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新高考化学一轮考点复习第5章 第2讲 化学键、电子式及化学用语 讲义 (含答案解析)
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1.化学键
2.离子键和共价键的比较
3.离子化合物与共价化合物的比较
4.共价键的分类及判断方法
(1)根据成键原子电子云重叠方式可分为σ键和π键
(2)σ键与π键的判断
①由轨道重叠方式判断
a.“头碰头”重叠为σ键,σ键的特征:电子云为轴对称,即是以形成化学键的两个原子核的连线为轴作旋转操作,σ键电子云的图形不变。利用电子云描述σ键的形成过程:
b.“肩并肩”重叠为π键,π键的特征:π键电子云为镜像对称,即每个π键的电子云由两块组成,分别位于由两个原子核构成的平面的两侧;π键重叠程度较小,不稳定,容易断裂;若原子半径大,原子间形成的σ键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键。
②由物质的结构式判断:共价单键都是σ键,共价双键中含有一个σ键、一个π键,共价三键中含有一个σ键、两个π键
③由成键轨道类型判断:s轨道形成的共价键全部是σ键;杂化轨道形成的共价键全部为σ键。
④依据强度判断:σ键的强度较大,较稳定;π键活泼,比较容易断裂
(3)极性键与非极性键的判断:不同种元素的原子之间形成的是极性共价键,同种元素的原子之间形成的是非极性共价键
5.共价键的键参数——表现化学键性质的物理量
(1)键能:气态分子中1_ml化学键解离成气态原子所吸收的能量。键能通常是298.15 K、100 kPa条件下的标准值,单位是kJ·ml-1,共价键的键能越大,共价键就越不容易断裂,成键原子间的结合就越牢固。结构相似的分子,键能越大,分子越稳定
(2)键长: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,共价键的键长就越短;共价键的键长越短,往往键能越大,表明共价键越稳定,分子越稳定
【注意】键能比较方法:键能看键长,键长看半径。原子半径越短,键长越短,键能也就越大
(3)键角:在多原子分子中,两个相邻共价键之间的夹角。键角可以确定分子内的原子在空间的相对位置,从而判断分子的空间构型
注意
比较键角大小的三种思维模型
(1)杂化轨道类型不同:sp>sp2>sp3。
(2)
(3)在同一分子中,π键电子斥力大,键角大。
(4)键参数对分子性质的影响
6.化学键与物质类型的关系
(1)除稀有气体内部无化学键外,其他物质内部都存在化学键
(2)只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物,如SiO2、HCl、CH4等
(3)只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质,如Cl2、P4、金刚石等
(4)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成,如H2O2、C2H4等
(5)只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如Na2S、CaCl2、NaCl等
(6)既有离子键又有极性共价键的物质,如NaOH、K2SO4等;既有离子键又有非极性共价键的物质,如Na2O2等
(7)仅由非金属元素形成的离子化合物,如NH4Cl、NH4NO3等
(8)金属元素和非金属元素间可能存在共价键,如AlCl3等
(9)化学反应的实质:一个化学反应的过程,是原子重新组合的过程;而原子的重新组合,就要克服原来的相互作用,即断裂原来的化学键,在重新组合时又要形成新的化学键,才能构成新的物质。因此,化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程
【逐点训练1】
1.(2024·河南南阳·二模)物质是由微粒构成的。下列物质的构成微粒与二氧化碳的构成微粒相同的是( )
A.金刚石、五氧化二磷B.硫酸铜、氯化钠
C.氨气、甲烷D.硝酸钾、氯化氢
2.化学键是相邻原子之间强烈的相互作用。下列有关化学键的说法正确的是( )
A.KOH中既含有离子键也含有共价键,属于离子化合物
B.N2属于单质,不存在化学键
C.MgCl2中既含有离子键,又含有共价键
D.NH4Cl中含有共价键,又全部由非金属元素组成,属于共价化合物
3.下列关于离子键、共价键的各种叙述中,正确的是( )
A.在离子化合物里,只存在离子键,没有共价键
B.非极性键只存在于双原子的单质分子中
C.在共价化合物分子内,一定不存在离子键
D.由不同元素组成的多原子分子里,一定只存在极性键
4.下列关于σ键和π键的理解不正确的是( )
A.含有π键的分子在进行化学反应时,分子中的π键比σ键活泼
B.在有些分子中,共价键可能只含有π键而没有σ键
C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键,不能形成π键
D.当原子形成分子时,首先形成σ键,可能形成π键
5.在下列化学反应中,既有离子键、共价键断裂,又有离子键、共价键形成的是( )
A.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ B.SO2+2H2S===3S↓+2H2O
C.Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑ D.BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl
6.(23-24高三上·浙江·阶段考试)加热煮沸的浓NaOH溶液和白磷反应可制PH3,该过程同时可获得P2H4.其中一个反应为。下列说法不正确的是( )
A.稳定性:P2H4大于N2H4
B.反应过程中有极性键、非极性键的断裂,也有极性键、离子键的形成
C.P4、PH3与P2H4的晶体类型相同
D.PH3分子中键角∠HPH小于NH3分子中∠HNH
7.(2024·湖南长沙·三模)吡咯()、呋喃()、噻吩()都是常见杂环化合物。下列关于三种物质的说法错误的是( )
A.三种分子中化学键类型相同
B.三种分子均易溶于水
C.N、O、S原子杂化方式相同
D.沸点:吡咯>噻吩>呋喃
8.(2024·河北·模拟预测)三氯化六氨合钴是一种重要的化工产品,实验室用氧化溶液制备,其化学方程式为。下列叙述错误的是( )
A.、的空间结构相同
B.分子中含有极性和非极性共价键
C.1 ml中含6 ml配位键
D.和分别与的配位能力:
9.(2024·贵州贵阳·模拟预测)工业上可用如下反应:将丁烷经过催化裂解转化为更有工业价值的乙烯。下列说法正确的(为阿伏伽德罗常数的值)( )
A.乙烷中的轨道与的轨道相互重叠形成键
B.室温,下,乙烯中的键数目为
C.丁烷放入密闭容器充分反应后,所得的混合物中含有的电子数目为
D.每生成乙烯,转移的电子数为
10.在下列物质中:①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤H2O2、⑥NH4Cl、⑦NaOH、⑧Ar、⑨CO2、⑩C2H4
(1)只存在非极性键的分子是_________;既存在非极性键又存在极性键的分子是__________;只存在极性键的分子是__________(填序号,下同)
(2)只存在单键的分子是__________,存在三键的分子是__________,只存在双键的分子是__________,既存在单键又存在双键的分子是__________
(3)只存在σ键的分子是__________,既存在σ键又存在π键的分子是__________
(4)不存在化学键的是__________
(5)既存在离子键又存在极性键的是_________;既存在离子键又存在非极性键的是________
考点二 电子式
1.电子式的概念:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子
注意
元素符号周围标明元素原子的最外层电子,每个方向不能超过2个电子。当最外层电子数小于或等于4时以单电子分布,多于4时多出部分以电子对分布
电子式的书写
(1)电子式的书写
注意
.电子式书写常见的6大误区
内容
实例
误区1
漏写未参与成键的电子
N2的电子式误写为,应写为
误区2
化合物类型不清楚,漏写或多写[ ]及错写电荷数
NaCl误写为,应写为;HF误写为,应写为
误区3
书写不规范,错写共用电子对
N2的电子式误写为或或应写为
误区4
不考虑原子间的结合顺序
HClO的电子式误写为,应写为
误区5
不考虑原子最外层有几个电子,均写成8电子结构
CHeq \\al(+,3)的电子式误写为,应写为
误区6
不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写
CaBr2的电子式应为;
CaC2的电子式应为
(2)离子键的形成(离子化合物的形成过程):离子键的形成用电子式表示式时,前面写出成键原子的电子式,后面写出离子化合物的电子式,中间用一箭头“→”连起来即可,如:
(3)共价键的形成 (共价分子的形成过程):共价键的形成用电子式表示时,同样是前面写出成键原子的电子式,后面写出共价分子的电子式,中间用一箭头“→”连起来即可,如:
3.等电子原理
(1)等电子体的概念:原子总数相同,价电子总数也相同的微粒。 如:CO和N2,CH4和NH4+
(2)等电子原理:等电子体具有相似的化学键特征,它们结构相似,物理性质相近,但化学性质不相同,此原理称为等电子原理
2、等电子体的寻找方法:原子总数相同、价电子总数相同的粒子互为等电子体,根据等电子体定义,寻找等电子体的常用方法就是换原子
【逐点训练2】
1.(2024·北京·三模)下列化学用语或图示表达正确的是( )
A.HCl的电子式:
B.的VSEPR模型:
C.分子的结构模型:
D.乙烯中键与键的数量比为4∶1
2.已知:下列说法不正确的是( )
A.①和②变化过程中都会放出热量
B.氯原子吸引电子的能力强于钠原子和氢原子
C.①和②中的氯原子均得到1个电子达到8电子稳定结构
D.NaCl中含有离子键,HCl中含有共价键
3.下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是( )
①光气(COCl2) ②六氟化硫 ③HCHO ④三氟化硼 ⑤PCl3 ⑥PCl5 ⑦NO2
⑧二氟化氙 ⑨N2 ⑩CH4
A.⑥⑦⑨ B.①⑤⑨ C.①④⑤⑦ D.①④⑤⑨
4.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,下列说法中不正确的是( )
A.N2分子与CO分子中都含有三键 B.CO分子中有一个π键是配位键
C.N2与CO互为等电子体 D.N2与CO的化学性质相同
5.通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同,则下列有关说法中不正确的是( )
A.CH4和NHeq \\al(+,4)是等电子体,键角均为109°28′
B.NOeq \\al(-,3)和COeq \\al(2-,3)是等电子体,均为平面三角形结构
C.H3O+和PCl3是等电子体,均为三角锥形结构
D.B3N3H6和苯是等电子体,B3N3H6分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道
6.下列各式为用电子式表示的物质的形成过程,其中正确的是( )
7.写出下列原子团、离子或物质的电子式。
(1)—OH______________,OH-______________,H3O+______________,NHeq \\al(+,4)______________,N2Heq \\al(+,5)______________,N2H4______________
(2)HClO______________,CCl4______________,COCl2______________,CO2______________,CS2______________,COS______________,HCHO______________,C2H4______________,C2H2______________,(CN)2______________,(SCN)2______________,H2O2______________
(3)Na2S______________,NaH______________,NH4Cl______________,NaCN______________,NaSCN______________,NaBH4________
考点三 表示物质组成和结构的化学用语
【逐点训练3】
1.下列有关化学用语表示正确的是( )
A.过氧化钠的电子式:Na Na B.次氯酸的结构式:H—Cl—O
C.硫原子的结构示意图: D.NH4Cl的电子式:
2.石灰氮(CaCN2)是一种氮肥,与土壤中的H2O反应生成氰胺(),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 B.中子数为20的钙原子可表示为eq \\al(20,20)Ca
C.分子中含4对共用电子对 D.CO(NH2)2属于共价化合物
3.下列化学用语表述正确的是( )
A.S2Cl2的结构式为Cl—S—S—Cl B.S2-的结构示意图为
C.PCl3的电子式为 D.丙烯的球棍模型为
4.(2024·甘肃卷)下列化学用语表述错误的是( )
A.和的最外层电子排布图均为
B.和的电子式分别为和
C.的分子结构模型为
D.、和互为同位素
1.(2024·河北卷)是火箭固体燃料重要的氧载体,与某些易燃物作用可全部生成气态产物,如:。下列有关化学用语或表述正确的是( )
A.的形成过程可表示为
B.中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构
C.在、石墨、金刚石中,碳原子有和三种杂化方式
D.和都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力
2.(2024·北京卷)氘代氨()可用于反应机理研究。下列两种方法均可得到:①与的水解反应;②与反应。下列说法不正确的是( )
A.和可用质谱法区分
B.和均为极性分子
C.方法①的化学方程式是
D.方法②得到的产品纯度比方法①的高
3.(2020·江苏高考)反应8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是( )
A.中子数为9的氮原子:eq \\al(9,7)N B.N2分子的电子式:N⋮⋮N
C.Cl2分子的结构式:Cl—Cl D.Cl-的结构示意图:eq \a\vs4\al()
4.(2020·山东卷)下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是( )
A.键能C—C>Si—Si、 C—H>Si—H,因此C2H6稳定性大于Si2H6
B.立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度
C.SiH4中Si的化合价为+4, CH4中C的化合价为-4,因此SiH4还原性小于CH4
D.Si原子间难形成双键而C原子间可以,是因为Si的原子半径大于C,难形成p-pπ键
5.填空
(1)(2021·全国)CO2分子中存在 个σ键和 个π键
(2)(2020·全国III) NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),与B原子相连的H呈负电性(Hδ-),电负性大小顺序是 ,与NH3BH3原子总数相等的等电子体是____________(写分子式),其熔点比NH3BH3 ______ (填“高”或“低”),原因是在NH3BH3分子之间,存在______ ,也称“双氢键”。
(3)(2019·全国Ⅲ) NH4H2PO4中,电负性最高的元素是 ;P的 杂化轨道与O的2p轨道形成 键
(4)(2018·全国Ⅰ)LiAlH4中,存在的微粒间作用力有_______________________
(5)(2018·全国Ⅱ)气态三氧化硫以单分子形式存在,其中共价键的类型有________种
(6)(2018·全国Ⅲ)ZnF2具有较高的熔点(872 ℃),其化学键类型是______________
(7)(2018·江苏)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为______(填化学式),N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)________
(8)(2017·全国Ⅱ)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表),R中阴离子N5-中的σ键总数为________个,分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成的大π键原子数,n代表参与形成的大π键电子数(如苯分子中的大π键可表示为),则N5-中的大π键应表示为____________
(9)(2017·全国Ⅲ)Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外,还存在____________________
(10)(2017·江苏)1 ml丙酮()分子中含有σ键的数目为________
(11)(2017·海南)碳的一种单质的结构如图(a)所示。该单质的晶体类型为___________,原子间存在的共价键类型有______________
(12)(2016·全国Ⅰ)Ge单晶具有金刚石型结构,其微粒之间存在的作用力是______________
(13)(2016·全国Ⅱ)单质铜及镍都是由________键形成的晶体
(14)(2016·全国Ⅲ) GaAs 晶体中Ga与As以________键键合
(15)(2016·江苏)1 ml HCHO分子中含有σ键的数目为____________ml
(16)(2015·全国Ⅰ) CS2分子中,共价键的类型有________________
(17)(2015·江苏)下列反应曾用于检测酒驾:2Cr2Oeq \\al(2-,7)+3CH3CH2OH+16H++13H2O→ 4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH
①CH3COOH中C原子轨道杂化类型为;1 ml CH3COOH分子含有σ键的数目为______
②与H2O互为等电子体的一种阳离子为(填化学式)
答案及解析
【逐点训练1】
1.【答案】C
【解析】二氧化碳是由二氧化碳分子构成的。A.金刚石由碳原子直接构成,五氧化二磷是常见非金属元素的氧化物、由五氧化二磷分子构成,故A选项错误;B.硫酸铜、氯化钠均属于盐,硫酸铜由铜离子和硫酸根离子构成,氯化钠由钠离子和氯离子构成的,故B选项错误;C.氨气、甲烷均是非金属元素的氢化物,分别是由氨分子和甲烷分子构成的,故C选项正确;D.硝酸钾是含有金属元素和非金属元素的化合物,是钾离子和硝酸根离子构成的,氯化氢由氯化氢分子构成,故D选项错误;选C。
【思维建模】①含有共价键的分子不一定是共价化合物。例如H2、O2等单质。
②含有共价键的化合物不一定是共价化合物。例如NaOH、Na2O2。
③离子化合物中可能含有共价键,共价化合物中一定不含离子键,只有共价键。
2.A。解析:N2中存在共价键;MgCl2中只含有离子键;NH4Cl中虽然含有共价键,又全部由非金属元素组成,但也含有离子键,属于离子化合物。
3.C。解析:在复杂的离子化合物如氢氧化钠、过氧化钠中既存在离子键又存在共价键,A项错误;离子化合物如过氧化钠中也存在非极性键,B项错误;C项正确;在H2O2中既存在极性键又存在非极性键,D项错误。
4.B。解析:同一分子中的π键不如σ键牢固,反应时比较容易断裂,A项正确;在共价单键中只含有σ键,而含有π键的分子中一定含有σ键,B项错误,D项正确;氢原子、氯原子等跟其他原子形成分子时只能形成σ键,C项正确。
5.C
6.【答案】A
【解析】A.非金属性:N>P,故对应氢化物的稳定性:P2H4小于N2H4,A错误;B.反应过程中有O-H极性键、P-P非极性键的断裂,也有极性键P-H、钠离子和形成的离子键的形成,B正确;C.P4、PH3与P2H4的晶体类型相同,均为分子晶体,C正确;D.NH3、PH3均为三角锥形分子,但电负性:N>P,NH3中共用电子对离中心原子更近,排斥力增大,键角增大,故PH3分子中键角∠HPH小于NH3分子中∠HNH,D正确。 故选A。
7.【答案】B
【解析】A.由图可知,三种分子含有的化学键类型相同,A正确;B.呋喃、噻吩均难溶于水,B错误;C.杂环化合物是四个C和N(O、S)共面,每个碳原子及杂原子上均有一个p轨道且互相平行,在碳原子的p轨道中有一个p电子,杂原子一对孤电子对形成;吡咯形成3条σ键,杂化方式为sp2,呋喃(噻吩)形成2条σ键以及一对孤电子对,杂化方式为sp2,则N、O、S三种原子杂化方式均为sp2,C正确;D.三者均是分子晶体,吡咯分子间可形成氢键,呋喃及噻吩分子间只存在分子间作用力,而噻吩的相对分子质量比呋喃的大,沸点较高,故沸点:吡咯>噻吩>呋喃,D正确;故选B。
8.【答案】A
【解析】A.中心原子N价层电子对=σ电子对+孤电子对=4+=4,没有孤电子对,空间构型为正四面体形,中心原子N价层电子对=σ电子对+孤电子对=3+=4,含有一对孤电子对,空间构型为三角锥形,因此两者空间结构不相同,故A错误;B.H2O2的结构式为H—O—O—H,既含极性键O—H,又含非极性键O—O,故B正确;C.每个NH3配体与中心C3+间形成一根配位键,故1 ml该配离子中含6 ml配位键,故C正确;D.由于电负性O>N,故N对电子吸引能力弱,所以NH3中N更容易给出自身孤电子对形成配位键,故D正确;故答案选A。
【思维建模】①以形成σ键的两个原子核的连线为轴,任意一个原子可以绕轴旋转,并不破坏σ键的结构;以形成π键的两个原子核的连线为轴,任意一个原子并不能单独旋转,若单独旋转则会破坏π键的结构。
②一般情况下,σ键比π键牢固,但并不是所有分子中的σ键都比π键牢固(例如:N2)。
③并不是所有的分子都含有σ键,如稀有气体分子。
④不存在s-s π键、s-p π键等。
⑤分子中存在π键,则一定存在σ键,但若存在σ键,则不一定存在π键。
9.【答案】C
【解析】A.乙烷中C的sp3杂化轨道与H的1s轨道相互重叠形成C-H键,A错误;B.不是标准状况,不可计算乙烯的物质的量,B错误;C.反应前后元素守恒,0.1ml丁烷含有0.4mlC,电子数为2.4ml,0.1ml丁烷含有1mlH,电子数为1ml,所以所得的混合物中含有的电子数目为3.4NA,C正确;D.根据方程式可知,整个反应转移1ml电子,生成1ml乙烯,D错误;故选C。
10.(1)② ⑤⑩ ①③⑨
(2)①③⑤ ② ⑨ ⑩
(3)①③⑤ ②⑨⑩
(4)⑧
(5)⑥⑦ ④
【逐点训练2】
1.【答案】C
【解析】A.HCl为共价化合物,电子式:,A错误;B.的中心原子S原子的价层电子对数为,为sp2杂化,是平面三角形结构,B错误;C.分子中存在碳氧双键,结构模型:,C正确;D.乙烯结构式为:,单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,乙烯中键与键的数量比为5∶1,D错误;故选C。
2.C。解析:A项,①②都表示新化学键的形成,放出热量,正确;B项,钠原子失去电子,氯原子得到电子,HCl中共用电子对偏向氯原子,说明氯原子吸引电子的能力强于钠原子和氢原子,正确;C项,H原子和Cl原子形成共用电子对,没有发生电子转移,错误;D项,NaCl中Na+与Cl-形成离子键,HCl中氢原子与氯原子通过共用电子对形成共价键,正确。
3.B。解析:化合物中原子最外层电子数+化合价绝对值=8,满足最外层8电子结构。光气(COCl2)中C元素的化合价为+4价,C原子最外层电子数为4,则4+4=8,故C原子满足8电子结构,氧元素化合价为-2价,氧原子最外层电子数为6,则|-2|+6=8,故O原子满足8电子结构,Cl元素的化合价为-1价,Cl原子最外层电子数为7,则7+|-1|=8,故①符合;六氟化硫中S元素的化合价为+6价,S原子最外层电子数为6,则6+6=12,故②不符合;HCHO中H为+1价,H原子最外层电子数为1,则1+1=2,故③不符合;三氟化硼中B元素的化合价为+3价,B原子最外层电子数为3,则3+3=6,故④不符合;PCl3中P元素化合价为+3价,P原子最外层电子数为5,则3+5=8,故P原子满足8电子结构,故⑤符合;PCl5中P元素化合价为+5价,P原子最外层电子数为5,则5+5=10,故⑥不符合;NO2中N元素化合价为+4价,N原子最外层电子数为5,则4+5=9,故⑦不符合;二氟化氙中氙元素化合价为+2价,氙原子最外层电子数为8,则2+8=10,故⑧不符合;N2是单质,存在氮氮三键,氮原子达到稳定结构,故⑨符合;CH4中H原子化合价为+1价,H原子最外层电子数为1,则1+1=2,故⑩不符合。
4.D。解析:由题意可知N2分子中N原子之间、CO分子中C、O原子之间通过2个π键,一个σ键,即三键结合,其中,CO分子中1个π键由O原子单方面提供孤电子对,C原子提供空轨道通过配位键形成;N2与CO两分子的原子数和价电子总数相等,互为等电子体,N2化学性质相对稳定,CO具有比较强的还原性,两者化学性质不同。
5.C。解析:甲烷、NHeq \\al(+,4)都是正四面体形结构,键角是109°28′,A对;NOeq \\al(-,3)和COeq \\al(2-,3)是等电子体,均为平面三角形结构,B对;H3O+和PCl3的价电子总数不相等,C错;苯的结构中存在“肩并肩”式的重叠轨道,故B3N3H6分子中也存在,D对。
6.D。解析:A中KBr的电子式为K+[eq \\al(×,·)eq \(Br,\s\up11(··),\s\d4(··))]-,B中弯箭头方向错误,应为Naeq \(S,\s\up11(··),\s\d4(··)) Na―→Na+[eq \\al(×,·)eq \(S,\s\up11(··),\s\d4(··))eq \\al(×,·)]2-Na+,C中CaCl2的电子式错误,应为[eq \(Cl,\s\up11(··),\s\d4(··))eq \\al(×,·)]-Ca2+[eq \\al(×,·)eq \(Cl,\s\up11(··),\s\d4(··))]-。
7.
【逐点训练3】
1.C
2.D。解析:H2O的电子式为,中子数为20的钙原子可表示为eq \\al(40,20)Ca。
3.A。解析:A S2-的结构示意图为,B项错误;PCl3的电子式为,C项错误;丙烯分子结构中含碳碳双键,该球棍模型表示丙烷,D项错误。
4.【答案】B
【解析】A.Ca2+和Cl-的核外电子数都是18,最外层电子排布图均为,故A正确;B.PH3中磷原子和每个氢原子共用一对电子,中心原子P原子价层电子对数为3+×(5-3×1)=4,孤电子对数为1,PH3的电子式为,故B错误;C.CH2=CHCH2CH2CH3分子中存在1个碳碳双键,位于1号碳原子与2号碳原子之间,存在3个碳碳单键,无支链,且氢原子半径小于碳原子半径,其分子结构模型表示为,故C正确;D.、和是质子数相同、中子数不同的碳原子,是碳元素的不同核素,互为同位素,故D正确;故选B。
1.【答案】B
【解析】A.是共价化合物,其电子式为,的形成过程可表示为,故A错误;B.中的中心N原子孤电子对数为,价层电子对数为4,的中心原子孤电子对数为,价层电子对数为4,则二者的模型和空间结构均为正四面体形,故B正确;C.、石墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为、、,共有2种杂化方式,故C错误;D.易液化,其汽化时吸收热量,可作制冷剂,干冰易升华,升华时吸收热量,也可作制冷剂,分子间作用力为氢键和范德华力,分子间仅存在范德华力,故D错误;故选B。
2.【答案】D
【解析】A.和的相对分子质量不同,可以用质谱法区分,A正确;B.和的H原子不同,但空间构型均为三角锥形,是极性分子,B正确;C.Mg3N2与D2O发生水解生成Mg(OD)2和ND3,反应方法①的化学方程式书写正确,C正确;D.方法②是通过中D原子代替中H原子的方式得到,代换的个数不同,产物会不同,纯度低,D错误;故选D。
3.C。解析:中子数为9的氮原子的质量数为16,可表示为eq \\al(16, )7N,A项错误;N2的电子式为∶N⋮⋮N∶,B项错误;Cl原子最外层有7个电子,两个氯原子间可以形成一个共用电子对,C项正确;Cl-最外层达到8电子的稳定结构,其结构示意图为eq \a\vs4\al(),D项错误。
4.C。解析:A.因键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,故C2H6的键能总和大于Si2H6,键能越大越稳定,故C2H6的稳定性大于Si2H6,A正确;B.SiC的成键和结构与金刚石类似均为原子晶体,金刚石的硬度很大,类比可推测SiC的硬度很大,B正确;C.C的非金属性强于Si,则CH4的稳定性大于SiH4,所以SiH4的还原性较强,C错误;D.Si原子的半径大于C原子,在形成化学键时哑铃形的p轨道很难相互重叠形成π键,故Si原子间难形成双键,D正确,故选C。
5.(1)2 2
(2)N>H>B CH3CH3 低 Hδ+与Hδ−的静电引力
(3)O sp3 σ
(4)离子键、σ键
(5)2
(6)离子键
(7)NOeq \\al(-,2),1:2
(8)5NA
(9)离子键和π键
(10)9NA
(11)混合晶体 σ键、π键
(12)共价键
(13)金属
(14)共价
(15)3
(16)σ键和π键
(17)①sp3和sp2 7NA(7×6.02×1023) ②H2F+
概念
相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用叫化学键 (使离子相结合或使原子相结合的作用力)
分类
离子键
存在于离子化合物中
共价键
除稀有气体外的非金属单质、部分离子化合物、共价化合物中
金属键
金属单质中
离子键
共价键
概念
阴、阳离子通过静电作用形成的化学键
原子间通过共用电子对所形成的化学键
成键粒子
阴、阳离子
原子
成键实质
阴、阳离子的静电作用
原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)
成键条件
活泼金属元素与活泼非金属元素经电子得失,形成离子键
非金属元素的原子最外层未达到饱和状态(即8电子稳定结构),相互间通过共用电子对形成共价键
成键元素
一般是活泼的金属和活泼的非金属元素
一般是非金属元素之间
存在范围
只存在离子化合物中
①大多数盐类,如:NaCl、Na2SO4
②强碱,如:NaOH
③金属氧化物,如:Na2O、Na2O2
①非金属单质分子(稀有气体除外)如:H2
②非金属形成的化合物中,如:CO2、H2O
③部分离子化合物中,如:NaOH、Na2SO4
④某些金属和非金属形成的化合物中,如:AlCl3、BeCl2
键的特征
无饱和性和方向性
具有饱和性和方向性
离子化合物
共价化合物
概念
由离子键构成的化合物
只含有共价键的化合物
构成微粒
阴、阳离子
原子
化学键类型
一定含有离子键,可能含有共价键
只含有共价键
构成元素
一般为活泼金属元素与活泼非金属元素
一般为不同种非金属元素
达到稳定结构的途径
通过电子得失达到稳定结构
通过形成共用电子对达到稳定结构
特点
较高的熔沸点,硬度,通常呈固态,熔融状态或水溶液中可导电
一般熔点、沸点较低,常温下为气体或液体,易挥发
物质类别
①大多数盐类,如:NaCl、Na2SO4
②强碱,如:NaOH
③金属氧化物,如:Na2O、Na2O2
①非金属氢化物,如:NH3、H2S
②非金属氧化物,如:CO、CO2
③酸,如:H2SO4、HNO3
④大多数有机化合物,如:CH4
⑤极少数盐,如:AlCl3、BeCl2
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
非极性键
共用电子对不发生偏移
原子间共用电子对的数目
单键
原子间有一对共用电子对
双键
原子间有两对共用电子对
三键
原子间有三对共用电子对
σ键
H2的σ键形成:
HCl的σ键形成:
Cl2的σ键形成:
π键
大π键
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
粒子的种类
电子式的表示方法
注意事项
举例
原子
元素符号周围标有价电子
价电子少于4时以单电子分布,多于4时多出部分以电子对分布
阳
离
子
单核
离子符号
右上方标明电荷
Na+ Mg2+ Al3+
多核
元素符号紧邻铺开,周围标清电子分布
用“[ ]”,并标明电荷
阴
离
子
单核
元素符号周围合理分布价电子及所得电子
用“[ ]”,右上方标明电荷
多核
元素符号紧邻铺开,合理分布价电子及所得电子
相同原子不得加和,用“[ ]”,右上方标明电荷
单
质
及
化
合
物
离子化合
物
用阳离子电子式和阴离子电子式组成
同性不相邻,离子合理分布
单质及共
价化合物
各原子紧邻铺开,标明价电子及成键电子情况
原子不加和,无“[ ]”,不标明电荷
性质
分子
原子数
价电子数
立体构型
沸点/℃
熔点/℃
液体密度/
g·cm-3
N2
2
10
直线形
-195.81
-210.00
0.796
CO
2
10
直线形
-191.49
-205.05
0.793
结论
CO分子和N2分子具有相同的原子总数、相同的价电子数,其性质相近
①技巧一(竖换——同族替换)
换同族原子(同族原子价电子数相同)
以寻找NH3的等电子体为例
NH3PH3、AsH3
②方法二(横换——左右移位)
换相邻族的原子,这时价电子发生变化,再通过得失电子使价电子总数相等
以寻找CO的等电子体为例
COCN—,CN—C22—
CON2
种类
实例
含义
应用范围
分子式
C2H6
用元素符号表示物质组成的式子,可以反映出一个分子中原子的种类和数目
多用于研究分子晶体
最简式(实验式)
CH3
表示组成物质的各元素原子最简整数比的式子;由最简式可求最简式量
有共同组成的物质
电子式
用小黑点“·”或“×”代表电子,表示原子最外层电子成键情况的式子
多用于表示离子型、共价型的物质
结构式
用一根短线表示一对共用电子对的式子。具有化学式所能表示的意义,能反映物质的结构;表示分子中原子的结合或排列顺序的式子,但不能表示空间构型
多用于研究有机物的性质;由于能反映有机物的结构,有机物常用结构式表示
结构简式
CH3CH3或
省去结构式中代表碳氢单键、碳碳单键的短线即得到结构简式。结构简式的简便写法,着重突出结构的特点
键线式
可表示
将结构式中的碳、氢元素符号省去,每个拐点、终点均表示一个碳原子
用于表示分子中的键的连接情况
碳架式
省去结构式中所以氢原子,只写出碳原子和共价键
球棍模型
甲烷:
小球表示原子,短线表示共价键
用于表示分子的空间结构(立体结构)
空间充填模型
甲烷:
用不同体积的小球表示不同大小的原子
用于表示分子中各原子的相对大小和综合顺序
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