2024屆高考一輪復習化學教案（人教版）第六章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律第32講化學鍵

第32講化學鍵[復習目標]1.了解化學鍵的定義，了解離子鍵、共價鍵的形成。2.了解共價鍵的類型及鍵參數(shù)?？键c一化學鍵與化合物類型電子式1．化學鍵(1)化學鍵的定義及分類(2)化學反應的本質(zhì)：反應物的舊化學鍵斷裂與生成物的新化學鍵形成。2．離子鍵和共價鍵的比較離子鍵共價鍵非極性鍵極性鍵概念帶相反電荷離子之間的相互作用原子間通過共用電子對所形成的相互作用成鍵粒子陰、陽離子原子成鍵實質(zhì)陰、陽離子的靜電作用共用電子對與成鍵原子間的靜電作用形成條件活潑金屬與活潑非金屬經(jīng)電子得失形成離子鍵；或者銨根離子與酸根離子之間形成離子鍵同種元素原子之間成鍵不同種元素原子之間成鍵3.離子化合物和共價化合物項目離子化合物共價化合物定義含有離子鍵的化合物只含有共價鍵的化合物構(gòu)成微粒陰、陽離子原子化學鍵類型一定含有離子鍵，可能含有共價鍵只含有共價鍵4.化學鍵的表示方法——電子式(1)概念：在元素符號周圍用“·”或“×”來表示原子的最外層電子的式子。(2)常見物質(zhì)電子式的書寫①原子：NaNa·，。②簡單離子：Na＋Na＋，。③復雜離子：NHeq\o\al(＋,4)，OH－。④離子化合物：MgCl2，Na2O，Na2O2。⑤非金屬單質(zhì)及共價化合物：N2，H2O，H2O2。(3)用電子式表示化合物的形成過程①離子化合物如NaCl：。②共價化合物如HCl：。一、化學鍵與離子化合物、共價化合物的判斷1．一定條件下，氨與氟氣發(fā)生反應：4NH3＋3F2=NF3＋3NH4F，其中NF3的空間結(jié)構(gòu)與NH3相似。下列有關說法錯誤的是()A．除F2單質(zhì)外，反應物和生成物均為共價化合物B．NF3中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C．NF3中只含極性共價鍵D．NH4F中既含有離子鍵又含有共價鍵答案A解析NF3為共價化合物，NH4F為離子化合物。2．有以下8種物質(zhì)：①Ne②HCl③P4④H2O2⑤Na2S⑥NaOH⑦Na2O2⑧NH4Cl請用上述物質(zhì)的序號填空：(1)不存在化學鍵的是________。(2)只存在極性共價鍵的是________。(3)只存在非極性共價鍵的是________。(4)既存在非極性共價鍵又存在極性共價鍵的是________。(5)只存在離子鍵的是________。(6)既存在離子鍵又存在共價鍵的是________。(7)屬于離子化合物的是__________。答案(1)①(2)②(3)③(4)④(5)⑤(6)⑥⑦⑧(7)⑤⑥⑦⑧化學鍵與物質(zhì)類別之間的關系二、電子式的規(guī)范書寫3．判斷下列電子式書寫是否正確(1)氮氣，N??N()；氨氣，()(2)氯化鈉，()；HF，()(3)過氧化氫，()；次氯酸，()(4)CaBr2，()；CaC2，()答案(1)××(2)××(3)√×(4)√×4．寫出下列微粒的電子式。(1)—OH_____________________________________________________________________，H3O＋________________________________________________________________________。(2)H2S________________________________________________________________________，N2H4________________________________________________________________________。(3)NaH________________________________________________________________________，NaBH4________________________________________________________________________。答案(1)(2)(3)考點二共價鍵及其參數(shù)1．共價鍵的本質(zhì)及特征共價鍵是原子間通過共用電子對所形成的相互作用，其特征是具有方向性和飽和性。2．分類分類依據(jù)類型形成共價鍵的原子軌道重疊方式σ鍵軌道“頭碰頭”重疊π鍵軌道“肩并肩”重疊形成共價鍵的電子對是否偏移極性鍵共用電子對發(fā)生偏移非極性鍵共用電子對不發(fā)生偏移原子間共用電子對的數(shù)目單鍵原子間有一對共用電子對雙鍵原子間有兩對共用電子對三鍵原子間有三對共用電子對3.鍵參數(shù)(1)概念(2)鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響①鍵能越大，鍵長越短，分子越穩(wěn)定。②1．共價鍵的成鍵原子只能是非金屬原子()2．在任何情況下，都是σ鍵比π鍵強度大()3．σ鍵能單獨形成，而π鍵一定不能單獨形成()4．σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)()5．碳碳三鍵和碳碳雙鍵的鍵能分別是碳碳單鍵鍵能的3倍和2倍()6．分子的穩(wěn)定性與分子間作用力的大小無關()答案1.×2.×3.√4.√5.×6.√一、共價鍵的類型及數(shù)目判斷1．分析下列物質(zhì)中含有哪些不同類型的共價鍵，在對應的空格處打“√”(σ鍵、π鍵需填寫1mol該物質(zhì)所含σ鍵、π鍵的物質(zhì)的量)。物質(zhì)極性鍵非極性鍵σ鍵π鍵單鍵雙鍵三鍵N2C2H4SiO2BF3HCN答案物質(zhì)極性鍵非極性鍵σ鍵π鍵單鍵雙鍵三鍵N2√1mol2mol√C2H4√√5mol1mol√√SiO2√4mol0√BF3√3mol0√HCN√2mol2mol√√二、鍵能、鍵長與物質(zhì)穩(wěn)定性2．Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、三鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或三鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________。答案Ge原子半徑大，原子間形成的σ單鍵較長，p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵，不易形成雙鍵或三鍵3．硅是重要的半導體材料，構(gòu)成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎。碳和硅的有關化學鍵鍵能如表所示，簡要分析和解釋下列有關事實：化學鍵C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O鍵能/(kJ·mol－1)365413336226318452(1)硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠不如烷烴多，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是__________________________________________________________________________________________________。答案(1)C—C和C—H的鍵能較大，所形成的烷烴穩(wěn)定。而硅烷中Si—Si和Si—H的鍵能較小，易斷裂，導致長鏈硅烷難以生成(2)C—H的鍵能大于C—O，C—H比C—O穩(wěn)定。而Si—H的鍵能卻小于Si—O，所以Si—H不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強的Si—O1．正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)鈉與N、O、Cl分別形成的化合物中只含有離子鍵(2018·全國卷Ⅱ，10B改編)(×)(2)1mol乙烷和1mol乙烯中，化學鍵數(shù)相同(2018·全國卷Ⅲ，8D)(×)(3)Na2O2與ClO2均含有非極性共價鍵(2018·全國卷Ⅲ，13C改編)(×)(4)氫元素與其他元素可形成共價化合物或離子化合物(2017·天津，5B)(√)(5)甲基的電子式：(2020·浙江7月選考，5D)(√)(6)B3N3H6(無機苯)的結(jié)構(gòu)與苯類似，也有大π鍵。B3N3H6的熔點主要取決于所含化學鍵的鍵能(2020·山東，7A)(×)(7)鍵能C—C＞Si—Si、C—H＞Si—H，因此C2H6穩(wěn)定性大于Si2H6(2020·山東，4A)(√)(8)28gC2H4分子中含有的σ鍵數(shù)目為4NA(2022·遼寧，3B)(×)2.(2022·北京，9)由鍵能數(shù)據(jù)大小，不能解釋下列事實的是()化學鍵C—HSi—HC=OC—OSi—OC—CSi—Si鍵能/kJ·mol－1411318799358452346222A.穩(wěn)定性：CH4>SiH4B．鍵長：C=O<C—OC．熔點：CO2<SiO2D．硬度：金剛石>晶體硅答案C解析鍵能越大，鍵長越短，分子越穩(wěn)定，CO2是分子晶體，熔點由分子間作用力決定，與化學鍵無關；金剛石、晶體硅都是共價晶體，共價晶體中鍵能越大，晶體的硬度越大。3．[2020·浙江7月選考，26(1)(2)](1)氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性HF大于HCl的主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)CaCN2是離子化合物，各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，CaCN2的電子式是________。答案(1)原子半徑：F＜Cl，鍵能：F—H＞Cl—H(2)解析(1)同一主族元素，從上到下，原子半徑逐漸增大，即原子半徑：F＜Cl，原子半徑越小，化學鍵的鍵長越短，鍵能越大，氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性越大。課時精練1．“珍珠項鏈靠線穿，芝麻成球靠糖粘；微觀粒子聚一起，全靠一種超魔力”，這種超魔力實際就是化學鍵。下列關于化學鍵的說法錯誤的是()A．CO和O生成具有極性共價鍵的CO2B.既含極性鍵，又含非極性鍵C．只含H、N、O三種元素的化合物，可能形成含有共價鍵的離子化合物，也可能形成共價化合物D．含有離子鍵的物質(zhì)不可能是單質(zhì)答案B解析CO2中C與O形成極性共價鍵；中只含有極性鍵；H、N、O可以形成NH4NO3，為離子化合物，也可以形成HNO3，為共價化合物；離子鍵的形成必須有陰、陽離子。2．下列表達正確的是()A．HClO的電子式為B．H2S的電子式可表示為C．用電子式表示Na2O的形成過程：2Na·＋D．BaCl2的電子式為答案D解析HClO分子中，氧原子分別與氫原子和氯原子形成共價鍵，電子式為，故A錯誤；H2S是共價化合物，電子式可表示為，故B錯誤；用電子式表示Na2O的形成過程時，2個Na＋不能合并，正確的表達方式為，故C錯誤；BaCl2是離子化合物，電子式為，故D正確。3．在下列變化中，既有離子鍵被破壞又有共價鍵被破壞的是()A．將NH3通入水中 B．氫氧化鈉熔化C．將HBr通入水中 D．硫酸氫鉀溶于水答案D解析NH3通入水中生成NH3·H2O，只破壞了共價鍵，A不符合題意；NaOH熔化后電離生成Na＋、OH－，只破壞了離子鍵，B不符合題意；HBr通入水中發(fā)生電離，只破壞了共價鍵，C不符合題意；KHSO4溶于水電離出K＋、H＋和SOeq\o\al(2－,4)，既破壞了離子鍵又破壞了共價鍵，D符合題意。4．關于σ鍵和π鍵的形成過程，下列說法不正確的是()A．HCl分子中的σ鍵為兩個s軌道“頭碰頭”重疊形成B．N2分子中的π鍵為p-pπ鍵，π鍵不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)C．CH4中的碳原子為sp3雜化，4個sp3雜化軌道分別與氫原子s軌道形成σ鍵D．乙烯(CH2=CH2)中的碳碳之間形成了1個σ鍵和1個π鍵答案A解析HCl分子中的σ鍵由氫原子提供的未成對電子的1s原子軌道和氯原子提供的未成對電子的3p原子軌道“頭碰頭”重疊形成，故A錯誤；N2分子中p軌道與p軌道通過“肩并肩”重疊形成p-pπ鍵，π鍵為鏡面對稱，不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，故B正確；CH4中的碳原子為sp3雜化，碳原子的4個sp3雜化軌道分別與氫原子s軌道重疊，形成C—Hσ鍵，故C正確；CH2=CH2中的碳碳之間形成雙鍵，雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵，故D正確。5．下列有關化學鍵類型的敘述正確的是()A．化合物NH5所有原子最外層均滿足2個或8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則1molNH5中含有5NA個N—Hσ鍵(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)B．乙烯酮的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=C=O，其分子中含有極性共價鍵和非極性共價鍵，且σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1∶1C．已知乙炔的結(jié)構(gòu)式為H—C≡C—H，則乙炔中存在2個σ鍵(C—H)和3個π鍵(C≡C)D．乙烷分子中只存在σ鍵，不存在π鍵答案D6．關于鍵長、鍵能和鍵角，下列說法錯誤的是()A．鍵角是描述分子空間結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)B．鍵長的大小與成鍵原子的半徑和成鍵數(shù)目有關C．C=C鍵能等于C—C鍵能的2倍D．因為O—H的鍵能小于H—F的鍵能，所以O2、F2與H2反應的能力逐漸增強答案C解析C=C由一個σ鍵和一個π鍵構(gòu)成，C—C為σ鍵，二者鍵能不是2倍的關系，C項錯誤；原子半徑：O＞F，鍵長：O—H＞H—F，鍵能：H—O＜H—F，形成化學鍵時放出的能量：H—O＜H—F，化學鍵H—F更穩(wěn)定，O2、F2跟H2反應的能力F2更強，D項正確。7．(2023·石家莊檢測)我國科學家研制出一種催化劑，能在室溫下高效催化空氣中甲醛的氧化，其反應如下：HCHO＋O2eq\o(→,\s\up7(催化劑))CO2＋H2O。下列有關說法正確的是()A．CO2只含有非極性共價鍵B．molHCHO含有1molσ鍵C．HCHO、CO2分子中只含有σ鍵D．H2O中含有極性鍵答案D解析CO2中只含有碳氧極性鍵，A錯誤；根據(jù)結(jié)構(gòu)式可知，molHCHO含有molσ鍵，B錯誤；HCHO、CO2分子中既含有σ鍵，又含有π鍵，C錯誤；H2O中含有氫氧極性鍵，D正確。8．在NH3和NH4Cl存在的條件下，以活性炭為催化劑，用H2O2氧化CoCl2溶液來制備化工產(chǎn)品[Co(NH3)6]Cl3，下列表述正確的是()A．中子數(shù)為32，質(zhì)子數(shù)為27的鈷原子：eq\o\al(32,27)CoB．H2O2的電子式：C．NH3和NH4Cl的化學鍵類型相同D．[Co(NH3)6]Cl3中Co元素的化合價是＋3答案D解析A項，中子數(shù)為32，質(zhì)子數(shù)為27的鈷元素，質(zhì)量數(shù)為27＋32＝59，表示為eq\o\al(59,27)Co，錯誤；B項，H2O2為共價化合物，電子式為，錯誤；C項，NH3中只存在共價鍵，NH4Cl中既存在離子鍵又存在共價鍵，二者化學鍵類型不同，錯誤；D項，[Co(NH3)6]Cl3中，NH3整體為0價，Cl元素為－1價，所以Co元素的化合價為＋3，正確。9．氰氣的化學式為(CN)2，結(jié)構(gòu)式為N≡C—C≡N，性質(zhì)與鹵素相似，下列敘述正確的是()A．不和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應B．分子中N≡C的鍵長大于C≡C的鍵長C．分子中既有極性鍵，又有非極性鍵D．分子中含有2個σ鍵和4個π鍵答案C解析氰氣性質(zhì)與鹵素相似，能和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應，故A錯誤；同一周期元素中，原子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小，原子半徑越大其鍵長越長，碳原子半徑大于氮原子，所以氰分子中C≡N的鍵長小于C≡C的鍵長，故B錯誤；該分子的結(jié)構(gòu)式為N≡C—C≡N，該分子中含有3個σ鍵、4個π鍵，故D錯誤。10.二茂鐵[(C5H5)2Fe]分子是一種金屬有機配合物，是燃料油的添加劑，用以提高燃燒的效率和去煙，可作為導彈和衛(wèi)星的涂料等。它的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法正確的是()A．二茂鐵中Fe2＋與環(huán)戊二烯離子(C5Heq\o\al(－,5))之間為離子鍵B．1mol環(huán)戊二烯()中含有σ鍵的數(shù)目為5NAC．分子中存在π鍵D．Fe2＋的電子排布式為1s22s22p63s23p63d44s2答案C解析含有孤電子對和空軌道的原子之間存在配位鍵，所以二茂鐵中Fe2＋與環(huán)戊二烯離子(C5Heq\o\al(－,5))之間為配位鍵，故A錯誤；一個環(huán)戊二烯()分子中含有σ鍵的數(shù)目為11，則1mol環(huán)戊二烯()中含有σ鍵的數(shù)目為11NA，故B錯誤；碳碳雙鍵之間存在π鍵，所以該分子中存在π鍵，故C正確；鐵原子核外有26個電子，鐵原子失去最外層兩個電子變?yōu)閬嗚F離子，根據(jù)構(gòu)造原理可知，亞鐵離子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，故D錯誤。11．從實驗測得不同物質(zhì)中O—O之間的鍵長和鍵能數(shù)據(jù)如下表，其中x、y的鍵能數(shù)據(jù)尚未測定，但可根據(jù)鍵長規(guī)律推導鍵能的大小順序為w>z>y>x。該規(guī)律是()O—OOeq\o\al(2－,2)Oeq\o\al(－,2)O2Oeq\o\al(＋,2)鍵長/pm149128121112鍵能/(kJ·mol－1)xyz＝494w＝628A.成鍵時電子數(shù)越多，鍵能越大B．鍵長越長，鍵能越小C．成鍵所用的電子數(shù)越少，鍵能越大D．成鍵時電子對越偏移，鍵能越大答案B解析電子數(shù)由多到少的順序為Oeq\o\al(2－,2)>Oeq\o\al(－,2)>O2>Oeq\o\al(＋,2)，鍵能大小順序為w>z>y>x，A項錯誤；這些微粒都是O原子成鍵，共用電子對無偏移，D項錯誤。12．MoO3可以催化1,2-丙二醇()獲得多種有機物，其反應歷程如圖所示。下列說法正確的是()A．轉(zhuǎn)化過程中涉及非極性共價鍵斷裂與形成B．反應過程中Mo形成共價鍵的數(shù)目始終保持不變C．如果原料是乙二醇，則主要有機產(chǎn)物是乙二醛和乙烯D．Cu催化氧化1,2-丙二醇所得產(chǎn)物與MoO3催化時相同答案A解析歷程③中有碳碳單鍵斷裂，歷程④中有碳碳雙鍵形成，A正確；Mo周圍形成共價鍵數(shù)目有6個、4個兩種情況，B錯誤；根據(jù)題中信息可知，由歷程③反應生成和，由歷程④反應生成CH3CH=CH2，若乙二醇為原料歷程③反應生成，由歷程④反應生成CH2=CH2，C錯誤；Cu催化氧化1,2-丙二醇生成物為，與MoO3催化產(chǎn)物不同，D錯誤。13．A、B、C、D、E為短周期主族元素，且原子序數(shù)依次增大，質(zhì)子數(shù)之和為39，B、C同周期，A、D同主族，A、C常溫下能形成兩種液態(tài)化合物A2C和A2C2，E元素的周期數(shù)與主族序數(shù)相等。請用化學用語回答下列問題：(1)B元素在元素周期表中的位置為______________；由A、C、D三種元素組成的化合物中含有的化學鍵為_________________________________________________________。(2)寫出BC2的電子式：__________________________________________________。(3)元素E的單質(zhì)與元素D的最高價氧化物對應的水化物反應的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)常溫下，A2C與元素D的單質(zhì)反應后，所得溶液的pH________(填“<”“＝”或“>”)7。(5)元素D的單質(zhì)在一定條件下，能與A單質(zhì)化合生成一種化合物DA，灼燒該化合物時，火焰呈________色，DA能與水反應放出氫氣，若將1molDA和1molE單質(zhì)混合加入足量的水，充分反應后生成的氣體在標準狀況下的體積是________L。答案(1)第二周期第ⅣA族離子鍵、共價鍵(2)(3)2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑(4)>(5)黃56解析(1)由題給信息分析可知，B為C元素，位于周期表中第二周期第ⅣA族；由H、O、Na三種元素組成的化合物為NaOH，含有的化學鍵為離子鍵、共價鍵。(2)BC2為CO2，屬于共價化合物，其電子式為。(3)Al與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應的離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。(4)H2O與Na單質(zhì)反應生成NaOH和氫氣，所得溶液呈堿性，pH>7。(5)D為Na，A為H，化合物DA是NaH，含鈉元素的化合物灼燒時，火焰呈黃色，NaH和水反應的化學方程式為NaH＋H2O=NaOH＋H