2027届高三化学一轮复习讲义：3.3 化学键

这是一份2027届高三化学一轮复习讲义：3.3 化学键
1.化学键的定义及分类
2.离子键、共价键的比较
3.离子化合物和共价化合物
小题对点过
有以下8种物质:①Ne ②HCl ③P4
④H2O2 ⑤Na2S ⑥NaOH ⑦Na2O2
⑧NH4Cl
请用上述物质的序号填空:
(1)不存在化学键的是 。
(2)只存在极性共价键的是 。
(3)只存在非极性共价键的是 。
(4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是 。
(5)只存在离子键的是 。
(6)既存在离子键又存在共价键的是 。
(7)属于离子化合物的是 。
(8)属于共价化合物的是 。
答案 (1)① (2)② (3)③ (4)④ (5)⑤ (6)⑥⑦⑧ (7)⑤⑥⑦⑧ (8)②④
4.化学键的符号表征——电子式
(1)定义:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价层电子)的式子。
(2)用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物,如NaCl:。
②共价化合物,如HCl:H×+·Cl‥‥︰――→H×·Cl‥‥︰。
小题对点过
写出下列微粒的电子式。
①原子:Na ,Cl 。
②简单离子:Na+ ,F- 。
③复杂离子:NH4+ ,
OH- 。
④离子化合物:
CaCl2 ,
Na2O 。
⑤含共价键的分子:N2 ,
H2O ,CO2 ,
HClO ,CCl4 ,
H2O2 ,NH3 。
答案 ①Na· ·Cl‥‥︰ ②Na+ [︰F‥‥︰]-
③H︰N‥‥HH︰H+ ︰O‥‥︰H−
④[︰Cl‥‥︰]-Ca2+[︰Cl‥‥︰]-
Na+[︰O‥‥︰]2-Na+ ⑤︰N︙︙N︰
H︰O‥‥︰H O‥‥︰︰C︰︰O‥‥ H︰O‥‥︰Cl‥‥︰
︰Cl‥‥︰C‥‥︰︰Cl‥︰︰Cl‥︰Cl‥‥︰ H︰O‥‥︰O‥‥︰H H︰N‥‥H︰H
1.(2025·八省联考内蒙古卷)下列化学用语或表述正确的是( )
A.Na2O2电子式:Na+[︰O‥‥︰O‥‥︰]2-Na+
B.209Bi和210Bi:互为同素异形体
C.CH4的空间结构:正方形
D.基态Fe2+的价电子排布式:3d54s1
答案 A
解析 A.Na2O2是由Na+和O22−构成的离子化合物,电子式为Na+[︰O‥‥︰O‥‥︰]2-Na+,A正确;B.209Bi和210Bi的质子数相同,而中子数不同,属于同一种元素的不同的原子,互为同位素,B错误;C.CH4的价层电子对数为4+4−4×12=4,其空间结构为正四面体,C错误;D.Fe为26号元素,基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2,失去电子形成阳离子时,从最外层开始失,因此基态Fe2+的价电子排布式:3d6,D错误。
2.下列说法中错误的是 。
①在氯化镁中,镁离子和氯离子之间、两个氯离子之间存在着静电吸引作用
②CO2和H2O反应的产物是离子化合物
③离子化合物中一定不含共价键
④由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
⑤金属钠与水的反应中断裂的化学键包括离子键和共价键
⑥已知氯化铝为共价化合物,那么氯化铝只有在熔融状态下才能够导电
答案 ①②③④⑤⑥
解析 ①在氯化镁中,镁离子、氯离子之间存在着的静电作用包括静电吸引和静电排斥,①错误;②CO2和H2O反应的产物是H2CO3,属于共价化合物,②错误;③离子化合物中可能含共价键,如NH4Cl、NaOH,③错误;④由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物,如NH4Cl是离子化合物,④错误;⑤金属钠不含有离子键,水中含有共价键,反应中断裂的化学键包括共价键,不包括离子键,⑤错误;⑥氯化铝为共价化合物,则氯化铝只有溶于水才能够电离出离子而导电,⑥错误。
3.判断下列电子式书写是否正确,并将错误的改正过来。
(1)氮气,N︙︙N ;
氨气,H︰N‥H︰H 。
(2)氯化钠,Na[︰Cl‥‥︰] ;
HF,H+[︰F‥‥︰]- 。
(3)过氧化氢,H︰O‥‥︰O‥‥︰H ;
次氯酸,H︰Cl‥‥︰O‥‥︰ 。
(4)CaBr2,[︰Br‥‥︰]-Ca2+[︰Br‥‥︰]- ;
CaC2,Ca2+[︰C︙︙C︰]-2 。
答案 (1)×,︰N︙︙N︰ ×,H︰N‥‥H︰H
(2)×,Na+[︰Cl‥‥︰]- ×,H︰F‥‥︰
(3)√ ×,H︰O‥‥︰Cl‥‥︰
(4)√ ×,Ca2+[︰C︙︙C︰]2-
考点二 共价键及其参数
1.共价键的本质及特征
2.共价键的形成及分类
小题对点过
(1)下列说法错误的是 。
①在任何情况下,都是σ键比π键强度大
②σ键能单独形成,而π键不能单独形成
③σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转
④碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍
(2)分析下列物质中含有哪些不同类型的共价键,在对应的空格处打“√”(σ键、π键需填写1 ml该物质所含σ键、π键的物质的量)。
答案 (1)①④
(2)
3.键参数
(1)概念
(2)键参数对分子性质的影响
(3)分子稳定性:键能越大,键长越短,分子越稳定。
小题对点过
硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础。碳和硅的有关化学键键能如表所示,简要分析和解释下列有关事实:
(1)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
。
(2)SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是
。
答案 (1)C—C和C—H的键能较大,所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si和Si—H的键能较小,易断裂,导致长链硅烷难以生成
(2)C—H的键能大于C—O,C—H比C—O稳定。而Si—H的键能却小于Si—O,所以Si—H不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O
1.石灰氮(CaCN2)是一种氮肥,与土壤中的H2O反应生成氰胺(H2N—C≡N),氰胺可进一步转化为尿素[CO(NH2)2]。下列有关说法正确的是( )
A.H2O的电子式为H+[︰O‥‥︰]2-H+
B.1个H2N—C≡N分子中含3个σ键
C.H2N—C≡N分子中σ键与π键的个数之比为2∶1
D.已知CO(NH2)2中含有CO键,1个CO(NH2)2分子中含有2个π键
答案 C
解析 H2O是共价化合物,电子式为H·×O‥‥·×H,A错误;单键都是σ键,三键中含有1个σ键,则1个H2N—C≡N分子中含4个σ键,B错误;1个H2N—C≡N分子中含4个σ键,2个π键,故σ键与π键的个数之比为2∶1,C正确;1个CO(NH2)2分子中只有1个双键,其余为单键,故1个CO(NH2)2分子中含有1个π键,D错误。
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·ml-1,即18 g H2O(g)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·ml-1,指的是断开1 ml 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 ml H2O(g)中含2 ml 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,D项错误。
3.含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族。
(1)CH4中的化学键从形成过程来看,属于 (填“σ”或“π”)键,从化学键是否具有极性来看属于 键。
(2)已知CN-与N2结构相似,推算HCN分子中σ键与π键数目之比为 。
(3)C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键,且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构,则C60分子中π键的数目为 。
(4)利用CO可以合成化工原料COCl2,COCl2分子的结构式为,每个COCl2分子内含有的σ键、π键数目为 。
A.4个σ键B.2个σ键、2个π键
C.2个σ键、1个π键D.3个σ键、1个π键
答案 (1)σ 极性 (2)1∶1 (3)30 (4)D
1.(2024·江苏卷)下列有关反应描述正确的是( )
A.CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO,CH3CH2OH断裂C—O键
B.氟氯烃破坏臭氧层,氟氯烃产生的氯自由基改变O3分解的历程
C.丁烷催化裂化为乙烷和乙烯,丁烷断裂σ键和π键
D.石墨转化为金刚石,碳原子轨道的杂化类型由sp3转变为sp2
答案 B
解析 CH3CH2OH转化为CH3CHO的过程中,断裂C—H、O—H键,形成C==O键,无C—O键断裂,A错误;氯自由基对O3分解起催化作用,改变O3分解的历程,B正确;丁烷中不存在π键,C错误;石墨中碳原子为sp2杂化,金刚石中碳原子为sp3杂化,故D错误。
2.(2024·甘肃卷)温度气体N2O在催化剂作用下可分解为O2和N2,下列说法错误的是( )
A.相同条件下N2比O2稳定
B.N2O与NO2+的空间构型相同
C.N2O中N—O键比N—N键更易断裂
D.N2O中σ键和大π键的数目不相等
答案 D
解析 N2分子中存在键能较大的N≡N键,故相同条件下N2比O2稳定,A项正确;N2O、NO2+均为CO2的等电子体,故其空间构型相同,均为直线形分子,B项正确;N2O在催化剂作用下可分解为O2和N2,说明N2O中N—O键比N—N键更易断裂,C项正确;N2O的电子式为,则σ键和大π键的数目均为2,数目相等,D项错误。
3.(2023·全国新课标卷)一种可吸附甲醇的材料,其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶体结构如下图所示,其中[C(NH2)3]+为平面结构。
下列说法正确的是( )
A.该晶体中存在N—H…O氢键
B.基态原子的第一电离能:C