2.1 共价分子的空间结构 第1课时（同步讲义）化学沪科版选择性必修2

第二章 分子结构与性质 第一节 共价分子的空间结构 第1课时 共价键的形成与性质 教学目标 1．能从微观角度分析形成共价键的微粒、类型及本质，能辨识物质中含有的共价键。 2．理解σ键和π键的区别，建立σ键和π键的思维模型，能判断分子中σ键和π键的存在及个 数。 3．了解共价键键参数的含义，能用键能、键长、键角等微观结构探析简单分子的某些性质。 重点和难点 重点：共价键的本质、形成及类型，共价键的键参数及对分子性质的影响。 难点：从微观角度理解共价键的形成过程与类型的判断。 ◆知识点一 共价键的形成 1．共价键的本质 （1）概念：原子间通过 所形成的相互作用，叫做共价键。 （2）成键的粒子：一般为 原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。 （3）本质：原子间通过 产生的强烈作用。即原子相互接近时轨道 ，原子间通过共用自旋 的电子对使能量降低而成键。如H2的形成过程与能量变化如下图所示： 2．共价键的特征 （1）饱和性：按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个 电子，便可和几个自旋状态 的电子配对成键，这就是共价键的饱和性。 （2）方向性（最大重叠原理）：除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，电子在核间出现的概率 ，体系的能量 ，所形成的共价键就越 ，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率 的方向形成，所以共价键具有方向性。如图所示。 s-s p-p s-p 【特别提醒】 ①共价键不仅存在于 化合物中，也可以存在于 化合物中，如NaOH、NH4Cl中都含有共价键，还可以存在于非金属单质中，如H2、O3等。 ②非金属元素之间并不是只形成 键，也可以形成 键，如铵盐(NH4NO3)只由非金属元素组成，但是含有离子键。 ③活泼的金属元素和非金属元素之间 形成共价键，如AlCl3中只有共价键。 ④所有共价键都有 性，但并不是所有的共价键都有 性，如s-s σ键就没有方向性。 3．共价键的类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类) （1）σ键 形成 由两个原子的s轨道或p轨道“ ”重叠形成： 类型 s-s型（H2） 两个氢原子的1s轨道“头碰头”重叠，形成 σ键。s轨道和s轨道在任何方向上均能达到最大重叠，因此无 性； s-p型（HCl） 氢原子的1s轨道与氯原子的3p轨道“头碰头”重叠，形成 σ键。（可以是s-px/py/pz） p-p型（Cl2） 两个氯原子的3p轨道与3p轨道“头碰头”重叠，形成 σ键。 特征 以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作（“头碰头”重叠），共价键电子云的图形不变，这种特征称为 ；σ键的强度 （2）π键 形成（N2） 氮原子2p轨道上的三个单电子分布排布在2px、2py、2pz轨道上，其中各自的轨道2px先x轴“ ”相互重叠形成一σ键，两个氮原子的2py、2pz轨道只能分别“ ”相互重叠形成能形成两个π键。 p-p π键 特征 π键的电子云具有 对称性，即每个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（“肩并肩”重叠）；π键 旋转； σ键牢固，较易 。 （3）判断σ键、π键的一般规律 ①优先原则：对于确定的两个原子，成键时优先形成 键。这是因为形成π键时原子轨道的重叠程度 ，不如形成σ键稳定。如氮分子中含有一个σ键和两个π键。 ②单双键原则：共价单键为 键；共价双键中有一个 键、一个 键（如O2）；共价三键由 σ键和 π键组成（如N2）。 【特别提醒】 ①因s电子云轮廓图是球形的，故s轨道与s轨道形成σ键时， 方向性。两个s轨道 形成σ键， 形成π键。 ②两个原子间可以只形成 键，但 只形成π键。 ③通常情况下，σ键比π键 ，π键容易 ，如乙烯、乙炔的化学性质比乙烷活泼，但N2中的π键由于原子轨道重叠程度大，π键牢固，故N2中的π键 断裂，不易发生加成和氧化反应。如图： 即学即练 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 2．下列说法正确的是 A．键是由两个p电子“头碰头”重叠形成的 B．键是镜像对称，而键是轴对称 C．乙烷分子中的键全为键而乙烯分子中含有键和键 D．H2分子中含键而Cl2分子中除键外还含有键 3．下列有关化学键类型的判断正确的是 A．全部由非金属元素组成的化合物中肯定不存在离子键 B．CH3CH2Br中C—H键的极性比C—Br键的极性强 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．乙烷分子中只有σ键，即6个C—H键和1个C—C键都为σ键，不存在π键 ◆知识点二 共价键的性质 1．共价键的极性 （1）依据： 的偏移程度。 （2）比较： 类型 非极性键共价键（非极性键） 极性键共价键（极性键） 构成元素 元素 元素 成键特点 电子对 电子对 （偏向氯原子，偏离氢原子） 原子电性 成键原子不显电性 一方显正电性（H），一方显负电性（Cl） 实例 H2：、Cl2： HCl： （3）极性强弱：成键元素的电负性 越大，共用电子对偏移程度越大，极性越 。 （4）键的极性对化学性质的影响： ①共价键的极性越强，键的活泼性也越 ， 发生断裂， 发生相关的化学反应。 ②成键元素的原子吸引电子能力越强，电负性越 ，共价键的极性就越 ，在化学反应中该分子的反应活性越 ，在化学反应中越 断裂。 【特别提醒】 ①只有两原子的电负性相差 时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时， 形成共用电子对，而形成离子键。 ②同种元素原子间形成的共价键为 键，不同种元素原子间形成的共价键为 键。 2．共价键的稳定性 （1）键参数—键能： ①概念：气态分子中  1mol  化学键解离成气态原子所 的能量。它通常是298.15 K、100 kPa条件下的标准值，单位是  kJ·mol－1 。 ②实例：1 mol 气态AB 分子分解成气态 A 原子和气态 B 原子所需要的能量称为 A—B 键的键能，用 EA—B 来表示。如：H2(g)== 2H(g) EH—H = 436 kJ·mol—1 ③特点：一般而言，键能越大，断键时所需要的能量 ，键越 ，由该键构成的分子越 。例如： 化学键 H—F H—Cl H—Br H—I 键能(kJ/mol) 568 431.8 366 298.7 由此可判断稳定性： 。 ④应用： a．判断共价键的稳定性：原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，释放能量 ，所形成的共价键键能 ，共价键越 。 b．判断分子的稳定性：一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越 。 c．利用键能计算反应热：ΔH＝ 总键能－ 总键能 （2）键参数—键长： ①概念：构成化学键的两个原子的核间距。因此原子半径决定共价键的 ，原子半径越小，共价键的键长 。 ②实例： 微粒组 键长长短 NH3和PH3 N－H P－H 金刚石和晶体硅 C－C Si－Si 稳定性：H2O2＜N2H4＜CH3CH3 O－O N－N C－C O2、O2－、O2+、O22－ 氧氧键： ＞ ＞ ＞ ③应用：共价键的键长越短，往往键能 ，表明共价键越 ，反之亦然。 【特别提醒】判断键长的方法 ①看原子半径大小：在其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长 。 ②看共用电子对数：就相同的两原子形成的共价键而言，当两个原子形成双键或者三键时，由于原子轨道的重叠程度增大，原子之间的核间距减小，键长变短，故单键键长 双键键长 三键键长。 ③看成键原子上是否都有孤对电子：若无孤对电子，只看成键原子的 ；有孤对电子，还要看孤对电子之间的 作用 ④看能否形成键：形成键使键长变 。如乙烷、苯和乙烯中C－C＞特殊键＞C＝C；金刚石和石墨中的碳碳键是金刚石＜石墨；SO3的三聚体环状结构（），键长：a 。 （3）键参数—键角 ①概念：在多原子分子中，两个 共价键之间的夹角。 ②应用：在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性，因此键角影响着共价分子的 。 ③常见分子空间结构与键角： 分子的空间结构 键角 实例 正四面体形 CH4（） P4（） 平面形 BF3（） 三角锥形 NH3（） V形(角形) H2O（） 直线形 CO2（） 【特别提醒】 ①只有两原子的电负性相差 时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时， 形成共用电子对，而形成离子键。 ②同种元素原子间形成的共价键为 键，不同种元素原子间形成的共价键为 键。 即学即练 1．人们为了营养肌肤，往往需要搽用护肤品。在所有的护肤品中都含有保湿的甘油(丙三醇)，已知其结构简式为CH2OHCHOHCH2OH。以下对甘油分子的叙述中，正确的是 A．分子中只含有极性键 B．分子中只含有非极性键 C．分子中既含有σ键又含有π键 D．分子中既含有极性键又含有非极性键 2．关于键长、键能和键角，下列说法错误的是 A．键角是描述分子立体结构的重要参数 B．键长是形成共价键的两原子间的核间距 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 3．下表是从实验中测得的不同物质中的键长和键能数据： O—O键 O O O2 O 键长/(10－12m) 149 128 121 112 键能/(kJ·mol－1) x y a＝494 b＝628 其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律推导键能大小的顺序是b>a>y>x，该规律性是 A．成键时，电子数越多，键能越大 B．键长越短，键能越大 C．成键所用的电子数越少，键能越小 D．成键时电子对越偏移，键能越大 一、从不同角度认识共价键 1．存在：共价键不仅存在于 化合物中，也可以存在于 化合物中，如NaOH、NH4Cl中都含有共价键，还可以存在于非金属单质中，如H2、O3等。 2．形成条件： （1）非金属元素之间不是只形成 键，也可以形成 键，如铵盐(NH4NO3)只由非金属元素组成，但是含有离子键。 （2）活泼的金属元素和非金属元素之间 形成共价键，如AlCl3中只有 键。 3．性质： （1）所有共价键都有 性，但并不是所有的共价键都有 性，如s-s σ键就没有 性。 （2）根据元素 性的大小判断键合原子的电性。形成共价键的两个原子，电负性大的原子显 价，电负性小的原子显 价。 （3）电负性差值越大的两原子形成的共价键极性 。 实践应用 1．下列各组中每种物质都既有离子键又有共价键的一组是 A．NaOH、H2SO4、Na2O2 B．MgO、Na2SO4、HNO3 C．NH4Cl、KOH、Na3PO4 D．HCl、Al2O3、MgCl2 2．下列有关离子键与共价键的说法中，正确的是 A．非金属元素组成的化合物中不可能有离子键 B．共价键通过原子之间得失电子形成 C．单质中一定没有离子键，一定有共价键 D．共价化合物中一定没有离子键 二、共价键的分类 1．分类依据及类型 分类依据 类型 形成共价键的原子轨道重叠方式 σ键 电子云“ ”重叠 π键 电子云“ ”重叠 形成共价键的电子对是否偏移 极性键 共用电子对 偏移，可能为σ键或π键 非极性键 共用电子对 偏移，可能为σ键或π键 原子间共用电子对的数目 单键 原子间有一对共用电子对，为σ键 双键 原子间有两对共用电子对，为 个σ键， 个π键 三键 原子间有三对共用电子对，为 个σ键， 个π键 2．σ键和π键比较 σ键 π键 定义 未成对电子的原子轨道采取“ ”的方式重叠形成的共价键 未成对电子的原子轨道采取“ ”的方式重叠形成的共价键 类型 键、 键、 键 键 特征 原子轨道重叠部分沿键轴呈 对称 原子轨道重叠部分分别位于两原子核构成平面的两侧，互为 对称 键的性质 σ键可沿键轴 ，不易断裂 π键不能 ，易断裂 存在的情况 能单独存在，可存在于任何含共价键的分子中 不能单独存在，必须与 键共存，可存在于 键和 键中 实例 CH4中只有 键 CH2=CH2中既含有1个 键和1个 键 示意图 3．大π键（(离域π键)）简介 （1）含义：大π键一般是 个原子间形成的，是 中原子轨道“肩并肩”重叠形成的π键。 （2）表达式：Π。其中m代表参与形成大π键的 ，n代表参与形成大π键的 。 （3）判断：一般对于多电子的粒子，若中心原子的杂化不是 杂化，中心原子与配位原子可能形成大π键。 （4）示例：Π，CH2==CH—CH==CH2：Π，NO：Π，SO2：Π，O3：Π，CO：Π。 苯分子中的6个碳原子都以 键与氢原子结合，每个碳原子再以2个 键与其他碳原子结合，形成了一个以 个碳原子为中心的大π键，这种结构使任意两个相邻碳原子间共价键的键能和核间距离 。 实践应用 1．下列物质的分子中既有σ键又有π键，并含有非极性键的是 ①NH3    ②N2    ③H2O    ④HCl    ⑤C2H4    ⑥C2H2 A．②⑤⑥ B．①②⑤⑥ C．②③④ D．②④⑥ 2．下列有关σ键和π键的说法错误的是 A．在某些分子中，化学键可能只有π键而没有σ键 B．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键 C．σ键的特征是轴对称，π键的特征是镜面对称 D．含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者 考点一 共价键的形成及饱和性和方向性 【例1】共价键具有饱和性和方向性，下列有关叙述中，不正确的是 A．共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的 B．共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的 C．共价键的方向性决定了分子的空间结构 D．键角是两个相邻共价键之间的夹角，不能说明共价键有方向性 【变式1-1】下列说法正确的是 A．若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的方向性 B．s轨道和p轨道重叠可以形成π键 C．共价键是通过原子轨道重叠并共用电子对而形成的，所以共价键有饱和性 D．C2H4与Cl2的加成反应过程中，C2H4涉及σ键和π键断裂 【变式1-2】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，这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 考点二 极性共价键与非极性共价键 【例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 【变式2-1】下列说法正确的是 A．H2O2、N2H4分子中只含有极性共价键 B．NH4NO3晶体中含共价键，是共价化合物 C．2个原子形成的多重共价键中，可能有一个或多个σ键和π键 D．某化合物熔融状态能导电，可以证明该化合物内一定存在离子键 【变式2-2】次氯酸光照分解反应(2HClO2HCl+O2↑)，下列说法正确的是 A．断裂离子键，形成极性共价键和非极性共价键 B．断裂极性共价键和离子键，形成极性共价键 C．断裂极性共价键，形成极性共价键和非极性共价键 D．断裂非极性共价键，形成极性共价键和非极性共价键 考点三 共价键的键能与键长（稳定性） 【例3】关于键长、键能和键角，下列说法正确的是 A．C≡C 键的键能等于C—C键键能的三倍 B．N2 的 N≡N 键非常牢固，不易断裂 C．CN)2分子(结构式为 N≡C C≡N )中 N ≡ C 键的键长大于 C—C 键的键长 D．白磷( P4 )分子呈正四面体结构，其键角为 109°28′ 【变式3-1】下列说法中，错误的是 A．键能是衡量化学键稳定性的参数之一，键能越大，则化学键就越牢固 B．键长与共价键的稳定性没有关系 C．键角是两个相邻共价键之间的夹角，说明共价键有方向性 D．共价键是通过原子轨道重叠并共用电子对而形成的，所以共价键有饱和性 【变式3-2】键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是 A．键角是描述分子空间构型的重要参数 B．因为H—O键的键能小于H—F键的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱 C．水分子可表示为H—O—H，分子中的键角为180° D．H—O键的键能为463 kJ·mol－1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×463 kJ 考点四 σ键和π键与判断 【例4】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 【变式4-1】下列说法正确的是 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有σ键，而烯烃还含有π键 C．p电子与p电子不能形成σ键 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 【变式4-2】下列有关化学键类型的叙述正确的是 A．化合物NH5所有原子最外层均满足2个或8个电子的稳定结构，则1 mol NH5中含有5NA个N—H σ键(NA表示阿伏加德罗常数的值) B．乙烯酮的结构简式为CH2=C=O，其分子中含有极性共价键和非极性共价键，且σ键与π键数目之比为1∶1 C．已知乙炔的结构简式为CH≡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 基础达标 1．下列物质中，含有非极性共价键的是 A．NH4Cl B．CO2 C．Ca(OH)2 D．H2O2 2．下列说法不正确的是 A．共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的 B．乙烯分子中的键关于镜面对称 C．共价键的饱和性决定了分子内部原子的数量关系 D．烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中的键比烯烃中的键稳定 3．下列说法正确的是 A．离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力 B．NH4NO3晶体中含共价键，是共价化合物 C．H2O2、N2H4分子中只含有极性共价键 D．某化合物熔融状态能导电，可以证明该化合物内一定存在离子键 4．下列关于共价键的描述正确的是 A．p-pσ键与p-pπ键的对称性相同 B．HCl分子中的共价键是s-pσ键 C．CH2=CHCN分子中σ键与π键数目之比为6∶1 D．气体单质中一定存在σ键，可能存在π键 5．有关CH2===CH—C≡N分子中所含化学键数目的说法正确的是 A、 A．3个σ键，3个π键 B．4个σ键，3个π键 B、 C．6个σ键，2个π键 D．6个σ键，3个π键 6．下列说法不正确的是 A．双键、叁键都含有π键 B．成键原子间原子轨道重叠愈多，共价键愈牢固 C．因每个原子未成对电子数是一定的，故配对原子个数也一定 D．每一个原子轨道在空间都具有自己的方向性 7．下列有关共价键的键参数的说法不正确的是 A．CH4、C2H4、CO2分子中的键角依次增大 B．HF、HCl、HBr分子中的键长依次增长 C．H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小 D．分子中共价键的键能越大，分子的熔、沸点越高 8．下列对分子中σ键重叠方式的分析不正确的是 A B C D H2 HCl Cl2 ClF 两个氢原子的s轨道重叠 氢原子的s轨道和氯原子的p轨道重叠 一个氯原子的s轨道和另一个氯原子的p轨道重叠 氯原子的p轨道和氟原子的p轨道重叠 9．下列说法不正确的是 A．π键是原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠而形成的 B．2个原子形成的多重共价键中，只能有一个是σ键，而π键可以是一个或多个 C．s电子与s电子间形成的键是σ键，p电子与p电子间形成的键是π键 D．共价键一定有原子轨道的重叠 10．下列有关共价键的键参数的说法不正确的是 A．CH4、C2H4、CO2分子中的键角依次增大 B．HF、HCl、HBr分子中的键长依次增长 C．H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小 D．分子中共价键的键能越大，分子的熔、沸点越高 11．下列说法正确的是 A．键角越大，该分子越稳定 B．CH4、CCl4中键长相等，键角不同 C．C=C键的键能是C—C键的2倍 D．共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定 综合应用 12．某些化学键的键能如下 键长 H-H Cl-Cl Br-Br I-I H-Cl H-Br H-I 键能kJ/mol 436 243 193 151 431 356 299 A．1molH2分别与Cl2、Br2、I2反应，则在碘中完全反应放出的热量最多 B．1molH2与足量的Cl2完全反应，放出的热量是248kJ C．H-F键的键能大于431kJ/mol D．稳定性最强的是H-Cl键 13．氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，其性质与卤素气体单质相似，氰气可用于有机合成、制农药，也可用作消毒、杀虫的熏蒸剂等。下列叙述正确的是 A．在所有气体单质分子中，一定有键，可能有键 B．氰气分子中键的键长大于键的键长 C．1个氰气分子中含有3个键和4个键 D．(CN)2不能与氢氧化钠溶液发生反应 14．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 15．键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是 A．在分子中，两个成键原子间的距离叫做键长 B．AB2型分子的键角均为180° C．C—C键的键能为347.7 kJ/mol，但C=C键的键能小于347.7×2 kJ/mol D．H—Cl键的键能为431.8kJ/mol，故HCl分解成1molH2和1molCl2时，消耗的能量为863.6kJ 拓展培优 16．下列说法错误的是 A．键能：C—H>Si—H，因此CH4比SiH4稳定 B．沸点：CH3COOH>C4H10，因为CH3COOH分子间范德华力更强 C．键角：NH3>PH3，因为NH3的成键电子对间的排斥力更大 D．极性：F—C>Cl—C，因此酸性CF3COOH>CCl3COOH 17．已知H—H的键能为436 kJ·mol－1，O==O的键能为497.3 kJ·mol－1，Cl—Cl的键能为242.7 kJ·mol－1，N≡N的键能为946 kJ·mol－1，则下列叙述中正确的是 A．N—N的键能为×946 kJ·mol－1＝315.3 kJ·mol－1 B．氮气分子中的共价键的键长比氢气分子中的短 C．氧气分子中氧原子是以共价单键结合的 D．氮气分子比氯气分子稳定 18．N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，·表示对应原子提供的电子。下列说法错误的是（ ） A．N2分子与CO分子中都含σ键和π键 B．N2分子与CO分子中的π键不完全相同 C．电负性：C<O D．N2分子中含有2个π键，CO分子中含有1个π键 19．下列说法正确的是 A．键和键比例为7：1 B．某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ/mol)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3+ C．共价键的键长越短，形成的共价键键能就一定越大 D．1个S原子最多只能与2个H原子结合形成H2S分子，是由共价键的饱和性决定的 20．W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相邻，W的核外电子数与X的价层电子数相等，Z2是氧化性最强的单质，4种元素可形成离子化合物。下列说法正确的是 A．分子的极性：WZ3<XZ3 B．第一电离能：X<Y<Z C．氧化性：X2Y3<W2Y3 D．键能：X2<Y2<Z2 21．回答下列问题： （1）1molCO2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：N2O4(l)＋2N2H4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH=-1038.7kJ·mol-1，若该反应中有4molN—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）1mol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___________。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 分子结构与性质 第一节 共价分子的空间结构 第1课时 共价键的形成与性质 教学目标 1．能从微观角度分析形成共价键的微粒、类型及本质，能辨识物质中含有的共价键。 2．理解σ键和π键的区别，建立σ键和π键的思维模型，能判断分子中σ键和π键的存在及个 数。 3．了解共价键键参数的含义，能用键能、键长、键角等微观结构探析简单分子的某些性质。 重点和难点 重点：共价键的本质、形成及类型，共价键的键参数及对分子性质的影响。 难点：从微观角度理解共价键的形成过程与类型的判断。 ◆知识点一 共价键的形成 1．共价键的本质 （1）概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。 （2）成键的粒子：一般为非金属原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。 （3）本质：原子间通过共用电子对产生的强烈作用。即原子相互接近时轨道重叠，原子间通过共用自旋相反的电子对使能量降低而成键。如H2的形成过程与能量变化如下图所示： 2．共价键的特征 （1）饱和性：按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋状态相反的电子配对成键，这就是共价键的饱和性。 （2）方向性（最大重叠原理）：除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，电子在核间出现的概率越大，体系的能量越低，所形成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性。如图所示。 s-s p-p s-p 【特别提醒】 ①共价键不仅存在于共价化合物中，也可以存在于离子化合物中，如NaOH、NH4Cl中都含有共价键，还可以存在于非金属单质中，如H2、O3等。 ②非金属元素之间并不是只形成共价键，也可以形成离子键，如铵盐(NH4NO3)只由非金属元素组成，但是含有离子键。 ③活泼的金属元素和非金属元素之间也可以形成共价键，如AlCl3中只有共价键。 ④所有共价键都有饱和性，但并不是所有的共价键都有方向性，如s-s σ键就没有方向性。 3．共价键的类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类) （1）σ键 形成 由两个原子的s轨道或p轨道“头碰头”重叠形成： 类型 s-s型（H2） 两个氢原子的1s轨道“头碰头”重叠，形成s-s σ键。s轨道和s轨道在任何方向上均能达到最大重叠，因此无方向性； s-p型（HCl） 氢原子的1s轨道与氯原子的3p轨道“头碰头”重叠，形成s-p σ键。（可以是s-px/py/pz） p-p型（Cl2） 两个氯原子的3p轨道与3p轨道“头碰头”重叠，形成p-p σ键。 特征 以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作（“头碰头”重叠），共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称；σ键的强度较大 （2）π键 形成（N2） 氮原子2p轨道上的三个单电子分布排布在2px、2py、2pz轨道上，其中各自的轨道2px先x轴“头碰头”相互重叠形成一σ键，两个氮原子的2py、2pz轨道只能分别“肩并肩”相互重叠形成能形成两个π键。 p-p π键 特征 π键的电子云具有镜面对称性，即每个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（“肩并肩”重叠）；π键不能旋转；不如σ键牢固，较易断裂。 （3）判断σ键、π键的一般规律 ①优先原则：对于确定的两个原子，成键时优先形成σ键。这是因为形成π键时原子轨道的重叠程度较小，不如形成σ键稳定。如氮分子中含有一个σ键和两个π键。 ②单双键原则：共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键、一个π键（如O2）；共价三键由一个σ键和两个π键组成（如N2）。 【特别提醒】 ①因s电子云轮廓图是球形的，故s轨道与s轨道形成σ键时，无方向性。两个s轨道只能形成σ键，不能形成π键。 ②两个原子间可以只形成σ键，但不能只形成π键。 ③通常情况下，σ键比π键牢固，π键容易断裂，如乙烯、乙炔的化学性质比乙烷活泼，但N2中的π键由于原子轨道重叠程度大，π键牢固，故N2中的π键不易断裂，不易发生加成反应和氧化反应。如图： 即学即练 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．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．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．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．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。 2．下列说法正确的是 A．键是由两个p电子“头碰头”重叠形成的 B．键是镜像对称，而键是轴对称 C．乙烷分子中的键全为键而乙烯分子中含有键和键 D．H2分子中含键而Cl2分子中除键外还含有键 【答案】C 【解析】A．π键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的，故A错误；B．σ键是轴对称，而π键是镜面对称，故B错误；C．乙烷分子的结构简式为CH3CH3，分子中全为σ键，而乙烯分子的结构简式为CH2=CH2，分子中含σ键和π键，故C正确；D．H2分子、Cl2分子中的共价键都为单键，分子中只含σ键，故D错误；故选C。 3．下列有关化学键类型的判断正确的是 A．全部由非金属元素组成的化合物中肯定不存在离子键 B．CH3CH2Br中C—H键的极性比C—Br键的极性强 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．乙烷分子中只有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】D 【解析】A．全部由非金属元素组成的化合物中可能存在离子键，例如NH4Cl中就存在离子键，A错误；B．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错误；C．共价键中所有的单键均为σ键，双键是一个σ键和一个π键，三键是一个σ键和两个π键，故已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔分子中存在3个σ键和2个π键，C错误；D．由于乙烷分子中所有的化学键均为单键，故乙烷分子中只有σ键，即6个C—H键和1个C—C键都为σ键，不存在π键，D正确；故选D。 ◆知识点二 共价键的性质 1．共价键的极性 （1）依据：共用电子对的偏移程度。 （2）比较： 类型 非极性键共价键（非极性键） 极性键共价键（极性键） 构成元素 同种元素 不同种元素 成键特点 电子对不偏移 电子对偏移（偏向氯原子，偏离氢原子） 原子电性 成键原子不显电性 一方显正电性（H），一方显负电性（Cl） 实例 H2：、Cl2： HCl： （3）极性强弱：成键元素的电负性差别越大，共用电子对偏移程度越大，极性越强。 （4）键的极性对化学性质的影响： ①共价键的极性越强，键的活泼性也越强，容易发生断裂，易发生相关的化学反应。 ②成键元素的原子吸引电子能力越强，电负性越大，共价键的极性就越强，在化学反应中该分子的反应活性越强，在化学反应中越容易断裂。 【特别提醒】 ①只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。 ②同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。 2．共价键的稳定性 （1）键参数—键能： ①概念：气态分子中  1mol  化学键解离成气态原子所吸收的能量。它通常是298.15 K、100 kPa条件下的标准值，单位是  kJ·mol－1 。 ②实例：1 mol 气态AB 分子分解成气态 A 原子和气态 B 原子所需要的能量称为 A—B 键的键能，用 EA—B 来表示。如：H2(g)== 2H(g) EH—H = 436 kJ·mol—1 ③特点：一般而言，键能越大，断键时所需要的能量越大，键越牢固，由该键构成的分子越稳定。例如： 化学键 H—F H—Cl H—Br H—I 键能(kJ/mol) 568 431.8 366 298.7 由此可判断稳定性：HF>HCl>HBr>HI。 ④应用： a．判断共价键的稳定性：原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，释放能量越多，所形成的共价键键能越大，共价键越稳定。 b．判断分子的稳定性：一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。 c．利用键能计算反应热：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能 （2）键参数—键长： ①概念：构成化学键的两个原子的核间距。因此原子半径决定共价键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短 。 ②实例： 微粒组 键长长短 NH3和PH3 N－H＜P－H 金刚石和晶体硅 C－C＜Si－Si 稳定性：H2O2＜N2H4＜CH3CH3 O－O＞N－N＞C－C O2、O2－、O2+、O22－ 氧氧键：O22－＞O2－＞O2＞O2+ ③应用：共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定，反之亦然。 【特别提醒】判断键长的方法 ①看原子半径大小：在其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。 ②看共用电子对数：就相同的两原子形成的共价键而言，当两个原子形成双键或者三键时，由于原子轨道的重叠程度增大，原子之间的核间距减小，键长变短，故单键键长＞双键键长＞三键键长。 ③看成键原子上是否都有孤对电子：若无孤对电子，只看成键原子的半径之和；有孤对电子，还要看孤对电子之间的排斥作用 ④看能否形成键：形成键使键长变短。如乙烷、苯和乙烯中C－C＞特殊键＞C＝C；金刚石和石墨中的碳碳键是金刚石＜石墨；SO3的三聚体环状结构（），键长：a＜b。 （3）键参数—键角 ①概念：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。 ②应用：在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性，因此键角影响着共价分子的空间结构。 ③常见分子空间结构与键角： 分子的空间结构 键角 实例 正四面体形 109°28′ CH4（） 60° P4（） 平面形 120° BF3（） 三角锥形 107° NH3（） V形(角形) 105° H2O（） 直线形 180° CO2（） 【特别提醒】 ①只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。 ②同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。 即学即练 1．人们为了营养肌肤，往往需要搽用护肤品。在所有的护肤品中都含有保湿的甘油(丙三醇)，已知其结构简式为CH2OHCHOHCH2OH。以下对甘油分子的叙述中，正确的是 A．分子中只含有极性键 B．分子中只含有非极性键 C．分子中既含有σ键又含有π键 D．分子中既含有极性键又含有非极性键 【答案】D 【解析】在甘油分子中，碳原子之间、碳原子与氧原子、碳原子与氢原子、氧原子与氢原子之间都是共价单键，故分子中只含有σ键，C错误；分子中含有极性键(C—H键、O—H键)又含有非极性键(C—C)，因此A、B错误，D正确。 2．关于键长、键能和键角，下列说法错误的是 A．键角是描述分子立体结构的重要参数 B．键长是形成共价键的两原子间的核间距 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 【答案】C 【解析】试题分析：C、键长越长，作用力越松，键能越小，化合物越不稳定，故错。故选C。 3．下表是从实验中测得的不同物质中的键长和键能数据： O—O键 O O O2 O 键长/(10－12m) 149 128 121 112 键能/(kJ·mol－1) x y a＝494 b＝628 其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律推导键能大小的顺序是b>a>y>x，该规律性是 A．成键时，电子数越多，键能越大 B．键长越短，键能越大 C．成键所用的电子数越少，键能越小 D．成键时电子对越偏移，键能越大 【答案】B 【解析】观察表中数据发现，测定的化学键都是O—O，因此不存在成键时电子数多少的问题，也不存在电子对偏移的问题，但是O2与O比较，键能大的对应的键长短，据此分析O的键长比O的键长长，所以O中O—O的键能比O的小。若按照此规律，键长由短到长的顺序为O＜O2＜O＜O，键能大小的顺序应为b＞a＞y＞x，与题意吻合，所以B项正确。 一、从不同角度认识共价键 1．存在：共价键不仅存在于共价化合物中，也可以存在于离子化合物中，如NaOH、NH4Cl中都含有共价键，还可以存在于非金属单质中，如H2、O3等。 2．形成条件： （1）非金属元素之间不是只形成共价键，也可以形成离子键，如铵盐(NH4NO3)只由非金属元素组成，但是含有离子键。 （2）活泼的金属元素和非金属元素之间也可以形成共价键，如AlCl3中只有共价键。 3．性质： （1）所有共价键都有饱和性，但并不是所有的共价键都有方向性，如s-s σ键就没有方向性。 （2）根据元素电负性的大小判断键合原子的电性。形成共价键的两个原子，电负性大的原子显负价，电负性小的原子显正价。 （3）电负性差值越大的两原子形成的共价键极性越强。 实践应用 1．下列各组中每种物质都既有离子键又有共价键的一组是 A．NaOH、H2SO4、Na2O2 B．MgO、Na2SO4、HNO3 C．NH4Cl、KOH、Na3PO4 D．HCl、Al2O3、MgCl2 【答案】C 【解析】A项，NaOH中钠离子与氢氧根离子之间为离子键，氢氧根离子中氢原子与氧原子之间为共价键，H2SO4分子中均为共价键，Na2O2中钠离子与过氧根离子之间为离子键，过氧根离子中氧原子之间为共价键，A不符合题意；B项，MgO由镁离子与氧离子构成，仅含离子键，Na2SO4中含离子键和共价键，HNO3分子中仅含共价键，B不符合题意；C项，NH4Cl中铵根离子与氯离子之间为离子键，铵根离子内部N原子与H原子之间形成共价键，KOH中钾离子与氢氧根离子之间形成离子键，O原子与H原子之间形成共价键，Na3PO4中钠离子与磷酸根离子之间形成离子键，P与O原子之间形成共价键，C符合题意；D项，HCl中仅含共价键，Al2O3和MgCl2中均仅含离子键，D不符合题意；故选C。 2．下列有关离子键与共价键的说法中，正确的是 A．非金属元素组成的化合物中不可能有离子键 B．共价键通过原子之间得失电子形成 C．单质中一定没有离子键，一定有共价键 D．共价化合物中一定没有离子键 【答案】D 【解析】A项，非金属元素组成的化合物中可能有离子键，比如氯化铵，故A错误；B项，共价键通过原子之间共用电子形成，不是得失电子，故B错误；C项，单质中一定没有离子键，可能没有共价键，比如稀有气体单质没有共价键，故C错误；D项，共价化合物中一定没有离子键，一定有共价键，故D正确。故选D。 二、共价键的分类 1．分类依据及类型 分类依据 类型 形成共价键的原子轨道重叠方式 σ键 电子云“头碰头”重叠 π键 电子云“肩并肩”重叠 形成共价键的电子对是否偏移 极性键 共用电子对发生偏移，可能为σ键或π键 非极性键 共用电子对不发生偏移，可能为σ键或π键 原子间共用电子对的数目 单键 原子间有一对共用电子对，为σ键 双键 原子间有两对共用电子对，为1个σ键，1个π键 三键 原子间有三对共用电子对，为1个σ键，2个π键 2．σ键和π键比较 σ键 π键 定义 未成对电子的原子轨道采取“头碰头”的方式重叠形成的共价键 未成对电子的原子轨道采取“肩并肩”的方式重叠形成的共价键 类型 s−s σ键、s−p σ键、p−p σ键 p−p π键 特征 原子轨道重叠部分沿键轴呈轴对称 原子轨道重叠部分分别位于两原子核构成平面的两侧，互为镜像对称 键的性质 σ键可沿键轴自由旋转，不易断裂 π键不能旋转，易断裂 存在的情况 能单独存在，可存在于任何含共价键的分子中 不能单独存在，必须与σ键共存，可存在于双键和三键中 实例 CH4中只有σ键 CH2=CH2中既含有1个σ键和1个π键 示意图 3．大π键（(离域π键)）简介 （1）含义：大π键一般是三个或多个原子间形成的，是未杂化轨道中原子轨道“肩并肩”重叠形成的π键。 （2）表达式：Π。其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数。 （3）判断：一般对于多电子的粒子，若中心原子的杂化不是sp3杂化，中心原子与配位原子可能形成大π键。 （4）示例：Π，CH2==CH—CH==CH2：Π，NO：Π，SO2：Π，O3：Π，CO：Π。 苯分子中的6个碳原子都以σ键与氢原子结合，每个碳原子再以2个σ键与其他碳原子结合，形成了一个以6个碳原子为中心的大π键，这种结构使任意两个相邻碳原子间共价键的键能和核间距离完全相同。 实践应用 1．下列物质的分子中既有σ键又有π键，并含有非极性键的是 ①NH3    ②N2    ③H2O    ④HCl    ⑤C2H4    ⑥C2H2 A．②⑤⑥ B．①②⑤⑥ C．②③④ D．②④⑥ 【答案】A 【解析】①NH3分子中只有N-H键；②N2分子中有氮氮三键，为非极性键，既有σ键又有π键；③H2O分子中只有O-H键；④HCl分子中有H-Cl键；⑤C2H4分子中有碳碳双键；为非极性键，既有σ键又有π键；⑥C2H4分子中有碳碳三键，为非极性键，既有σ键又有π键；所以②⑤⑥分子中既有σ键又有π键；并含有非极性键，故答案选A。 2．下列有关σ键和π键的说法错误的是 A．在某些分子中，化学键可能只有π键而没有σ键 B．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键 C．σ键的特征是轴对称，π键的特征是镜面对称 D．含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者 【答案】A 【解析】A．共价键中一定含σ键，则在分子中，化学键可能只有σ键，而没有π键，A错误；B．原子形成分子，优先头碰头重叠，则先形成σ键，可能形成π键，B正确；C．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，C正确；D．π键不稳定，易断裂，则含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者，D正确；故选A。 考点一 共价键的形成及饱和性和方向性 【例1】共价键具有饱和性和方向性，下列有关叙述中，不正确的是 A．共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的 B．共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的 C．共价键的方向性决定了分子的空间结构 D．键角是两个相邻共价键之间的夹角，不能说明共价键有方向性 【答案】D 【解析】A．一般地，原子的未成对电子一旦配对成键，就不再与其他原子的未成对电子配对成键，故成键原子的未成对电子数决定了该原子形成的共价键数量，即饱和性，A项正确；B．形成共价键时，为了达到原子轨道的最大重叠程度，成键的方向与原子轨道的伸展方向就存在着必然的联系，则共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的，B项正确；C．共价键的方向性决定了所形成分子的空间结构，C项正确；D．键角是两个相邻共价键之间的夹角，能说明共价键有方向性，D项错误；故本题选D。 【变式1-1】下列说法正确的是 A．若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的方向性 B．s轨道和p轨道重叠可以形成π键 C．共价键是通过原子轨道重叠并共用电子对而形成的，所以共价键有饱和性 D．C2H4与Cl2的加成反应过程中，C2H4涉及σ键和π键断裂 【答案】C 【解析】A．硫原子最外层只有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，其氢化物只能是H2S，写成H3S分子，违背了共价键的饱和性，故A错误；B．s轨道和p轨道只能头碰头重叠，只能形成σ键，故B错误；C．共价键是通过原子轨道重叠并共用电子对形成的，取决于成键原子最外层不成对电子数，所以共价键具有饱和性，故C正确；D．C2H4与Cl2的加成反应只有C2H4中π键断裂其他σ键不断裂，故D错误；选C。 【变式1-2】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，这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 【答案】C 【解析】s轨道是球形对称,所以s-s σ键无方向性,其他所有的共价键都有方向性。共价键的饱和性决定组成分子的原子间的数量关系，共价键的方向性决定分子的空间结构。 考点二 极性共价键与非极性共价键 【例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．烷烃为饱和烃，所有的化学键均为σ键，A正确；B．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．乙烯中含碳碳非极性键和碳氢极性键，C正确；D．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。 【变式2-1】下列说法正确的是 A．H2O2、N2H4分子中只含有极性共价键 B．NH4NO3晶体中含共价键，是共价化合物 C．2个原子形成的多重共价键中，可能有一个或多个σ键和π键 D．某化合物熔融状态能导电，可以证明该化合物内一定存在离子键 【答案】D 【解析】H2O2的结构式为H—O—O—H，含有极性共价键和非极性共价键，N2H4中也是含有极性共价键和非极性共价键，故A错误；硝酸铵是离子化合物，含有离子键和共价键，故B错误；C．σ键是头碰头形成的，两个原子之间只能形成一个，原子轨道杂化的对成性很高，一个方向上只可能有一个杂化轨道，所以最多有一个σ键，故C错误；离子化合物在熔融状态下导电，共价化合物在熔融状态下不导电，故D正确。 【变式2-2】次氯酸光照分解反应(2HClO2HCl+O2↑)，下列说法正确的是 A．断裂离子键，形成极性共价键和非极性共价键 B．断裂极性共价键和离子键，形成极性共价键 C．断裂极性共价键，形成极性共价键和非极性共价键 D．断裂非极性共价键，形成极性共价键和非极性共价键 【答案】C 【解析】次氯酸（HClO）分子中H与O、O与Cl均为极性共价键，分解反应中，Cl-O极性共价键断裂，生成HCl和O2，形成H-Cl极性共价键和O-O非极性共价键，则断裂极性键并形成极性与非极性键，选C。 考点三 共价键的键能与键长（稳定性） 【例3】关于键长、键能和键角，下列说法正确的是 A．C≡C 键的键能等于C—C键键能的三倍 B．N2 的 N≡N 键非常牢固，不易断裂 C．CN)2分子(结构式为 N≡C C≡N )中 N ≡ C 键的键长大于 C—C 键的键长 D．白磷( P4 )分子呈正四面体结构，其键角为 109°28′ 【答案】B 【解析】A．碳碳三键中两个是π键，一个是σ键，碳碳单键是σ键，C≡C的键能小于C-C的键能的三倍，故A错误；B．氮分子中的N≡N键的键能较大，使得N≡N键非常牢固，不易断裂，故B正确；C．同一周期元素中，原子半径随着原子序数的增大而减小，原子半径越大其形成的共价键的键长越长，碳原子半径大于氮原子，所以氰分子中C≡N键长小于C≡C键长，而C≡C键长又小于C C 键的键长，因此N≡C 键的键长小于 C C 键的键长，故C错误；D．白磷的分子的结构为，白磷分子呈正四面体，键角60°，故D错误；故选B。 【变式3-1】下列说法中，错误的是 A．键能是衡量化学键稳定性的参数之一，键能越大，则化学键就越牢固 B．键长与共价键的稳定性没有关系 C．键角是两个相邻共价键之间的夹角，说明共价键有方向性 D．共价键是通过原子轨道重叠并共用电子对而形成的，所以共价键有饱和性 【答案】B 【解析】A．键能指气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量，键能越大，意味着化学键越稳定，越不容易被打断，A正确；B．键长是形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，往往键能越大，共价键越稳定，B错误；C．相邻两个共价键之间的夹角称为键角，多原子分子的键角一定，说明共价键具有方向性，C正确；D．元素的原子形成共价键时，当一个原子的所有未成对电子和另一些原子中自旋方向相反的未成对电子配对成键后，就不再跟其它原子的未成对电子配对成键，例如H2O分子中，O原子有两个未成对电子，它只能跟两个H原子的未成对电子配对，因此，共价键具有饱和性，D正确；故选B。 【变式3-2】键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是 A．键角是描述分子空间构型的重要参数 B．因为H—O键的键能小于H—F键的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱 C．水分子可表示为H—O—H，分子中的键角为180° D．H—O键的键能为463 kJ·mol－1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×463 kJ 【答案】A 【解析】H—O键、H—F键的键能依次增大，意味着形成这些键时放出的能量依次增大，化学键越来越稳定，O2、F2与H2反应的能力逐渐增强，B项错误；水分子呈V形，键角为104.5°，C项错误；D项中H—O键的键能为463 kJ·mol－1，指的是断开1 mol H—O键形成气态氢原子和气态氧原子所需吸收的能量为463 kJ，18 g H2O即1 mol H2O中含2 mol H—O键，断开时需吸收2×463 kJ的能量形成气态氢原子和气态氧原子，再进一步形成H2和O2时，还需释放出一部分能量，故D项错误。 考点四 σ键和π键与判断 【例4】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。 【变式4-1】下列说法正确的是 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有σ键，而烯烃还含有π键 C．p电子与p电子不能形成σ键 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 【答案】B 【解析】A．在气体单质分子中，可能存在σ键（如H2、Cl2）、π键（如N2），也可能不存在化学键（如稀有气体），A错误；B．烯烃中含有碳碳双键，其中一个是π键，因π键易断裂，故烯烃的化学性质较活泼，B正确；C．p电子与p电子轨道头碰头可形成σ键，如Cl2分子中的共价键为p-pσ键，C错误；D．共价键的方向性决定分子的空间结构，饱和性决定分子中各原子的数量关系，D错误；故选B。 【变式4-2】下列有关化学键类型的叙述正确的是 A．化合物NH5所有原子最外层均满足2个或8个电子的稳定结构，则1 mol NH5中含有5NA个N—H σ键(NA表示阿伏加德罗常数的值) B．乙烯酮的结构简式为CH2=C=O，其分子中含有极性共价键和非极性共价键，且σ键与π键数目之比为1∶1 C．已知乙炔的结构简式为CH≡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 【答案】D 【解析】NH5即NH4H，为离子化合物，1 mol NH5中含有4NA个σ键，还含有离子键，A项错误；乙烯酮分子中σ键与π键之比为2∶1，B项错误；1个乙炔分子中存在3个σ键和2个π键，C项错误。 基础达标 1．下列物质中，含有非极性共价键的是 A．NH4Cl B．CO2 C．Ca(OH)2 D．H2O2 【答案】D 【答案】A．NH4Cl中只含有N—H极性共价键，A错误；B．二氧化碳含有碳氧极性共价键，B错误；C．氢氧化钙含有离子键和氢氧极性共价键，C错误；D．过氧化氢中含有氢氧极性共价键和氧氧非极性共价键，D正确； 2．下列说法不正确的是 A．共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的 B．乙烯分子中的键关于镜面对称 C．共价键的饱和性决定了分子内部原子的数量关系 D．烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中的键比烯烃中的键稳定 【答案】D 【解析】A．一般地，原子的未成对电子一旦配对成键，就不再与其他原子的末成对电子配对成键了，故原子的未成对电子数目决定了该原子形成的共价键具有饱和性，这一饱和性也就决定了该原子成键时最多连接的原子数，A正确；B．乙烯分子中的π键“肩并肩”重叠，关于镜面对称，B正确；C．根据以上分析A项可知，C正确；D．烯烃比烷烃活泼是因为烯烃中的π键比较活泼，D错误；答案选D。 3．下列说法正确的是 A．离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力 B．NH4NO3晶体中含共价键，是共价化合物 C．H2O2、N2H4分子中只含有极性共价键 D．某化合物熔融状态能导电，可以证明该化合物内一定存在离子键 【答案】D 【解析】　离子键是阴、阳离子间的静电作用，包括引力和斥力，故A错误；硝酸铵是离子化合物，含有离子键和共价键，故B错误；H2O2的结构式为H—O—O—H，含有极性共价键和非极性共价键，N2H4中也是含有极性共价键和非极性共价键，故C错误；离子化合物在熔融状态下导电，共价化合物在熔融状态下不导电，故D正确。 4．下列关于共价键的描述正确的是 A．p-pσ键与p-pπ键的对称性相同 B．HCl分子中的共价键是s-pσ键 C．CH2=CHCN分子中σ键与π键数目之比为6∶1 D．气体单质中一定存在σ键，可能存在π键 【答案】B 【解析】A项，p-pσ键是“头对头”重叠，属于轴对称，p-pπ键是“肩并肩”重叠，属于镜面对称，二者的对称性不相同，A不正确；B项，HCl分子中的共价键是由H原子的1s电子与Cl原子的3p电子形成的σ键，是s-pσ键，B正确；C项，CH2=CHC≡N分子中含有6个σ键和3个π键，σ键与π键数目之比为2∶1，C不正确；D项，稀有气体为单原子分子，不存在共价键，所以没有σ键、π键，D不正确；故选B。 5．有关CH2===CH—C≡N分子中所含化学键数目的说法正确的是 A、 A．3个σ键，3个π键 B．4个σ键，3个π键 B、 C．6个σ键，2个π键 D．6个σ键，3个π键 【答案】D 【解析】共价单键为σ键，双键中含1个σ键和1个π键，三键中含1个σ键和2个π键，故CH2===CH—C≡N分子中含6个σ键和3个π键。 6．下列说法不正确的是 A．双键、叁键都含有π键 B．成键原子间原子轨道重叠愈多，共价键愈牢固 C．因每个原子未成对电子数是一定的，故配对原子个数也一定 D．每一个原子轨道在空间都具有自己的方向性 【答案】D 【解析】A．双键、三键中均只含1个σ键，其余为π键，所以双键中一定有一个σ键、一个π键，三键中一定有一个σ键、两个π键，故A正确；B．成键原子间原子轨道重叠越多，成键原子间的距离越小，则键长越短，键越牢固，故B正确；C．每个原子所能提供的未成对电子的数目是一定的，因此在共建键的形成过程中一个原子含有几个未成对电子，通常就能与其他原子的未成对电子配对形成共价键，所以与其配对的原子个数也一定，这是共价键的饱和性，故C正确；D．s轨道的形状是球形对称的，它无方向性，故D错误；故选D。 7．下列有关共价键的键参数的说法不正确的是 A．CH4、C2H4、CO2分子中的键角依次增大 B．HF、HCl、HBr分子中的键长依次增长 C．H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小 D．分子中共价键的键能越大，分子的熔、沸点越高 【答案】D 【解析】A项，三者的键角分别为109.5°、120°、180°，依次增大，A项正确。B项，因为F、Cl、Br的原子半径依次增大，故三者与H形成共价键的键长依次增长，B项正确。C项，O、S、Se的原子半径依次增大，故三者与H形成共价键的键长依次增长，键能依次减小，C项正确。D项，分子的熔、沸点与分子间作用力有关，与共价键的键能无关，D项错误。故选D。 8．下列对分子中σ键重叠方式的分析不正确的是 A B C D H2 HCl Cl2 ClF 两个氢原子的s轨道重叠 氢原子的s轨道和氯原子的p轨道重叠 一个氯原子的s轨道和另一个氯原子的p轨道重叠 氯原子的p轨道和氟原子的p轨道重叠 【答案】C 【解析】A、氢气全部是s轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的，选项A正确；B、氯化氢中氢原子提供s轨道电子，氯原子提供p轨道电子，选项B正确；C、氯气全部是p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的，选项C不正确；D、ClF全部是p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的，选项D正确。故选C。 9．下列说法不正确的是 A．π键是原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠而形成的 B．2个原子形成的多重共价键中，只能有一个是σ键，而π键可以是一个或多个 C．s电子与s电子间形成的键是σ键，p电子与p电子间形成的键是π键 D．共价键一定有原子轨道的重叠 【答案】C 【解析】A．原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键；以“肩并肩”方式相互重叠形成的共价键为π键。故A正确；B．σ键是头碰头形成的，两个原子之间能形成一个，原子轨道杂化的对成性很高，一个方向上只可能有一个杂化轨道，所以最多有一个，故B正确；C．当pp电子云头碰头重叠时，形成σ键；肩并肩重叠时，形成π键，故C错误；D．原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键；以“肩并肩”方式相互重叠形成的共价键为π键，所以共价键一定有原子轨道的重叠，故D正确。故选C。 10．下列有关共价键的键参数的说法不正确的是 A．CH4、C2H4、CO2分子中的键角依次增大 B．HF、HCl、HBr分子中的键长依次增长 C．H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小 D．分子中共价键的键能越大，分子的熔、沸点越高 【答案】D 【解析】A．三者的键角分别为109°28′、120°、180°，依次增大，A正确；B．因为F、Cl、Br的原子半径依次增大，故与H形成的共价键的键长依次增长，B正确；C．O、S、Se的原子半径依次增大，故与H形成的共价键的键长依次增长，键能依次减小，C正确；D．分子的熔、沸点与分子间作用力有关，与共价键的键能无关，D错误；故选D。 11．下列说法正确的是 A．键角越大，该分子越稳定 B．CH4、CCl4中键长相等，键角不同 C．C=C键的键能是C—C键的2倍 D．共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定 【答案】D 【解析】A．键角是描述分子空间构型的参数，与分子的稳定性无关，A错误；B．键长是两个成键原子的平均核间距、氯原子半径大于氢原子半径，则CH4中C—C键键长小于CCl4中C—Cl键键长，B错误；C．C=C键含有1个σ键和1个π键，C—C键为σ键，C=C键的键能小于C—C键键能的2倍，C错误；D．共价键的牢固程度决定了含有该键的分子的稳定性。共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定，D正确；故选D。 综合应用 12．某些化学键的键能如下 键长 H-H Cl-Cl Br-Br I-I H-Cl H-Br H-I 键能kJ/mol 436 243 193 151 431 356 299 A．1molH2分别与Cl2、Br2、I2反应，则在碘中完全反应放出的热量最多 B．1molH2与足量的Cl2完全反应，放出的热量是248kJ C．H-F键的键能大于431kJ/mol D．稳定性最强的是H-Cl键 【答案】C 【解析】A．1molH2分别与Cl2、Br2、I2反应，生成2molHCl、HBr和HI，根据ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和可知，生成2molHCl放热183kJ，生成2molHBr放热83kJ，生成2molHI放热11kJ，则在Cl2中完全反应放出的热量最多，A错误；B．1molH2与足量的Cl2完全反应，放出热量183kJ，B错误；C．原子半径Cl>F，则键长H-F<H-Cl，共价键键长越短，键能越大，则H-F键的键能大于431kJ/mol，C正确；D．根据C中分析可知，H-X键中，稳定性最强的化学键是H-F键，D错误；故答案选C。 13．氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，其性质与卤素气体单质相似，氰气可用于有机合成、制农药，也可用作消毒、杀虫的熏蒸剂等。下列叙述正确的是 A．在所有气体单质分子中，一定有键，可能有键 B．氰气分子中键的键长大于键的键长 C．1个氰气分子中含有3个键和4个键 D．(CN)2不能与氢氧化钠溶液发生反应 【答案】C 【解析】A．稀有气体为单原子分子，不存在化学键，A错误；B．成键原子半径越小，键长越短，氮原子半径小于碳原子半径，故N≡C键比C—C键的键长短，B错误；C．单键为σ键、三键为1个σ键和2个π键，氰气的结构式为N≡C—C≡N，1个氰气分子中含有3个σ键和4个π键，C正确；D．卤素单质能与氢氧化钠溶液反应，氰气性质与卤素气体单质相似，则氰气能与氢氧化钠溶液反应，D错误；故选C。 14．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。 15．键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是 A．在分子中，两个成键原子间的距离叫做键长 B．AB2型分子的键角均为180° C．C—C键的键能为347.7 kJ/mol，但C=C键的键能小于347.7×2 kJ/mol D．H—Cl键的键能为431.8kJ/mol，故HCl分解成1molH2和1molCl2时，消耗的能量为863.6kJ 【答案】C 【解析】A．键长是指两个原子核间的平均间距，故A错误；B．AB2型分子可能是直线型如二氧化碳，键角为，也可能使V型，如OF2，键角约为104°，故B错误；C．C—C键为σ键，C=C中有一个是σ键、一个π键，π键键能小于σ键能，故C=C键的键能小于347.7×2 kJ/mol，故C正确；D．H—Cl键的键能为431.8kJ/mol，2molHCl分解成2molH和2molCl时，消耗的能量为863.6kJ，故D错误；故选C。 拓展培优 16．下列说法错误的是 A．键能：C—H>Si—H，因此CH4比SiH4稳定 B．沸点：CH3COOH>C4H10，因为CH3COOH分子间范德华力更强 C．键角：NH3>PH3，因为NH3的成键电子对间的排斥力更大 D．极性：F—C>Cl—C，因此酸性CF3COOH>CCl3COOH 【答案】B 【解析】A．键能：C—H>Si—H，则破坏C-H键所需的能量比Si-H大，因此CH4比SiH4稳定，A正确； B．CH3COOH分子间不仅存在范德华力，还存在分子间的氢键，所以沸点：CH3COOH>C4H10，主要是因为CH3COOH分子间能形成氢键，B错误；C．NH3和PH3分子中，N、P原子的最外层都只有1个孤电子对，键角：NH3>PH3，原因是NH3的成键电子对间的排斥力更大，C正确；D．极性：F—C>Cl—C，使CF3COOH分子中羧基的极性强于CCl3COOH分子中羧基的极性，因此酸性CF3COOH>CCl3COOH，D正确；故选B。 17．已知H—H的键能为436 kJ·mol－1，O==O的键能为497.3 kJ·mol－1，Cl—Cl的键能为242.7 kJ·mol－1，N≡N的键能为946 kJ·mol－1，则下列叙述中正确的是 A．N—N的键能为×946 kJ·mol－1＝315.3 kJ·mol－1 B．氮气分子中的共价键的键长比氢气分子中的短 C．氧气分子中氧原子是以共价单键结合的 D．氮气分子比氯气分子稳定 【答案】D 【解析】在N2分子中，N原子间以N≡N结合，N≡N的键能与N—N的键能不是简单的线性关系，A项错误；共价键的键长和成键原子的半径有关，由于原子半径r(H)<r(N)，所以H—H的键长小于N≡N，B项错误；氧气分子中的化学键由一个σ键和一个π键组成，C项错误；由于N≡N的键能很大，所以N2比Cl2稳定。 18．N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，·表示对应原子提供的电子。下列说法错误的是（ ） A．N2分子与CO分子中都含σ键和π键 B．N2分子与CO分子中的π键不完全相同 C．电负性：C<O D．N2分子中含有2个π键，CO分子中含有1个π键 【答案】D 【解析】从题图可以看出，N2分子与CO分子均含有1个σ键和2个π键，A项正确、D项错误；N2分子中的π键是由每个氮原子各提供一个p电子以“肩并肩”的方式形成的，而CO分子中的一个π键是由O原子单方面提供电子对形成的，B项正确；同一周期元素从左到右，电负性逐渐增大，故电负性：C<O，C项正确。 19．下列说法正确的是 A．键和键比例为7：1 B．某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ/mol)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3+ C．共价键的键长越短，形成的共价键键能就一定越大 D．1个S原子最多只能与2个H原子结合形成H2S分子，是由共价键的饱和性决定的 【答案】D 【解析】A．单键为σ键，双键为1个σ键、1个π键，结构中共有16个单键、2个双键，即18个σ键、2个π键，σ键和π键比例为9:1，A错误；B．该元素第三电离能剧增，最外层应有2个电子，表现为+2价，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+，B错误；C．原子间共用电子对数目相同的共价键，键长越短、键能越大，如氮氮三键的键长小于碳碳三键的键长，氮氮三键的键能大于碳碳三键的键能，氮氮三键的键长大于O—H键的键长，但氮氮三键的键能大于O—H键的键能，C错误；D．硫原子最外层有6个电子，有2个未成对电子，1个S原子最多只能与2个H原子结合形成H2S分子，是由共价键的饱和性决定的，D正确；答案选D。 20．W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相邻，W的核外电子数与X的价层电子数相等，Z2是氧化性最强的单质，4种元素可形成离子化合物。下列说法正确的是 A．分子的极性：WZ3<XZ3 B．第一电离能：X<Y<Z C．氧化性：X2Y3<W2Y3 D．键能：X2<Y2<Z2 【答案】A 【解析】A．由分析可知，W为B，X为N，Z是F，WZ3为BF3，XZ3为NF3，其中前者的价层电子对数为3，空间构型为平面三角形，为非极性分子，后者的价层电子对数为4，有一对孤电子对，空间构型为三角锥形，为极性分子，则分子的极性：WZ3<XZ3，A正确；B．由分析可知，X为N，Y为O，Z是F，同一周期越靠右，第一电离能越大，但是N的价层电子排布式为2s22p3，为半满稳定结构，其第一电离能大于相邻周期的元素，则第一电离能：Y<X<Z，B错误；C．由分析可知，W为B，X为N，Y为O，则X2Y3为N2O3，W2Y3为B2O3，两种化合物中N和B的化合价都是+3价，但是N的非金属性更强一些，故N2O3的氧化性更强一些，C错误；D．由分析可知，X为N，Y为O，Z是F，其中N对应的单质为氮气，其中包含三键，键能较大，D错误；故选A。 21．回答下列问题： （1）1molCO2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：N2O4(l)＋2N2H4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH=-1038.7kJ·mol-1，若该反应中有4molN—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）1mol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 molCO2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，故此处填1：2；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，故此处填1：1； （3）反应中有4mol N—H键断裂，即有1mol N2H4参加反应，则生成N2 1.5mol，1个N2中含2个π键，故形成的π键有3mol； （4）设分子式为CmHn，则6m＋n=16，结合n≤2m+2，讨论得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，故此处填5：1； （5）乙醛的结构简式为，1个乙醛中含6个σ键，故1 mol乙醛中含有σ键6 mol，即6NA个，CO(NH2)2的结构简式为，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，因此四种分子中共价键的极性：HF＞H2O＞NH3＞CH4。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $