高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 共价键优秀课后复习题

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第03讲 共价键

易混易错聚焦

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。
3．在分子中，有的只存在极性键，如HCl、NH3等，有的只存在非极性键，如N2、H2等，有的既存在极性键又存在非极性键，如H2O2、C2H4等；有的不存在化学键，如稀有气体分子。
4．在离子化合物中，一定存在离子键，有的存在极性共价键，如NaOH、Na2SO4等；有的存在非极性键，如Na2O2、CaC2等。
5．共价化合物中一定含有共价键，含有共价键的不一定是共价化合物(可能是单质或离子化合物)。稀有气体的单质不含化学键。
6．只含非极性共价键的物质：同种非金属元素构成的单质，如：I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。只含有极性共价键的物质：一般是不同非金属元素构成的共价化合物，如：HCl、NH3、SiO2、CS2等。既有极性键又有非极性键的物质，如H2O2、C2H2、CH3CH3等。
7．共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系(即分子组成)。基态原子或形成激发态原子有n个不成对电子，则最多可以形成n个共用电子对(不含配位键)。
8．共价键的饱和性决定分子中各元素原子的数目，共价键的方向性决定分子的立体构型。
9．并不是所有的共价键都具有方向性，如两个s电子形成共价键时就没有方向性。特例：ns原子轨道为球形对称，故s－sσ键没有方向性(如H2中的H－H键没有方向性)，其他共价键都有方向性。
10．通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键方式时，需掌握：共价单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。
11．两个自旋方向相反的s电子或s电子与p电子只能形成σ键而不能形成π键；两个自旋方向相反的p电子，既可形成σ键，又可形成π键，但首先形成σ键。
12．π键的强度比σ键小，易于断裂。乙烯、乙炔等与H2、Br2等发生加成反应、加聚反应时，发生断裂的都是不饱和键中的π键。
13．苯分子中的介于单键和双键之间的特殊的键就是6个碳原子的原子轨道“肩并肩”重叠形成的大π键。
14．共价键的参数
(1)通过键长、键角可以判断分子的立体构型。
(2)键长不等于成键两原子半径的和，而是小于其半径的和。
(3)键能与键长反映键的强弱程度，键长和键角用来描述分子的立体结构。
(4)有机物分子中碳原子与碳原子形成的共价键的键长规律如下：C－C>C＝C>C≡C。
15．等电子体
(1)等电子体的价电子总数相同，而组成原子的核外电子总数不一定相同，如CO2和CS2。
(2)可将等电子原理扩大到离子，应用更为广泛。
(3)应用等电子原理的前提是原子总数必须相同，其次是价电子总数相同。对主族元素来说，必须是最外层电子数相同而不是总电子数相同，如CO2和CS2是等电子体，而CH4和NH3不是等电子体。
(4)等电子体结构相同，物理性质相近，但化学性质不同。
易错典例分析

易错典例1

1．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
易错典例2

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
举一反三1
jYFs

3．下列有关化学键类型的判断正确的是
A．所有物质中都存在化学键
B．全部由非金属元素构成的化合物也可以存在离子键
C．已知乙烯的结构式为，则分子中存在4个σ键(C-H)和2个π键(C=C)
D．乙烷分子中6个C-H键都为σ键，1个C-C键为π键
举一反三2
jYFs

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
举一反三3
jYFs

5．下列说法正确的是
A．​键是由两个​电子以“头碰头”方式重叠而成
B．​键是镜面对称，而​键是轴对称
C．两个原子之间形成共价键时，最多有一个​键
D．气体单质中，一定有​键，可能有​键
易混易错剖析

1．分子中相邻原子之间是靠什么作用而结合在一起？什么是化学键？什么是离子键？什么是共价键？
【细剖精析】
分子中相邻原子之间是靠共价键而结合在一起。化学键：分子中相邻原子之间强烈的相互作用。离子键：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。共价键：原子间通过共用电子对形成的化学键。
2．观察下图：请你通过分析，谈一谈你对共价键的形成条件及共价键的本质的认识？

【细剖精析】
共价键的形成条件：(1)两原子电负性相同或相近；(2)一般成键原子有未成对电子；(3)成键原子的原子轨道在空间上发生重叠。
共价键的本质：成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的电子云密度增加，体系能量降低。
3．为什么两个氢原子合成氢分子，两个氯原子合成氯分子，而不是3个、4个呢？为什么1个氢原子和1个氯原子结合成氯化氢分子，而不是以其他的个数比相结合呢？共价键有哪些特征？
【细剖精析】
由氢原子和氯原子的电子式可知：两个原子都有一个未成对的电子，从分子的形成过程来看，只有未成对的电子才能形成共用电子对，在H2、HCl、Cl2分子中，由两个原子各提供一个未成对电子形成一个共用电子对，因此H2、HCl、Cl2只能由两个原子形成，而不是3个、4个。这说明原子间在形成共价键时有一定的特征：饱和性、方向性。
4．如何判断原子成键时电子云的重叠方式？
【细剖精析】
电子云的重叠方式只有两种：“头碰头”和“肩并肩”。其中以“肩并肩”的方式进行重叠的成键电子常发生在p电子云之间，在形成双键或三键时会出现。s电子云参与成键时不存在“肩并肩”的方式。故可从两个方面来判断电子云的重叠方式：其一是成键电子有s电子的，以“头碰头”的方式进行重叠；其二是根据成键数目判断，即有双键或三键时，一定存在“肩并肩”的重叠方式。
5．乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键组成？

【细剖精析】
乙烷分子中由7个σ键组成；乙烯分子中由5个σ键和1个π键组成；乙炔分子中由3个σ键和2个π键组成。
6．氮气为什么能在空气中稳定存在。
【细剖精析】
N2分子存在氮氮三键，键能(946 kJ·mol－1)大，不易与其他物质发生反应，故能在空气中稳定存在。
7．如何理解反应热(ΔH)与键能的关系？
【细剖精析】
ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和，其中，ΔH0时，为吸热反应。例如，1 mol H2和1 mol Cl2反应生成2 mol HCl的反应热的计算。已知EH－H＝436 kJ·mol－1，ECl－Cl＝243 kJ·mol－1，EH－Cl＝432 kJ·mol－1，则ΔH＝EH－H＋ECl－Cl－2EH－Cl＝436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1－2×432 kJ·mol－1＝－185 kJ·mol－1HCl>HBr>HI。因原子半径：FHI
11．通常条件下，比较CH4和SiH4的稳定性谁强谁弱？
【细剖精析】
因为C—H键的键能大于Si—H键的键能，所以CH4比SiH4稳定。
12．硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是什么？
【细剖精析】
C—C键和C—H键的键能比Si—H键和Si—Si键的键能都大，因此烷烃比较稳定，而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成。
13．SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是什么？
【细剖精析】
C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定，而Si—H的键能却小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键。
14．氮元素和氯元素的电负性相同，二者对应单质的活泼性是否相同？
【细剖精析】
不同。N2中存在N≡N，氮氮三键的键能比较大，断开氮氮三键需要较高的能量，故单质的活泼性：N2