专题3 第三单元 第1课时 共价键的形成共价键的类型-【学霸题中题】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修2（苏教版2019)

第三单元共价键共价晶体 第1课时共价键的形成共价键的类型 提优点：1.共价键的形成；2.共价键的类型；3.0键和T键的形成及特点 第1关练速度10mn为准，你的时间： 4.(2023·江苏苏州高二检测)】 如图表示氢原子的电子云重 1.(2023·山东济宁高二检测)下列分子的结构 叠示意图。以下各种说法中错误的是( 式与共价键的饱和性不相符的是( A.图中电子云重叠意味电子在核间出现的机 A.H202(过氧化氢)：H一0=0—H 会多 H一N-N-H B.N2H(肼)： B.氢原子核外的s电子云重叠形成共价键 HH C.氢原子的核外电子呈云雾状，在两核间分 布得密一些，将两核吸引 C.C,H,SH(乙硫醇)：H一C一C一S一H D.氢原子之间形成σ键，s-8σ键没有方向性 HH 5.(2024·天津高二月考)下列物质中，既含有 CI 极性共价键，又含有非极性共价键的是 D.SiHCI,(三氯氢硅)：H一Si一CI ( CI A.CCl B.C02 2.(2023·湖北襄阳四中高二月考)下列不属于 C.NH,CI D.C2H 共价键成键因素的是 6.(2023·安徽安庆一中高二月考)下列分子或 离子中，能提供孤电子对与某些金属离子形 A.形成共用电子对 成配位键的是 ) B.成键原子的原子轨道在空间重叠 ①H,O②NH, ③F ④CN ⑤C0 C.成键后体系能量降低，趋于稳定 A.①② B.①②③ D.两原子核体积大小要适中 C.①②④ D.①②③④⑤ 3.(2023·湖北黄梅一中高二月考)下列分子中 7.现有以下物质：①HF ②CL2③H20 ④N2 既含σ键，又含T键的是 ( ⑤C,H4⑥C,H。⑦H2⑧H,02⑨NH,Cl ○0 按要求回答下列问题（填序号）： 06 (1)只含有极性键的是 ;只含有非极 ①D水 2乙醇 性键的是 ;既含有极性键，又含有非 O 极性键的是 (2)只含有σ键的是 既含有σ键又含有π键的是 ④乙醛 (3)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ A.① B.② C.③ D.④ 键的是 选择性必修第二册·SJ学霸050 (4)含有由一个原子的P轨道与另一个原子 若将选项中配位键的斜线上加上箭头，下列 的p轨道重叠形成的σ键的是 四个选项中正确的是 (5)其中既含有离子键又含有极性键和配位 键的是 第2关练准确率 准确率>85%，你做对 题 8.(2023·上海延安中学高二期末)下列各组化 合物中化学键类型完全相同的是 12.(2024·黑龙江哈尔滨高二期中)下列关于 ( σ键与π键的说法正确的是 A.NaCl和HCl B.NaOH和NaO A.σ键的原子轨道重叠程度比π键大，形成 C.H2和HS D.NH3和H,O 的共价键强，不易断裂 9.(2024·四川南充高二月考改编)设N、为阿伏 B.⊙④+⊙Q→⊙O→©+e描述的是T 加德罗常数的值。下列说法错误的是() 键的形成过程 A.等物质的量的C02和N2中含有T键的数 C.σ键是镜面对称的，而π键是轴对称的 目均为2N、 B.1mol白磷含6N,个P一P键，1mol金刚 可以表示N,分子中σ键和π键 石中含2NA个C一C键 C.1mol过氧化氢所含的共价键数目为3N。 存在的情况 13.(2023·湖北黄梅一中月考)如图表示不同 D.0.2 mol o. 中含有的σ键数目为2.2V 类型共价键形成时电子云重叠情况： 10.(2023·河南光山二高高二检测)甲醛是家 庭装修常见的污染物。一种催化氧化甲醛 的反应为HCH0+0,mH,0+C0,。下列有 关叙述正确的是 A.C02和02分子中均同时存在ppσ键和 (1)其中形成的化学键属于轴对称的有 ppT键 B.HCHO分子中σ键和T键的数目之比为 (2)下列物质中，通过方式①化学键形成的 2:1 闲 (填字母，下同)：通过方式②化 C.02分子形成时2p轨道的其中一种重叠 学键形成的是 ;只通过方式③化学 键形成的是 :同时含有③、④、⑤三 方式是 种方式化学键的物质是 D.C02分子中σ键和π键的电子云的对称 A.Clz B.HCI C.N2 D.H2 性相同 (3)某有机物分子的结构简式为 11.气态氯化铝(AL,Cl,)是具有配位键的化合 0 物，分子中原子间成键的关系如选项所示。 CH,一CH C-OH,该分子中有 专题3学霸051 σ键，有 个π键，有 种极性 键， (填“有”或“没有”)非极性键。 14.a、b、c、d均为由短周期元素组成的物质，组 联氧（陈 成这四种物质的分子或原子中均含有14个 石墨烯 电子，且均只含共价键。试回答下列问题： (1)石墨烯结构示意图如图1所示，可由石 (1)a是单质，可用作半导体材料，构成a的 墨剥离而成。 原子的核外电子排布式为 (2)b是双核化合物，常温下为无色无味的 气体，b的化学式为 (3)c是双核单质，其电子式为 ,c分 子中所含共价键的类型为 (填“极 图1 图2 性键”或“非极性键”)。 ①石墨烯中的化学键是 (填“极性” (4)d是四核化合物，其结构式为 或“非极性”)键。 1个d分子中含有 个σ键， ②图2中，石墨烯中1号C原子与相邻原子 个π键；σ键和π键的强度大小关 形成σ键的个数为 系为σ键 (填“>”“<”或“=”)π (2)肼燃烧时发生反应的热化学方程式 键，原因是 为N204(1)+2N2H4(1)=3N2(g)+ 第3关练思维宽度 难度级别：☆☆☆★☆ 4H20(g)△H=-1038.7kJ·mol。若该 15.下列反应过程中，反应物中有离 反应中有4molN一H键断裂，则形成的T 子键、极性共价键和非极性共价 键有 mol。 键的断裂，生成物中有离子键、极性共价键 (3)已知构成氢气的氢分子的形成过程示意 和非极性共价键的形成的反应是( 图如图所示，请据图回答问题。 A.CaC0,△Ca0+C0,↑ 能量J·H ⊙氢原子 B.2KMnO,--K.MnO,+MnO2+O21 74 核间距pm Go ⊙⊙0 C.Cu0+H,△Cu+H,0 ⊙⊙2 ⊙08 436 @⊙④ D.2Na202+2C022Na2C03+0 氢分子的形成过程示意图 16.石墨烯是由碳原子构成的单层片 ①H一H键的键长为 ①-⑤中，体 状结构的新材料，具有很好的应 视频讲解 系能量由高到低的顺序是 用前景；肼(NH)分子可视为NH,分子中 ②下列说法正确的是 (填字母)。 的一个氢原子被一NH,(氨基)取代形成的 另一种氨的氢化物，肼可用作火箭燃料；氢 A.氢分子中含有一个π键 气是一种理想的二次能源，航天工业使用液 B.由①到④，电子在核间出现的概率增大 氢作为燃料。这三种物质的结构中都含有 C.由④到⑤，必须消耗外界的能量 共价键。 D.氢分子中含有一个极性共价键 选择性必修第二册·SJ学霸052形，边长等于图2中面对角线长度，故三角形边长=×56，反 极性键。(3)构成H2的H原子都只有s轨道，故含有由两个原子 的s轨道重叠形成σ键的只能是H2。(4)②中C1一C1键、④中 pm=282w2pm=394.8pm,即2r(C1)+x=394.8pm,r(C)=185 N=N键、⑤中C一C键、⑥中C一C键、⑧中O0键都含有由 pm,解得x=24.8pmy与r(C)的关系有5[r(C)+y]=2822 一个原子的P轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的。键。 pm,解得y=47.2pm:②由于挤过由1、2、3号氯离子形成的三角形 (5)氧化铵中含有离子键、极性键和配位键。 通道y的值大于挤过2、3号氯离子之间的狭缝x值，所以Na如果 第2关（练准确率）】 能挤过，那么挤过由1、2、3号氯离子形成的三角形通道相对容易 8.D解析：NaCI中含有离子键，HC1中含有极性共价键，故A不符 些，即迁移可能性更大的途径是途径2。 合题意：NOH中含有离子键和极性共价键，N,0中只含离子键 6.（1)2.5.8x24+16x64 故B不符合题意：H2中只含非极性键，H2S只含极性健，故C不符 (2)分子品体(3)4 合题意：NH,和H20都只含极性键，故D符合题意 Na23×10为 9.A解析：1个C02和N2均含有2个π键，但等物质的量并不一定 解析：(1)由题图乙右侧图形可知4个C山原子相切排列，x为Cu 是1mol,A错误：白磷(P,)为正四面体结构，含有6个P一P共价 原子直径，品胞面对角线长为v2apm,由题可知4x=√2apm,所以 键，所以1ol白威(P,)中含有6W个P一P键，金刚石中与一个 4口Pm,M原子之间最短距离为体对角线长的 ,则y3 4a pm; 碳原子相连的共价健有4个，每个健只有？属于这个碳原子，所 品体密度p=受，V=(ax10)'cm,品胞质量m为8个期和 以平均一个碳原子有2个C一C键，1mol金刚石中有2N,个CC 键，B正确：过氧化氢的结构式为H一0一0一H,1l过氧化氢所 16个Cu的质量，即m= 8×24+16×64 含的共价键数目为3N4,C正确；0N、中含有1个碳氧双键。 N g,所以p= 8×24+16×64 3个碳氮单键和7个碳氢单键，所以0.2ml该物质含有g键数目 (ax100)w6·cm。 为22NA,D正确 10.A解析：C原子和0原子均以2p轨道成键，且C0,和0，分子中 第三单元共价键共价晶体 均存在双键，因此同时存在pp。键和pp健，A项正确：1个 HCH0分子中含两个C一H键和一个C一0键，单键全是σ键，双 第1课时共价键的形成共价键的类型 键含一个g链和一个百键，所以HCH0分子中g键和窄键的数 第1关（练追度） 目之比应为3：1，B项错误；02分子中含0一0键，包含一个pp 1.A解析：由共价键的饱和性知C、S均形成4个共价键，H、C1形成 σ键和p-P键，重叠方式分别为“头碰头”和“肩并肩”，没有互 1个共价键，N形成3个共价键，0、S均形成2个共价键。A项中 相垂直的重叠方式，C项错误：σ键的电子云呈轴对称，T键的电 每个氧原子形成3个共价键，与共价健的饱和性不相符 子云呈镜面对称，D项错误。 2.D解析：共价键的成因是当成键原了相互靠近时，原子轨道发生 11.D解析：C1原子最外层有7个电子，只能与A1原子各提供1个 重叠，自旋状态相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的 电子形成一个共价键，使C原子达到8电子稳定结构，A1原子最 电子云密度增大，体系的能量降低 外层有3个电子，可分别与3个C原子形成共价键，而C原子与 2个A1原子或A1原子与4个C原子形成的化学键中，必有一个 四易错警示 是配位键，C1原子最外层有孤电子对可提供，A1原子的3p轨道 (1)。轨道与。轨道形成口键时，电子并不是只在两核间运动，只是 上有空轨道可接受孤电子对，故D正确。 在两核间出现的概率增大。 12.A解析：σ键以“头碰头”方式形成的共价键，π键以“肩并肩” (2)形成共价镀的两种元素电负性差值较小，一般电负性差值小于 方式形成的共价键，所以σ键的原子轨道重登程度比π键大，形成 1.7。如H(21)与C(3.0),电负性差值为0.9，二者形成共价健。 的共价键强，不易 断裂，A正确 (3)形成共份健时，成键的两个原子的原子核都受引共用电子对，使 ⊙④+⊕⊙+⊙⊙→+9描述的是以“头碰 之处于平衡状态，体系能量降低。 头”方式形成σ键的过程，B错误：σ键是以“头碰头”方式形成的 3.D解析：水中只含g键，A错误：乙醇中只含σ键，B错误：氨气中 共价键，π键是以“肩并肩”方式形成的共价键，所以σ键是轴对 只含键，C错误：乙醛中含醛基，存在碳氧双键，既含σ键，又含 称的，而T键是镜面对称的，C错误：N,分子中氮氨三键中含有 π键的，D正确 1个σ键和2个π键，σ键是轴对称的，而T键是镜面对称的，所 四方法技巧 以示意图中氨原子和氮原子相连的虚线应表示σ键，D错误。 13.(1)①②③(2)DBAC(3)824有 判断σ峡和T艘的存在及分类的思维流程如下： 解析：(1)形成的化学键属于轴对称的：两个s轨道以“头碰头” ssσ键 方式发生重叠形成稳定的σ键，s轨道与P轨道以“头碰头”方式 共价单健 a健 spG键 发生重叠形成稳定的σ键，两个p轨道以“头碰头”方式发生重叠 p-pa 形成稳定的σ键：故选①②③。(2)方式①两个轨道以“头碰 π 共价双健、三健 头”方式发生重叠形成稳定的σ键，放为氢气，选D:方式②轨道 Dpπ键 与p轨道以“头碰头”方式发生重叠形成稳定的σ键，故为氯化 氢，选B:方式③两个p轨道以“头碰头”方式发生重叠形成稳定的 4.C解析：电子云是对核外电子运动状态的一种形象描述，并不是 ▣键，故为氯气，选A:同时含有③、④、⑤三种方式化学键的物质是 指电子呈云雾状，图中“小黑点”的硫密只表示电子出现概率的大 氮气，两个氮原子通过2印轨道形成σ键，同时另外两个p轨道以 小，A正确，C错误：氢原子的核外的s电子云重叠形成共价键 0 B正确：因s轨道是球形的，故轨道和s轨道形成σ键时无方向 性，即ssG键没有方向性，D正确 “肩并肩"的方式形成2个健，选C。(3)CH2一CHC-0H 5.D 中存在碳氢键、碳碳双键、藤碳单键、碳氧双键、碳氧单键、氢氧 6.D解析：能与某些金属离子形成配位键应为含有孤电子对的阴离 键，在一个该分子中有8个σ键，碳碳双键、碳氧双键中各有1个 子或分子，以上五种微粒的结构中都含有孤电子对 T健，碳氢键、碳氧双键、碳氧单键、氢氧键中有4种极性键，碳碳 7.(1)①③2④⑦⑤68(2)①2③6⑦⑧④⑤(3)⑦ 单键中有非极性键。 (4)②④5⑥8围(5)⑨ 14.(1)1.22s22p3s23p2(2)C0(3):N::N:非极性键 解析：(1)①中H一F键、③中H一0键属于极性健：②中C1C (4)H一C=C一H32>形成▣键的原子轨道的重叠程度 键、④中N=N键，⑦中H一H键属于非极性键：)中C一H键属于 比管键大，故σ键的强度大 极性键，C一C键属于非极性键，⑥中C一H键属于极性键 解析：a是单质，可用作半导体材料，构成a的原子中含有14个电 CC键属于非极性键，⑧中H一0键属于极性键，0一0键属于非 子，则a是Si:b是双核化合物，常温下为无色无味的气体，其分子 参考答案学霸15 中含有14个电子，则b为C0:e是双核单质，每个原子中含有 构式为C1-s-sC,电子式为：d:S:S:C:,故A错误： 7个电子，则c为N2,N2分子中的共价键为非极性键：d是四核化 S,C2中C一S属于被性键，S一S属于非极性键，故B正确：同周期 合物，即所含的4个原子共有14个电子，则d为C2H2,C2H2的结 主族元素从左往右原子半径逐渐减小，所以氯原子半径小于硫原 构式为C=C一H,1个CH2分子中含有3个g键、2个 子半径，健长越短键能越大，所以分子中$一C的健长小于SS 百键。 的键长，S一C的键能大于S一S的键能，故C、D错误. 第3关（练思鲍宽度） 9.B解析：原子半径：C<Br<I,键长：HC<HBr<Ⅲ，a<b<c,A错误： 15.D解析：CC0,中不存在非极性键，故反应物无非极性键的断 一股情况下，键长越短，键能越大，键能：x>y>z,B正确：键能越大 裂，A错误：KM0,中不存在非极性键，故反应物无非极性键的断 物质越稳定，稳定性：HCI>HBr>Hl,C错误：HCl、HBr、Hl都是强 裂，B错误：生成物C无离子键，H0中不存在非极性共价键， 酸，用pH试纸测量的0.1mal·L溶液pH相等，D错误。 C错误：Na202是含非极性共价健的离子化合物，C02中含极性 10.B解析：C一0键的键能大于C0键，则C=0键的键长小于 共价键，生成物Na,C0,中含极性共价键和离子键，02中含非极 C一0键，A项正确：水杨酸分子中幕环上碳碳键的键能介于碳碳 性共价键，D正确 单键和碳碳双键之间，键能比碳碳单键的两倍小，B项错误：根据 16.(1)①非极性②3(2)3(3)①74pm①⑤②③④②BC 水杨酸的结构可知水杨酸分子中的C原子均在同一平面上， 解析：(1)①由题意可知石烯就是石墨中的一层，石墨是碳元 C项正确：羧基中的氢氧键上的氢有较强酸性，代表氢氧键键能 素的一种单质，分子中只存在C一C键，属于非极性键。②由图可 较低，易断裂，故其和另一个氢氧键的键能强度不同，D项正确。 看出每个碳原子能与三个碳原子形成单键，故能形成3个。键 11.A解析：高聚氮中的N一N键的键能(160kJ·mol1)小于N2中 (2)反应中有4molN一H醚断裂，即有1m©lN,H。参加反应，生 N=N键的键能(942kJ·mo1),则氮气比高聚氨稳定，A错 成15molN2,则形成的π键有3mol。(3)①可以直接从题图中 误：高聚氮中每个氨原子都通过三个单键与其他氮原子结合并向 读出有关数据，H一H键的键长为74pm:体系能量由高到低的顶 空间发展构成立体网状结构，高聚氮为共价品体，B正确：高聚氨 序是D⑤②③④。②1个氢分子中含有一个σ键，A项错误：核 和N,都是N元素的单质，二者互为同素异形体，C正确：N原子之 间距逐渐减小时，两个氢原子的原子轨道会相互重叠，导致电子 间的化学健为非极性键，D正确。 在核间出现的概率增大，B项正确；④已经达到稳定状态，当改变 12.C解析：根据图像中坐标系的建立情况，a原子在xy、z轴上的 构成氢分子的两个氢原子的核间距时，必须消耗外界的能量 C项正确：1个氢分子中含有一个非极性共价键，D项错误。 投影分别为子子县坐标参板为是上适 4·4,4),A错误：金刚 第2课时共价键键能 共价晶体 砂、二氧化硅，金刚石都是共价品体，键长：C一C<0一Si<C一S 做熔点：金刚石>二氧化硅>金刚砂：石墨是混合型品体，石墨的 第1关（练逸度】 层内共价键键长比金刚石的键长短，作用力更大，所以熔点：石 1.A解析：溶于水时，Ⅲ、HCI分子内的共价键被破杯，由于H一C创 墨>金刚石，即熔点：石墨>金刚石>二氧化硅>金刚砂，B错误：该 的键能大于H一1的键能，所以H比HC更容易电离，A符合题 意；Ⅲ、HC1熔化和汽化时，并没有破坏共价键，所以Ⅲ比HC1沸 品胞中含有4个SC,品胞的质量为4x40 易，品胞的体积为a子× 点高与键能无关，B不符合题意：由于H一C的键能大于H一】的 4×40 键能，所以HH不如HC稳定，C不符合题意：拆开等物质的量的H 和C1,由于HC的键能大，所以HC1消耗的能量多，D不符合 1,6 -×103 题意。 10”cm,该晶体的酱度为p=号-X10em 2,B解析：键长是成键原子何的核间距，水分子中两个氢原子，氩气 g·cm3,C正确：金刚砂中只含有共价键，硬度大，在较大外力的 中两个相邻氨原子、C0,分子中两个氧原子均不成键。 锤击下，共价键将发生断裂，D错误。 3.D,解析：比较原子半径可得出相应大小关系。 13.(1)-213.3J·mol1(2)0、S、Se位于同一主族，原子半径逐新 4.C解析：C02属于分子品体，A不符合题意：KOH属于离子品体 增大，O一H键、S一H键、Se一H键的键长逐渐变长 B不符合题意：SO,属于共价品体，C符合题意：由于四氯化硅的 247kJ·mo-1390.8kJ·mol-1(3)CC键的键能较大，较稳 结构与四氯化碳类似，所以四氯化硅也是正四面体形结构，属于分 定而N一N键、0一0键的键能小，不稳定，易断裂 子品体，D不符合题意。 解析：(1)反应2H02(g)—2H20(g)+0,(g)的反应热△H=反 5.B解析：共价品体的熔点与构成晶体的原子种类无关，与原子间 应物的键能之和-生成物的键能之和=(4628×4+142×2)k灯·md1- 的共价键键能有关，键能越大，熔点越高，A错误；原子半径：C<S (462.8x4+497.3)kJ·mol-1=-213.3kJ·mo1。(2)0、S、Se位 构成共价品体的原子半径越小，其共价键的键能越大，硬度越大 于同一主族，原子半径逐渐增大，导致0一H键、S一H键、S一H 键能：C一C>Si一C>$i一Si,硬度：金刚石>碳化硅>晶体硅，B正确 键的键长逐渐变长，键长越长，键能越小，所以0一H键、S一H 构成共价晶体的原子半径越小，其共价键的键能越大，则键能： 键、Se一H键的键能逐新减小：N、P、As位于同一主族，原子半径 CC>Si一Si,Si一0>Si一Si,C错误：石英是共价品体，不属于分子 逐渐增大，导致N一H键、P一H键、A,一H键的键长逐渐变 品体，不存在分子式，其化学式为S02,D错误。 长，N一H键、P一H键、A一H键的键能依次减小，所以A8一H键 6.C解析：共价品体的硬度很大，熔点很高，描述与共价品体不符 的键能<P一H键的键能<N一H键的键能，即247kJ·mo1< 故A不选：共价品体大多不导电，硬度、强度很大，加压不易变形 P—H键的键能<390.8kJ·mo1。(3)链能越大，化学键越稳定 描述与共价晶体不符，故B不选：共价品体的熔点很高，硬度很大」 越不容易斯裂，分子越稳定，由表中数据可知，C一C健的键能较 大多不导电，不易溶于水和有机溶剂，描述与共价品体性质相符 大，易形成CC长链，而N一N键、0一0键的键能较小，不稳定 故C选：共价品体难溶于水，且熔化时不能导电，描述与共价品体 容易断裂，所以氯原子与氨原子间、氧原子与氧原子间难形 不符，故D不选。 成N一N长链和O一0长链。 7.(1)184.9(2)a多 14.(1)共价(2)BN二者均为共价品体，B、N间的键长比Ga、As 解析：(1)根据键能数据可得，H2(g)+Cl2(g)一2HC1(g）△H= 436kJ·mol-1+242.7kJmal-1-431.8kJ·mol1×2= 间的键长短，健能大(3)红x10Np(2+) ×1009% 3(Mc+M.) -184.9kJ·ml,1malH2在2malC2中燃烧，参加反应的H2和 解析：(1)砷化镓晶体熔点高，具有空间网状结构性能比硅更优良，属 C2都是1mal,生成2 mol HCI,故放出的热量为184.9kJ。(2)由 于共价品体。(2)共价品体的熔点高低取决于共价键的强弱，原子半 表中数据计算知1molL2在C2中燃烧放热最多，在I2中燃烧放 径越小，键长越短，键能越大，共价键越强，熔点越高。B、N间的键长 热最少：由以上结果分析，生成物越稳定，放出热量越多。因稳定 比Ga、As间的键长短，键能大，故BN的熔点较高。(3)该品胞中含有 性：H亚>HC,故1molH2在F,中燃烧比在CL2中燃烧放热多。 4个Ga、4个As,则品胞中原子的体积为 第2关（蛛准确率】 3π(re×100cm)3+ 8.B解析：5，C2分子中S原子之间形成1对共用电子对，C原子 4(MC+M) 与S原子之间形成1对共用电子对，结合分子结构可知52C2的结 3(×100cm) ×4,品胞的体积为 cm3,则 Na·p 选择性必修第二册·SJ学霸16