归纳与整理教学实录

第五讲 共价键

选修3 第二章

分子结构与性质

§2-1 共价键

【学习目标】

1．理解共价键的本质和特征，知道共价键的主要类型σ键和π键，理解键参数——键能、键长、键角对分子结构和性质的影响，并以此说明简单分子的某些性质。

2．理解“等电子原理”的含义，能举例说明“等电子原理”的应用。

3．在分子水平上进一步形成有关物质结构的基本观念，能从物质结构决定性质的角度解释、预测分子的某些性质。

【学习重难点】

1．σ键和π键的特征和性质；

2．用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。

【学习过程】

【复习巩固】

化学键的分类

类型

含义

成键实质

形成条件

化学键与物质

阴、阳离子之间的静电作用

活泼的金属元素与非金属元素之间

离子化合物（强碱和多数盐）

共用电子对

同种或不同种非金属元素原子之间

非金属单质、共价化合物、某些离子化合物

离子键

共价键

【考点一】

离子键与共价键

【典例分析】

化学键使得一百多种元素构成了世界的万事万物。关于化学键的下列叙述中，正确的是(

) A．离子化合物可能含共价键，共价化合物中不含离子键

B．共价化合物可能含离子键，离子化合物中只含离子键C．构成单质分子的微粒一定含有共价键

D．在氧化钠中，除氧离子和钠离子的静电吸引外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用

【变式练习1】

（1）下列化合物中，化学键类型相同的是

(

) A．

Na2O和Na2O2

B．NH3和HClO

C．CO2和CaO

D．Ba(OH)2和MgCl2

(2) 在共价化合物中，元素化合价有正负的主要原因是（

）

A.电子有得失

B.共用电子对有偏移

C.电子既有得失也有共用电子对偏移

D.有金属元素的存在

（3）现有如下各说法：

①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合。②金属和非金属化合形成离子键。③离子键是阳离子、阴离子的相互吸引。④根据电离方程式HCl=H＋Cl，判断HCl分子里存在离子键。

⑤H2分子和Cl2分子的反1

＋－

应过程是H2、Cl2分子里共价键发生断裂生成H、Cl原子，而后H、Cl原子形成离子键的过程。上述各种说法正确的是(

) A.①②⑤正确

B．都不正确 C.④正确，其他不正确 D．仅①不正确

一. 共价键

1. 共价键的实质与特征

（1）实质：原子间形成共用电子对

（2）特征：共价键具有饱和性和方向性

a．共价键的饱和性

按共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对的电子，便可和几个自旋方向相反的电子配对成键，这就是共价键的饱和性。

共价键的饱和性决定了共价分子的组成。

例如：H原子、Cl原子都只有1个未成对电子，它们只能形成H2、Cl2或HCl分子，而一般情况下，不能形成H3、Cl3或H2Cl等分子。

b．共价键的方向性

共价键在形成时，两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠，而且原子轨道重叠程度越大，电子在两原子核间出现的概率越大，即电子云密度大，对两原子核的吸引力大，形成的共价键也越牢固，能量也越低。由于原子轨道都有一定的形状，所以要取得最大程度的重叠，两个参与成键的原子轨道有沿着轨道伸展的方向进行重叠，导致共价键必然具有方向性。

共价键的方向性决定了分子的空间构型。

例如：H原子在与Cl原子形成共价键时，由于Cl原子未成对电子是3p电子（3px或、3py、3pz），因而H原子只能沿着x轴（或y轴、z轴）方向靠近Cl原子。

【考点二】共价键的饱和方向性

【典例分析】

(1)下列说法正确的是(

)

A.Cl2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

B.H2O与H2S的空间结构相似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,电子在两核间出现的概率减小

(2) 某化合物含碳、氢、氮三种元素，已知其分子内的4个氮原子排列成内空的四面体结构，且每2个氮原子间都有1个碳原子，分子中无C－C、C＝C和C≡C。则此化合物的化学式是

（

）

A．C6H12N4

B．C4H8N4

C．C6H10N4

D．C6H8N4

【变式练习2】

（1）写出8O、7N的价层电子排布图，指出它们在与H原子结合时，为什么形成H2O、NH3分子，而不是H3O、NH4分子？

8O：

7N：

；

（2）下列化学式及结构式中成键情况不合理的是

2

（3）硫化氢(H2S)分子中两个共价键的夹角接近90°，其原因是

(

) ①共价键的饱和性

②S原子的电子排布

③共价键的方向性

④S原子中p轨道的形状

A．①②

B．①③

C．②③

D．③④

2. 共价键的类型

（1）σ键

a．含义：形成共价键的未成对电子的原子轨道采取“头碰头”的方式重叠，这种共价键叫σ键。

例如：H原子形成H2分子过程：

H H H H H H

1s1

11s

形成氢分子共价键（H－H）

电子云相互重叠

b．种类：s-sσ键、s-pσ键、p-pσ键

例如：H原子与Cl原子形成HCl分子过程，H－Cl属于s-pσ键。

Cl

HCl H H Cl

而Cl原子与Cl原子形成Cl2分子，Cl－Cl属于p-pσ键。

Cl2

Cl Cl Cl Cl

未成对的p电子云以

p电子云以头碰

形成的共价单键——

头碰头方式相互靠拢

头方式相互重叠

σ键电子云图像

c．特征：以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云图形不变，共价键不会被破坏，这种特征称为“轴对称”。

（2）π键

a．含义：形成共价键的未成对电子的原子轨道采取“肩并肩”的方式重叠，这种共价键叫π键。

例如：未成对的p电子形成p-pπ键。

未成对的p电子云以

p电子云以肩并肩

形成的π键的

肩并肩方式相互靠拢

方式相互重叠

电子云图像

b．种类：只有p-pπ键

c．特征：

①形成π键的电子云重叠程度比σ键小，没有σ键牢固，比较容易断裂，活动性高，是化学反应的积极参与者。

②每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成的平面的两侧，如果以它们之间包含原子3

核的平面为镜面，它们互为镜像，π键的这种特征称为“镜像对称”。因而π键不能旋转，旋转时π键被破坏。

d．π键的存在：π键通常存在于双键或三键中。

σ键和π键总称价键轨道。

【方法引领】σ键和π键的存在规律

原子在形成共价键时，首先形成σ键，只有在形成σ键后，才能形成π键。即共价键必然包含有σ键。

σ键成单键；π键成双键、三键。

共价单键为σ键；共价双键中有1个σ键、1个π键；共价三键中有1个σ键、2个π键。

例如：N2的结构式为N≡N，N2分子的共价键是三键（1个p-pσ键，2个p-pπ键，如下图所示）

【思考】

下图为乙烷、乙烯和乙炔的球棍模型与比例模型，试分析三种分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键组成？

【重难点突破】

σ键和π键的比较

键类型

原子轨道重叠方式

原子轨道重叠部位

原子轨道重叠程度

电子云对称特征

键的强度

化学活泼性

类型

存在

σ键

沿键轴方向，以“头碰头”方式重叠

两原子核之间，在键轴上

大

轴对称

较大

不活泼

s-sσ键、s-pσ键、p-pσ键

单键、双键、三键（只有1个σ键）

π键

在键轴上、下方以“肩并肩”方式重叠

键轴上、下方，键轴处为零

小

镜像对称

较小

活泼

p-pπ键

双键中有1个π键，三键中有2个π键

【方法引领】

（1）σ键和π键的计算方法

成键数：

①氢原子最外层只有一个电子，要形成与氦相同的稳定结构，每个氢原子只能共用一对电子；

②IVA~VIIA中的非金属原子共用电子对数目为：8－最外层电子数。

4

即：H-1；Be -2；ⅢA-3；ⅣA-4；ⅤA-3；ⅥA-2；ⅦA-1 若分子中无环状结构，则σ键＝原子总数－1；π键＝共价键总数－σ键；

分子中共价键总数＝(∑各原子成键数×该原子的原子个数)÷2

如丁烷分子中C-C σ键数为

,C-H σ键数为

。

（2）8电子稳定结构判断方法

共价化合物分子中，若元素的化合价绝对值与其最外层电子数之和等于8，就是8电子稳定结构，反之不是。

如红磷与氯气反应可生成PCl3和PCl5，其中化合物分子中所有原子都满足8电子稳定结构的是

____ 【考点三】σ键和π键

【典例分析】

下列物质的分子中，即有σ键又有π键的是：①HCl ②H2O ③N2

④H2O2

⑤C2H4

⑥C2H2

A．①②③

B．③④⑤⑥

C．③⑤⑥

D．②③⑥

【变式练习3】

（1）下列有关化学键类型的判断正确的是

（

）

A．全部由非金属元素构成的化合物中肯定不存在离子键

B．所有物质中都存在化学键

C．乙烷分子中的6个C－H和1个C－C键都为σ键，不存在π键

D．已知乙炔的结构式为H－C≡C－H，则乙炔分子中存在2个σ键（C－H），和3个π键

（C≡C）

（2）下列说法不正确的是

（

）

A．σ键的特点是轴对称，而π键的特点是两个p电子“头碰头”重叠成镜像对称

B．气体单质中，一定有σ键，可能有π键

C．两个原子间形成共价键时，最多有一个σ键

D．σ键与π键重叠程度不同，形成的共价键强度不同

（3）P的价电子排布为3s23p3，P与Cl形成的化合物有PCl3和PCl5，对此判断正确的是

（

）

A．磷原子最外层有3个未成对电子，故只能结合3个氯原子形成PCl3 B．PCl3中的P－Cl键都是σ键

C．PCl5中的P－Cl键都是π键

D．磷原子最外层有3个未成对电子，但是能形成PCl5，说明传统的价键理论存在缺陷

二. 键参数——键能、键长与键角

1. 键能

（1）含义：气态基态原子形成1mol化学键时释放的最低能量。

－（2）单位：kJ·mol1，常用EA－B表示

－－例如：EH－H＝436.0kJ·mol1，EN≡N＝946.0kJ·mol1 某些共价键的键能与键长

键

H－H F－F Cl－Cl Br－Br I－I C－C C＝C C≡C 键能/ 键长/pm －(kJ·mol1) 436.0 157 242.7 193.7 152.7 347.7 615 812 74 141 198 228 267 154 133 120

键

C＝O O－O O＝O N－N N＝N N≡N N－O N＝O 键能/ 键长/pm －(kJ·mol1) 745 142 497.3 193 418 946 176 607 5 键

O－H N－H H－F H－Cl H－Br H－I Si－Si Si－O 键能/ 键长/pm －(kJ·mol1) 462.8 390.8 568 431.8 366 298.7

96 101

235 162

110

C－O 351 －

C－H －413.4 109

（注：pm称为皮米，1pm＝1012m，1nm＝109m）

（3）键能意义与应用

a．表示共价键的强弱：键能越大，即形成化学键时放出的热量越多，意味着这个化学键越稳定，越不容易被破坏。

b．表示分子的稳定性：结构相似的分子，化学键键能越大，分子越稳定。

例如，键能：EH－F＞EH－Cl＞EH－Br＞EH－I，稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI c．通过键能大小判断物质的反应活性大小

－－例如，N和P是同族元素，非金属性N＞P，但EP－P＝201kJ·mol1，EN≡N＝946.0kJ·mol1，所以P4比N2更容易发生反应。

【思考】

比较C－C和C＝C的键能，分析为什么乙烯的化学性质比乙烷活跃，容易发生加成反应？

d．通过键能大小比较，判断化学反应中的能量变化

①化学反应的实质是反应物分子内旧化学键的断裂和生成物分子内新化学键的形成。

②化学反应过程中，旧键断裂所吸收的总能量大于新键形成所放出的总能量，反应为吸热反应，否则，反应为放热反应。反应热(ΔH)＝反应物总键能－生成物总键能。

2. 键长

（1）含义：形成共价键的两个原子之间的核间距称为键长（相同原子的共价键长的一半称为共价半径）。

例如：

键长

共价半径

共价半径

键长

71pm

74pm

37pm

141pm

F F H H

（2）

意义：键长越短，往往键能越大，表明共价越稳定。

键长的长短可以通过成键原子半径大小来判断。一般来说，成键原子半径大，则键长较大。

3.键角

（1）含义：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角称为键角。

例如：

180°

107°

105°

（2）意义：

a．键角决定分子的空间构型

b．多原子分子中共价键间形成键角，是共价键具有方向性的具体表现。

【考点四】键能、键长、键角的应用

【典例分析】

－某些化学键的键能如下表（kJ·mol1）

键

键能

H－H Br－Br I－I Cl－Cl H－Cl H－Br H－I N≡N N－H 436 194 153 243 431 366 299 946 391 （1）

共价键中H－H键的键能比Cl－Cl键的键能大，其原因是

。

（2）1molH2在2molCl2中燃烧，放出热量为

kJ。

（3）在一定条件下，1molH2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的顺序是：

6

。

（4）预测1molH2在足量F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热较

（填“多”或“少”）。

（5）已知：N2＋3H22NH3，则该反应的逆反应是

（填“放热”或“吸热”）反应。

【变式练习4】

(1) 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

(2)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

(3.)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H3

D.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

(4) 已知H—H键能为436 kJ·mol1，N—H键能为391 kJ·mol1，根据化学方程式：N2＋3H2－－2NH3 1 mol N2完全反应放出的热量为92.4 kJ·mol1，那么N≡N键的键能是(

) －A.431 kJ·mol

－1

B．945.6 kJ·mol－1

C.649 kJ·mol－1

D．896 kJ·mol1

－三. 等电子原理

1. 概念

原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的，这称为等电子原理。

例如，CO分子与N2分子的某些性质

分子

熔点/℃

CO N2

沸点/℃

在水中的溶解度（室温）

分子解离能/(kJ·mol1) 分子的价电子总数

－205.05 －191.49

2.3mL 1075 10 －210.00

－195.81

1.6mL 946 10 －

从表中数据可以看出CO和N2这两种等电子体，其物理性质有很多相似之处，但这两种等电子体的化学性质却差别较大。

2. 应用

（1）判断一些简单分子或离子的立体构型

（2）利用等电子体在性质上的相似性制造新材料

（3）利用等电子原理针对某物质找等电子体

【重难点突破】等电子体的判断

（1）判断思路：

等电子体的判断要点：

微粒的组成：微粒所含原子数目相等；

微粒的构成：微粒所含价电子总数相等（即所有原子的价电子数之和相等，而不是指价电子数相等）；

微粒的结构：微粒中原子的空间排列方式相同。（如果是离子，需注意离子所带的电荷）

（2）组成转换法是判断等电子体的一种常用方法

例如：

7

即:

CO2- -------N2O------N3

互为等电子体；

同理

SO2-----O3-----------NO2

也互为等电子体。

（3）常见等电子体

类型（价电子总数）

双原子10电子的等电子体

三原子18电子的等电子体

四原子24电子的等电子体

五原子32电子的等电子体

－－－－－实例

N2、CO、NO+、C22

、CN

－－＋－－空间构型

直线形

直线形

V形

平面三角形

正四面体形

－三原子16电子的等电子体

CO2、CS2、N2O、NCO、NO2

、N3、NCS、BeCl2(g) NO2

、SO2、O3

NO3

、CO32

、BO32

、CS32

、BF3、SO3(g) －－－SiF4、CCl4、CF4、BF4

、SO42

－

【考点五】等电子原理

【典例分析】

1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、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NO2互为等电子体的分子有：

、

。

【变式练习5】

（1）根据等电子原理，下列分子或离子与其他选项不属于同一类的是（

）

＋－－A．PF4

B．ClO4

C．SO42

D．SiH4

（2）根据等电子原理，下列各组微粒结构不相似的是

（

）

－A．CO和N2、

B．O3和NO2

C．N2H4和C2H4

D．CO2和N2O －（3）与NO3互为等电子体的是

（

）

A．SO3

B．BF3

C．CH4

D．NO2 －

（4）已知价电子数相同的分子或离子结构相似，如SO3、NO3

都是平面三角形。那么下列分子或离子中与SO42- 有相似结构的是

（

）

A．PCl5

B．CCl4

C．NF3

D．N3-

知能训练 A 一．选择题（每个小题有1个或2个选项符合题意）

( )1.只有在化合物中才能存在的化学键是

A．离子键

B．共价键 C．极性键

( )2．关于乙醇分子的说法正确的是

A．分子中共含有8个极性键 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

( )3．下列有关σ键的说法错误的是

A．如果电子云图像是由两个s电子重叠形成的，即形成s­s σ键

B．s电子与p电子形成s­p σ键

C．p电子与p电子不能形成σ键

D．HCl分子里含一个s­p σ键

( )4.下列关于共价键的说法不正确的是

8

D．非极性键

A.H2S分子中两个共价键的键角接近90°的原因是共价键有方向性

B.N2分子中有1个σ键，两个π键

C.两个原子形成共价键时至少有1个σ键

D.在双键中，σ键的键能小于π键的键能

(

)5．下列反应中的有机物的化学键断裂时只涉及π键断裂的是

A．CH4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

( )6.能说明BF3分子中的4个原子处于同一平面的理由是

A.3个B－F键的键能相同 B.3个B－F键的键长相同

C.3个B－F键的键角均为120° D.3个B－F键均为σ键

( )7. 下列有关化学键类型的叙述正确的是

A.全部由非金属元素构成的化合物中肯定不存在离子键

B.所有物质中都存在化学键

C.已知乙炔的结构式为HC≡CH，则乙炔中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C) D.乙烷分子中只存在σ键，不存在π键

( )8. 在下列化学反应中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成的是

A．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ B．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑

△C．Cl2＋H2O===HClO＋HCl D．NH4Cl＋NaOH=====NaCl＋NH3↑＋H2O 二．

填空题

9．在下列分子中，①HF，②Br2，③H2O，④N2，⑤CO2，⑥H2，⑦H2O2，⑧HCN 分子中只有σ键的是_________(填序号，下同)，分子中含有π键的是__________，分子中所有原子都满足最外层为8个电子结构的是__________，分子中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是_______ 分子中含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是_______，分子中含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是__________。

10. (1) 化合物A是一种不稳定的物质，它的分子组成可用OxFy表示。10 mL A气体能分解生成15 mL O2和10 mL F2(同温、同压下)：

①A的化学式是________，推断时的依据是_______________________________________________

____________________________________________________________________。

②已知A分子中x个氧原子是以……O—O—O……链状排列，则A分子的电子式是____________________，结构式是________________。

(2) 溴化碘(IBr)的化学性质类似于卤素单质，试回答下列问题：

①溴化碘的电子式是______________，它是由__________________键形成的分子。

②溴化碘和水反应生成了一种三原子分子，该分子的电子式为____________。

11．现有四种短周期元素A、B、C、D，已知：①C、D在同一周期，A、B在同一主族；②它们可以组成化合物A2C、B2C2、DC2、D2A4等；③B的阳离子与C的阴离子的核外电子排布相同；④B2C2同A2C或DC2反应都生成气体C2，B与A2C反应生成气体A2，A2与气体C2按体积比2∶1混合后点燃发生爆炸，其产物是一种常温下常见的无色无味的液体。请回答：

(1)写出元素符号：A________、B________、C________、D________。

(2)在A2C、B2C2、DC2和D2A4中，同时含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式为9

________________；

按原子轨道重叠方式，其非极性键的类型是________。化合物DC2的结构式________________。

(3)A2C分子的电子式________，按原子轨道重叠方式，其共价键的类型是________。D2A4是平面形分子，其分子中含有________个σ键，________个π键。

(4) 写出下列反应的化学方程式：

B2C2与A2C反应的化学方程式：______________________________________________________；

B2C2与DC2反应的化学方程式：______________________________________________________；

12．a、b、c、d为四种由短周期元素构成的中性粒子，它们都有14个电子，且都是共价形分子。回答下列问题：

(1)a是单核分子，a单质可用作半导体材料，a原子核外电子排布式为______________。

(2)b是双核化合物，常温下为无色无味气体。b的化学式为________。人一旦吸入b气体后，就易引起中毒，是因为__________________________________而中毒。

(3)c是双核单质，写出其电子式________________。c分子中所含共价键的类型为____________(填“极性键”或“非极性键”)。c单质常温下性质稳定，不易起反应，原因是：______________________ ________________________________________________________________________。

(4)d是四核化合物，其结构式为______________；d分子内所含共价键有________个σ键，________个π键；σ键与π键的强度大小关系为σ______π(填“>”、“<”或“＝”)，原因是____________ ________________________________________________________________________

知能训练 B 一．选择题（每个小题有1个或2个选项符合题意）

(

)1．关于键长、键能和键角，下列说法中不正确的是

A．键角是描述分子立体结构的重要参数

B．键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关

C．键能越大，键长越长，共价化合物越稳定

D．键角的大小与键长、键能的大小无关

(

)2. 下列分子中，两核间距最大，键能最小的是

A．H2

B．Br2

C．Cl2

D．I2

( )3.

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．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱

C．稀有气体一般难发生反应 D．F2比O2更容易与H2反应

(

)4．化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示。现提供以下化学键的键能(kJ·mol1)：

－P－P：198，P－O：360，O＝O：498，则反应P4(白磷)＋3O2＝P4O6的反应热ΔH为

A．－1638kJ·mol1

B．＋1638kJ·mol1

－－C．

－126kJ·mol1

D．＋126kJ·mol1

(

)5．下列说法正确的是（NA为阿伏加德罗常数）

A．1molC4H8中含有σ键的数目为11NA

B．C2H2O2分子中，σ键与π键数目之比为2∶1 C．C3H8分子中，s-pσ键与p-pσ键数目之比为3∶8

D．46gC2H6O中，C－Hσ键的数目可能是6NA或5NA

－－白磷

P4O6

10

( )6.下列说法中正确的是

A.在气体单质分子中，一定含有σ键，可能含有π键

B.烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中只含σ键而烯烃含有π键

C.等电子体结构相似，化学性质相同

D.共价键的方向性决定了原子在形成分子时相互结合的数量关系

(

)7．美国《Science》杂志曾报道合成和分离出含高能量正离子N＋

5的化合物N5AsF6。N＋

5的结构如图所示。下列关于该化合物的描述错误的是

A．N5AsF6中F的化合价为－1价，As的化合价为＋5价

＋B．N5

离子中只含有非极性键，其中有4个π键

＋－C．N5与PO43互为等电子体

D．N5AsF6可能为离子化合物

( )8.（2011·安徽理综）科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N（NO2）3（如下图所示）。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关 N（NO2）3的说法正确的是

A.分子中N、O间形成的共价键是非极性键

B.分子中四个氮原子共平面

C.该物质既有氧化性又有还原性

D.15.2 g该物质含有6.02×10个原子

二.

填空题

9．已知下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的最低能量(kJ)。

键

键能

kJ/mol Cl2

243 Br2

193 151 436 565 431 363 297 I2

H2

HF

HCl HBr HI 22根据表中数据回答问题：

(1)下列物质本身具有的能量最低的是________。

A．H2

A．HF

B．Cl2

B．HCl

C．Br2

C．HBr

D．I2

D．HI (2)下列氢化物中，最稳定的是________。

(3)X2＋H2===2HX(X代表F、Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应？________。

(4)相同条件下，X2分别与H2反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是____________。2 mol Cl2在一定条件下与等物质的量的H2反应，放出或吸收的热量是________kJ。

(5)若无上表中的数据，你能正确回答出问题(4)的第一问吗？________；你的理由是_________________________________________________________________________。

－－－＋＋＋＋2＋10．氮可以形成多种离子，如N3、NH2、N3、NH4、N2H5、N2H26等，已知N2H5与N2H6是由中性分子结合质子形成的，类似于NH4，因此有类似于NH4的性质。

(1)写出N2H26

与碱溶液反应的离子方程式

＋＋＋________________________________________________________________________ (2)NH2

的电子式为________________。

(3)N3有________个电子。

(4)写出与N3互为等电子体的物质的化学式________(两种)。

(5)等电子体的微粒往往具有相似的结构，试预测N3的构型：________。

11

－－－－

11.（1）SiO32

、SO3、NO3

三种粒子中，SO3、NO3

互为等电子体，这两种粒子的几何构型为

。其中Si、S、N三种基态原子的第一电离能大小关系为

。

－（2）C2O42和

是等电子体，C2O2－

4离子具有较强的还原性，它能使酸性KMnO4溶液褪色，Mn原子在元素周期表中

区、第

周期

族，外围电子构型为

。

（3）双原子14个电子的等电子体共同特点是物质中都具有共价三键，请举出3个例子：

、

_________、

（分子或离子）。每个分子或离子中含

个σ键，

个π键。

－－－12．原子序数小于20的A、B、C、D、E、F、G七种元素，它们的原子序数依次增大，已知C元素是地壳中含量最多的元素；A和D的价电子数相同，C和E的价电子数也相同，且A和D两元素原子核外电子数之和是C、E两元素原子核内质子数之和的1/2；D、E、F三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且F原子的p轨道上电子数比E原子的p轨道上多一个电子；B元素原子中未成对电子数与C相同；7种元素的基态原子中，G原子的电子层数最多且和A处于同一主族。

（1）用电子式表示D和F形成化合物的过程_________________________________________。

（2）写出基态G原子的核外电子排布式

。

（3）A2C2分子中

(填“含”或“不含”，下同)σ键，

π键，其电子式为：____________。

（4）在A―E、A―F两种共价键中，键的极性较强的是

，键长较长的是

。

（5）7种元素中的一种或两种元素组成的分子，属于16电子的等电子体的有

；属于18电子的等电子体的有

；CO2分子中，σ键和π键数目之比是

。

【走近高考】

1．（重庆-12）肼（H2NNH2）是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如右图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量（kJ）：N≡N为942、O＝O为500、N－N为154，则断裂1molN－H键所需的能量（kJ）是

A．194

B．391

C．516．

D．658 2．(北京)已知价电子数相同的分子或离子结构相似，如SO3、NO3

-

都是平面三角形。那么下列分子或离子中与SO42- 有相似结构的是

－A．PCl5

B．CCl4

C．NF3

D．N3

3．（-安徽7）我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：HCHO＋O2

催化剂

CO2＋H2O。下列有关说法正确的是

A．该反应为吸热反应

B．CO2分子中的化学键为非极性键

C．HCHO分子中既含σ键又含π键

D．每生成1.8gH2O消耗2.24L O2 4．（福建）肼(N2H4)可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)。N2H4分子中存在_______个σ键。若该反应中有4mol N－H键断裂，则形成的π键有

mol。H―O、H―N两种共价键中，键的极性较强的是

，键长较长的是

。

5．（-新课标Ⅰ-37）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实: 化学键

键能/(kJ·mol1) －C－C C－H C－O Si－Si Si－H Si－O 356 413 336 226 318 452 （1）

硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是

12

______________________________________________________________________。

（2）

SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是

13