2.1 共价键模型（第1课时 共价键）-【帮课堂】2024-2025学年高二化学同步学与练（鲁科版2019选择性必修2）

第2章 微粒间相互作用与物质性质 第1节 共价键模型 第1课时 共价键 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/题型解读 典题举一反三，应用触类旁通 07/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键。了解共价键具有饱和性和方向性。 2．知道根据原子轨道的重叠方式，共价键可分为σ键和π键等类型。 3．知道共价键可分为极性和非极性共价键。 重点：了解共价键的形成、本质、特征和分类。 难点：σ键和π键的区别，并进行判断。 一、共价键的形成及特征 1．共价键的形成及本质 概念 原子间通过共用电子形成的化学键 本质 高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用 形成元素 通常电负性相同或差值小的非金属元素原子形成共价键 表示方法 ①用一条短线表示一对共用电子所形成的共价键，如H—H ②用“===”表示原子间共用两对电子所形成的共价键，如C===C ③用“≡”表示原子间共用三对电子所形成的共价键，如C≡C 2．共价键的特征 特征 概念 作用 饱和性 每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的 共价键的饱和性决定着原子形成分子时互相结合的数量关系 方向性 共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，这就是共价键的方向性。在形成共价键时，原子轨道重叠得愈多，电子在核间出现的概率愈大，所形成的共价键就愈牢固 共价键的方向性决定分子的空间构型 2.极性键和非极性键(按共用电子对是否偏移分类) 类型 形成元素 共用电子对偏移 原子电性 非极性键 同种元素 两原子电负性相同，共用电子对不偏移 两原子都不显电性 极性键 不同种元素 共用电子对偏向电负性较大的原子 电负性较大的原子显负电性，电负性较小的原子显正电性 【易错提醒】 并不是只有非金属元素之间才能存在共价键，金属元素与非金属元素之间也可以形成共价键，如AlCl3。也不是所有物质中的原子间都存在化学键，如稀有气体的原子间没有化学键。 二、σ键和π键 1．σ键 (1)σ键：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。 (2)σ键的类型：根据成键电子原子轨道的不同，σ键可分为s­s σ键、s­p σ键、p­p σ键。 ①s­s σ键：两个成键原子均提供s原子轨道形成的共价键，如H2分子中σ键的形成过程： ②s­p σ键：两个成键原子分别提供s轨道和p轨道形成的共价键，如HCl分子中σ键的形成过程： ③p­p σ键：两个成键原子均提供p原子轨道形成的共价键，如Cl2分子中σ键的形成过程： (3)σ键的特征 ①以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键电子云图形不变，这种特征称为轴对称。 ②形成σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强的稳定性。 (4)σ键的存在：共价单键为σ键；共价双键和共价三键中存在σ键(通常含一个σ键)。 2．π键 (1)π键：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。 (2)p­p π键的形成过程 (3)π键的特征 ①每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称。 ②形成π键时原子轨道重叠程度比形成σ键时小，π键没有σ键牢固。 (4)π键的存在：π键通常存在于双键或三键中。 【名师小结】 σ键 π键 原子轨道重叠方式 “头碰头”重叠 “肩并肩”重叠 对称类型 轴对称，因此，通过σ键连接的原子绕键轴旋转而不会破坏化学键。 镜面对称，因此，以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键 原子轨道重叠程度 大 小 键的强度 轨道重叠程度大，键的强度较大，键越牢固 轨道重叠程度较小，键比较容易断裂，不如σ键牢固 活泼性 不活泼 活泼 成键规律 共价单键都是σ键；共价双键中一个键是σ键，另一个键是π键；共价三键中一个键是σ键，另外两个键是π键 旋转情况 以形成σ键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子可以绕轴旋转，并不破坏σ键的结构 以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子并不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键的结构 存在情况 能单独存在，可存在于任何含共价键的分子或离子中 不能单独存在，必须与σ键共存，可存在于共价双键和共价三键中 联系 只有在形成σ键后，余下的p轨道才能形成π键 实例 CH4、OH- N≡N中既含有σ键，又含有π键 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)非金属元素间一定形成共价键。( ) (2)共价键只存在于共价化合物中。( ) (3)所有的共价键都有饱和性和方向性。( ) (4)电负性相同或差值小的非金属原子形成的化学键是共价键。( ) (5)金属元素与非金属元素之间不能形成共价键。( ) (6)共价键是一种电性吸引。( ) (7)CO2分子结构式为O＝C＝O。( ) (8)原子轨道重叠越多，共价键越牢固。( ) (9)氨分子中，NN∶NH＝1∶3，体现了共价键饱和性。( ) (10)共价键的饱和性决定不能形成H3S、H2Cl和Cl3等分子。( ) 【答案】(1)× (2)× (3)× (4)√ (5) × (6) × (7)√ (8)√ (9)√ (10)√ ►问题一 共价键是化学键的一种，两个或多个原子共同使用它们的外层电子，在理想情况下达到电子饱和的状态，由此组成比较稳定和坚固的化学结构叫做共价键。 1．金属元素与非金属元素之间能不能形成共价键？ 【答案】能。 2．共价键是一种电性吸引吗？ 【答案】不是。 3．所有单质都有共价键吗？ 【答案】并不是所有的单质中都有共价键，稀有气体中不存在化学键，金属单质中不存在共价键。 4．所有的共价键都有饱和性和方向性吗？ 【答案】所有的共价键都有饱和性，但不是所有的共价键都有方向性，如两个1s轨道(H原子与H原子)重叠形成的s­s σ键没有方向性。 5．试解释NH3分子中N原子为1个，氢原子只能为3个的原因。 【答案】两原子电子式分别为：和，N原子最外层有3个未成对电子。H原子有1个未成对电子，形成共价键时每个N原子只需3个H原子分别形成3对共用电子对，达到共价键的饱和性，从而决定了分子中的原子个数。 6．从电负性角度分析H—F键和H—Cl键的极性大小。 【答案】电负性F＞Cl。分别与H原子形成共价键时，共用电子对更偏向F原子，故极性H—F＞H—Cl。 ►问题二 共价键是两个相邻原子之间的强烈的相互作用。根据它们的成键方式可以分为σ键和π键，它们之间的区分就要看电子云是如何重叠的，σ键是电子云“头碰头”，它们成轴对称；而π键是电子云“肩并肩”，它们则关于一个平面对称。 1．σ键与π键哪个更牢固？ 【答案】σ键。 2．分子中一定含有π键吗？ 【答案】s轨道与s轨道(或p轨道)只能形成σ键，不能形成π键。 3．σ键能单独存在，π键能单独存在吗？ 【答案】不能单独存在。 4．σ键和π键的区别是什么？ 【答案】σ键是原子轨道“头碰头”重叠成键，π键是原子轨道“肩并肩”重叠成键。 5．σ键是否一定比π键强度大？ 【答案】否。 ►问题三 下列为乙烷、乙烯和乙炔的分子结构： 1．有机物分子中的碳原子可形成多少条共价键？ 【答案】4。 2．碳原子与碳原子间的成键方式有哪些？ 【答案】碳原子与碳原子可形成碳链和碳环，且碳碳之间可形成碳碳单键，碳碳双键和碳碳叁键。 3．它们的分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成？ 【答案】乙烷共7个σ键，乙烯共5个σ键、1个π键，乙炔共3个σ键、2个π键。 ►题型一 共价键的形成与本质 【典例1】下列关于共价键的说法正确的是( ) A．共价键只存在于非金属原子间 B．两个原子形成共价键时，原子之间只能存在一对共用电子对 C．两个原子形成共价键时，每个原子周围都有8个电子 D．共价键是通过共用电子对形成的一种相互作用 【答案】D 【解析】A项，共价键不只存在于非金属原子间，例：AlCl3中存在共价键，是共价化合物，A错误；B项，两个原子形成共价键时，原子之间可能存在多对共用电子对，例：O2、N2，B错误；C项，两个原子形成共价键时，不是每个原子周围都有8个电子，例：HF，H原子周围只有2个电子，C错误；D项，通常情况下，吸引电子能力相同(或相近)的原子之间通过共用电子形成共价键，D正确；故选D。 【解题必备】 共价键的存在范围 (1)非金属单质分子中(稀有气体除外)。如O2、F2、H2、C60等。 (2)非金属元素形成的化合物中。如H2SO4、CO2、H2O2、有机物分子等。 (3)某些金属与非金属元素形成的共价化合物中。如BeCl2、HgCl2、AlCl3等。 (4)某些离子化合物中。如Na2O2、NH4Cl等。 【变式1-1】下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是(　　) A．H2S和Na2O2 B．H2O2和CaF2 C．NH3和N2 D．HNO3和NaCl 【答案】C 【解析】A项，Na2O2中既有离子键又有O—O共价键，不正确；B项，CaF2中只有离子键，不正确；D项，NaCl属于离子化合物，没有共价键。 【变式1-2】下列说法正确的是(　　) A．若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性 B．H3O＋的存在说明共价键不具有饱和性 C．所有共价键都有方向性 D．两个原子轨道发生重叠后，电子仅存在于两核之间 【答案】A 【解析】S原子有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，形成的氢化物为H2S，A项对；H2O能结合1个H＋形成H3O＋，并不能说明共价键不具有饱和性，B项错；H2分子中，H原子的s轨道成键时，因为s轨道为球形，所以H2分子中的H—H键没有方向性，C项错；两个原子轨道发生重叠后，电子只是在两核之间出现的概率大，D项错。故选A。 【变式1-3】下列说法正确的是(　　) A．含有共价键的化合物一定是共价化合物 B．分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物 C．由共价键形成的分子一定是共价化合物 D．只有非金属原子间才能形成共价键 【答案】B 【解析】含有共价键的化合物中还可能含有离子键，若含有离子键则该化合物为离子化合物，故A错；化合物分子中若不含离子键，则为共价化合物，所以B正确；分子可为单质，也可为化合物，故C错；通常情况下非金属元素原子间形成共价键，但有些金属与非金属元素原子间也可形成共价键，如AlCl3属于共价化合物，故D错。 ►题型二 共价键的类型与σ键和π键的比较 【典例2】下列关于σ 键和π键的说法不正确的是 A．σ 键能单独形成，π键不能单独形成 B．σ 键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转 C．双键中一定有一个σ 键，一个π键，三键中一定有一个σ 键，两个π键 D．CH3-CH3、CH2=CH2、CH≡CH中的σ 键都是C-C键，所以键能都相同 【答案】D 【解析】A项，分子中可只含σ键，但含π键时一定含σ键，则σ键一般能单独形成，而π键一般不能单独形成，A正确；B项，σ键为球对称，π键为镜面对称，则σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转，B正确；C项，双键、三键中均只含1个σ键，其余为π键，则碳碳双键中有一个σ键，一个π键，碳碳三键中有一个σ键，两个π键，C正确；D项，三种分子中分别含C-C、C=C、C≡C键和C-H键，所以σ键也包含C-H键，且碳原子与碳原子之间的键长、键能均不相同，D错误；故选D。 【归纳总结】 1．σ键与π键的区别 键类型 σ键 π键 原子轨道重叠方式 沿键轴方向“头碰头”重叠 沿键轴方向“肩并肩”重叠 类型 s­s σ键、s­p σ键、p­p σ键 p­p π键 原子轨道重叠部分 两原子核之间，在键轴处 键轴上方和下方，键轴处为零 原子轨道重叠程度 大 小 键的强度 较大 较小 化学活泼性 不活泼 活泼 键的存在 共价单键为σ键，共价双键、三键中含有一个σ键 共价双键、三键分别含有1个、2个π键。两原子间最多能形成2个π键 2．σ键与π键的判断方法 【变式2-1】下列物质的分子中既有σ键又有π键的是(　　) ①HCl　②H2O　③N2　④H2O2　⑤C2H4　⑥C2H2 A．①②③　　　B．③④⑤⑥ C．①③⑥ D．③⑤⑥ 【答案】D 【解析】当两个原子间能形成多个共用电子对时，先形成一个σ键，另外的原子轨道只能形成π键。HCl中只有一个H—Cl σ键；H2O中含有两个H—O σ键；H2O2中含有两个H—O σ键和一个O—O σ键；N2中含有三个共价键：一个为σ键，两个为π键；C2H4中，碳原子与碳原子之间有两个共价键，一个为σ键，一个为π键，另外有四个C—H σ键；C2H2中，碳原子与碳原子之间有三个共价键，一个为σ键，两个为π键，另外有两个C—H σ键。 【变式2-2】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】从原子轨道重叠程度看，π键轨道重叠程度比σ键重叠程度小，故π键稳定性低于σ键，在气体单质分子中存在σ键(如Cl2、H2)、π键(N2中存在σ键和π键)，稀有气体为单原子分子，不存在化学键。 【变式2-3】设NA为阿伏加德罗常数的值。下列关于常见分子中σ键、π键的判断正确的是 (　　) A．C22-与O22+结构相似，1 mol O22+中含有的π键数目为2NA B．CO与N2结构相似，CO分子中σ键与π键数目之比为2∶1 C．CN-与N2结构相似，CH2=CHCN分子中σ键与π键数目之比为1∶1 D．已知反应N2O4(l)+2N2H4(l)= 3N2(g)+4H2O(l)，若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键数目为6NA 【答案】A 【解析】C22-与O22+结构相似，所以一个O22+中含有一个三键，因此1 molO22+中含有2NA个π键，A正确；CO与N2结构相似，则一个CO分子中含有一个三键，分子中σ键与π键数目之比为1∶2，B错误；CN-与N2结构相似，1个CH2=CHCN分子中含有一个C=C键和一个C≡N键，因此1个CH2=CHCN分子中含有6个σ键和3个π键，σ键与π键的数目之比为2∶1，C错误；若该反应中有4 mol N—H键断裂，即1 mol N2H4参与反应，则生成1.5 mol N2，N2中含有N≡N键，故形成π键的数目是3NA，D错误。 1．下列关于化学键的叙述正确的是(　　) A．化学键既存在于原子之间，也存在于分子之间 B．单质分子中均存在化学键 C．离子键是阴、阳离子之间的吸引力 D．化学反应过程中都有化学键的断裂和生成 【答案】D 【解析】A项，化学键只存在于分子内部，不存在于分子之间，错误；B项，单原子分子中不存在化学键，错误；C项，离子键是通过阴、阳离子之间的静电作用形成的化学键，这种静电作用既包括静电吸引作用，也包括静电排斥作用，错误。 2．以下说法正确的是(　　) A．共价化合物内部可能有极性键和非极性键 B．原子或离子间相互的吸引力叫化学键 C．非金属元素间只能形成共价键 D．金属元素与非金属元素的原子间只形成离子键 【答案】A 【解析】全部由共价键形成的化合物是共价化合物，则共价化合物内部可能有极性键和非极性键，如乙酸、乙醇中，A正确；相邻原子之间强烈的相互作用是化学键，包括引力和斥力，B不正确；非金属元素间既能形成共价键，也能形成离子键，如氯化铵中含有离子键，C不正确；金属元素与非金属元素的原子间大部分形成离子键，但也可以形成共价键，如氯化铝中含有共价键，D不正确。 3．下列关于共价键的说法正确的是(　　) A．共价键只存在于共价化合物中 B．只含有共价键的物质一定是共价化合物 C．非极性键只存在于单质分子中 D．离子化合物中既可能含有极性键也可能含有非极性键 【答案】D 【解析】共价键可能存在于共价化合物中也可能存在于离子化合物中，可能是极性共价键也可能是非极性共价键；单质中形成的共价键为非极性共价键；离子化合物中可能含有极性共价键也可能含有非极性共价键。 4．下列说法中正确的是(　　) A．若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性 B．H3O＋的存在说明共价键不具有饱和性 C．所有共价键都有方向性 D．两个原子轨道发生重叠后，电子仅存在于两核之间 【答案】A 【解析】S原子有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，形成的氢化物为H2S，A项对；H2O能结合1个H＋形成H3O＋，不能说明共价键不具有饱和性，B项错；H2分子中，H原子的s轨道成键时，因为s轨道为球形，所以H2分子中的H—H键没有方向性，C项错；两个原子轨道发生重叠后，电子只是在两核之间出现的机会大，D项错。 5．下列物质的分子中既含有极性键，又含有非极性键的是(　　) A．CO2 B．H2O C．H2O2 D．H2 【答案】C 【解析】判断极性键和非极性键的标准是成键原子是否为同种元素的原子。CO2(O==C==O)、H2O(H—O—H)分子中只有极性键；H2分子中只有非极性键；而H2O2分子的结构式为H—O—O—H，既有极性键，又有非极性键。 6．下列元素的原子间易形成共价键的是(　　)　 A．Na和Cl B．K和F C．H和Cl D．Ca和O 【答案】C 【解析】非金属元素的原子间容易形成共价键，活泼的金属和非金属元素的原子间容易形成离子键。则Na和Cl形成的是离子键，A错误；K和F形成的是离子键，B错误；H和Cl均是非金属元素，形成的是共价键，C正确；Ca和O形成的是离子键，D错误。 7．下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是(　　) A．H2S和Na2O2 B．H2O2和CaF2 C．NH3和N2 D．HNO3和NaCl 【答案】C 【解析】A项，Na2O2中既有离子键又有O—O共价键，不正确；B项，CaF2中只有离子键，不正确；D项，NaCl属于离子化合物，没有共价键。 8．下列分子中的σ键是由两个原子的s轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是(　　) A．H2　　 　B．CCl4　　 　 C．Cl2　　　 D．F2 【答案】A 【解析】各分子中的σ键轨道重叠为最外层未成对电子所在轨道进行重叠，情况如下：H2：1s1—1s1，CCl4：2p1—3p1，Cl2：3p1—3p1，F2：2p1—2p1。 9．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，那么形成s—s σ键 B．s电子与p电子形成s—p σ键 C．p电子和p电子不能形成σ键 D．HCl分子里含有一个s—p σ键 【答案】C 【解析】p电子和p电子头碰头时也能形成σ键。 10．下列物质分子中一定含有π键的是(　　) A．HCl　 B．H2O2 C．C2H4 D．CH2Cl2 【答案】C 【解析】A项，HCl：H—Cl，只含σ键；B项，H2O2：H—O—O—H，只含σ键；C项，C2H4：，C==C双键中含π键；D项，CH2Cl2：，只含σ键。 11．H2S分子中两个共价键的夹角接近90°，其原因是(　　) A．共价键的饱和性 B．硫原子的电子排布 C．共价键的方向性 D．硫原子中p轨道的形状 【答案】C 【解析】共价键的方向性决定了分子的空间构型。 12．下列实验事实可以证明氯化氢是共价化合物的是(　　)　　 A．氯化氢的水溶液显酸性 B．液态氯化氢不导电 C．氯化氢溶于水发生电离 D．氯化氢不易分解 【答案】B 【解析】氯化氢的水溶液电离产生氢离子，溶液呈酸性，与是不是共价化合物无关，A错误；因共价化合物的构成微粒不带电，离子化合物的构成微粒带电，则可利用液态氯化氢不导电来证明氯化氢是共价化合物，B正确；共价化合物、离子化合物的溶液都可以电离，C错误；不能利用分解来判断是否为共价化合物，如KCl受热也不易分解，但属于离子化合物，D错误。 13．下列说法中正确的是(　　) A．p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成σ键 B．p轨道之间以“头碰头”重叠可形成π键 C．s和p轨道以“头碰头”重叠可形成σ键 D．共价键是两个原子轨道以“头碰头”重叠形成的 【答案】C 【解析】轨道之间以“肩并肩”重叠形成π键，“头碰头”重叠形成σ键，共价键可分为σ键和π键。 14．下图是氢原子的电子云重叠示意图。以下说法中错误的是(　　) A．图中电子云重叠意味着电子在核间出现的概率增大 B．氢原子核外的s轨道重叠形成共价键 C．氢原子的核外电子呈云雾状，在两核间分布得浓一些，将两核吸引 D．氢原子之间形成s­s σ键 【答案】C 【解析】电子云重叠说明电子在核间出现的概率增大，A选项正确；两个H原子之间形成s­s σ键，B、D选项正确；电子云是对核外电子运动状态的形象化描述，原子间通过共用电子对(即电子云重叠)形成共价键，C项不正确。 15．下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是(　　) A．H2O2(过氧化氢)：H—O===O—H B．N2H4(肼)： C．C2H5SH(乙硫醇)： D．SiHCl3(三氯氢硅)： 【答案】A 【解析】由共价键的饱和性可知：C、Si均形成4个共价键，H形成1个共价键，N形成3个共价键，O、S均形成2个共价键。A项中O原子间是双键，且每个氧原子与1个氢原子再形成1个单键，即每个氧原子形成3个共价键，与其饱和性不相符。 16．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 【答案】D 【解析】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；在形成分子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项错误；像H、Cl原子跟其他原子只能形成σ键，C项正确。 17．有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。 (1)只有σ键的是________________(填序号，下同)；既有σ键又有π键的是__________。 (2)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________________________________。 (3)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______________。 (4)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__________。 【答案】(1)①②③⑥⑦⑧　④⑤⑨　 (2)⑦　(3)①③⑤⑥⑧⑨　(4)②④⑤⑥⑧⑨ 【解析】(1)单键只有σ键，双键或三键才含有π键，故只有σ键的是①②③⑥⑦⑧；既有σ键又有π键的是④⑤⑨；(2)H原子只有s轨道，题给物质中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的只有H2；(3)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键的有①③⑤⑥⑧⑨；(4)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，说明构成这种σ键的原子中一定没有H原子，故正确答案为②④⑤⑥⑧⑨。 18．甲、乙、丙、丁四种有机物的结构如下： 甲： 乙： 丙：COCl2() 丁： (1)甲分子中有________个σ键，________个π键。 (2)乙分子中有________个σ键，________个π键，________(填“有”或“没有”)非极性键。 (3)丙分子中每个碳原子形成________个σ键，________个π键。 (4)丁分子中σ键与π键的数目之比为________。 【答案】(1)7　3　(2)8　2　有　(3)3　1　(4)2∶1 【解析】(1)甲分子中除5条单键全是σ键外，双键中1个是σ键，另1个是π键，三键中1个是σ键，另2个是π键。故甲分子中σ键总数为7，π键总数为3。(2)乙分子中有3个C—Hσ键，2个C—Cσ键，2个C—Oσ键，1个O—Hσ键；C==C和C==O中分别有1个π键；有C==C、C—C非极性键。(3)丙分子中C与O原子之间形成1个σ键和1个π键，C与两个Cl原子之间分别形成1个σ键。(4)丁分子中含有1个C==C键，1个C≡N键，3个C—H键和1个C—C键，故丁分子中共有6个σ键和3个π键。 1．下列有关化学键类型的叙述正确的是(　　) A．全部由非金属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H—C≡C—H，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 【答案】D 【解析】铵盐是离子化合物，含有离子键，但其全部由非金属构成，A项错；稀有气体的原子本身就达到稳定结构，不存在化学键，B项错；乙炔中存在3个σ键和2个π键，2个C—H键和碳碳叁键中的1个键是σ键，而碳碳叁键中的另外2个键是π键，C项错。 2．下列关于有机化合物中化学键的说法不正确的是( ) A．烷烃中的化学键均为σ键 B．CH3CH2Br中C—H键的极性比C—Br键的极性弱 C．乙烯分子中含有极性键和非极性键 D．1个丙炔分子中含有5个σ键和3个π键 【答案】D 【解析】A项，烷烃为饱和烃，所有的化学键均为σ键，A正确；B项，溴元素的电负性强于氢原子，元素的电负性相差越大，键的极性越强，故C-H键的极性比C-Br键的极性弱，B正确；C项，乙烯中含碳碳非极性键和碳氢极性键，C正确；D项，丙炔的结构式如图：，三键中含1个σ键和2个π键，单键全部是σ键，共含6个σ键和2个π键，D错误；故选D。 3．下列说法正确的是( ) A．π键是由两个电子的p轨道“头碰头”重叠形成的 B．σ键是镜面对称，而π键是轴对称 C．乙烷分子中的共价键全为σ键，而乙烯分子中含σ键和π键 D．H2分子中只含σ键，而Cl2分子中还含π键 【答案】C 【解析】σ键是“头碰头”重叠形成，可沿键轴自由旋转，为轴对称；而π键是由两个p电子“肩并肩”重叠形成，重叠程度小，为镜像对称。A项，π键是由两个p电子“肩并肩”重叠形成，σ键是“头碰头”重叠形成，A错误；B项，σ键是轴对称，而π键是镜面对称，B错误；C项，乙烷分子中均为单键，乙烯中含C=C键，有1个π键，则乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含σ键和π键，C正确；D项，H2和Cl2分子中只含单键，只有σ键，D错误；故选C。 4．下列关于σ键和π键的理解不正确的是(　　) A．σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成 B．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转 C．双键中一定有一个σ键和一个π键，三键中一定有一个σ键和两个π键 D．气体单质中一定存在σ键，可能存在π键 【答案】D 【解析】共价单键中只含σ键，共价双键和共价三键中含π键和σ键，所以π键一定不能单独形成，A正确；σ键为轴对称，π键为镜面对称，则σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转，B正确；双键中一定有一个σ键和一个π键，三键中一定有一个σ键和两个π键，C正确；稀有气体是单原子分子，分子中不存在共价键，也就不存在σ键，所以气体单质中不一定存在σ键，D错误。 5．下列分子中既不存在s－p σ键，也不存在p－p π键的是(　　) A．HCl　　　 　B．HF C．CO2 D．SCl2 【答案】D 【解析】A项和B项，HCl和HF分子中都含有H原子，能提供s电子云与p电子云形成s－p σ键；C项，CO2分子中含有C===O键，有π键存在；D项，SCl2分子中只存在2个p－p σ键()。 6．具有下列电子排布式的原子中，不能形成π键的是(　　) A．1s22s22p63s23p4 B．1s22s22p3 C．1s22s22p63s1 D．1s22s22p2 【答案】C 【解析】四种原子分别是S、N、Na、C，其中Na是活泼金属，在化学反应中易失去一个电子，形成的是离子键，而π键是共价键中的一种。 7．根据氢原子和氟原子的核外电子排布，对F2和HF分子中形成的共价键描述正确的是 (　　) A．两者都为s-s σ键 B．两者都为p-p σ键 C．前者为p-p σ键，后者为s-p σ键 D．前者为s-s σ键，后者为s-p σ键 【答案】C 【解析】氢原子的核外电子排布式为1s1，氟原子的核外电子排布式为1s22s22p5，p轨道上有1个未成对的p电子。F2中的共价键是由两个氟原子未成对的p电子重叠形成的p-p σ键，HF中的共价键是由氢原子中的s轨道与氟原子中的p轨道形成的s-p σ键，C正确。 8．下列有关化学键类型的判断不正确的是(　　) A．s­s σ键与s­p σ键的对称性不同 B．分子中含有共价键，则至少含有一个σ键 C．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) D．乙烷分子中只存在σ键，即6个C—H键和1个C—C键都为σ键，不存在π键 【答案】C 【解析】s­s σ键无方向性，s­p σ键轴对称，A项对；在含有共价键的分子中一定有σ键，可能有π键，如HCl、N2等，B项对；单键都为σ键，乙烷分子结构式为，其6个C—H键和1个C—C键都为σ键，D项对；共价双键中有一个为σ键，另一个为π键，共价三键中有一个为σ键，另外两个为π键，故乙炔(H—C≡C—H)分子中有2个C—H σ键，C≡C键中有1个σ键、2个π键，C项错。 9．下列说法正确的是(　　) A．p轨道之间以“肩并肩”的方式重叠可形成σ键 B．氮气分子中氮氮三键易断裂 C．共价键是两个原子轨道以“头碰头”的方式重叠而成的 D．CO2分子中有两个σ键和两个π键，且均是通过p轨道相互重叠而成的 【答案】D 【解析】共价键的成键方式是由电子云的重叠方式决定的，以“肩并肩”的方式重叠而成的是π键，以“头碰头”的方式重叠而成的是σ键，A、C选项均错误。氮气分子中的氮氮三键不易断裂，B错误；CO2的结构式为O===C===O，根据共价键的成键规律可知，该分子中有两个σ键和两个π键，D选项正确。 10．P元素的外围电子排布为3s23p3，P与Cl形成的化合物有PCl3、PCl5，对此判断正确的是(　　) A．磷原子最外层有三个未成对电子，故只能结合三个氯原子形成PCl3 B．PCl3分子中的P—Cl键含有π键 C．PCl5分子中的P—Cl键都是π键 D．磷原子最外层有三个未成对电子，但是能形成PCl5，说明传统的价键理论存在缺陷 【答案】D 【解析】PCl3的电子式为，P—Cl键都是σ键。PCl5分子中有5个P—Cl σ键，这违背了传统价键理论饱和性原则，说明传统价键理论不能解释PCl5的结构，即传统价键理论存在缺陷。 11．根据氢原子和氟原子的核外电子排布，对F2和HF分子中形成的共价键描述正确的是(　　) A．两者都为s­s σ键 B．两者都为p­p σ键 C．前者为p­p σ键，后者为s­p σ键 D．前者为s­s σ键，后者为s­p σ键 【答案】C 【解析】H原子的1个电子排布在1s轨道，F原子的最外层7个电子的排布为2s、2p轨道，F2单质中共价键是p­p σ键，而HF分子中是H原子的1s轨道与F原子的2p轨道头碰头重叠，形成s­p σ键。 12．下列对HCN、CO2、H2O、CO(NH2)2、C2H4分子中共价键的分析正确的是( ) A．都是σ键，没有π键 B．都是π键，没有σ键 C．除H2O外，都含π键 D．除HCN外，都是σ键 【答案】C 【解析】HCN的结构式为H-C≡N，既有σ键也有π键；CO2的结构式为O=C=O，既有σ键也有π键；H2O的结构式是H—O—H，只含σ键；CO(NH2)2中含有碳氧双键，故既有σ键也有π键；C2H4中含有碳碳双键，既有σ键也有π键；故选C。 13．回答下列问题： (1)1 mol CO2中含有的σ键数目为________。 (2)已知CO和CN－与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为________。HCN分子中σ键与π键数目之比为________。 (3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的—个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是： N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1 038.7 kJ·mol－1 若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键有________ mol。 (4)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子，该分子中σ键与π键的个数比为________。 (5)1 mol乙醛分子中含σ键的数目为________个，1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为________。 (6)CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是____________________。 【答案】(1)2NA或1.204×1024　(2)1∶2　1∶1 (3)3　(4)5∶1 (5)6NA或3.612×1024　7 (6)HF＞H2O＞NH3＞CH4 【解析】(1)CO2分子内含有碳氧双键，双键中一个是σ键，另一个是π键，则1 mol CO2中含有的σ键个数为2NA。(2)N2的结构式为N≡N，推知CO结构式为C≡O，含有1个σ键、2个π键；CN－结构式为[C≡N]－，HCN分子结构式为H—C≡N，HCN分子中σ键与π键均为2个。(3)反应中有4 mol N—H键断裂，即有1 mol N2H4参加反应，生成1.5 mol N2，则形成的π键有3 mol。(4)设分子式为CmHn，则6m＋n＝16，解之得m＝2，n＝4，即C2H4，结构式为。单键为σ键，双键有1个σ键和1个π键，所以一个C2H4分子中共含有5个σ键和1个π键。(5)乙醛与CO(NH2)2的结构简式分别为，，故1 mol乙醛中含有σ键6NA个，1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键。(6)两个成键原子的电负性差别越大，它们形成共价键的极性就越大(或从非金属性强弱上来判断)。由于电负性：F＞O＞N＞C，因此四种元素与H形成的共价键的极性：F—H＞O—H＞N—H＞C—H。 14．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____________________； 按原子轨道重叠方式，其非极性键的类型是________。化合物DC2的结构式为________。 (3)A2C分子的电子式为________，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)写出化学方程式或离子方程式： B2C2与A2C反应的化学方程式______________________________； B2C2与DC2反应的化学方程式___________________________； B与A2C反应的离子方程式_______________________________。 【答案】(1)H　Na　O　C (2) 　p­p σ键　O==C==O (3) 　s­p σ键　5　1 (4)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ 【解析】由A2与气体C2按体积比2∶1混合后点燃能发生爆炸，其产物是一种常温下常见的无色无味的液体，可知该液体是H2O，A是H元素，C是O元素；由B与A2C反应生成气体A2知，B是Na元素；由B2C2同A2C或DC2反应都生成气体C2知，D是碳元素。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2章 微粒间相互作用与物质性质 第1节 共价键模型 第1课时 共价键 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/题型解读 典题举一反三，应用触类旁通 07/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键。了解共价键具有饱和性和方向性。 2．知道根据原子轨道的重叠方式，共价键可分为σ键和π键等类型。 3．知道共价键可分为极性和非极性共价键。 重点：了解共价键的形成、本质、特征和分类。 难点：σ键和π键的区别，并进行判断。 一、共价键的形成及特征 1．共价键的形成及本质 概念 原子间通过____________形成的化学键 本质 高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的______作用 形成元素 通常电负性相同或差值小的__________________形成共价键 表示方法 ①用一条短线表示一对共用电子所形成的共价键，如H—H ②用“===”表示原子间共用____________所形成的共价键，如C===C ③用“≡”表示原子间共用____________所形成的共价键，如C≡C 2．共价键的特征 特征 概念 作用 饱和性 每个原子所能形成的共价键的______或以单键连接的____________是一定的 共价键的饱和性决定着原子形成分子时互相结合的______关系 方向性 共价键将尽可能沿着__________________的方向形成，这就是共价键的方向性。在形成共价键时，原子轨道重叠得______，电子在核间出现的概率愈大，所形成的共价键就愈______ 共价键的方向性决定分子的____________ 2.极性键和非极性键(按共用电子对是否偏移分类) 类型 形成元素 共用电子对偏移 原子电性 非极性键 ______元素 两原子电负性相同，共用电子对______ 两原子都不显电性 极性键 ______元素 共用电子对偏向电负性______的原子 电负性较大的原子显______电性，电负性较小的原子显______电性 【易错提醒】 并不是只有非金属元素之间才能存在共价键，金属元素与非金属元素之间也可以形成共价键，如AlCl3。也不是所有物质中的原子间都存在化学键，如稀有气体的原子间没有化学键。 二、σ键和π键 1．σ键 (1)σ键：形成共价键的未成对电子的原子轨道采取“______”的方式重叠，这种共价键叫σ键。 (2)σ键的类型：根据成键电子原子轨道的不同，σ键可分为______键、______键、______键。 ①s­s σ键：两个成键原子均提供____________形成的共价键，如H2分子中σ键的形成过程： ②s­p σ键：两个成键原子分别提供______和______形成的共价键，如HCl分子中σ键的形成过程： ③p­p σ键：两个成键原子均提供____________形成的共价键，如Cl2分子中σ键的形成过程： (3)σ键的特征 ①以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键电子云图形不变，这种特征称为______。 ②形成σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强的______性。 (4)σ键的存在：共价单键为σ键；共价双键和共价三键中存在σ键(通常含一个σ键)。 2．π键 (1)π键：形成共价键的未成对电子的原子轨道，采取“______”的方式重叠，这种共价键叫π键。 (2)p­p π键的形成过程 (3)π键的特征 ①每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的______，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，这种特征称为____________。 ②形成π键时原子轨道重叠程度比形成σ键时小，π键没有σ键______。 (4)π键的存在：π键通常存在于______键或三键中。 【名师小结】 σ键 π键 原子轨道重叠方式 “头碰头”重叠 “肩并肩”重叠 对称类型 轴对称，因此，通过σ键连接的原子绕键轴旋转而不会破坏化学键。 镜面对称，因此，以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键 原子轨道重叠程度 大 小 键的强度 轨道重叠程度大，键的强度较大，键越牢固 轨道重叠程度较小，键比较容易断裂，不如σ键牢固 活泼性 不活泼 活泼 成键规律 共价单键都是σ键；共价双键中一个键是σ键，另一个键是π键；共价三键中一个键是σ键，另外两个键是π键 旋转情况 以形成σ键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子可以绕轴旋转，并不破坏σ键的结构 以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子并不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键的结构 存在情况 能单独存在，可存在于任何含共价键的分子或离子中 不能单独存在，必须与σ键共存，可存在于共价双键和共价三键中 联系 只有在形成σ键后，余下的p轨道才能形成π键 实例 CH4、OH- N≡N中既含有σ键，又含有π键 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)非金属元素间一定形成共价键。( ) (2)共价键只存在于共价化合物中。( ) (3)所有的共价键都有饱和性和方向性。( ) (4)电负性相同或差值小的非金属原子形成的化学键是共价键。( ) (5)金属元素与非金属元素之间不能形成共价键。( ) (6)共价键是一种电性吸引。( ) (7)CO2分子结构式为O＝C＝O。( ) (8)原子轨道重叠越多，共价键越牢固。( ) (9)氨分子中，NN∶NH＝1∶3，体现了共价键饱和性。( ) (10)共价键的饱和性决定不能形成H3S、H2Cl和Cl3等分子。( ) ►问题一 共价键是化学键的一种，两个或多个原子共同使用它们的外层电子，在理想情况下达到电子饱和的状态，由此组成比较稳定和坚固的化学结构叫做共价键。 1．金属元素与非金属元素之间能不能形成共价键？ 2．共价键是一种电性吸引吗？ 3．所有单质都有共价键吗？ 4．所有的共价键都有饱和性和方向性吗？ 5．试解释NH3分子中N原子为1个，氢原子只能为3个的原因。 6．从电负性角度分析H—F键和H—Cl键的极性大小。 ►问题二 共价键是两个相邻原子之间的强烈的相互作用。根据它们的成键方式可以分为σ键和π键，它们之间的区分就要看电子云是如何重叠的，σ键是电子云“头碰头”，它们成轴对称；而π键是电子云“肩并肩”，它们则关于一个平面对称。 1．σ键与π键哪个更牢固？ 2．分子中一定含有π键吗？ 3．σ键能单独存在，π键能单独存在吗？ 4．σ键和π键的区别是什么？ 5．σ键是否一定比π键强度大？ ►问题三 下列为乙烷、乙烯和乙炔的分子结构： 1．有机物分子中的碳原子可形成多少条共价键？ 2．碳原子与碳原子间的成键方式有哪些？ 3．它们的分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成？ ►题型一 共价键的形成与本质 【典例1】下列关于共价键的说法正确的是( ) A．共价键只存在于非金属原子间 B．两个原子形成共价键时，原子之间只能存在一对共用电子对 C．两个原子形成共价键时，每个原子周围都有8个电子 D．共价键是通过共用电子对形成的一种相互作用 【解题必备】 共价键的存在范围 (1)非金属单质分子中(稀有气体除外)。如O2、F2、H2、C60等。 (2)非金属元素形成的化合物中。如H2SO4、CO2、H2O2、有机物分子等。 (3)某些金属与非金属元素形成的共价化合物中。如BeCl2、HgCl2、AlCl3等。 (4)某些离子化合物中。如Na2O2、NH4Cl等。 【变式1-1】下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是(　　) A．H2S和Na2O2 B．H2O2和CaF2 C．NH3和N2 D．HNO3和NaCl 【变式1-2】下列说法正确的是(　　) A．若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性 B．H3O＋的存在说明共价键不具有饱和性 C．所有共价键都有方向性 D．两个原子轨道发生重叠后，电子仅存在于两核之间 【变式1-3】下列说法正确的是(　　) A．含有共价键的化合物一定是共价化合物 B．分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物 C．由共价键形成的分子一定是共价化合物 D．只有非金属原子间才能形成共价键 ►题型二 共价键的类型与σ键和π键的比较 【典例2】下列关于σ 键和π键的说法不正确的是 A．σ 键能单独形成，π键不能单独形成 B．σ 键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转 C．双键中一定有一个σ 键，一个π键，三键中一定有一个σ 键，两个π键 D．CH3-CH3、CH2=CH2、CH≡CH中的σ 键都是C-C键，所以键能都相同 【归纳总结】 1．σ键与π键的区别 键类型 σ键 π键 原子轨道重叠方式 沿键轴方向“头碰头”重叠 沿键轴方向“肩并肩”重叠 类型 s­s σ键、s­p σ键、p­p σ键 p­p π键 原子轨道重叠部分 两原子核之间，在键轴处 键轴上方和下方，键轴处为零 原子轨道重叠程度 大 小 键的强度 较大 较小 化学活泼性 不活泼 活泼 键的存在 共价单键为σ键，共价双键、三键中含有一个σ键 共价双键、三键分别含有1个、2个π键。两原子间最多能形成2个π键 2．σ键与π键的判断方法 【变式2-1】下列物质的分子中既有σ键又有π键的是(　　) ①HCl　②H2O　③N2　④H2O2　⑤C2H4　⑥C2H2 A．①②③　　　B．③④⑤⑥ C．①③⑥ D．③⑤⑥ 【变式2-2】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 【变式2-3】设NA为阿伏加德罗常数的值。下列关于常见分子中σ键、π键的判断正确的是 (　　) A．C22-与O22+结构相似，1 mol O22+中含有的π键数目为2NA B．CO与N2结构相似，CO分子中σ键与π键数目之比为2∶1 C．CN-与N2结构相似，CH2=CHCN分子中σ键与π键数目之比为1∶1 D．已知反应N2O4(l)+2N2H4(l)= 3N2(g)+4H2O(l)，若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键数目为6NA 1．下列关于化学键的叙述正确的是(　　) A．化学键既存在于原子之间，也存在于分子之间 B．单质分子中均存在化学键 C．离子键是阴、阳离子之间的吸引力 D．化学反应过程中都有化学键的断裂和生成 2．以下说法正确的是(　　) A．共价化合物内部可能有极性键和非极性键 B．原子或离子间相互的吸引力叫化学键 C．非金属元素间只能形成共价键 D．金属元素与非金属元素的原子间只形成离子键 3．下列关于共价键的说法正确的是(　　) A．共价键只存在于共价化合物中 B．只含有共价键的物质一定是共价化合物 C．非极性键只存在于单质分子中 D．离子化合物中既可能含有极性键也可能含有非极性键 4．下列说法中正确的是(　　) A．若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性 B．H3O＋的存在说明共价键不具有饱和性 C．所有共价键都有方向性 D．两个原子轨道发生重叠后，电子仅存在于两核之间 5．下列物质的分子中既含有极性键，又含有非极性键的是(　　) A．CO2 B．H2O C．H2O2 D．H2 6．下列元素的原子间易形成共价键的是(　　)　 A．Na和Cl B．K和F C．H和Cl D．Ca和O 7．下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是(　　) A．H2S和Na2O2 B．H2O2和CaF2 C．NH3和N2 D．HNO3和NaCl 8．下列分子中的σ键是由两个原子的s轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是(　　) A．H2　　 　B．CCl4　　 　 C．Cl2　　　 D．F2 9．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，那么形成s—s σ键 B．s电子与p电子形成s—p σ键 C．p电子和p电子不能形成σ键 D．HCl分子里含有一个s—p σ键 10．下列物质分子中一定含有π键的是(　　) A．HCl　 B．H2O2 C．C2H4 D．CH2Cl2 11．H2S分子中两个共价键的夹角接近90°，其原因是(　　) A．共价键的饱和性 B．硫原子的电子排布 C．共价键的方向性 D．硫原子中p轨道的形状 12．下列实验事实可以证明氯化氢是共价化合物的是(　　)　　 A．氯化氢的水溶液显酸性 B．液态氯化氢不导电 C．氯化氢溶于水发生电离 D．氯化氢不易分解 13．下列说法中正确的是(　　) A．p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成σ键 B．p轨道之间以“头碰头”重叠可形成π键 C．s和p轨道以“头碰头”重叠可形成σ键 D．共价键是两个原子轨道以“头碰头”重叠形成的 14．下图是氢原子的电子云重叠示意图。以下说法中错误的是(　　) A．图中电子云重叠意味着电子在核间出现的概率增大 B．氢原子核外的s轨道重叠形成共价键 C．氢原子的核外电子呈云雾状，在两核间分布得浓一些，将两核吸引 D．氢原子之间形成s­s σ键 15．下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是(　　) A．H2O2(过氧化氢)：H—O===O—H B．N2H4(肼)： C．C2H5SH(乙硫醇)： D．SiHCl3(三氯氢硅)： 16．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 17．有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。 (1)只有σ键的是________________(填序号，下同)；既有σ键又有π键的是__________。 (2)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________________________________。 (3)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______________。 (4)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__________。 18．甲、乙、丙、丁四种有机物的结构如下： 甲： 乙： 丙：COCl2() 丁： (1)甲分子中有________个σ键，________个π键。 (2)乙分子中有________个σ键，________个π键，________(填“有”或“没有”)非极性键。 (3)丙分子中每个碳原子形成________个σ键，________个π键。 (4)丁分子中σ键与π键的数目之比为________。 1．下列有关化学键类型的叙述正确的是(　　) A．全部由非金属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H—C≡C—H，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 2．下列关于有机化合物中化学键的说法不正确的是( ) A．烷烃中的化学键均为σ键 B．CH3CH2Br中C—H键的极性比C—Br键的极性弱 C．乙烯分子中含有极性键和非极性键 D．1个丙炔分子中含有5个σ键和3个π键 3．下列说法正确的是( ) A．π键是由两个电子的p轨道“头碰头”重叠形成的 B．σ键是镜面对称，而π键是轴对称 C．乙烷分子中的共价键全为σ键，而乙烯分子中含σ键和π键 D．H2分子中只含σ键，而Cl2分子中还含π键 4．下列关于σ键和π键的理解不正确的是(　　) A．σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成 B．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转 C．双键中一定有一个σ键和一个π键，三键中一定有一个σ键和两个π键 D．气体单质中一定存在σ键，可能存在π键 5．下列分子中既不存在s－p σ键，也不存在p－p π键的是(　　) A．HCl　　　 　B．HF C．CO2 D．SCl2 6．具有下列电子排布式的原子中，不能形成π键的是(　　) A．1s22s22p63s23p4 B．1s22s22p3 C．1s22s22p63s1 D．1s22s22p2 7．根据氢原子和氟原子的核外电子排布，对F2和HF分子中形成的共价键描述正确的是 (　　) A．两者都为s-s σ键 B．两者都为p-p σ键 C．前者为p-p σ键，后者为s-p σ键 D．前者为s-s σ键，后者为s-p σ键 8．下列有关化学键类型的判断不正确的是(　　) A．s­s σ键与s­p σ键的对称性不同 B．分子中含有共价键，则至少含有一个σ键 C．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) D．乙烷分子中只存在σ键，即6个C—H键和1个C—C键都为σ键，不存在π键 9．下列说法正确的是(　　) A．p轨道之间以“肩并肩”的方式重叠可形成σ键 B．氮气分子中氮氮三键易断裂 C．共价键是两个原子轨道以“头碰头”的方式重叠而成的 D．CO2分子中有两个σ键和两个π键，且均是通过p轨道相互重叠而成的 10．P元素的外围电子排布为3s23p3，P与Cl形成的化合物有PCl3、PCl5，对此判断正确的是(　　) A．磷原子最外层有三个未成对电子，故只能结合三个氯原子形成PCl3 B．PCl3分子中的P—Cl键含有π键 C．PCl5分子中的P—Cl键都是π键 D．磷原子最外层有三个未成对电子，但是能形成PCl5，说明传统的价键理论存在缺陷 11．根据氢原子和氟原子的核外电子排布，对F2和HF分子中形成的共价键描述正确的是(　　) A．两者都为s­s σ键 B．两者都为p­p σ键 C．前者为p­p σ键，后者为s­p σ键 D．前者为s­s σ键，后者为s­p σ键 12．下列对HCN、CO2、H2O、CO(NH2)2、C2H4分子中共价键的分析正确的是( ) A．都是σ键，没有π键 B．都是π键，没有σ键 C．除H2O外，都含π键 D．除HCN外，都是σ键 13．回答下列问题： (1)1 mol CO2中含有的σ键数目为________。 (2)已知CO和CN－与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为________。HCN分子中σ键与π键数目之比为________。 (3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的—个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是： N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1 038.7 kJ·mol－1 若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键有________ mol。 (4)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子，该分子中σ键与π键的个数比为________。 (5)1 mol乙醛分子中含σ键的数目为________个，1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为________。 (6)CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是____________________。 14．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____________________； 按原子轨道重叠方式，其非极性键的类型是________。化合物DC2的结构式为________。 (3)A2C分子的电子式为________，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)写出化学方程式或离子方程式： B2C2与A2C反应的化学方程式______________________________； B2C2与DC2反应的化学方程式___________________________； B与A2C反应的离子方程式_______________________________。 ( 11 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$