内容正文:
第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
第1课时 共价键
1.A 氢原子和氟原子的核外电子排布式分别为1s1和1s22s22p5,由此可以看出,氢原子的1s轨道和氟原子的2p轨道上各有一个未成对电子,故两者在形成氟化氢分子时,形成共价键的原子轨道是氟原子的2p轨道和氢原子的1s轨道。
2.A 由共价键的饱和性可知,C、Si均形成4个共价键,H、Cl均形成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个氢原子形成1个单键,则每个氧原子形成3个共价键,与其饱和性不相符。
3.C 共价键的方向性决定了分子中共价键之间的夹角。
4.C CH3COOH分子中,羧基的碳氧双键中含有π键,A错误;N2H4的结构式为,分子中含有5个σ键,B错误;NaClO含有离子键和共价键,NaCl只含有离子键,都是离子化合物,所含的化学键类型不同,D错误。
5.D HCl、HF分子中都含有H原子,s电子云与p电子云形成s-p σ键,A、B项不符合题意;CO2分子中含有CO,有p—p π键存在,C项不符合题意;SCl2(Cl—S—Cl)分子中只存在2个p-p σ键(S—Cl),D项符合题意。
6.D 共价单键均为σ键,共价双键中含一个σ键和一个π键,共价三键中含一个σ键和两个π键,故CH2CH—C≡N分子中含6个σ键和3个π键。
7.A 图2中,1s轨道沿非x轴方向与2px轨道重叠,重叠程度小,不能形成共价键,且不存在s-p π键,B错误;电子在题图1中的阴影区域出现的概率最大,是电子云最密集的区域,C错误;p轨道若以“头碰头”方式重叠可形成σ键,若以“肩并肩”方式重叠可形成π键,D错误。
8.D 由有机物的结构可知,该分子中σ键数目为16个,π键数目为2个,选D。
9.B 丁烯二酸的结构可写为,单键均为σ键,双键有一个σ键和一个π键,可知,σ键个数为11,π键个数为3。
10.B 三硫化四磷分子中全部为单键,且各原子的最外层均已达到了8电子的稳定结构,P元素原子可形成3个共价键,S元素原子可形成2个共价键,因此一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数为=9个。
11.D 单键均为σ键,双键中有一个σ键和一个π键,由有机物的结构可知,该分子中σ键数目为19,π键数目为3,个数之比为19∶3。
12.(1)①s-s σ H2 ②s-p σ HCl ③p-p σ Cl2
④pz-pz π N2 ⑤py-py π N2 (2)5∶1
(3)6NA(或3.612×1024) 7
(4)CH4>NH3>H2O>HF
解析:(2)设分子式为CmHn,则12m+n=28,则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,个数之比为5∶1。(3)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。(4)CH4、NH3、H2O、HF中的σ键数目分别为4、3、2、1,故σ键数目由多到少的顺序是CH4>NH3>H2O>HF。
13.(1)1∶2 (2)1∶2 1∶1 (3)3d64s2 (4)3
解析:X、Y、Z、W分别为C、N、S、Fe。(1)N2中有N≡N,其中有1个σ键、2个π键。(2)元素X的一种氧化物CO和CN-与N2结构相似,推知CO的结构式为C≡O,含有1个σ键、2个π键;CN-的结构式为[C≡N]-,HCN的结构式为H—C≡N,HCN中σ键与π键均为2个。(3)铁的原子序数为26,其基态原子的价层电子排布式为3d64s2。(4)由题图可看出每个碳原子能与三个碳原子形成单键,故能形成3个σ键。
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第1课时 共价键
题组一 共价键的形成与特征
1.(教材改编题)在氟化氢分子中,形成共价键的原子轨道是( )
A.氟原子的2p轨道和氢原子的1s轨道
B.氟原子的2p轨道和氢原子的2p轨道
C.氟原子的2s轨道和氢原子的1s轨道
D.氟原子的3p轨道和氢原子的2s轨道
2.下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是( )
A.H2O2:H—OO—H
B.N2H4:
C.C2H5SH:
D.SiHCl3:
3.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
题组二 共价键的类型及判断
4.下列关于化学键叙述正确的是( )
A.CH3COOH分子中只有σ键
B.一个N2H4分子中有4个σ键
C.用电子云轮廓图表示H—H的s-s σ键形成的示意图:
D.NaClO和NaCl均为离子化合物,它们所含的化学键类型相同
5.(2025·杭州师大附中高二检测)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.下列有关CH2CH—C≡N分子所含共价键数目的说法正确的是( )
A.3个σ键,3个π键 B.4个σ键,3个π键
C.6个σ键,2个π键 D.6个σ键,3个π键
7.(2025·淄博实验中学高二期末)观察如图所示原子轨道重叠情况,下列说法正确的是( )
A.s轨道与p轨道取向适当时发生重叠可形成σ键(如图1)
B.s轨道与p轨道取向适当时发生重叠可形成π键(如图2)
C.图1中阴影区域的电子云最稀疏
D.只有s轨道与p轨道可形成σ键,p轨道之间只能形成π键
8.某有机物的结构简式为,该分子中σ键与π键的个数比为( )
A.9∶1 B.15∶1
C.7∶1 D.8∶1
9.丁烯二酸(HOOCCHCHCOOH)分子结构中含有σ键、π键的个数分别是( )
A.4个σ键,1个π键 B.11个σ键,3个π键
C.4个σ键,3个π键 D.9个σ键,5个π键
10.对三硫化四磷分子的结构研究表明,该分子中全部为单键,且各原子的最外层均已达到了8个电子的稳定结构。则一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数是( )
A.7个 B.9个
C.19个 D.不能确定
11.(2025·驻马店高二月考)某有机物的结构简式为,该分子中σ键与π键的个数之比为( )
A.9∶1 B.8∶1
C.7∶1 D.19∶3
12.回答下列问题:
(1)指出如图所表示的共价键类型的名称,并列举含有该共价键的一种物质,写出其分子式。
①图1 键, ;
②图2 键, ;
③图3 键, ;
④图4 键, ;
⑤图5 键, 。
(2)C、H两种元素形成的化合物其相对分子质量为28,该分子中σ键与π键的个数之比为 。
(3)1 mol乙醛()分子中含σ键的数目为 ,1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为 。
(4)CH4、NH3、H2O、HF分子中σ键由多到少的顺序是 。
13.(2025·长沙高二检测改编)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素,其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12,中子数为6;Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素;Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子,与Y不同族;W是一种常见元素,可以形成3种氧化物,其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体。
(1)Y2分子中存在的σ键和π键个数之比为 。
(2)元素X的一种氧化物XO和XY-与Y2结构相似,XO分子内σ键与π键个数之比为 。
X、Y与氢元素形成的一种化合物HXY分子中σ键与π键数目之比为 。
(3)W基态原子的价层电子排布式为 。
(4)元素X的一种单质是一种由单层X原子构成的平面结构新型材料,如图,1号X与相邻X形成σ键的个数为 。
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