2017-2018學(xué)年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵與分子間作用力 第1節(jié) 共價(jià)鍵模型教學(xué)案 魯科版選修3.doc
-
資源ID:6081750
資源大?。?span id="vd7b3r5" class="font-tahoma">278.50KB
全文頁(yè)數(shù):15頁(yè)
- 資源格式: DOC
下載積分:9.9積分
快捷下載

會(huì)員登錄下載
微信登錄下載
微信掃一掃登錄
友情提示
2、PDF文件下載后,可能會(huì)被瀏覽器默認(rèn)打開,此種情況可以點(diǎn)擊瀏覽器菜單,保存網(wǎng)頁(yè)到桌面,就可以正常下載了。
3、本站不支持迅雷下載,請(qǐng)使用電腦自帶的IE瀏覽器,或者360瀏覽器、谷歌瀏覽器下載即可。
4、本站資源下載后的文檔和圖紙-無水印,預(yù)覽文檔經(jīng)過壓縮,下載后原文更清晰。
5、試題試卷類文檔,如果標(biāo)題沒有明確說明有答案則都視為沒有答案,請(qǐng)知曉。
|
2017-2018學(xué)年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵與分子間作用力 第1節(jié) 共價(jià)鍵模型教學(xué)案 魯科版選修3.doc
第1節(jié) 共價(jià)鍵模型
[課標(biāo)要求]
1.知道共價(jià)鍵的主要類型σ鍵和π鍵。
2.能用鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角說明簡(jiǎn)單分子的某些性質(zhì)。
1.共價(jià)鍵:原子間通過共用電子形成的化學(xué)鍵。
2.共價(jià)鍵分為:σ鍵和π鍵;極性鍵和非極性鍵;單鍵、雙鍵和叁鍵。
3.共價(jià)鍵的特征:方向性和飽和性。
4.共價(jià)鍵的鍵參數(shù):鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角。
5.鍵能越大,鍵長(zhǎng)越短,形成的共價(jià)鍵越牢固,含有該鍵的分子越穩(wěn)定。
1.共價(jià)鍵的形成及本質(zhì)
概念
原子間通過共用電子形成的化學(xué)鍵
本質(zhì)
高概率地出現(xiàn)在兩個(gè)原子核之間的電子與兩個(gè)原子核之間的電性作用
形成
元素
通常是電負(fù)性相同或差值小的非金屬元素原子
表示
方法
用一條短線表示由一對(duì)共用電子所形成的共價(jià)鍵,如H—H、H—Cl;“===”表示原子間共用兩對(duì)電子所形成的共價(jià)鍵;“≡”表示原子間共用三對(duì)電子所形成的共價(jià)鍵
2.共價(jià)鍵的分類
(1)σ鍵和π鍵
①分類標(biāo)準(zhǔn):按電子云的重疊方式。
②σ鍵和π鍵:
共價(jià)鍵
σ鍵
原子軌道以“頭碰頭”方式相互重疊導(dǎo)致電子在核間出現(xiàn)的概率增大而形成的共價(jià)鍵。
π鍵
原子軌道以“肩并肩”方式相互重疊導(dǎo)致電子在核間出現(xiàn)的概率增大而形成的共價(jià)鍵。
(2)極性鍵和非極性鍵
①分類標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)共用電子對(duì)是否偏移。
②極性鍵和非極性鍵:
共價(jià)鍵
極性鍵
非極性鍵
形成元素
不同種元素
同種元素
共用電子的偏移
共用電子偏向電負(fù)性較大的原子
成鍵原子電負(fù)性相同,共用電子不偏移
原子電性
電負(fù)性較大的原子顯負(fù)電性,另一原子顯正電性
兩原子均不顯電性
3.共價(jià)鍵的特征
(1)飽和性:每個(gè)原子所能形成共價(jià)鍵的總數(shù)或以單鍵連接的原子數(shù)目是一定的。
(2)方向性:在形成共價(jià)鍵時(shí),原子軌道重疊愈多,電子在核間出現(xiàn)的概率愈大,所形成的共價(jià)鍵越牢固,因此,共價(jià)鍵將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成,這就是共價(jià)鍵的方向性。
1.σ鍵和π鍵的區(qū)別是什么?
提示:σ鍵是原子軌道“頭碰頭”重疊成鍵,π鍵是原子軌道“肩并肩”重疊成鍵。
2.σ鍵是否一定比π鍵強(qiáng)度大?
提示:否。
3.極性鍵和非極性鍵的區(qū)別是什么?
提示:前者成鍵的共用電子對(duì)發(fā)生偏移,后者成鍵的共用電子對(duì)不發(fā)生偏移。
1.共價(jià)鍵的分類歸納
分類標(biāo)準(zhǔn)
類 型
共用電子對(duì)數(shù)
單鍵、雙鍵、叁鍵
共用電子對(duì)是否偏移
極性鍵、非極性鍵
原子軌道重疊方式
σ鍵、π鍵
2.σ鍵與π鍵的比較
鍵類型
σ鍵
π鍵
原子軌道重疊方式
沿鍵軸方向“頭碰頭”重疊
沿鍵軸方向“肩并肩”重疊
原子軌道重疊部位
兩原子核之間,在鍵軸處
鍵軸上方和下方,鍵軸處為零
原子軌道重疊程度
大
小
鍵的強(qiáng)度
較大
較小
分類
ss,sp,pp
pp
化學(xué)活潑性
不活潑
較活潑
穩(wěn)定性
一般來說σ鍵比π鍵穩(wěn)定,但不是絕對(duì)的
3.單鍵、雙鍵、叁鍵和σ鍵、π鍵的關(guān)系
單鍵是σ鍵,雙鍵含1個(gè)σ鍵1個(gè)π鍵,叁鍵含1個(gè)σ鍵2個(gè)π鍵。
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“”)。
(1)共價(jià)鍵的本質(zhì)是一種靜電吸引作用。( )
(2)N2分子內(nèi)存在σ鍵和π鍵,H2分子內(nèi)只存在π鍵。( )
(3)Cl2分子內(nèi)存在非極性鍵,HCl分子內(nèi)存在極性鍵。( )
(4)兩個(gè)H原子和1個(gè)O原子結(jié)合生成H2O,表現(xiàn)了共價(jià)鍵的方向性。( )
答案:(1) (2) (3)√ (4)
2.下列物質(zhì)的分子中既含有σ鍵,又含有π鍵的是( )
①CH4?、贜H3?、跱2?、蹾2O2 ⑤C2H4?、轈2H2
A.①②③ B.③④⑤⑥
C.①③⑥ D.③⑤⑥
解析:選D 各種分子結(jié)構(gòu)式如下:HCHHH、HNHH、N≡N、H—O—O—H、HCHCHH、H—C≡C—H。單鍵均為σ鍵,一個(gè)雙鍵由一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵組成,一個(gè)叁鍵由一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵組成。
3.下列物質(zhì)中,只有極性鍵的是________,只有非極性鍵的是_______,既含有極性鍵,又含有非極性鍵的是_______。
①H2?、贖Cl?、跱H3?、蹾2O2?、軨O2?、轈Cl4?、逤2H6
解析:同種元素的原子間形成非極性鍵,不同種元素的原子間形成極性鍵,H2O2的2個(gè)氧原子間存在非極性鍵,C2H6分子中碳原子間存在非極性鍵。
答案:②③⑤⑥?、佟、堍?
[方法技巧]
(1)判斷σ鍵和π鍵的方法:看兩個(gè)成鍵原子間形成的是單鍵、雙鍵或叁鍵。
(2)判斷極性鍵和非極性鍵的方法:看兩個(gè)成鍵原子是否屬于同種元素。
1.三個(gè)重要的鍵參數(shù)
鍵參數(shù)
概 念
作 用
鍵能
在101.3 kPa、298 K條件下,斷開1 mol AB(g)分子中的化學(xué)鍵,使其分別生成氣態(tài)A原子和氣態(tài)B原子所吸收的能量。用EA-B表示
鍵能的大小可定量地表示化學(xué)鍵的強(qiáng)弱程度。鍵能越大,共價(jià)鍵越牢固。含有該鍵的分子越穩(wěn)定
鍵長(zhǎng)
兩個(gè)成鍵原子的原子核間的距離
兩原子間的鍵長(zhǎng)越短,化學(xué)鍵越強(qiáng),鍵越牢固。鍵長(zhǎng)是影響分子空間構(gòu)型的因素之一
鍵角
在多原子分子中,兩個(gè)化學(xué)鍵的夾角
鍵角是影響分子空間構(gòu)型的重要因素
2.常見分子的鍵角及空間構(gòu)型
分子
鍵角
空間構(gòu)型
CO2
180
直線形
H2O
104.5
V形
NH3
107.3
三角錐形
[特別提醒]
(1)對(duì)鍵能的概念把握不準(zhǔn),容易忽略鍵能概念中的前提條件——?dú)鈶B(tài)原子。
(2)同種元素原子形成的化學(xué)鍵的鍵能相比較,則有E(叁鍵)>E(雙鍵)>E(單鍵)。
1.如何判斷鍵能大?。?
提示:一般地說,鍵長(zhǎng)越短,鍵能越大,即成鍵原子間的核間距越短,亦即成鍵原子的原子半徑越小,鍵能越大。
2.分子的空間構(gòu)型與哪些鍵參數(shù)有關(guān)?
提示:鍵長(zhǎng)和鍵角。
1.鍵參數(shù)
(1)鍵能:
①鍵能單位為kJmol-1;
②形成化學(xué)鍵時(shí)通常放出能量,鍵能通常取正值;
③鍵能越大,即形成化學(xué)鍵時(shí)放出的能量越多,意味著這個(gè)化學(xué)鍵越穩(wěn)定,越不容易斷開。
(2)鍵長(zhǎng):鍵長(zhǎng)越短,往往鍵能越大,共價(jià)鍵越穩(wěn)定。
(3)鍵角:鍵角常用于描述多原子分子的空間構(gòu)型。如三原子分子CO2的結(jié)構(gòu)式為O===C===O,鍵角為180,為直線形分子;又如,三原子分子H2O中的鍵角為104.5,是一種V形(角形)分子;四原子分子NH3中的鍵角是107.3,分子呈三角錐形;五原子分子CH4中的鍵角是109.5,分子呈正四面體。
2.鍵參數(shù)與分子性質(zhì)的關(guān)系
1.用“>”或“<”填空。
(1)比較鍵能大?。?
①C—H____N—H____H—O;②H—F____H—Cl。
(2)比較鍵長(zhǎng)大?。?
①C—H____N—H____H—O;②H—F____H—Cl。
(3)比較鍵角大?。?
①CO2____NH3;②H2O____NH3。
答案:(1)①<?。肌、冢尽?2)①>?。尽、冢?
(3)①>?、冢?
2.N≡N的鍵能為945 kJmol-1,N—N單鍵的鍵能為160 kJmol-1,計(jì)算說明N2中的______鍵比______鍵穩(wěn)定(填“σ”或“π”)。
解析:N≡N中有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵,其中σ鍵的鍵能是160 kJmol-1,則π鍵鍵能= kJmol-1=392.5 kJmol-1,鍵能越大,共價(jià)鍵越穩(wěn)定,故π鍵比σ鍵穩(wěn)定。
答案:π σ
1.化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成,化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)本質(zhì)上來源于舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成時(shí)鍵能的變化。因此,鍵能是與化學(xué)反應(yīng)中能量變化有關(guān)的物理量。
2.當(dāng)舊化學(xué)鍵斷裂所吸收的能量大于新化學(xué)鍵形成所放出的能量時(shí),該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),反之則為放熱反應(yīng)。
3.ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和。ΔH<0為放熱反應(yīng),ΔH>0為吸熱反應(yīng)。
1.已知H—H鍵的鍵能為436 kJmol-1,H—N鍵的鍵能為391 kJmol-1,根據(jù)熱化學(xué)方程式N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92 kJmol-1,則N≡N鍵的鍵能是( )
A.431 kJmol-1 B.946 kJmol-1
C.649 kJmol-1 D.869 kJmol-1
解析:選B 據(jù)ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和可知:E(N≡N)+3E(H—H)-6E(H—N)=ΔH,則E(N≡N)+3436 kJmol-1-6391 kJmol-1=-92 kJmol-1,解得:E(N≡N)=946 kJmol-1。
2.某些共價(jià)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表(單位:kJmol-1):
共價(jià)鍵
H—H
Cl—Cl
Br—Br
H—Cl
H—I
I—I
N≡N
H—O
H—N
鍵能
436
243
193
432
298
151
946
463
393
(1)把1 mol Cl2分解為氣態(tài)原子時(shí),需要________(填“吸收”或“放出”)________kJ能量。
(2)由表中所列化學(xué)鍵形成的單質(zhì)分子中,最穩(wěn)定的是________,最不穩(wěn)定的是________;形成的化合物分子中最穩(wěn)定的是________。
(3)試通過鍵能數(shù)據(jù)估算下列反應(yīng)的反應(yīng)熱:H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=________。
解析:(1)鍵能是指氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量,新鍵形成釋放能量,則舊鍵斷裂必然吸收能量,根據(jù)能量守恒定律斷開1 mol Cl—Cl鍵吸收的能量等于形成1 mol Cl—Cl鍵釋放的能量。
(2)鍵能越大,化學(xué)鍵越穩(wěn)定,越不容易斷裂,化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定,因此最穩(wěn)定的單質(zhì)為N2,最不穩(wěn)定的單質(zhì)是I2,最穩(wěn)定的化合物是H2O,最不穩(wěn)定的化合物是HI。
(3)ΔH=E(反應(yīng)物鍵能之和)-E(生成物鍵能之和)=(436+243-2432)kJmol-1=-185 kJmol-1。
答案:(1)吸收 243 (2)N2 I2 H2O
(3)-185 kJmol-1
[三級(jí)訓(xùn)練節(jié)節(jié)過關(guān)]
1.下列物質(zhì)的分子中既含有極性鍵,又含有非極性鍵的是( )
A.CO2 B.H2O
C.N2H4 D.H2
解析:選C 判斷極性鍵和非極性鍵的標(biāo)準(zhǔn)是成鍵原子是否為同種元素的原子。CO2(O===C===O)、H2O(H—O—H)分子中只有極性鍵;H2分子中只有非極性鍵;而N2H4
分子的結(jié)構(gòu)式為,既有極性鍵,又有非極性鍵。
2.下列分子中,含有σ鍵而不含有π鍵的是( )
①CH3CH3?、贜2 ③C2H2?、蹸l2
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:選D 若分子中不含π鍵,則分子中不含有雙鍵或叁鍵,各分子結(jié)構(gòu)式:①為
,②為 N≡N,C項(xiàng)為H—C≡C—H,③為Cl—Cl。符合題意的為①和④。
3. 原子間形成分子時(shí),決定各原子相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系的是( )
A.共價(jià)鍵的方向性 B.共價(jià)鍵的飽和性
C.共價(jià)鍵原子的大小 D.共價(jià)鍵的穩(wěn)定性
解析:選B 共價(jià)鍵的方向性決定形成共價(jià)鍵原子軌道的重疊程度;共價(jià)鍵的飽和性決定各原子相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系。
4.下列比較正確的是( )
A.鍵長(zhǎng):C—O>Si—O B.鍵長(zhǎng):C—C>C===C
C.鍵能:C—O<Si—O D.鍵能:C—C>C===C
解析:選B A項(xiàng),由于原子半徑:Si>C,故鍵長(zhǎng):Si—O>C—O;B項(xiàng),由于鍵長(zhǎng):?jiǎn)捂I>雙鍵>叁鍵,故鍵長(zhǎng):C—C>C===C;C、D兩項(xiàng),一般說鍵長(zhǎng)越短,鍵能越大,故鍵能:C—O>Si—O、C===C>C—C。
5.下表中的數(shù)據(jù)是破壞1 mol化學(xué)鍵所消耗的能量。
物質(zhì)
Cl2
Br2
I2
H2
HF
HCl
HBr
HI
能量(kJ)
243
193
151
436
565
431
363
297
根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答(1)~(5)題。
(1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是________。
A.H2 B.Cl2
C.Br2 D.I2
(2)下列氫化物中,最穩(wěn)定的是________。
A.HF B.HCl
C.HBr D.HI
(3)X2+H2===2HX(X代表F、Cl、Br、I)的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)?____________。
(4)相同條件下,X2(X代表F、Cl、Br、I)分別與氫氣反應(yīng),當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時(shí),放出或吸收的熱量最多的是__________________。
(5)若無上表中的數(shù)據(jù),你能正確回答出問題(4)嗎?
答:______________________________________。
你的根據(jù)是________________________________。
解析:物質(zhì)能量越低越穩(wěn)定,破壞其中的化學(xué)鍵需要的能量越多,形成該鍵時(shí)放出的能量也越多。
答案:(1)A (2)A (3)放熱反應(yīng) (4)F2
(5)能 生成物越穩(wěn)定,放出的熱量越多,在HF、HCl、HBr、HI中,HF最穩(wěn)定
1.下列說法中不正確的是( )
A.一般σ鍵比π鍵重疊程度大,形成的共價(jià)鍵強(qiáng)
B.兩個(gè)原子之間形成共價(jià)鍵時(shí),最多有一個(gè)σ鍵
C.氣體單質(zhì)中,一定有σ鍵,可能有π鍵
D.N2分子中有一個(gè)σ鍵,2個(gè)π鍵
解析:選C 氣體單質(zhì)中不一定含σ鍵,如稀有氣體分子均為單原子分子,分子內(nèi)無化學(xué)鍵。
2.下列關(guān)于極性鍵的敘述不正確的是( )
A.由不同種非金屬元素原子形成的共價(jià)鍵
B.共價(jià)化合物中必定存在極性鍵
C.由同種元素的兩個(gè)原子形成的共價(jià)鍵
D.共用電子必然偏向電負(fù)性大的原子一方
解析:選C 極性鍵是電負(fù)性不同的兩種非金屬元素的原子間形成的,同種元素的原子形成的是非極性鍵;電負(fù)性越大,吸引共用電子的能力越強(qiáng),共價(jià)鍵的極性越強(qiáng)。
3.下列說法正確的是( )
A.鍵角越大,該分子越穩(wěn)定
B.共價(jià)鍵的鍵能越大,共價(jià)鍵越牢固,含有該鍵的分子越穩(wěn)定
C.CH4、CCl4中鍵長(zhǎng)相等,鍵角不同
D.C===C鍵的鍵能是C—C鍵的2倍
解析:選B A項(xiàng),鍵角是決定分子空間構(gòu)型的參數(shù),與分子的穩(wěn)定性無關(guān);C項(xiàng),CH4、CCl4中C—H鍵長(zhǎng)小于C—Cl鍵長(zhǎng),鍵角均為109.5;D項(xiàng),C===C鍵由σ鍵和π鍵組成,C—C鍵為σ鍵,故C===C鍵的鍵能小于C—C鍵的2倍。
4.下列物質(zhì)分子中一定含有π鍵的是( )
A.HCl B.H2O2
C.C2H4 D.CH2Cl2
解析:選C A項(xiàng),HCl:H—Cl,只含σ鍵;B項(xiàng),H2O2:H—O—O—H,只含σ鍵;
C項(xiàng),C2H4:,C===C雙鍵中含π鍵;D項(xiàng),CH2Cl2:,只含σ鍵。
5.下列關(guān)于σ鍵和π鍵的理解不正確的是( )
A.σ鍵一般能單獨(dú)形成,而π鍵一般不能單獨(dú)形成
B.σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn),π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)
C.CH3—CH3、CH2===CH2、CH≡CH中碳碳鍵的鍵能都相同
D.碳碳雙鍵中有一個(gè)σ鍵,一個(gè)π鍵,碳碳叁鍵中有一個(gè)σ鍵,兩個(gè)π鍵
解析:選C A項(xiàng),由于原子軌道先按重疊程度大的“頭碰頭”方向進(jìn)行重疊,故先形成σ鍵。后才能形成π鍵;B項(xiàng),σ鍵為單鍵,可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn),π鍵在雙鍵、叁鍵中存在,不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn);C項(xiàng),鍵能:C≡C>C===C>C—C;D項(xiàng),單鍵均為σ鍵,雙鍵含1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵,叁鍵含1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵。
6.下列分子中的σ鍵是由兩個(gè)原子的s軌道以“頭碰頭”方式重疊構(gòu)建而成的是( )
A.H2 B.CCl4
C.Cl2 D.F2
解析:選A 各分子中的σ鍵為最外層未成對(duì)電子所在軌道進(jìn)行重疊,情況如下:H2:1s1-1s1,CCl4:2p1-3p1,Cl2:3p1—3p1,F(xiàn)2:2p1-2p1。
7.下列關(guān)于乙醇分子的說法正確的是( )
A.分子中共含有8個(gè)極性共價(jià)鍵
B.分子中不含有非極性共價(jià)鍵
C.分子中只含有σ鍵
D.分子中含有1個(gè)π鍵
解析:選C 據(jù)乙醇分子的結(jié)構(gòu)式可知,乙醇分子中含7個(gè)極
性鍵,1個(gè)非極性鍵;含8個(gè)σ鍵,不含π鍵。
8.鍵長(zhǎng)、鍵角和鍵能是描述共價(jià)鍵的三個(gè)重要參數(shù),下列敘述正確的是( )
A.鍵角是描述分子空間構(gòu)型的重要參數(shù)
B.因?yàn)镠—O鍵的鍵能小于H—F鍵的鍵能,所以O(shè)2、F2與H2反應(yīng)的能力逐漸減弱
C.水分子可表示為H—O—H,分子中的鍵角為180
D.H—O鍵的鍵能為463 kJmol-1,即18 g H2O分解成H2和O2時(shí),消耗能量為2463 kJ
解析:選A H—O鍵、H—F鍵的鍵能依次增大,意味著形成這些鍵時(shí)放出的能量依次增大,化學(xué)鍵越來越穩(wěn)定,O2、F2與H2反應(yīng)的能力逐漸增強(qiáng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;水分子呈V形,鍵角為104.5,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)中H—O鍵的鍵能為463 kJmol-1,指的是斷開1 mol H—O鍵形成氣態(tài)氫原子和氣態(tài)氧原子所需吸收的能量為463 kJ,18 g H2O即1 mol H2O中含2 mol H—O鍵,斷開時(shí)需吸收2463 kJ的能量形成氣態(tài)氫原子和氣態(tài)氧原子,再進(jìn)一步形成H2和O2時(shí),還需釋放出一部分能量,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
9.分析下列化學(xué)式中加點(diǎn)的元素,選出符合題目要求的選項(xiàng)填在橫線上。
A.NH3 B.H2O C.HCl D.CH4
E.CH2===CH2 F.N2
(1)所有的價(jià)電子都參與形成共價(jià)鍵的是________;
(2)只有一個(gè)價(jià)電子參與形成共價(jià)鍵的是________;
(3)最外層含有一對(duì)未成鍵電子的是________;
(4)既含有極性鍵又含有非極性鍵的是________;
(5)既含有σ鍵又含有π鍵的是________。
解析:六種物質(zhì)中加點(diǎn)元素均為短周期元素,價(jià)電子即為最外層電子。電子式分別為:(A),
根據(jù)電子式可知成鍵情況。
答案:(1)BCDE (2)BC (3)AF (4)E (5)EF
10.指明下列化學(xué)鍵類型的名稱,并各舉一例含有這種價(jià)鍵類型的物質(zhì)。
化學(xué)鍵類型 舉例
(1)____________________,______________________。
(2)____________________,______________________。
(3)____________________,______________________。
(4)____________________,______________________。
(5)____________________,______________________。
解析:共價(jià)鍵具有方向性,以“頭碰頭”形成的共價(jià)鍵為σ鍵,“肩并肩”形成的共價(jià)鍵為π鍵,由此可知(1)、(2)、(3)形成的為σ鍵,(4)、(5)形成的為π鍵。
答案:(1)ss σ鍵 H2
(2)sp σ鍵 HCl
(3)pp σ鍵 Cl2
(4)pzpz π鍵 N2
(5)pypy π鍵 N2
1.下列有關(guān)σ鍵的說法錯(cuò)誤的是( )
A.如果電子云圖像是由兩個(gè)s電子重疊形成的,即形成ss σ鍵
B.s電子與p電子形成sp σ鍵
C.p電子與p電子不能形成σ鍵
D.HCl分子里含一個(gè)sp σ鍵
解析:選C s電子與s電子,s電子與p電子只能形成σ鍵,p電子與p電子“頭碰頭”形成σ鍵,“肩并肩”形成π鍵;HCl分子中的σ鍵是由H的s電子和Cl的p電子形成的sp σ鍵。
2.在下列化學(xué)反應(yīng)中,所斷裂的共價(jià)鍵中,僅僅斷裂σ鍵的是( )
A.N2+3H22NH3
B.2C2H2+5O22H2O+4CO2
C.Cl2+H22HCl
D.C2H4+H2C2H6
解析:選C A項(xiàng),N2:N≡N,分子中含1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵;B項(xiàng),C2H2:CH≡CH,分子中含1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵;D項(xiàng),C2H4:CH2===CH2,分子中含1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵。
3.根據(jù)下表中所列的鍵能數(shù)據(jù),判斷下列分子中最不穩(wěn)定的是( )
化學(xué)鍵
H—H
H—Cl
H—Br
Br—Br
鍵能/kJmol-1
436.0
431.8
366
193.7
A.HCl B.HBr
C.H2 D.Br2
解析:選D 鍵能越小,共價(jià)鍵越不牢固,相應(yīng)的分子越不穩(wěn)定。
4.下列說法正確的是( )
A.鍵能越大,表示該分子越容易受熱分解
B.共價(jià)鍵都具有方向性
C.在分子中,兩個(gè)成鍵的原子間的距離叫鍵長(zhǎng)
D.H—Cl鍵的鍵能為431.8 kJmol-1,H—Br鍵的鍵能為366 kJmol-1,這可以說明HCl比HBr分子穩(wěn)定
解析:選D 鍵能越大,分子越穩(wěn)定,A錯(cuò),D正確;H—H鍵沒有方向性,B錯(cuò);形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距叫鍵長(zhǎng),C錯(cuò)。
5.氰氣的化學(xué)式為(CN)2,結(jié)構(gòu)式為N≡C—C≡N,性質(zhì)與鹵素相似,下列敘述正確的是( )
A.分子中既有極性鍵,又有非極性鍵
B.分子中N≡C鍵的鍵長(zhǎng)大于C—C鍵的鍵長(zhǎng)
C.分子中含有2個(gè)σ鍵和4個(gè)π鍵
D.不和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)
解析:選A 分子中N≡C鍵是極性鍵,C—C鍵是非極性鍵;成鍵原子半徑越小,鍵長(zhǎng)越短,N原子半徑小于C原子半徑,故N≡C鍵比C—C鍵的鍵長(zhǎng)短;(CN)2分子中含有3個(gè)σ鍵和4個(gè)π鍵;由于氰氣與鹵素性質(zhì)相似,故可以和氫氧化鈉溶液反應(yīng)。
6.下列說法正確的是( )
A.若把H2S分子寫成H3S分子,違背了共價(jià)鍵的飽和性
B.某原子跟其他原子形成共價(jià)鍵時(shí),其共價(jià)鍵數(shù)一定等于該元素原子的價(jià)電子數(shù)
C.所有共價(jià)鍵都有方向性
D.兩個(gè)原子之間形成共價(jià)鍵時(shí),可形成多個(gè)σ鍵
解析:選A 由于S原子最外層有6個(gè)電子,故最多與2個(gè)H原子結(jié)合,所以根據(jù)共價(jià)鍵飽和性,將H2S寫為H3S不正確;非金屬元素的原子形成的共價(jià)鍵數(shù)目取決于該原子最外層的不成對(duì)電子數(shù),一般最外層有幾個(gè)不成對(duì)電子就能形成幾個(gè)共價(jià)鍵;共價(jià)鍵不一定都具有方向性,如H2分子中的H—H,因?yàn)镠原子只有1s軌道,1s為球形對(duì)稱,所以兩個(gè)H原子成鍵時(shí)沿任何方向重疊形成的共價(jià)鍵都相同;兩個(gè)原子形成共價(jià)鍵時(shí)只能形成一個(gè)σ鍵。
7.下面是從實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的不同物質(zhì)中氧氧鍵的鍵長(zhǎng)和鍵能的數(shù)據(jù):
O—O鍵
數(shù)據(jù)
O
O
O2
O
鍵長(zhǎng)/10-12 m
149
128
121
112
鍵能/kJmol-1
x
y
z=494
w=628
其中x、y的鍵能數(shù)據(jù)尚未測(cè)定,但可根據(jù)規(guī)律推導(dǎo)出鍵能的大小順序?yàn)閣>z>y>x。則該規(guī)律是( )
A.成鍵所用的電子數(shù)越多,鍵能越大
B.鍵長(zhǎng)越長(zhǎng),鍵能越小
C.成鍵所用的電子數(shù)越少,鍵能越大
D.成鍵時(shí)共用電子越偏移,鍵能越大
解析:選B 觀察表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),O2與O的鍵能較大者,鍵長(zhǎng)短,O中O—O的鍵長(zhǎng)比O中的長(zhǎng),所以鍵能小。按鍵長(zhǎng)由短到長(zhǎng)的順序?yàn)镺<O2<O<O,則鍵能大小順序應(yīng)為w>z>y>x。
8.已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出熱量121 kJ,氧氣中1 mol O===O鍵完全斷裂時(shí)吸收熱量496 kJ,水蒸氣中1 mol H—O鍵形成時(shí)放出熱量463 kJ,則氫氣中1 mol H—H鍵斷裂時(shí)吸收熱量為( )
A.920 kJ B.557 kJ
C.436 kJ D.188 kJ
解析:選C 據(jù)題意可知H2燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-484 kJmol-1,再由:ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和知,2E(H—H)+496 kJmol-1-4463 kJmol-1=-484 kJmol-1,解得:E(H—H)=463 kJmol-1,則斷裂1 mol H—H鍵吸收的熱量為436 kJ。
9.根據(jù)氫分子的形成過程示意圖回答問題。
(1)H—H鍵的鍵長(zhǎng)為________,①~⑤中,體系能量由高到低的順序是________。
(2)下列說法中正確的是________。
A.氫分子中含有一個(gè)π鍵
B.由①到④,電子在核間出現(xiàn)的概率增大
C.由④到⑤,必須消耗外界的能量
D.氫分子中含有一個(gè)極性共價(jià)鍵
(3)已知幾種常見化學(xué)鍵的鍵能如下表:
化學(xué)鍵
Si—O
H—O
O===O
Si—Si
Si—C
鍵能
/(kJmol-1)
368
467
498
226
x
請(qǐng)回答下列問題:
①比較Si—Si鍵與Si—C鍵的鍵能大小(填“>”“<”或“=”):x________226 kJmol-1。
②H2被喻為21世紀(jì)人類最理想的燃料,而更有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”、“未來的石油”的觀點(diǎn)。已知1 mol單質(zhì)硅含有2 mol Si—Si鍵,1 mol SiO2含4 mol Si—O鍵,試計(jì)算:每千克H2燃燒(生成水蒸氣)放出的熱量約為________;每摩爾硅完全燃燒放出的熱量約為________。
解析:(1)可以直接從圖上有關(guān)數(shù)據(jù)讀出,H—H鍵的鍵長(zhǎng)為0.074 nm;體系能量由高到低的順序是①⑤②③④。(2)氫分子中只含有一個(gè)σ鍵,A錯(cuò)誤;共價(jià)鍵的本質(zhì)就是高概率的出現(xiàn)在兩個(gè)原子核之間的電子與兩個(gè)原子核之間的電性作用,B正確;⑤比④能量高,由④到⑤必須消耗外界能量,C正確;氫分子中只含有一個(gè)非極性共價(jià)鍵,D錯(cuò)誤。(3)①Si—Si鍵的鍵長(zhǎng)比Si—C鍵的鍵長(zhǎng)長(zhǎng),鍵能小。②從圖上讀出,H—H鍵的鍵能為436 kJmol-1,每千克H2燃燒(生成水蒸氣)放出的熱量約為:1 000 g2 gmol-1=124 500 kJ;每摩爾硅完全燃燒放出的熱量約為:368 kJmol-14-498 kJmol-11-226 kJmol-12=522 kJ。
答案:(1)0.074 nm?、佗茛冖邰?
(2)BC (3)①> ②124 500 kJ 522 kJ
10.W、X、Y、Z是周期表前36號(hào)元素中的四種常見元素,其原子序數(shù)依次增大。W、Y的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì),X的基態(tài)原子核外有7個(gè)原子軌道填充了電子,Z能形成紅色(或磚紅色)的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物。
(1)W2中含有________個(gè)σ鍵________個(gè)π鍵。W的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性比H2O(g)________(填“強(qiáng)”或“弱”)。
(2)Y的基態(tài)原子價(jià)電子軌道排布式是____________,Y的第一電離能比X的________(填“大”或“小”)。
(3)Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的濃溶液與Z的單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________。
解析:W、Y的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì),且原子序數(shù):Y>W(wǎng),則W為氮元素、Y為硫元素;X的基態(tài)原子核外有7個(gè)原子軌道填充了電子,則X原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p1,X為鋁元素;Z能形成紅色(或磚紅色)的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物,則Z為銅元素。
答案:(1)1 2 弱 (2) ↑↓ 大
(3)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O