1、第一节第一节 共价键共价键 第第 1 1 课时课时 共价键的特征与类型共价键的特征与类型 基础巩固 1.下列分子中存在的共价键类型完全相同(从 键、 键的形成方式角度分析)的是 ( ) A.CH4与 NH3 B.C2H6与 C2H4 C.H2与 Cl2 D.Cl2与 N2 解析 A 项中全是 sp 键；而 B 项中 C2H6只存在 键，而 C2H4存在 键和 键；C 项中 H2为 ss 键，Cl2为 pp 键；D 项中 Cl2中只存在 键，而 N2 中存在 键和 键。 答案 A 2.下列分子既不存在 sp 键，也不存在 pp 键的是( ) A.HCl B.HF C.SO2 D.SCl2 解析
2、A 项和 B 项的分子都含有 H 原子，能提供 s 原子轨道与 p 原子轨道形成 s p 键；C 项的分子含有 S=O 键，应有 键存在；D 项 SCl2分子中只存在 2 个 pp 键()。 答案 D 3.关于乙醇分子的说法正确的是( ) A.分子中共含有 8 个极性键 B.分子中不含非极性键 C.分子中只含 键 D.分子中含有 1 个 键 解析 乙醇的结构简式为 CH3CH2OH， 共有 8 个共价键， 其中 CH、 CO、 OH 键为极性键，共 7 个，CC 键为非极性键，由于全为单键，故无 键。 答案 C 4.下列分子中的 键是由两个原子的 s 轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是 (
3、) A.H2 B.CCl4 C.Cl2 D.F2 解析 A 项中 H2是由两个 1s 轨道形成 键； B 项中 Cl 的 3p 轨道与 C 的 2s 轨道 或 2p 轨道形成 键； C 项是由两个 3p 轨道形成 键； D 项中是由两个 2p 轨道形 成 键。 答案 A 5.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 键、一个 键 B.乙烯在发生加成反应时，断裂的是碳原子间的 键 C.乙烯可以在一定条件下制得氯乙烯，在该过程
4、断裂的是 CH 键 D.乙烯分子中的 键关于镜面对称 解析 在乙烯分子中存在 4 个 CH 键和 1 个 CC 键， 同时还含有 1 个 CC 键，A 错误；由于 键要比 键稳定，故乙烯在发生加成反应时断裂的是 CC 键，B 错误；由乙烯制得氯乙烯可看作是乙烯中的一个氢原子被氯原子取代， 故断裂的是 CH 键，C 正确； 键是轴对称，D 错误。 答案 C 6.下列说法中不正确的是( ) A. 键比 键重叠程度大，形成的共价键强 B.两个原子之间形成共价键时，最多有一个键 C.气体单质分子中，一定有 键，可能有 键 D.HClO 分子中有 sp 键和 pp 键 解析 气体单质分子中，可能有 键，
5、如 Cl2，可能有 键，如 N2，也可能没有 化学键，如稀有气体。HOCl 分子中，HO 键是 sp 键，OCl 键是 p p 键。 答案 C 7.P 元素的外围电子排布为 3s23p3，P 与 Cl 形成的化合物有 PCl3、PCl5，对此判 断正确的是( ) A.磷原子最外层有三个未成对电子，故只能结合三个氯原子形成 PCl3 B.PCl3分子中的 PCl 键含有 键 C.PCl5分子中的 PCl 键都是 键 D.磷原子最外层有三个未成对电子，但是能形成 PCl5，说明传统的价键理论存在 缺陷 解析 PCl3的电子式为，PCl 键都是 键。PCl5分子中有 5 个 PCl 键，这违背了传统
6、价键理论饱和性原则，说明传统价键理论不能解 释 PCl5的结构，即传统价键理论存在缺陷。 答案 D 8.下列模型分别表示 C2H2、S8、SF6的结构，下列说法错误的是( ) A.32 g S8分子中含有 0.125 mol 键 B.SF6是由极性键构成的分子 C.1 mol C2H2分子中有 3 mol 键和 2 mol 键 D.1 mol S8中含有 8 mol SS 键 解析 A.1 mol S8中有 8 mol 键， 因此 32 g S8即 0.125 mol S8中含有 键为 81 8 mol1 mol，故说法错误；B.根据模型可知 SF6是由 SF 极性键构成，故说法正 确；C.成
7、键原子之间只能形成 1 个 键，三键中有 2 个 键，因此 1 mol 乙炔中 含有 3 mol 键和 2 mol 键，故说法正确；D.根据选项 A 分析，故说法正确。 答案 A 9.有以下物质：HF，Cl2，H2O，N2，C2H4，C2H6，H2，H2O2， HCN(HCN)。 (1)只含有极性键的是_；只含有非极性键的是_；既有极性键又有 非极性键的是_。 (2)只有 键的是_；既有 键又有 键的是_。 (3)含有由两个原子的 s 轨道重叠形成的 键的是_。 (4)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的键的是_。 (5)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的键的
8、是_。 解析 (1)由同一种非金属元素形成的共价键是非极性共价键，由不同种非金属元 素形成的共价键是极性键，故只含有极性键的是、；只含有非极性键的 是、；既有极性键又有非极性键的是、。 (2) 键是“头碰头” 的方式形成的，而 键是以“肩并肩”的方式形成的，即单键都是 键，而双键 或三键才含有键，故只有键的是、；既有键又有 键的是、。(3)构成 H2的 H 原子都是只有 s 轨道，故含有由两个原子的 s 轨道重叠形成的 键的只能是 H2。(4)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 键，说明 共价键中一定含有 H 原子，故正确答案为、 、。(5)含有由一个原子的 p 轨道
9、与另一个原子的 p 轨道重叠形成的 键，说明构成这种 键的原子中一定没有 H 原子，故正确答案为、 、。 答案 (1) (2) (3) (4) (5) 10.甲、乙、丙、丁四种有机物的结构如下： (1)甲分子中有_个 键，_个 键。 (2)乙分子中有_个 键， _个 键， _(填“有”或“没有”) 非极性键。 (3)丙分子中每个碳原子形成_个 键，_个 键。 (4)丁分子中 键与 键的数目之比为_。 解析 (1)甲分子中除 5 条单键全是 键外，双键中 1 个是 键，另 1 个是 键， 三键中 1 个是 键，另 2 个是 键。故甲分子中 键总数为 7， 键总数为 3。 (2)乙分子中有 3 个
10、 CH 键，2 个 CC 键，2 个 CO 键，1 个 OH 键； C=C 和 C=O 中分别有 1 个 键；有 C=C、CC 非极性键。 (3)丙分子中 C 与 O 原子之间形成 1 个 键和 1 个 键，C 与两个 Cl 原子之间分 别形成 1 个 键。 (4)丁分子中含有 1 个 C=C 键，1 个 CN 键，3 个 CH 键和 1 个 CC 键， 故丁分子中共有 6 个 键和 3 个 键。 答案 (1)7 3 (2)8 2 有 (3)3 1 (4)21 能力提升 11.有 A、B、C、D、E 五种元素，已知： 它们分别位于 3 个不同的短周期，核电荷数依次增大。 E 元素的电离能(kJ
11、 mol 1)数据见下表： I1 I2 I3 I4 496 4 562 6 912 9 543 A、E 分别都能与 D 按原子个数比 11 或 21 形成化合物。 B、C 分别都能与 D 按原子个数比 11 或 12 形成化合物。 (1)写出两种只含有 A、 B、 D、 E 四种元素的无水盐的化学式： _、 _。 (2)B2A2分子中存在_个 键和_个 键。 (3)分别写出中按原子个数比 11 和中按原子个数比 12 形成的化合物的化 学式：_、_、_、_。 解析 根据五种元素分别位于 3 个不同的短周期，且核电荷数依次增大，可知 A 为 H 元素；根据 E 的电离能数据可知 E 为第A 族的
12、碱金属元素，为 Na 元素； H、Na 分别都能与 O 形成原子个数比为 11 或 21 的化合物，所以 D 为 O 元 素； 原子序数比 O 小且与 O 可以按照原子个数比 11 或 12 形成化合物的元素 为 C 元素和 N 元素，所以 B、C 分别为 C 元素和 N 元素。 答案 (1)NaHCO3 CH3COONa(或其他有机酸的盐) (2)3 2 (3)H2O2 Na2O2 CO2 NO2 12.a、b、c、d 为四种由短周期元素组成的物质，它们的组成微粒中都含有 14 个 电子，且四种物质中均只含共价键。试回答下列问题： (1)a 是单质，可用作半导体材料，则构成 a 物质的原子的
13、核外电子排布式为 _。 (2)b 是双核化合物，常温下为无色无味的气体，则 b 的化学式为_。 (3)c 是双核单质，其电子式为_， c 分子中所含共价键类型为_(填“极性键”或“非极性键”)。 (4)d 是四核化合物，其结构式为_，1 个 d 分子中含有_个 键， _个 键， 其中 键的强度_(填“”“”或“”) 键， 原因 是_。 解析 a 是单质，可用作半导体材料，且含有 14 个电子，则 a 是 Si；b 是双核化 合物， 含有 14 个电子， 且常温下为无色无味的气体， 则 b 为 CO； c 是双核单质， 每个原子中含有 7 个电子，则 c 为 N2；d 是四核化合物，即 4 个原
14、子共有 14 个电 子，则 d 为 C2H2，C2H2的结构式为 HCCH，1 个 C2H2分子中含有 3 个 键，2 个 键。 答案 (1)1s22s22p63s23p2或Ne3s23p2 (2)CO (3)NN 非极性键 (4)HCCH 3 2 形成 键的原子轨道的重叠程度比 键大，形成的 共价键强 13.回答下列问题： (1)1 mol CO2中含有的 键数目为_。 (2)已知 CO 和 CN 与 N 2结构相似，CO 分子内 键与 键个数之比为_。 HCN 分子内 键与 键数目之比为_。 (3)肼(N2H4)分子可视为 NH3分子中的一个氢原子被NH2(氨基)取代形成的另一 种氮的氢化
15、物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是 N2O4(l)2N2H4(l)=3N2(g)4H2O(g) H1 038.7 kJ mol 1 若该反应中有 4 mol NH 键断裂，则形成的 键有_mol。 (4)C、H 元素形成的化合物分子中共有 16 个电子，该分子中 键与 键的个数比 为_。 (5)1 mol 乙醛分子中含有 键的数目为_个，1 个 CO(NH2)2分子中含有 键的个数为_。 (6)CH4、NH3、H2O、HF 分子中，共价键的极性由强到弱的顺序是_。 解析 (1)CO2分子内含有碳氧双键， 双键中一个是 键， 另一个是 键， 则 1 mol CO2中含有的 键为 2NA。
16、(2)N2的结构式为 NN，推知：CO 结构式为 CO，含有 1 个 键、2 个 键； CN 结构式为CN，HCN 分子结构式为 HCN，HCN 分子中 键与 键 均为 2 个。 (3)反应中有 4 molNH 键断裂，即有 1 mol N2H4参加反应，生成 1.5 mol N2，则 形成的 键有 3 mol。 (4)设分子式为 CmHn，则 6mn16，解之得 m2，n4，即 C2H4，结构式为 。单键为 键，双键有 1 个 键和 1 个 键，所以 C2H4中共含有 5 个 键和 1 个 键。 (5)乙醛和 CO(NH2)2的结构简式分别为， 故 1 mol 乙醛中含有 键 6NA个，1
17、个 CO(NH2)2分子中含有 7 个 键。 (6)两个成键原子的电负性差别越大， 它们形成共价键的极性就越大(或从非金属性 强弱上来判断)。由于电负性：FONC，因此四种元素与 H 形成的共价键的 极性：FHOHNHCH。 答案 (1)2NA (2)12 11 (3)3 (4)51 (5)6NA 7 (6)HF、H2O、NH3、CH4 14.现有四种短周期元素 A、B、C、D，已知：C、D 在同一周期，A、B 在同 一主族；它们可以组成化合物 A2C、B2C2、DC2、D2A4等；B 的阳离子与 C 的阴离子的核外电子排布相同；B2C2同 A2C 或 DC2反应都生成气体 C2，B 与 A2
18、C 反应生成气体 A2， A2与气体 C2按体积比 21 混合后点燃发生爆炸， 其产物 是一种常温下常见的无色无味的液体。请回答： (1)写出元素符号：A_、B_、C_、D_。 (2)在 A2C、B2C2、DC2和 D2A4中，同时含有离子键和非极性共价键的化合物的 电子式为_； 按原子轨道重叠方式，其非极性键的类型是_。化合物 DC2的结构式为 _。 (3)A2C 分子的电子式为_，按原子轨道重叠方式，其共价键的类型是 _。 D2A4是平面形分子， 其分子中含有_个 键， _个 键。 (4)写出化学方程式或离子方程式： B2C2与 A2C 反应的化学方程式_ _； B2C2与 DC2反应的化学方程式_ _； B 与 A2C 反应的离子方程式_。 解析 由 A2与气体 C2按体积比 21 混合后点燃能发生爆炸， 其产物是一种常温 下常见的无色无味的液体，可知该液体是 H2O，A 是 H 元素，C 是 O 元素；由 B 与 A2C 反应生成气体 A2知，B 是 Na 元素；由 B2C2同 A2C 或 DC2反应都生成气 体 C2知，D 是碳元素。 答案 (1)H Na O C (2) pp 键 O=C=O (3) sp 键 5 1 (4)2Na2O22H2O=4NaOHO2 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 2Na2H2O=2Na 2OHH 2
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