 解析：選A　各分子中的σ鍵為最外層未成對(duì)電子所在軌道進(jìn)行重疊，情況如下：H2：1s1－1s1，CCl4：2p1－3p1，Cl2：3p1—3p1，F(xiàn)2：2p1－2p1。 7．下列關(guān)于乙醇分子的說(shuō)法正確的是(　　) A．分子中共含有8個(gè)極性共價(jià)鍵 B．分子中不含有非極性共價(jià)鍵 C．分子中只含有σ鍵 D．分子中含有1個(gè)π鍵 解析：選C　據(jù)乙醇分子的結(jié)構(gòu)式可知，乙醇分子中含7個(gè)極 性鍵，1個(gè)非極性鍵；含8個(gè)σ鍵，不含π鍵。 8．鍵長(zhǎng)、鍵角和鍵能是描述共價(jià)鍵的三個(gè)重要參數(shù)，下列敘述正確的是(　　) A．鍵角是描述分子空間構(gòu)型的重要參數(shù) B．因?yàn)镠—O鍵的鍵能小于H—F鍵的鍵能，所以O(shè)2、F2與H2反應(yīng)的能力逐漸減弱 C．水分子可表示為H—O—H，分子中的鍵角為180 D．H—O鍵的鍵能為463 kJmol－1，即18 g H2O分解成H2和O2時(shí)，消耗能量為2463 kJ 解析：選A　H—O鍵、H—F鍵的鍵能依次增大，意味著形成這些鍵時(shí)放出的能量依次增大，化學(xué)鍵越來(lái)越穩(wěn)定，O2、F2與H2反應(yīng)的能力逐漸增強(qiáng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；水分子呈V形，鍵角為104.5，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)中H—O鍵的鍵能為463 kJmol－1，指的是斷開(kāi)1 mol H—O鍵形成氣態(tài)氫原子和氣態(tài)氧原子所需吸收的能量為463 kJ,18 g H2O即1 mol H2O中含2 mol H—O鍵，斷開(kāi)時(shí)需吸收2463 kJ的能量形成氣態(tài)氫原子和氣態(tài)氧原子，再進(jìn)一步形成H2和O2時(shí)，還需釋放出一部分能量，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9．分析下列化學(xué)式中加點(diǎn)的元素，選出符合題目要求的選項(xiàng)填在橫線上。 A．NH3　　B．H2O　　　C．HCl　　　D．CH4 E．CH2===CH2　　F．N2 (1)所有的價(jià)電子都參與形成共價(jià)鍵的是________； (2)只有一個(gè)價(jià)電子參與形成共價(jià)鍵的是________； (3)最外層含有一對(duì)未成鍵電子的是________； (4)既含有極性鍵又含有非極性鍵的是________； (5)既含有σ鍵又含有π鍵的是________。 解析：六種物質(zhì)中加點(diǎn)元素均為短周期元素，價(jià)電子即為最外層電子。電子式分別為：(A)， 根據(jù)電子式可知成鍵情況。 答案：(1)BCDE　(2)BC　(3)AF　(4)E　(5)EF 10．指明下列化學(xué)鍵類型的名稱，并各舉一例含有這種價(jià)鍵類型的物質(zhì)。 化學(xué)鍵類型　　　　　　　舉例 (1)____________________，______________________。 (2)____________________，______________________。 (3)____________________，______________________。 (4)____________________，______________________。 (5)____________________，______________________。 解析：共價(jià)鍵具有方向性，以“頭碰頭”形成的共價(jià)鍵為σ鍵，“肩并肩”形成的共價(jià)鍵為π鍵，由此可知(1)、(2)、(3)形成的為σ鍵，(4)、(5)形成的為π鍵。 答案：(1)ss σ鍵　　　　　　　 H2 (2)sp σ鍵 HCl (3)pp σ鍵 Cl2 (4)pzpz π鍵 N2 (5)pypy π鍵 N2 1．下列有關(guān)σ鍵的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．如果電子云圖像是由兩個(gè)s電子重疊形成的，即形成ss σ鍵 B．s電子與p電子形成sp σ鍵 C．p電子與p電子不能形成σ鍵 D．HCl分子里含一個(gè)sp σ鍵 解析：選C　s電子與s電子，s電子與p電子只能形成σ鍵，p電子與p電子“頭碰頭”形成σ鍵，“肩并肩”形成π鍵；HCl分子中的σ鍵是由H的s電子和Cl的p電子形成的sp σ鍵。 2．在下列化學(xué)反應(yīng)中，所斷裂的共價(jià)鍵中，僅僅斷裂σ鍵的是(　　) A．N2＋3H22NH3 B．2C2H2＋5O22H2O＋4CO2 C．Cl2＋H22HCl D．C2H4＋H2C2H6 解析：選C　A項(xiàng)，N2：N≡N，分子中含1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵；B項(xiàng)，C2H2：CH≡CH，分子中含1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵；D項(xiàng)，C2H4：CH2===CH2，分子中含1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵。 3．根據(jù)下表中所列的鍵能數(shù)據(jù)，判斷下列分子中最不穩(wěn)定的是(　　) 化學(xué)鍵 H—H H—Cl H—Br Br—Br 鍵能/kJmol－1 436.0 431.8 366 193.7 A．HCl　　　　　　　 B．HBr C．H2 D．Br2 解析：選D　鍵能越小，共價(jià)鍵越不牢固，相應(yīng)的分子越不穩(wěn)定。 4．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．鍵能越大，表示該分子越容易受熱分解 B．共價(jià)鍵都具有方向性 C．在分子中，兩個(gè)成鍵的原子間的距離叫鍵長(zhǎng) D．H—Cl鍵的鍵能為431.8 kJmol－1，H—Br鍵的鍵能為366 kJmol－1，這可以說(shuō)明HCl比HBr分子穩(wěn)定 解析：選D　鍵能越大，分子越穩(wěn)定，A錯(cuò)，D正確；H—H鍵沒(méi)有方向性，B錯(cuò)；形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距叫鍵長(zhǎng)，C錯(cuò)。 5．氰氣的化學(xué)式為(CN)2，結(jié)構(gòu)式為N≡C—C≡N，性質(zhì)與鹵素相似，下列敘述正確的是(　　) A．分子中既有極性鍵，又有非極性鍵 B．分子中N≡C鍵的鍵長(zhǎng)大于C—C鍵的鍵長(zhǎng) C．分子中含有2個(gè)σ鍵和4個(gè)π鍵 D．不和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng) 解析：選A　分子中N≡C鍵是極性鍵，C—C鍵是非極性鍵；成鍵原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，N原子半徑小于C原子半徑，故N≡C鍵比C—C鍵的鍵長(zhǎng)短；(CN)2分子中含有3個(gè)σ鍵和4個(gè)π鍵；由于氰氣與鹵素性質(zhì)相似，故可以和氫氧化鈉溶液反應(yīng)。 6．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．若把H2S分子寫(xiě)成H3S分子，違背了共價(jià)鍵的飽和性 B．某原子跟其他原子形成共價(jià)鍵時(shí)，其共價(jià)鍵數(shù)一定等于該元素原子的價(jià)電子數(shù) C．所有共價(jià)鍵都有方向性 D．兩個(gè)原子之間形成共價(jià)鍵時(shí)，可形成多個(gè)σ鍵 解析：選A　由于S原子最外層有6個(gè)電子，故最多與2個(gè)H原子結(jié)合，所以根據(jù)共價(jià)鍵飽和性，將H2S寫(xiě)為H3S不正確；非金屬元素的原子形成的共價(jià)鍵數(shù)目取決于該原子最外層的不成對(duì)電子數(shù)，一般最外層有幾個(gè)不成對(duì)電子就能形成幾個(gè)共價(jià)鍵；共價(jià)鍵不一定都具有方向性，如H2分子中的H—H，因?yàn)镠原子只有1s軌道，1s為球形對(duì)稱，所以兩個(gè)H原子成鍵時(shí)沿任何方向重疊形成的共價(jià)鍵都相同；兩個(gè)原子形成共價(jià)鍵時(shí)只能形成一個(gè)σ鍵。 7．下面是從實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的不同物質(zhì)中氧氧鍵的鍵長(zhǎng)和鍵能的數(shù)據(jù)： 　　　O—O鍵 數(shù)據(jù)　　 O O O2 O 鍵長(zhǎng)/10－12 m 149 128 121 112 鍵能/kJmol－1 x y z＝494 w＝628 其中x、y的鍵能數(shù)據(jù)尚未測(cè)定，但可根據(jù)規(guī)律推導(dǎo)出鍵能的大小順序?yàn)閣>z>y>x。則該規(guī)律是(　　) A．成鍵所用的電子數(shù)越多，鍵能越大 B．鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，鍵能越小 C．成鍵所用的電子數(shù)越少，鍵能越大 D．成鍵時(shí)共用電子越偏移，鍵能越大 解析：選B　觀察表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，O2與O的鍵能較大者，鍵長(zhǎng)短，O中O—O的鍵長(zhǎng)比O中的長(zhǎng)，所以鍵能小。按鍵長(zhǎng)由短到長(zhǎng)的順序?yàn)镺z>y>x。 8．已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出熱量121 kJ，氧氣中1 mol O===O鍵完全斷裂時(shí)吸收熱量496 kJ，水蒸氣中1 mol H—O鍵形成時(shí)放出熱量463 kJ，則氫氣中1 mol H—H鍵斷裂時(shí)吸收熱量為(　　) A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ 解析：選C　據(jù)題意可知H2燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－484 kJmol－1，再由：ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和知，2E(H—H)＋496 kJmol－1－4463 kJmol－1＝－484 kJmol－1，解得：E(H—H)＝463 kJmol－1，則斷裂1 mol H—H鍵吸收的熱量為436 kJ。 9．根據(jù)氫分子的形成過(guò)程示意圖回答問(wèn)題。 (1)H—H鍵的鍵長(zhǎng)為_(kāi)_______，①～⑤中，體系能量由高到低的順序是________。 (2)下列說(shuō)法中正確的是________。 A．氫分子中含有一個(gè)π鍵 B．由①到④，電子在核間出現(xiàn)的概率增大 C．由④到⑤，必須消耗外界的能量 D．氫分子中含有一個(gè)極性共價(jià)鍵 (3)已知幾種常見(jiàn)化學(xué)鍵的鍵能如下表： 化學(xué)鍵 Si—O H—O O===O Si—Si Si—C 鍵能 /(kJmol－1) 368 467 498 226 x 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： ①比較Si—Si鍵與Si—C鍵的鍵能大小(填“>”“<”或“＝”)：x________226 kJmol－1。 ②H2被喻為21世紀(jì)人類最理想的燃料，而更有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”、“未來(lái)的石油”的觀點(diǎn)。已知1 mol單質(zhì)硅含有2 mol Si—Si鍵，1 mol SiO2含4 mol Si—O鍵，試計(jì)算：每千克H2燃燒(生成水蒸氣)放出的熱量約為_(kāi)_______；每摩爾硅完全燃燒放出的熱量約為_(kāi)_______。 解析：(1)可以直接從圖上有關(guān)數(shù)據(jù)讀出，H—H鍵的鍵長(zhǎng)為0.074 nm；體系能量由高到低的順序是①⑤②③④。(2)氫分子中只含有一個(gè)σ鍵，A錯(cuò)誤；共價(jià)鍵的本質(zhì)就是高概率的出現(xiàn)在兩個(gè)原子核之間的電子與兩個(gè)原子核之間的電性作用，B正確；⑤比④能量高，由④到⑤必須消耗外界能量，C正確；氫分子中只含有一個(gè)非極性共價(jià)鍵，D錯(cuò)誤。(3)①Si—Si鍵的鍵長(zhǎng)比Si—C鍵的鍵長(zhǎng)長(zhǎng)，鍵能小。②從圖上讀出，H—H鍵的鍵能為436 kJmol－1，每千克H2燃燒(生成水蒸氣)放出的熱量約為：1 000 g2 gmol－1＝124 500 kJ；每摩爾硅完全燃燒放出的熱量約為：368 kJmol－14－498 kJmol－11－226 kJmol－12＝522 kJ。 答案：(1)0.074 nm?、佗茛冖邰? (2)BC　(3)①>　②124 500 kJ　522 kJ 10．W、X、Y、Z是周期表前36號(hào)元素中的四種常見(jiàn)元素，其原子序數(shù)依次增大。W、Y的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)，X的基態(tài)原子核外有7個(gè)原子軌道填充了電子，Z能形成紅色(或磚紅色)的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物。 (1)W2中含有________個(gè)σ鍵________個(gè)π鍵。W的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性比H2O(g)________(填“強(qiáng)”或“弱”)。 (2)Y的基態(tài)原子價(jià)電子軌道排布式是____________，Y的第一電離能比X的________(填“大”或“小”)。 (3)Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的濃溶液與Z的單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________。 解析：W、Y的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)，且原子序數(shù)：Y＞W(wǎng)，則W為氮元素、Y為硫元素；X的基態(tài)原子核外有7個(gè)原子軌道填充了電子，則X原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p1，X為鋁元素；Z能形成紅色(或磚紅色)的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物，則Z為銅元素。 答案：(1)1　2　弱　(2) ↑↓ 　大 (3)Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O