2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第2章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第1節(jié)第1課時(shí)共價(jià)鍵的特征和類型作業(yè)含解析新人教版選修3

PAGE8-第1課時(shí)共價(jià)鍵的特征和類型A級·基礎(chǔ)鞏固練一、選擇題1．具有下列電子排布式的原子中，不能形成π鍵的是(C)A．1s22s22p63s23p4 B．1s22s22p3C．1s22s22p63s1 D．1s22s22p2解析：依據(jù)電子排布式可知四種原子分別是S、N、Na、C，其中Na是活潑金屬，在化學(xué)反應(yīng)中易失去一個(gè)電子，形成的是離子鍵，而π鍵是共價(jià)鍵中的一種，S、N、C均能形成π鍵，答案選C。2．當(dāng)H原子和F原子沿z軸結(jié)合成HF分子時(shí)，F(xiàn)原子和H原子中對稱性不一樣的軌道是(C)A．1s B．2sC．2px D．2pz解析：H與F沿z軸成鍵而結(jié)合成分子，說明成鍵軌道沿z軸重疊，故氫原子的1s軌道與氟原子的2pz軌道的對稱性一樣，與px不一樣，而s軌道是球形的，確定是對稱的。3．下列關(guān)于σ鍵與π鍵的說法正確的是(A)A．σ鍵是以“頭碰頭”方式形成的共價(jià)鍵，π鍵是以“肩并肩”方式形成的共價(jià)鍵B．描述的是π鍵的形成過程C．原子軌道以“頭碰頭”方式相互重疊比以“肩并肩”方式相互重疊的程度小，所以σ鍵比π鍵活潑D．可以表示N2分子中σ鍵和π鍵存在的狀況解析：共價(jià)鍵的分類依據(jù)有多種，不同的分類依據(jù)可以得到不同的分類結(jié)果，從電子云的相互重疊方式來看，假如兩個(gè)原子的成鍵軌道沿鍵軸方向以“頭碰頭”方式相互重疊，這樣形成的共價(jià)鍵為σ鍵，假如兩個(gè)原子的成鍵軌道以“肩并肩”方式相互重疊，這樣形成的共價(jià)鍵稱為π鍵，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)中描述的是“頭碰頭”方式的相互重疊，所以形成的是σ鍵，B項(xiàng)錯誤；σ鍵的相互重疊程度大于π鍵，所以σ鍵更穩(wěn)定，C項(xiàng)錯誤；考慮到σ鍵和π鍵的相互重疊方式，中間位置形成的是σ鍵，其他位置形成的是π鍵，D項(xiàng)錯誤。4．下列分子中的σ鍵是由一個(gè)原子的s軌道和另一個(gè)原子的p軌道以“頭碰頭”方式重疊構(gòu)建而成的是(D)A．H2 B．Cl2C．NaH D．HF解析：H2中的σ鍵由兩個(gè)原子的1s軌道以“頭碰頭”方式重疊構(gòu)建而成，A錯誤；Cl2中的σ鍵由兩個(gè)原子的3p軌道以“頭碰頭”方式重疊構(gòu)建而成，B錯誤；NaH為離子化合物，不存在共價(jià)鍵，C錯誤；HF中的σ鍵由氫原子的1s軌道和氟原子的2p軌道以“頭碰頭”方式重疊構(gòu)建而成，D正確。5．下列有關(guān)σ鍵和π鍵的說法錯誤的是(A)A．在某些分子中，化學(xué)鍵可能只有π鍵而沒有σ鍵B．當(dāng)原子形成分子時(shí)，首先形成σ鍵，可能形成π鍵C．σ鍵的特征是軸對稱，π鍵的特征是鏡面對稱D．含有π鍵的分子在反應(yīng)時(shí)，π鍵是化學(xué)反應(yīng)的主動參加者解析：共價(jià)鍵中確定含σ鍵，A錯誤；原子形成分子時(shí)，優(yōu)先“頭碰頭”重疊，則先形成σ鍵，可能形成π鍵，B正確；σ鍵是“頭碰頭”重疊形成，可沿鍵軸自由旋轉(zhuǎn)，為軸對稱；而π鍵是由兩個(gè)p軌道“肩并肩”重疊形成，重疊程度小，為鏡面對稱，C正確；π鍵不穩(wěn)定，易斷裂，則含有π鍵的分子在反應(yīng)時(shí)，π鍵是化學(xué)反應(yīng)的主動參加者，D正確。6．下列說法正確的是(D)A．σ鍵強(qiáng)度小，簡單斷裂，而π鍵強(qiáng)度較大，不易斷裂B．全部共價(jià)鍵都具有方向性C．含有共價(jià)鍵的化合物確定是共價(jià)化合物D．兩個(gè)原子之間形成共價(jià)鍵時(shí)，最多有一個(gè)σ鍵解析：形成σ鍵的原子軌道的重疊程度比π鍵大，形成的共價(jià)鍵強(qiáng)，不易斷裂，A項(xiàng)錯誤；s軌道與s軌道重疊形成的共價(jià)鍵無方向性，B項(xiàng)錯誤；氫氧化鈉是離子化合物，含有氫氧共價(jià)鍵，C項(xiàng)錯誤；兩個(gè)原子之間形成共價(jià)鍵時(shí)，單鍵為σ鍵，雙鍵或三鍵中只有一個(gè)σ鍵，D項(xiàng)正確。7．共價(jià)鍵具有飽和性和方向性，下列關(guān)于共價(jià)鍵這兩個(gè)特征的敘述中，不正確的是(D)A．共價(jià)鍵的飽和性是由成鍵原子的未成對電子數(shù)確定的B．共價(jià)鍵的方向性是由成鍵原子的軌道的方向性確定的C．共價(jià)鍵的飽和性確定了分子內(nèi)部原子的數(shù)量關(guān)系D．共價(jià)鍵的飽和性與原子軌道的重疊程度有關(guān)解析：一般地，原子的未成對電子一旦配對成鍵，就不再與其他原子的未成對電子配對成鍵了，故原子的未成對電子數(shù)目確定了該原子形成的共價(jià)鍵具有飽和性，這一飽和性也就確定了該原子成鍵時(shí)最多連接的原子數(shù)，故A、C兩項(xiàng)正確；形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊的程度越大鍵越穩(wěn)定，為了達(dá)到原子軌道的最大重疊程度，成鍵的方向與原子軌道的伸展方向存在著必定的聯(lián)系，故B項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯誤。8．已知：元素X的電負(fù)性數(shù)值為2.5，元素Y的電負(fù)性數(shù)值為3.5，元素Z的電負(fù)性數(shù)值為1.2，元素W的電負(fù)性數(shù)值為2.4。你認(rèn)為上述四種元素中，最簡單形成共價(jià)鍵的是(B)A．X與Y B．X與WC．Y與Z D．Y與W解析：一般來說，電負(fù)性小于1.8的為金屬，且電負(fù)性越小，金屬性越強(qiáng)；電負(fù)性大于1.8的為非金屬，且電負(fù)性越大，非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性差別小的兩元素最可能形成共價(jià)鍵。9．下列表示原子間形成共價(jià)鍵的化學(xué)用語正確的是(D)解析：H2O2、HF都為共價(jià)化合物，其正確的電子式應(yīng)不帶“[]”，無陰、陽離子。NH3為共價(jià)化合物，結(jié)構(gòu)式中未共用的孤電子對不寫在元素符號的四周。10．下列分子中存在的共價(jià)鍵類型完全相同(從σ鍵、π鍵的形成方式角度分析)的是(A)A．CH4與NH3 B．C2H6與C2H4C．H2與Cl2 D．Cl2與N2解析：A項(xiàng)中全是s－pσ鍵；而B項(xiàng)中C2H6只存在σ鍵，而C2H4存在σ鍵和π鍵；C項(xiàng)中H2為s－sσ鍵，Cl2為p－pσ鍵；D項(xiàng)中Cl2中只存在σ鍵，而N2中存在σ鍵和π鍵。二、非選擇題11．某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式為則分子中有__7__個(gè)σ鍵，__3__個(gè)π鍵。解析：分子中5個(gè)共價(jià)單鍵是σ鍵，雙鍵中有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，三鍵中有1個(gè)σ鍵，另2個(gè)是π鍵，故σ鍵總數(shù)是7，π鍵總數(shù)是3。12．A、B、C、D、E、F為6種短周期主族元素，它們的核電荷數(shù)依次遞增，已知：B原子核外最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的兩倍，電子總數(shù)是E原子電子總數(shù)的1/2，F(xiàn)是同周期元素中原子半徑最小的元素：D2－與E2＋的電子層結(jié)構(gòu)相同。B與D可以形成三原子化合物甲；A是非金屬元素，且A、C、F可形成離子化合物乙。請回答：(1)F元素的名稱是__氯__，E的元素符號是__Mg__。(2)寫出化合物乙的電子式____。(3)化合物甲中含有__2__個(gè)σ鍵，__2__個(gè)π鍵。(4)B、C、D三種元素組成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱的依次是__H2O＞NH3＞CH4__。解析：由B原子核外最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的兩倍，知B為碳元素；由B的電子總數(shù)是E電子總數(shù)的1/2，知E是12號元素Mg；A、B、C、D、E、F為6種短周期主族元素，它們核電荷數(shù)依次遞增，則F必是第三周期元素，F(xiàn)是同周期元素中原子半徑最小的元素，則F為氯元素；D2－與E2＋的電子層結(jié)構(gòu)相同，則D為O元素，C是介于碳和氧之間的元素，即為氮元素；A是非金屬元素且A、C、F可形成離子化合物乙，則A為H元素，乙為NH4Cl；B與D可以形成三原子化合物甲，甲為CO2，其結(jié)構(gòu)式為O=C=O，一個(gè)雙鍵中有一個(gè)σ鍵，1個(gè)π鍵。13．有以下物質(zhì)：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。(1)只含有極性鍵的是__①③⑨__；只含有非極性鍵的是__②④⑦_(dá)_；既有極性鍵又有非極性鍵的是__⑤⑥⑧__。(2)只有σ鍵的是__①②③⑥⑦⑧__；既有σ鍵又有π鍵的是__④⑤⑨__。(3)含有由兩個(gè)原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是__⑦_(dá)_。(4)含有由一個(gè)原子的s軌道與另一個(gè)原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是__①③⑤⑥⑧⑨__。(5)含有由一個(gè)原子的p軌道與另一個(gè)原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是__②④⑤⑥⑧⑨__。解析：(1)由同一種非金屬元素形成的共價(jià)鍵是非極性共價(jià)鍵，由不同種非金屬元素形成的共價(jià)鍵是極性鍵，故只含有極性鍵的是①、③、⑨；只含有非極性鍵的是②、④、⑦；既有極性鍵又有非極性鍵的是⑤、⑥、⑧。(2)σ鍵是“頭碰頭”的方式形成的，而π鍵是以“肩并肩”的方式形成的，即單鍵都是σ鍵，而雙鍵或三鍵才含有π鍵，故只有σ鍵的是①、②、③、⑥、⑦、⑧；既有σ鍵又有π鍵的是④、⑤、⑨。(3)構(gòu)成H2的H原子只有s軌道，故含有由兩個(gè)原子的s軌道重疊形成的σ鍵的只能是H2。(4)含有由一個(gè)原子的s軌道與另一個(gè)原子的p軌道重疊形成的σ鍵，說明σ共價(jià)鍵中確定含有H原子，故正確答案為①、③、⑤、⑥、⑧、⑨。(5)含有由一個(gè)原子的p軌道與另一個(gè)原子的p軌道重疊形成的σ鍵，說明構(gòu)成這種σ鍵的原子中沒有H原子，故正確答案為②、④、⑤、⑥、⑧、⑨。B級·實(shí)力提升練一、選擇題1．化合物X是一種新型鍋爐水除氧劑，其結(jié)構(gòu)式為，下列說法中正確的是(D)A．X分子中只有極性鍵沒有非極性鍵B．X分子中的共用電子對數(shù)為11C．1molX分子中所含的σ鍵數(shù)目為10NAD．X是共價(jià)化合物解析：A項(xiàng)，N—N鍵是非極性鍵，A項(xiàng)不正確；X分子中存在12個(gè)共用電子對、11個(gè)σ鍵，B、C項(xiàng)均不正確；X分子中只有共價(jià)鍵，故X是共價(jià)化合物，D項(xiàng)正確。2．下列化學(xué)式及結(jié)構(gòu)式中的成鍵狀況，不合理的是(D)解析：該分子中每個(gè)氫原子能形成一個(gè)共價(jià)鍵，氮原子形成3個(gè)共價(jià)鍵，碳原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)原子都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A合理；B．該分子中碳形成4個(gè)共價(jià)鍵，氫形成一個(gè)共價(jià)鍵，氧和硒形成2個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)原子達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，B合理；C．該分子中碳形成4個(gè)共價(jià)鍵，氫形成一個(gè)共價(jià)鍵，硫形成2個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)原子達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，C合理；D．該分子中碳和硅形成三個(gè)鍵，不合理，選D。3．下列有關(guān)化學(xué)鍵類型的推斷正確的是(D)A．全部由非金屬元素組成的化合物中確定不存在離子鍵B．全部物質(zhì)中都存在化學(xué)鍵C．已知乙炔的結(jié)構(gòu)式為H—C≡C—H，則1個(gè)乙炔分子中存在2個(gè)σ鍵(C—H)和3個(gè)π鍵(C≡C)D．乙烷分子中只存在σ鍵，即C—H鍵和C—C鍵都為σ鍵，不存在π鍵解析：NH4Cl全部是由非金屬元素組成，卻存在離子鍵，A項(xiàng)不正確；稀有氣體原子本身達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，不存在化學(xué)鍵，B項(xiàng)不正確；共價(jià)雙鍵中有一個(gè)為σ鍵，另一個(gè)為π鍵，共價(jià)三鍵中有一個(gè)為σ鍵，另外兩個(gè)為π鍵，故1個(gè)乙炔(H—C≡C—H)分子中有2個(gè)C—Hσ鍵，C≡C鍵中有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵，C項(xiàng)不正確；單鍵都為σ鍵，乙烷分子結(jié)構(gòu)式為，其C—H鍵和C—C鍵都為σ鍵，D項(xiàng)正確。4．下列有關(guān)化學(xué)鍵類型的推斷不正確的是(C)A．s－sσ鍵與s－pσ鍵的對稱性不同B．分子中含有共價(jià)鍵，則至少含有一個(gè)σ鍵C．物質(zhì)中有π鍵不確定有σ鍵，有σ鍵確定有π鍵D．N2分子中存在1個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵解析：s－sσ鍵無方向性，s－pσ鍵軸對稱，A項(xiàng)對；在含有共價(jià)鍵的分子中確定有σ鍵，可能有π鍵，如HCl、N2等，B項(xiàng)對；物質(zhì)中有π鍵確定有σ鍵，有σ鍵不確定有π鍵，C項(xiàng)錯。5.下圖表示氫原子的電子云重疊示意圖。以下各種說法中錯誤的是(C)A．圖中電子云重疊意味電子在核間出現(xiàn)的機(jī)會多B．氫原子的核外的s電子云重疊形成共價(jià)鍵C．氫原子的核外電子呈云霧狀，在兩核間分布的密一些，將兩核吸引D．氫原子之間形成σ鍵，s－sσ鍵沒有方向性解析：電子云是對核外電子運(yùn)動狀態(tài)的一種形象描述，并不是指電子呈云霧狀，圖中“小黑點(diǎn)”的疏密只表示電子出現(xiàn)概率的大小。6．下列用電子式表示物質(zhì)的形成過程正確的是(D)解析：A項(xiàng)中HCl是共價(jià)化合物，電子式為；B項(xiàng)中NaBr為離子化合物，電子式為；C項(xiàng)中MgF2的電子式為；D項(xiàng)正確。7．防曬霜之所以能有效地減輕紫外線對人體的損害，是因?yàn)樗挠行С煞值姆肿又泻笑墟I，這些有效成分的分子中的π電子可在汲取紫外線后被激發(fā)，從而阻擋部分紫外線對皮膚的損害。下列物質(zhì)中沒有防曬效果的是(D)A．氨基苯甲酸B．羥基丙酮C．肉桂酸(C6H5—CH=CH—COOH)D．酒精解析：π鍵只存在于不飽和鍵中，選項(xiàng)A、B、C中均含有C=O，有π鍵，而D項(xiàng)中不含有π鍵，因而酒精沒有防曬效果，故選D項(xiàng)。二、非選擇題8．分析下列化學(xué)式中畫有橫線的元素，選出符合要求的物質(zhì)填空。A．__N__H3B．H2__O__C．H__Cl__D．__C__H4E．__C__2H6F．__N__2(1)全部的價(jià)電子都參加形成共價(jià)鍵的是__D、E__；(2)只有一個(gè)價(jià)電子參加形成共價(jià)鍵的是__C__；(3)最外層有未參加成鍵的電子對的是__A、B、C、F__；(4)既有σ鍵又有π鍵的是__F__。解析：NH3中N與3個(gè)H形成3個(gè)σ鍵，還有一對未成鍵電子；H2O中O與2個(gè)H形成2個(gè)σ鍵，還有兩對未成鍵電子；HCl中Cl與1個(gè)H形成1個(gè)σ鍵，還有三對未成鍵電子；CH4中C與4個(gè)H形成4個(gè)σ鍵，全部價(jià)電子都參加成鍵；C2H6中C分別與3個(gè)H及另1個(gè)C形成4個(gè)σ鍵，全部電子都參加成鍵；N2中N與另1個(gè)N形成1個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵，還有一對未成鍵電子。9．(1)指出下圖所表示的共價(jià)鍵名稱，并列舉含有該共價(jià)鍵的一種物質(zhì)，寫出其分子式。共價(jià)鍵名稱舉例①__s－sσ鍵__，__H2__;_②__s－pσ鍵__，__HCl__；③__p－pσ鍵__，__Cl2__;_④__pz－pzπ鍵__，__N2__；⑤__py－pyπ鍵__，__N2__。(2)某有機(jī)物分子的結(jié)構(gòu)簡式為，該分子中有__8__個(gè)σ鍵，__2__個(gè)π鍵，有__4__種極性鍵，__有__(填“有”或“沒有”)非極性鍵。(3)用電子式表示Cl2、NH3、H2S、CO2分子的形成過程。解析：(2)有3個(gè)C—Hσ鍵、2個(gè)C—Cσ鍵、2個(gè)C—Oσ鍵、1個(gè)O—Hσ鍵、C=C和C=O中分別有1個(gè)π鍵；有C—H、C=O、C—O、O—H4種極性鍵，還有C=C、C—C非極性鍵。10．有三種物質(zhì)AC2、B2C2、AD4，元素A在自然界中形成的化合物種類最多；元素B的單