2018-2019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) 第1課時(shí) 共價(jià)鍵學(xué)案 魯科版選修3.docx

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第1課時(shí)　共價(jià)鍵 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]　1.熟知共價(jià)鍵的概念與形成，知道共價(jià)鍵的特征——具有飽和性和方向性。2.能夠從不同的角度對(duì)共價(jià)鍵分類(lèi)，會(huì)分析σ鍵和π鍵的形成及特點(diǎn)。3.會(huì)判斷極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵。 一　共價(jià)鍵的特征——飽和性和方向性 1．共價(jià)鍵的形成 (1)概念：原子間通過(guò)共用電子形成的化學(xué)鍵稱(chēng)為共價(jià)鍵。 (2)成鍵的粒子：一般為非金屬原子(相同或不相同)或金屬原子與非金屬原子。 (3)鍵的本質(zhì)：原子間通過(guò)共用電子對(duì)(即電子云重疊)產(chǎn)生的強(qiáng)烈作用。 (4)鍵的形成條件：非金屬元素的原子之間形成共價(jià)鍵，大多數(shù)電負(fù)性之差小于1.7的金屬與非金屬原子之間形成共價(jià)鍵。 2．共價(jià)鍵的特征 (1)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用軌道表示式表示HF分子中共用電子對(duì)的形成如下： 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。同理，O原子與2個(gè)H原子形成2個(gè)共用電子對(duì)，2個(gè)N原子間形成3個(gè)共用電子對(duì)。 (2)方向性 除s軌道是球形對(duì)稱(chēng)的外，其他的原子軌道在空間都具有一定的分布特點(diǎn)。在形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊的愈多，電子在核間出現(xiàn)的概率越大，所形成的共價(jià)鍵就越牢固，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，所以共價(jià)鍵具有方向性。 [歸納總結(jié)] 1．當(dāng)成鍵原子相互接近時(shí)，原子軌道發(fā)生重疊，自旋狀態(tài)相反的未成對(duì)電子形成共用電子對(duì)，兩原子核間的電子密度增大，體系的能量降低。 2．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。共價(jià)鍵的方向性決定了分子的立體結(jié)構(gòu)。 3．并不是所有共價(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。 [活學(xué)活用] 1．對(duì)三硫化四磷分子的結(jié)構(gòu)研究表明，該分子中沒(méi)有不飽和鍵，且各原子的最外層均已達(dá)到了8個(gè)電子的結(jié)構(gòu)。則一個(gè)三硫化四磷分子中含有的共價(jià)鍵個(gè)數(shù)是(　　) A．7個(gè)B．9個(gè)C．19個(gè)D．不能確定 答案　B 解析　三硫化四磷分子中沒(méi)有不飽和鍵，且各原子的最外層均已達(dá)到了8個(gè)電子的結(jié)構(gòu)，P元素可形成3個(gè)共價(jià)鍵，S元素可形成2個(gè)共價(jià)鍵，因此一個(gè)三硫化四磷分子中含有的共價(jià)鍵個(gè)數(shù)為＝9。 2．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．H3O＋的存在說(shuō)明共價(jià)鍵不具有飽和性 C．所有共價(jià)鍵都有方向性 D．兩個(gè)原子軌道發(fā)生重疊后，電子僅存在于兩核之間 答案　A 解析　S原子有兩個(gè)未成對(duì)電子，根據(jù)共價(jià)鍵的飽和性，形成的氫化物為H2S，A項(xiàng)對(duì)；H2O能結(jié)合1個(gè)H＋形成H3O＋，并不能說(shuō)明共價(jià)鍵不具有飽和性，B項(xiàng)錯(cuò)；H2分子中，H原子的s軌道成鍵時(shí)，因?yàn)閟軌道為球形，所以H2分子中的H—H鍵沒(méi)有方向性，C項(xiàng)錯(cuò)；兩個(gè)原子軌道發(fā)生重疊后，電子只是在兩核之間出現(xiàn)的概率大，D項(xiàng)錯(cuò)。故選A。二　共價(jià)鍵的類(lèi)型 1．共價(jià)鍵的分類(lèi) 按照不同的分類(lèi)方法，可將共價(jià)鍵分為不同的類(lèi)型： (1)按共用電子對(duì)數(shù)目分類(lèi) (2)按共用電子對(duì)是否偏移分類(lèi) (3)按電子云的重疊方式分類(lèi) 2．σ鍵與π鍵 (1)σ鍵 ①σ鍵：形成共價(jià)鍵的未成對(duì)電子的原子軌道采取“頭碰頭”的方式重疊，這種共價(jià)鍵叫σ鍵。 ②σ鍵的類(lèi)型：根據(jù)成鍵電子原子軌道的不同，σ鍵可分為ssσ鍵、spσ鍵、ppσ鍵。 a．ssσ鍵：兩個(gè)成鍵原子均提供s軌道形成的共價(jià)鍵，如H2分子中σ鍵的形成過(guò)程： b．spσ鍵：兩個(gè)成鍵原子分別提供s軌道和p軌道形成的共價(jià)鍵，如HCl分子中σ鍵的形成過(guò)程： c．ppσ鍵：兩個(gè)成鍵原子均提供p原子軌道形成的共價(jià)鍵，如Cl2分子中σ鍵的形成過(guò)程： ③σ鍵的特征： a．以形成化學(xué)鍵的兩原子核的連線(xiàn)為軸作旋轉(zhuǎn)操作，共價(jià)鍵電子云的圖形不變，這種特征稱(chēng)為軸對(duì)稱(chēng)。 b．形成σ鍵的原子軌道重疊程度較大，故σ鍵有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。 ④σ鍵的存在：共價(jià)單鍵為σ鍵；共價(jià)雙鍵和共價(jià)叁鍵中存在σ鍵(通常含一個(gè)σ鍵)。 (2)π鍵 ①π鍵：形成共價(jià)鍵的未成對(duì)電子的原子軌道采取“肩并肩”的方式重疊，這種共價(jià)鍵叫π鍵。 ②如下圖ppπ鍵的形成： ③π鍵的特征： a．每個(gè)π鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由兩原子核構(gòu)成平面的兩側(cè)，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為鏡像，這種特征稱(chēng)為鏡面對(duì)稱(chēng)。 b．形成π鍵時(shí)原子軌道重疊程度比形成σ鍵時(shí)小，π鍵沒(méi)有σ鍵牢固。 ④π鍵的存在：π鍵通常存在于雙鍵或叁鍵中。 (3)σ鍵和π鍵的比較： 鍵的類(lèi)型 σ鍵 π鍵 原子軌道重疊方式 沿鍵軸方向相對(duì)重疊，特征為軸對(duì)稱(chēng) 沿鍵軸方向平行重疊，特征為鏡面對(duì)稱(chēng) 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、穩(wěn)定 較小、易斷裂 鍵的存在 共價(jià)單鍵為σ鍵，共價(jià)雙鍵、叁鍵中有一個(gè)σ鍵 共價(jià)雙鍵、叁鍵分別有一個(gè)、兩個(gè)π鍵 3.極性鍵和非極性鍵 (1)根據(jù)已學(xué)共價(jià)鍵的知識(shí)，填寫(xiě)下表： 物質(zhì) Cl2 HCl 元素組成 同一元素 不同元素 成鍵微粒 原子 原子 電子式 CC HC 共用電子對(duì) 位置 不偏移 偏向氯原子一方 共價(jià)鍵類(lèi)型 非極性共價(jià)鍵 極性共價(jià)鍵 (2)由以上分析可知 ①非極性共價(jià)鍵(簡(jiǎn)稱(chēng)非極性鍵)是兩個(gè)成鍵原子吸引電子的能力相同，共用的電子不偏向其中任何一個(gè)原子，電子在每個(gè)原子周?chē)霈F(xiàn)的概率都是相等的，參與成鍵的原子都不顯電性。 ②極性共價(jià)鍵(簡(jiǎn)稱(chēng)極性鍵)是兩個(gè)成鍵原子吸引電子的能力不同，共用電子偏向吸引電子能力大的原子一方而形成的共價(jià)鍵。 (3)極性鍵和非極性鍵的判斷 ①同種元素的原子間形成的共價(jià)鍵是非極性鍵，不同種元素的原子間形成的共價(jià)鍵是極性鍵。 ②兩個(gè)成鍵原子間的電負(fù)性差值小于1.7時(shí)，它們之間通常形成共價(jià)鍵。電負(fù)性差值越大，鍵的極性越大。 [歸納總結(jié)] 1．σ鍵和π鍵的形成 (1)兩個(gè)自旋方向相反的s軌道上的電子或s軌道上的電子與p軌道上的電子只能形成σ鍵，不能形成π鍵；而兩個(gè)自旋方向相反的p軌道上的電子，既可形成σ鍵，又可形成π鍵，但首先形成σ鍵。 (2)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π鍵。 2．非極性鍵、極性鍵的區(qū)別與聯(lián)系 　類(lèi)型 比較　 非極性鍵 極性鍵 本質(zhì) 相鄰原子間的共用電子對(duì)(電子云重疊)與原子核間的靜電作用 成鍵條件 (元素種類(lèi)) 成鍵原子得、失電子能力相同(同種非金屬元素) 成鍵原子得、失電子能力差別較小(不同非金屬元素) 特征 有方向性、飽和性 [活學(xué)活用] 3．下列物質(zhì)中含有非極性鍵的共價(jià)化合物是(　　) A．F2 B．C2H2 C．Na2O2 D．NH3 答案　B 解析　F2是單質(zhì)，不是化合物。C2H2的結(jié)構(gòu)式為H—C≡C—H，含有非極性鍵，符合題意。Na2O2是離子化合物，不在所選之列。NH3含三個(gè)N—H鍵，沒(méi)有非極性鍵。 4.下列分子含有的電子數(shù)目與HF相同，且只有兩個(gè)極性共價(jià)鍵的是(　　) A．CO2 B．N2O C．H2O D．CH4 答案　C 解析　HF含有10個(gè)電子，CO2含有22個(gè)電子，N2O含有22個(gè)電子，H2O含有10個(gè)電子，2個(gè)O—H極性共價(jià)鍵，CH4含有10個(gè)電子，4個(gè)C—H極性共價(jià)鍵。 當(dāng)堂檢測(cè) 1．下列關(guān)于化學(xué)鍵的說(shuō)法正確的是(　　) A．構(gòu)成單質(zhì)分子的粒子中一定含有共價(jià)鍵 B．由非金屬元素組成的化合物中不一定只含共價(jià)鍵 C．非極性鍵只存在于雙原子單質(zhì)分子里 D．不同元素組成的多原子分子里的化學(xué)鍵一定是極性鍵 答案　B 解析　單質(zhì)分子有單原子分子(如稀有氣體分子)、雙原子分子(H2、Cl2、N2等)、三原子分子(如O3)和多原子分子(如P4、S8、C60等)，在單原子的稀有氣體分子中不存在任何化學(xué)鍵，其他的雙原子分子和多原子分子都是由非極性鍵構(gòu)成，所以A不正確；由非金屬元素組成的化合物多數(shù)是共價(jià)化合物，也有離子化合物，如NH4Cl、NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2SO4等，故B正確；非極性鍵存在于同種元素的原子之間，但不一定是雙原子的單質(zhì)分子中，可以是多原子的單質(zhì)分子，如P4、S8，也可以是化合物中，如Na2O2、H2O2中的氧原子間，烴分子的碳原子之間等，所以C不正確；不同元素組成的多原子分子里，既可以有極性鍵也可以有非極性鍵，如H2O2中的氧原子間為非極性鍵，烴分子中C—H鍵為極性鍵，而C—C、C===C、C≡C均為非極性鍵，所以D不正確。 2．下列有關(guān)σ鍵和π鍵的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．含有π鍵的分子在反應(yīng)時(shí)，π鍵是化學(xué)反應(yīng)的積極參與者 B．當(dāng)原子形成分子時(shí)，首先形成σ鍵，可能形成π鍵 C．有些原子在與其他原子形成分子時(shí)只能形成σ鍵，不能形成π鍵 D．在分子中，化學(xué)鍵可能只有π鍵而沒(méi)有σ鍵 答案　D 解析　本題主要考查σ鍵和π鍵的形成。由于π鍵的鍵能小于σ鍵的鍵能，所以反應(yīng)時(shí)易斷裂，A項(xiàng)正確；在分子形成時(shí)為了使其能量最低，必然首先形成σ鍵，根據(jù)形成原子的核外電子排布來(lái)判斷是否形成π鍵，所以B項(xiàng)正確，D錯(cuò)誤；像H、Cl原子跟其他原子只能形成σ鍵，不能形成π鍵，C正確。 3．下列有關(guān)共價(jià)鍵的敘述中，不正確的是(　　) A．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) B．水分子內(nèi)氧原子結(jié)合的電子數(shù)已經(jīng)達(dá)到飽和，故不能再結(jié)合其他氫原子 C．非金屬元素原子之間形成的化合物也可能是離子化合物 D．所有的簡(jiǎn)單離子的核電荷數(shù)與其核外電子數(shù)一定不相等 答案　A 解析　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，故A說(shuō)法不正確；一個(gè)原子的未成對(duì)電子一旦與另一個(gè)自旋方向相反的未成對(duì)電子成鍵后，就不能再與第三個(gè)電子再配對(duì)成鍵，因此，一個(gè)原子有幾個(gè)不成對(duì)電子，就會(huì)與幾個(gè)自旋相反的未成對(duì)電子成鍵，這就是共價(jià)鍵的飽和性，故一個(gè)氧原子只能與兩個(gè)氫原子結(jié)合生成H2O，B正確；非金屬元素原子之間形成的化合物也可能是離子化合物，如NH4Cl等銨鹽；不管是陰離子還是陽(yáng)離子，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)必定存在差別，此差值就是離子所帶的電荷數(shù)。 4．下列有八種物質(zhì)：①CH4　②CH3CH2OH?、跱2 ④HCl?、軨O2?、轈H3CH3?、逤2H4　⑧C2H2。 請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題(填寫(xiě)編號(hào))： (1)只有σ鍵的有________，既有σ鍵又有π鍵的有_____________________________。 (2)只含有極性鍵的化合物有__________，既含有極性鍵，又含有非極性鍵的化合物有__________。 (3)含有雙鍵的有__________，含有叁鍵的有___________________________。 答案　(1)①②④⑥　③⑤⑦⑧ (2)①④⑤?、冖蔻撷? (3)⑤⑦?、邰? 解析　本題關(guān)鍵是考查八種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及共價(jià)鍵的類(lèi)型。八種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式分別為CHHHH、CHHHCHHOH、N≡N、H—Cl、O===C===O、CHHHCHHH、CHHCHH、H—C≡C—H。利用共價(jià)鍵的特點(diǎn)，容易得出正確答案。 5．已知乙醛分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CHO，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)乙醛分子中，用1s原子軌道形成化學(xué)鍵的原子對(duì)應(yīng)的元素是________(填元素名稱(chēng))；有________個(gè)π鍵；有________個(gè)化學(xué)鍵化學(xué)性質(zhì)完全相同。 (2)乙醛很容易被某些弱氧化劑(如新制得的氫氧化銅、銀氨溶液)氧化為CH3COOH(乙酸)。乙醛分子中鍵能最小的是________鍵；CH3COHO分子中化學(xué)性質(zhì)最活潑的是________鍵，請(qǐng)列舉事實(shí)來(lái)支持這種判斷：____________________________(僅對(duì)乙酸而言，只寫(xiě)出一項(xiàng)即可)。 (3)以下是有關(guān)乙醛和乙酸的比較，其中不正確的是________(用序號(hào)填空)。 ①分子中含有性質(zhì)完全相同的碳氧雙鍵 ②分子中甲基上的碳?xì)鋯捂I性質(zhì)完全相同 ③分子中含有相同數(shù)目的化學(xué)鍵 ④分子中含有相同數(shù)目的π鍵 ⑤分子中都沒(méi)有非極性鍵 答案　(1)氫　1　3　(2)C—H　O—H　CH3COOH在水溶液中電離產(chǎn)生的離子是CH3COO－和H＋(寫(xiě)CH3COOH的電離方程式也可以)　(3)①②③ 解析　(1)C、H、O原子的價(jià)電子排布式分別是2s22p2、1s1、2s22p4，所以乙醛分子中用1s原子軌道形成化學(xué)鍵的原子對(duì)應(yīng)的元素是氫。共價(jià)單鍵是σ鍵，共價(jià)雙鍵中有一個(gè)是σ鍵，另一個(gè)是π鍵，所以乙醛分子只在C===O鍵中有1個(gè)π鍵，其他的鍵都是σ鍵。它們的化學(xué)性質(zhì)不同；甲基中3個(gè)C—H鍵的化學(xué)性質(zhì)完全相同，甲基中的C—H鍵和醛基中的C—H鍵化學(xué)性質(zhì)有一定的差異；C===O鍵是σ鍵和π鍵的組合，因此在乙醛分子中只有3個(gè)化學(xué)鍵化學(xué)性質(zhì)完全相同。 (2)比較乙醛和乙酸的分子組成與結(jié)構(gòu)可知，乙醛分子中鍵能最小的鍵是醛基中的C—H鍵。由CH3COOHCH3COO－＋H＋的事實(shí)可知，乙酸分子中化學(xué)性質(zhì)最活潑的是O—H鍵。 (3)由于C===O鍵中C原子連接的其他原子所對(duì)應(yīng)元素的電負(fù)性不盡相同，所以乙醛和乙酸分子中C===O鍵的性質(zhì)有一定的差別。由于甲基所連接的原子團(tuán)不同，所以乙醛和乙酸分子中甲基C—H鍵的性質(zhì)有一定的差別。乙醛和乙酸分子都只在C===O鍵中有1個(gè)π鍵。40分鐘課時(shí)作業(yè) [基礎(chǔ)過(guò)關(guān)] 一、共價(jià)鍵的形成與判斷 1．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．含有共價(jià)鍵的化合物一定是共價(jià)化合物 B．由共價(jià)鍵形成的分子一定是共價(jià)化合物 C．分子中只有共價(jià)鍵的化合物一定是共價(jià)化合物 D．只有非金屬原子間才能形成共價(jià)鍵 答案　C 解析　在離子化合物中也有共價(jià)鍵，如NaOH；由不同元素的原子形成的共價(jià)鍵分子是共價(jià)化合物，由相同元素的原子形成的共價(jià)鍵分子是單質(zhì)，如H2、Cl2等；對(duì)于D項(xiàng)，也存在金屬元素的原子與非金屬元素的原子間形成共價(jià)鍵的化合物，如AlCl3等。 2．下列各組物質(zhì)中，所有化學(xué)鍵都是共價(jià)鍵的是(　　) A．H2S和Na2O2 B．H2O2和CaF2 C．NH3和N2 D．HNO3和NaCl 答案　C 解析　A項(xiàng)，Na2O2中既有離子鍵又有O—O共價(jià)鍵，不正確；B項(xiàng)，CaF2中只有離子鍵，不正確；D項(xiàng)，NaCl屬于離子化合物，沒(méi)有共價(jià)鍵。 3．根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，從電負(fù)性的角度判斷下列元素之間易形成共價(jià)鍵的一組是(　　) 元素 Na Mg Al H C O Cl 電負(fù)性 0.9 1.2 1.5 2.1 2.5 3.5 3.0 ①Na和Cl?、贛g和Cl　③Al和Cl?、蹾和O?、軦l和O ⑥C和Cl A．①②⑤ B．③④⑥ C．④⑤⑥ D．全部 答案　B 解析　非金屬元素之間易形成共價(jià)鍵，大多數(shù)電負(fù)性之差小于1.7的金屬與非金屬元素的原子之間形成共價(jià)鍵。Na和Cl：3.0－0.9＝2.1>1.7；Mg和Cl：3.0－1.2＝1.8>1.7；Al和O：3.5－1.5＝2.0>1.7；Al和Cl：3.0－1.5＝1.5<1.7；故①②⑤不能形成共價(jià)鍵，③可形成共價(jià)鍵。 4．下列不屬于共價(jià)鍵成鍵因素的是(　　) A．成鍵原子電負(fù)性差別較小 B．共用的電子必須配對(duì) C．成鍵后的體系能量降低，趨于穩(wěn)定 D．兩原子核體積大小要適中 答案　D 解析　兩原子形成共價(jià)鍵時(shí)，電子云發(fā)生重疊，即電子在兩核之間出現(xiàn)的概率更多；兩原子電子云重疊越多，鍵越牢固，體系的能量也越低；原子核體積的大小與能否形成共價(jià)鍵無(wú)必然聯(lián)系。 二、共價(jià)鍵的類(lèi)別與特征 5．下列各組分子中，按共價(jià)鍵極性由強(qiáng)至弱排序正確的是(　　) A．HF、H2O、NH3、CH4 B．CH4、NH3、H2O、HF C．H2O、HF、CH4、NH3 D．HF、H2O、CH4、NH3 答案　A 解析　共價(jià)鍵的極性比較，主要看成鍵的兩個(gè)原子吸引電子能力的差別，差別越大，則電子對(duì)偏移程度越大，鍵的極性越強(qiáng)。F、O、N、C四種元素的非金屬性依次減弱，它們吸引電子能力也依次減弱，與H原子形成的共價(jià)鍵的極性也依次減弱。因此選項(xiàng)A正確。 6．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)極性鍵 B．分子中不含非極性鍵 C．分子中只含σ鍵 D．分子中含有1個(gè)π鍵 答案　C 解析　乙醇的結(jié)構(gòu)式為CHHHCHHOH，共含有8個(gè)共價(jià)鍵，其中C—H、C—O、O—H鍵為極性鍵，共7個(gè)，C—C鍵為非極性鍵。由于全為單鍵，故無(wú)π鍵。 7．下列關(guān)于共價(jià)鍵的說(shuō)法不正確的是(　　) A．H2S分子中兩個(gè)共價(jià)鍵的鍵角接近90的原因是共價(jià)鍵有方向性 B．N2分子中有一個(gè)σ鍵，兩個(gè)π鍵 C．兩個(gè)原子形成共價(jià)鍵時(shí)至少有1個(gè)σ鍵 D．在雙鍵中，σ鍵不如π鍵穩(wěn)定 答案　D 三、σ鍵、π鍵的比較與判斷 8．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ssσ鍵 B．s電子與p電子形成spσ鍵 C．p電子與p電子不能形成σ鍵 D．HCl分子里含一個(gè)spσ鍵 答案　C 解析　s電子能且只能形成σ鍵，p電子與p電子的原子軌道若以“頭碰頭”的方式重疊則形成σ鍵，故C錯(cuò)。 9．關(guān)于σ鍵和π鍵的比較，下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．σ鍵是軸對(duì)稱(chēng)的，π鍵是鏡面對(duì)稱(chēng)的 B．σ鍵是“頭碰頭”式重疊，π鍵是“肩并肩”式重疊 C．σ鍵不能斷裂，π鍵容易斷裂 D．H原子只能形成σ鍵，O原子可以形成σ鍵和π鍵 答案　C 解析　σ鍵較穩(wěn)定，不易斷裂，而不是不能斷裂。化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成。 10．下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．π鍵是原子軌道以“肩并肩”方式相互重疊而形成的 B．2個(gè)原子形成的多重共價(jià)鍵中，只能有一個(gè)是σ鍵，而π鍵可以是一個(gè)或多個(gè) C．s電子與s電子間形成的鍵是σ鍵，p電子與p電子間形成的鍵是π鍵 D．共價(jià)鍵一定有原子軌道的重疊 答案　C 解析　原子軌道以“頭碰頭”方式相互重疊形成的共價(jià)鍵為σ鍵；以“肩并肩”方式相互重疊形成的共價(jià)鍵為π鍵。σ鍵是軸對(duì)稱(chēng)，而π鍵是鏡面對(duì)稱(chēng)。分子中所有的單鍵都是σ鍵，雙鍵中有一個(gè)σ鍵，一個(gè)π鍵。 11．下列物質(zhì)的分子中，沒(méi)有π鍵的是(　　) A．CO2 B．N2 C．CH≡CH D．HClO 答案　D 解析　雙鍵、叁鍵中有一個(gè)σ鍵，雙鍵還有一個(gè)π鍵，叁鍵中有兩個(gè)π鍵，故本題只要知道分子中原子之間的連接方式即可。D項(xiàng)中無(wú)雙鍵也無(wú)叁鍵，所以無(wú)π鍵。 [能力提升] 12．下列關(guān)于化學(xué)鍵的敘述正確的是(　　) A．化學(xué)鍵既存在于相鄰原子之間，又存在于相鄰分子之間 B．兩個(gè)原子之間的相互作用叫化學(xué)鍵 C．化學(xué)鍵通常指的是相鄰的原子之間強(qiáng)烈的相互作用 D．陰、陽(yáng)離子之間有強(qiáng)烈的吸引作用而沒(méi)有排斥作用，所以離子鍵的核間距相當(dāng)小 答案　C 解析　化學(xué)鍵的定義強(qiáng)調(diào)兩個(gè)方面：一是“相鄰的原子之間”；二是“強(qiáng)烈相互作用”。選項(xiàng)A、B中都沒(méi)有正確說(shuō)明這兩點(diǎn)，所以不正確。選項(xiàng)D只強(qiáng)調(diào)離子鍵中陰、陽(yáng)離子之間的吸引作用而忽略排斥作用，所以不正確。 13．下列關(guān)于共價(jià)鍵的描述正確的是(　　) A．兩個(gè)原子之間的相互作用叫共價(jià)鍵 B．構(gòu)成單質(zhì)分子的粒子中一定含有共價(jià)鍵 C．由非金屬元素組成的化合物中只含有共價(jià)鍵 D．金屬元素的原子與非金屬元素的原子可能形成共價(jià)鍵 答案　D 解析　原子間通過(guò)共用電子對(duì)形成的化學(xué)鍵，叫共價(jià)鍵，故A錯(cuò)；稀有氣體單質(zhì)分子中不存在共價(jià)鍵，其他雙原子或多原子單質(zhì)中有共價(jià)鍵，故B錯(cuò)；像NH4NO3、NH4Cl等銨鹽中，除含有共價(jià)鍵之外，還含有離子鍵，故C錯(cuò)；Al與Cl形成的AlCl3中Al—Cl鍵為共價(jià)鍵，故D正確。 14．下列敘述一定正確的是(　　) A．在離子化合物中不可能存在非極性鍵 B．在共價(jià)化合物中不可能存在離子鍵 C．不同種非金屬原子組成的多原子分子中的化學(xué)鍵一定全部是極性共價(jià)鍵 D．非極性鍵只存在于雙原子單質(zhì)分子里 答案　B 解析　本題主要考查極性鍵和非極性鍵的概念。通過(guò)Na2O2、H2O2這兩個(gè)例子(都含有“O—O”非極性鍵)就可以判斷A、C、D均錯(cuò)。 15．共價(jià)鍵是具有飽和性和方向性的，下列關(guān)于共價(jià)鍵這兩個(gè)特征的敘述中，不正確的是(　　) A．共價(jià)鍵的飽和性是由成鍵原子的未成對(duì)電子數(shù)決定的 B．共價(jià)鍵的方向性是由成鍵原子的軌道的方向性決定的 C．共價(jià)鍵的方向性決定了分子的空間構(gòu)型 D．共價(jià)鍵的飽和性與原子軌道的重疊程度有關(guān) 答案　D 解析　一般地，原子的未成對(duì)電子一旦配對(duì)成鍵，就不再與其他原子的未成對(duì)電子配對(duì)成鍵了，故原子的未成對(duì)電子數(shù)目決定了該原子形成的共價(jià)鍵具有飽和性，這一飽和性也就決定了該原子成鍵時(shí)最多連接的原子數(shù)，故A項(xiàng)正確；形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊的程度越大越好，為了達(dá)到原子軌道的最大重疊程度，成鍵的方向與原子軌道的伸展方向就存在著必然的聯(lián)系，這種成鍵的方向性也就決定了所形成分子的構(gòu)型，故B、C兩項(xiàng)正確；D項(xiàng)是錯(cuò)誤的，符合題意。 16．某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)如下： CHHCHCCH 則分子中有________個(gè)σ鍵，________個(gè)π鍵。 答案　7　3 解析　除5條單鍵全是σ鍵外，雙鍵中1個(gè)是σ鍵，另1個(gè)是π鍵，叁鍵中1個(gè)是σ鍵，另2個(gè)是π鍵。故該有機(jī)物分子中σ鍵總數(shù)為7，π鍵總數(shù)為3。 17．溴化碘(IBr)的化學(xué)性質(zhì)類(lèi)似于鹵素單質(zhì)，試回答下列問(wèn)題： (1)溴化碘的電子式是______________，它是由__________鍵形成的分子。 (2)溴化碘和水反應(yīng)生成了一種三原子分子，該分子的電子式為_(kāi)___________。 答案　(1)　極性共價(jià)　(2)H 解析　(1)溴和碘最外層都是7個(gè)電子，它們形成的化合物與鹵素單質(zhì)相似，即通過(guò)一對(duì)共用電子對(duì)相連而形成了IBr。 (2)溴化碘與水反應(yīng)生成HBr和HIO，但我們要注意的是HIO是一種含氧酸，其分子中存在著羥基氫從而顯酸性，所以其結(jié)構(gòu)是H—O—I，從而可得其電子式為H。 18．有A、B、C、D四種元素。已知：①它們均為周期表中前20號(hào)元素，C、D在同一周期，A、B在同一主族；②它們可以組成化合物B2C2、A2C、DC2等；③B的陽(yáng)離子與C的陰離子的核外電子排布相同；④B2C2同A2C或DC2反應(yīng)都生成氣體C2，B與A2C反應(yīng)產(chǎn)生氣體A2，A2與氣體C2按體積比2∶1混合后點(diǎn)燃能發(fā)生爆炸，其產(chǎn)物是一種無(wú)色無(wú)味的液體(在常溫下)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)寫(xiě)出A、B、C、D四種元素的元素符號(hào)： A________、B________、C________、D________。 (2)在B2C2、A2C和DC2中，屬于離子化合物的是________(填化學(xué)式)，其電子式是________________________________________________________________________， 屬于共價(jià)化合物的是____________，其結(jié)構(gòu)式是____________________________。 答案　(1)H　Na　O　C (2)Na2O2　Na＋[]2－Na＋　H2O、CO2　OHH、OCO 解析　本題的解題突破口為B2C2，可聯(lián)想為H2O2、Na2O2、C2H2等。再根據(jù)B的陽(yáng)離子與C的陰離子的核外電子排布相同可確定B為鈉元素、C為氧元素，氣體C2即為氧氣。由④又可推測(cè)A2C為水，DC2為二氧化碳，Na與H2O反應(yīng)生成H2，H2與O2按體積比2∶1混合能發(fā)生爆炸，可知A為氫元素，D為碳元素。 [拓展探究] 19．A、B、C、D是四種短周期元素，E是過(guò)渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，B是同周期第一電離能最小的元素，C的最外層有三個(gè)未成對(duì)電子，E的外圍電子排布式為3d64s2?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)寫(xiě)出下列元素的符號(hào)：A__________，B__________，C________，D________。 (2)用化學(xué)式表示上述五種元素中最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的是________，堿性最強(qiáng)的是_____________________________________________________________。 (3)用元素符號(hào)表示D所在周期第一電離能最大的元素是________，電負(fù)性最大的元素是__________。 (4)E元素原子的核電荷數(shù)是__________，E元素在周期表的第________周期第________族，已知元素周期表可按電子排布分為s區(qū)、p區(qū)等，則E元素在________區(qū)。 (5)寫(xiě)出D元素原子構(gòu)成單質(zhì)的電子式__________，該分子中有________個(gè)σ鍵，________個(gè)π鍵。 答案　(1)Si　Na　P　N (2)HNO3　NaOH (3)Ne　F (4)26　4?、 (5)N??N　1　2 解析　由A的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，x＝2，原子序數(shù)為14，A是硅元素，則B是鈉元素，C的最外層電子的排布式為3s23p3，是磷元素，則短周期元素D是氮元素；E的電子排布式為[Ar]3d64s2，核電荷數(shù)為18＋8＝26，是鐵元素，位于d區(qū)的第4周期第Ⅷ族。五種元素中非金屬性最強(qiáng)的是N元素，對(duì)應(yīng)的HNO3酸性最強(qiáng)，金屬性最強(qiáng)的是Na元素，對(duì)應(yīng)的NaOH堿性最強(qiáng)。D所在周期第一電離能最大的元素是稀有氣體氖，電負(fù)性最大的元素是非金屬性最強(qiáng)的氟。