考点04 共价键 ——2022-2023学年高二化学下学期期末复习考点精练学案（人教版2019选择性必修2）

必考点04 共价键

题型一  共价键的形成与分类

例1．（2023秋·四川内江·高二四川省内江市第六中学校考阶段练习）下列说法正确的是

A．若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的方向性

B．s轨道和p轨道重叠可以形成π键

C．共价键都具有方向性

D．C2H4与Cl2的加成反应C2H4只涉及π键断裂

例2．（2023春·天津静海·高二校考期中）所有共价键都有方向性和饱和性吗？根据成键原子轨道举出反例_______。

例3．（2023秋·全国·高二假期作业）某有机物的结构简式为，则该有机物分子中含有键和键的数目分别为

A．6、3 B．7、3 C．7、4 D．6、4

例4．（2023秋·广东广州·高二执信中学校考期中）香蕉是我们喜爱的水果之一，香蕉产于南方，到北方之前是未成熟的，但买到的却是成熟的香蕉，这是因为喷洒了催熟剂的缘故。其中乙烯就是一种常用的催熟剂，下列对于乙烯中化学键的分析中正确的是

A．在乙烯分子中有一个σ键、一个π键

B．乙烯在发生加成反应时，断裂的是碳原子间的σ键

C．乙烯可以在一定条件下制得氯乙烯，在该过程断裂的是C-H σ键

D．乙烯分子中的σ键关于镜面对称

例5．（2023秋·湖南长沙·高二湖南师大附中校考阶段练习）如图是已经合成的最著名的硫-氮化合物分子的结构。下列说法不正确的是

A．该物质的分子式为

B．该物质分子中只含有极性共价键

C．该物质熔融状态时不能导电

D．1mol该物质的分子中含10mol σ键

【解题技巧提炼】

1．共价键的特征

(1)饱和性

按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋状态相反的电子配对成键，这就是共价键的饱和性。

(2)方向性

除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性。如图所示。

2．共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类)

共价键

题型二、共价键键参数——键能、键长与键角

例1．（2023·浙江·宁波市北仑中学高二期中）已知N—N、N=N和N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90，而C—C、C=C和C≡C键能之比为1.00∶1.77∶2.34，下列说法正确的是

A．σ键一定比π键稳定

B．N2较易发生加成反应

C．乙烯、乙炔较易发生加成反应

D．乙烯、乙炔中的π键比σ键稳定

例2．（2023·山东·微山县第二中学高二阶段练习）根据下表中所列键能数据，判断下列分子中，最不稳定的分子是

A．HCl B．HBr C．H2 D．Br2

例3．（2023·全国高二课时练习）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结构的重要参数

B．因为键的键能小于键的键能，所以、与反应的能力逐渐减弱

C．水分子可表示为，分子中的键角为180°

D．键的键能为，即完全分解成和时，消耗的能量为

例4．（2023·全国·高二课时练习）NH3分子的空间结构是三角锥形结构而不是平面正三角形结构，最充分的理由是

A．NH3分子内3个N—H键长均相等

B．NH3分子内3个价键的键角和键长均相等

C．NH3分子内3个N—H的键长相等，键角都等于107°

D．NH3分子内3个N—H的键长相等，键角都等于120°

【解题技巧提炼】

1．键能

原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，释放能量越多，所形成的共价键键能越大，共价键越稳定。

一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。

利用键能计算反应热：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能

2．键角

在多原子分子中键角是一定的，能表明共价键具有方向性，因此键角影响着共价分子的空间结构。

常见分子的键角

3．键长

(1)键长与分子空间结构的关系：键长是影响分子空间结构的因素之一。如CH4分子的空间结构是正四面体，而CH3Cl只是四面体而不是正四面体，原因是C—H和C—Cl的键长不相等。

(2)定性判断键长的方法

①根据原子半径进行判断。在其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。

②根据共用电子对数判断。就相同的两原子形成的共价键而言，当两个原子形成双键或者三键时，由于原子轨道的重叠程度增大，原子之间的核间距减小，键长变短，故单键键长＞双键键长＞三键键长。

题型一  共价键的形成与分类

1．（2023秋·四川雅安·高二雅安中学校考期中）下列说法不正确的是

A．σ键是轴对称的，π键是镜像对称的

B．在气体单质中，一定有σ键，可能有π键

C．两个原子间形成共价键时，最多有一个σ键

D．BF3分子中原子的最外层电子数不全是8

2．（2023春·高二单元测试）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

3．（2023秋·湖北武汉·高二校联考期中）据《化学工程杂志》最近报道，科学家利用和创造一种复合光催化剂，可快速分解世界上最难降解污染物M。M由4种短周期主族元素组成，R、X、Y、Z的原子序数依次增大，在暗室中Z单质和同温同压下密度最小的气体剧烈反应。M的结构式如图所示：

下列叙述错误的是

A．原子半径： B．最高正价：

C．简单氢化物稳定性： D．M是含极性键和非极性键的共价化合物

题型二、共价键键参数——键能、键长与键角

1．（2023·高二课时练习）下列叙述中的距离属于键长的是(　　)

A．氨分子中两个氢原子间的距离

B．氯分子中两个氯原子间的距离

C．金刚石晶体中任意两个相邻的碳原子核间的距离

D．氯化钠晶体中相邻的氯离子和钠离子核间的距离

2．（2023·高二课时练习）如图为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z5种元素的叙述正确的是

A．X、Z元素都能形成双原子分子

B．W、R元素的单质分子内的化学键都是非极性键

C．键长：X—H<W—H，键能：X—H<W—H

D．键能：W—H>Y—H，键的极性：Y—H>W—H

3．（2023·高二课时练习）下列说法中正确的是

A．分子中键能越大，键长越短，则分子越稳定

B．只有非金属原子之间才能形成共价键

C．水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180°

D．H—O键键能为463 kJ·mol－1，即18 g水分子生成H2和O2时，放出的能量为(2×463) kJ

1．（2023·吉林·梅河口市第五中学高二期中）火药制备是我国古代闻名世界的化学工艺，原理为。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是

A．K+的结构示意图：

B．在元素周期表中K元素、S元素均在p区

C．O元素位于周期表中第二周期第IVA族

D．CO2的结构式为：O=C=O且σ键与键个数比为1:1

2．下列关于键和键的说法不正确的是(    )

A．s轨道与s轨道只能“头碰头”重叠而形成键

B．s轨道与p轨道只能“头碰头”重叠而形成键

C．p轨道与p轨道可以“肩并肩”重叠而形成键

D．p轨道与p轨道可以“肩并肩”重叠而形成键

3．下列关于共价键的说法不正确的是(    )

A．当两个原子形成分子时，首先形成键，可能形成键

B．分子中若含有共价键，则至少含有一个键

C．原子p轨道上有一个未成对电子，故原子可与其他原子形成键

D．乙烷分子中只存在键，即6个键和1个键都为键，不存在键

4．关于键长、键能和键角，下列说法正确的是(    )

A．键的键能等于键键能的三倍

B．，说明中的键非常牢固，不易发生加成反应

C．分子(结构式为)中键的键长大于键的键长

D．白磷()分子呈正四面体结构，其键角为109°28′

5．某化合物的分子结构如图所示，其分子内不含有(    )

A．离子键 B．非极性键 C．极性键 D．配位键

6．下列有关化学键的比较一定错误的是

A．键能： B．键长：

C．分子中的键角： D．碳原子间形成的共价键键能：σ键>π键

7．下列常见分子中键、π键判断正确的是(    )

A．与结构相似，分子中键与π键个数之比为1:1

B．与结构相似，分子中键与π键个数之比为2:1

C．中含有的π键个数为

D．已知反应，若该反应中有键断裂，则形成的π键个数为

8．下图是已经合成的最著名硫－氮化合物分子结构。下列说法正确是

A．该物质的分子式为SN

B．该物质的分子中既有极性键又有非极性键

C．该物质中的N原子最外层都达到8电子稳定结构

D．该物质与化合物S2N2互为同素异形体

9．三氟化氮(NF3)常温下是一种无色无味的气体，它由氨气(NH3)和氟气(F2)在一定条件下直接反应制得： 4NH3 + 3F2=NF3 + 3NH4F。下列说法正确的是

A．N、H、F元素的电负性大小为： N > F > H

B．NH3和NF3分子中形成的共价键类型中有π键

C．NF3中的N呈+3价

D．NH4F中的化学键类型有离子键、极性共价键、配位键

10.(双选)科学研究人员获得了极具理论研究意义的气态N4分子,其分子结构如图所示。已知断裂1 mol N—N吸收167 kJ热量,生成1 mol N≡N放出946 kJ热量,根据以上信息和数据,判断下列说法正确的是(　　)

A.N4属于一种新型的化合物

B.N4分子中存在非极性键

C.N4分子中N—N键角为60°

D.1 mol N4转变成N2将吸收890 kJ热量

11．回答下列问题：

(1)有以下物质：A．HF    B．Br2    C．H2O    D．N2    E.C2H4    F.C2H6    G.H2    H.H2O2    I.H—CN    J.CO2     K.HCHO

①既含有极性键，又含有非极性键的是__；

②既含有σ键，又含有π键的是__；

③含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是__；

④水分子是H2O而不是H3O，是因为共价键具有__性；水分子的键角为105°，是因为共价键具有___性。

(2)C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2的化学式相似，但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成σ键和π键，SiO2中Si与O原子间不能形成上述π键。从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成π键，而Si、O原子间不能形成上述π键？___。

12.(1)判断1 mol下列含碳化合物中σ键的数目。

①CO2　　　　　　　;②乙醛　　　　　　　; 

③CH3COOH　　　　　　　;④CO(NH2)2　　　　　　　。 

(2)已知CO和CN-与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为　　　　。HCN分子中σ键与π键数目之比为　　　　。 

(3)C、H元素形成的某化合物分子中共有16个电子,该分子中σ键与π键的个数比为　　　　。 

13.A、B、C、D四种短周期元素的原子序数依次增大,A元素原子的价层电子排布式为ns2np2,B元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。C、D元素的电离能数据如下(kJ·mol-1):

(1)化合价是元素的一种性质。由C、D元素的电离能数据判断,通常C元素显　　　　价,D元素显　　　　价。 

(2)某气态单质甲与化合物AB分子中电子总数相等,则甲分子中含有1个　　　键和2个　　　键。 

(3)AB分子的总键能大于甲分子的总键能,但AB比甲容易发生化学反应。根据表中数据,说明AB比甲活泼的原因: 　。