【文档说明】《【题型分类归纳】2023学年高二化学同步讲与练(人教2019选择性必修2)》2.1 共价键（原卷版）.docx，共(17)页，1.665 MB，由envi的店铺上传

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第二章分子结构与性质第一节共价键『知识梳理』一、共价键的形成与特征◆共价键的形成(1)概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。(2)成键的粒子：一般为非金属原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。(3)本质：原子间

通过共用电子对(即原子轨道重叠)产生的强烈作用。◆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。二、共价键类型◆σ键形成由两个原子的s轨道或p轨道

“头碰头”重叠形成类型s-s型s-p型p-p型特征以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称；σ键的强度较大◆π键形成由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成p-pπ键特征π键的电子云具有镜面对称性，即每个π键的电

子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像；π键不能旋转；不如σ键牢固，较易断裂◆判断σ键、π键的一般规律：共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键、一个π键；共价三键由一个σ键和两个π键组成。三、键能◆概念：气态分子中1_mol化学键解

离成气态原子所吸收的能量。它通常是298.15K、100kPa条件下的标准值，单位是kJ·mol－1。◆应用(1)判断共价键的稳定性：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。(2)判断分子的稳定性：一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。(3)利用键能计算反应热：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能四、键长和键角◆键长(1)概念：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，共价键的键长越短。(2)应用：共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定，反之亦然。◆键角(1)概念：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。(2)应用：在多原子分子中键角是一定的，这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。(3)试根据空间结构填写下列分子的键角分子的空间结构键角实例正四面体形109°28′CH4、CCl4平面形120°苯、乙烯、BF3等三角锥形107°NH3V形(角形)105°H2O直线形180°CO2、CS2、CH≡CH(4)部分键角图解◆常见元素的共价半径『

题型分析』『题型一』化学键概念理解及辨析〖典例1〗下列说法中不正确的是（）①任何分子内均存在化学键②含有共价键的化合物就是共价化合物③离子键就是阳离子、阴离子间的静电引力④根据电离方程式HClHCl+−=+可以判断HCl分子里存在离子键⑤2HO与22HO的化学键类

型不完全一样A．①②④⑤B．②③④⑤C．①②③⑤D．①②③④【答案】D【解析】①稀有气体为单原子分子，不存在化学键，错误；②只含有共价键的化合物是共价化合物，错误；③离子键就是阳离子、阴离子间的强相互作用力，不仅仅是静电引力，错误；④HCl分子溶于水，在水分子的作用下发生电离，HCl为

共价化合物，不存在离子键，错误；⑤2HO含有H-O极性共价键，22HO中还含有O-O非极性共价键，化学键类型不完全一样，正确；故选D。〖变式1-1〗下列有关化学键类型的判断正确的是（）A．共价化合物中也可以存在离子键B．全部由非金属元素构成的化合

物也可以存在离子键C．已知乙烯的结构式为CH2=CH2，则分子中存在4个σ键(C－H)和2个π键(C=C)D．乙烷分子中6个C－H键都为σ键，1个C－C键为π键〖变式1-2〗下列有关化学是类型的判断正确的是（）A．所有物质中都存在化学键B．全部由非金属元素构成的化合物也可以存在离子键C．

已知乙烯的结构式为22CH=CH，则分子中存在4个σ键(C-H)和2个π键(C=C)D．乙烷分子中6个C-H键都为σ键，1个C-C键为π键〖变式1-3〗下列说法正确的是（）A．基态锰原子的外围电子排布图：B．ZnGeAs2是重要的半导体化

合物，其中元素Zn、Ge、As的电负性由大到小的顺序为Ge>As>ZnC．在共价化合物中，一定存在极性键，可能存在非极性键，一定不存在离子键D．在CCl4、PCl5、CS2分子中所有原子都满足最外层为8个电子稳定结构『

题型二』共价键的形成及主要类型〖典例2〗美国科学家合成了含有的盐类，含有该离子的盐是高能爆炸物质，该离子的结构呈“V”形，如图所示(图中箭头代表单键)。以下有关该离子的说法中正确的是（）A．每个+5N中含有35个质子和3

6个电子B．该离子中只含有非极性键C．1个该离子中含有2个π键D．+5N与4P所含电子数相同【答案】B【解析】A．每个+5N中含有35个质子和34个电子，故A错误；B．该离子中的键全部是由N原子形成的，故全部是非极性键，故B正确；C．1个该离子

中含有两个氮氮三键，故含有4个π键，故C错误；D．+5N和4P所含电子数分别为34和60，故D错误。综上所述，答案为B。〖变式2-1〗下列分子中既含键，又含键的是（）A．①B．②C．③D．④〖变式2-2〗下列有关σ键和π键的说法正确的是（）A．σ键呈镜面对称，而π键呈轴对称B．π键是

由两个p轨道“头碰头”重叠形成的C．σ键可绕键轴自由旋转而不影响键的强度D．一般π键比σ键重叠程度大，形成的共价键强〖变式2-3〗下列有关σ键和π键说法正确的是（）A．所有的σ键的强度都比π键的大B．σ键可以绕键轴旋转，π键不能C．σ键只有s-sσ键和s-pσ键两种D．σ键和π键

的电子云形状特征都是轴对称『题型三』键能、键长、键角及应用〖典例3〗法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物，结构简式如图，下列说法错误的是A．该分子中键与π键数目相等B．该分子中F原子的最高能层符号为LC．该分子中CC=键的键能大于CC−键的键能D．该分子中N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F＞

N＞O【答案】A【解析】A．该分子中含有σ键1４个，双键中含有1个π键，π键数目为4个，σ键与π键数目之比为7：2，故A错误；B．该分子中F原子共2个能层，最高能层符号为L，故B正确；C．C-C的键长比C=C的键长长，键能小，故该分子中

C-C键的键能小于C=C键的键能，故C正确；D．同周期原子从左到右第一电离能依次增大，N的价电子是半充满状态能量低稳定，第VA族的N第一电离能大于VIA族的O，N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F＞N＞O，故D正确；故答案为B〖变式3-1〗下列说法中正确的是（）

A．分子中键能越大，键角越大，则分子越稳定B．元素周期表中的ⅠA族(除H外)和ⅦA族元素的原子可能形成共价键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463KJ/mol，即18gH2O分解成H2和O2时，消耗能量为926kJ〖变式3-2〗下

列叙述正确的是（）A．分子中的键角：CO2＞H2O＞CH4＞NH3B．共价键一定有方向性和饱和性C．两个原子形成共价键时有1个σ键，可能有π键D．在双键中，σ键的键能小于π键的键能〖变式3-3〗现代无机化学对硫一氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。如图是已经合成的最著名的硫一氮化合物的分子结构。

下列说法正确的是A．该物质的分子式为SNB．该物质的分子中既含有极性键又含有非极性键C．分子中所有共价键的键长一定相等D．该物质与化合物22SN互为同素异形体『题型四』物质结构中化学键数目的计算〖典例4〗下列模型分别表示22CH、8S、6SF的结构，其中说法正确的是（

）A．832gS分子中含有0.125molσ键B．6SF是由非极性键构成的分子C．241molCH分子中有5molσ键和1molπ键D．22CH分子中不含非极性键【答案】C【解析】A．81molS中含

有8molσ键，因此832gS分子中所含σ键的物质的量为132g81mol832gmol−=，A项错误；B．根据6SF的结构可知，6SF是由S-F极性键构成的，B项错误；C．两成键原子之间最多形成1个σ键，双键中有1个σ键、1个π键，因此1mol乙烯分子中含有5molσ键和1molπ键，

C项正确；D．C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键，D项错误；故选：C。〖变式4-1〗碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，结构如图所示，下列说法正确的是（）A．分子式为363CHOB．分子中既有极性键也有非极性键C．分子中σ键与π键个数之比为3:1D．碳酸亚乙酯不可水解〖变式4-2

〗氰气的化学式为2(CN)，结构式为NCCN−，其性质与卤素气体单质相似，氰气可用于有机合成、制农药，也可用作消毒、杀虫的熏蒸剂等。下列叙述正确的是（）A．在所有气体单质分子中，一定有键，可能有键B．氰气分子中NC键

的键长大于CC−键的键长C．1个氰气分子中含有3个键和4个键D．2(CN)不能与氢氧化钠溶液发生反应〖变式4-3〗下列常见分子中σ键、π键判断正确的是（）A．1个+4NH中有4个σ键B．CO与N2结构相似，CO分

子中σ键与π键数目之比为2∶1C．CN-与N2结构相似，2CH=CHCN分子中σ键与π键数目之比为1∶1D．已知反应242422NO(l)+2NH(l)=3N(g)+4HO(l)，若该反应中有4molN-

H键断裂，则形成的π键数目为6NA『巩固练习』一、单选题1．下列关于σ键和π键的说法中，错误的是（）A．两个p轨道不能形成σ键，只能形成π键B．H只能形成σ键，O可以形成σ键和π键C．σ键的电子云图形是轴对称的，π键的电子云图形是镜面对称的D．σ键

是原子轨道“头碰头”式重叠，π键是原子轨道“肩并肩”式重叠2．用钯的化合物(PdCl2)可检测有毒气体CO，该反应为CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓+2HCl。下列有关该反应的说法错误的是（）A．反应中氧化剂是PdCl2B．CO、CO2都是非电解质C．H2

O、HCl中均含极性键D．反应涉及的均为短周期主族元素3．科学家获得了极具理论研究意义的气态4N分子，其分子结构如图所示。已知断裂1molNN−键吸收167kJ热量，形成1molNN键放出942kJ热量，根据以上信息

判断，下列说法正确的是（）A．41molN转变成2N将放出882kJ热量B．NN−键比NN键稳定C．41molN比22molN的总能量低D．4N是由极性键组成的分子4．键长是描述共价键的物理量之一，下列各项中的距离属于键长的是（）A．水分子中两个氢原子

核之间的距离B．氯气分子中两个氯原子核之间的距离C．氩气中两个相邻氩原子核间的距离D．2CO分子中两个氧原子核之间的距离5．下列事实不能．．用键能的大小来解释的是（）A．N元素的电负性较大，但2N的化学性质很稳定B．2HO比2HS沸点高C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱D．2F比2O更

容易与2H反应6．甲醛是家庭装修常见的污染物。一种催化氧化甲醛的反应为222PtHCHO+OHO+CO。下列有关叙述正确的是（）A．2CO和2O分子中均同时存在p-pσ键和p-pπ键B．HCHO分子中σ键和

π键的数目之比为2:1C．2O分子形成时2p轨道的其中一种重叠方式是D．2CO分子中σ键和π键的电子云的对称性相同7．下列有关共价键的键参数的说法不正确的是（）A．4CH、24CH、2CO分子中的键角依次

增大B．HF、HCl、HBr分子中的键长依次增长C．2HO、2HS、2HSe分子中的键能依次减小D．分子中共价键的键能越大，分子的熔、沸点越高8．硫和氮是两种常见的“明星元素”，其化合物是现代无机化学研

究的最为活跃的领域之一。如图是已经合成的某硫氮化合物的分子结构，下列说法错误的是（）A．N的电负性比S的电负性强B．该物质的熔沸点较低C．该物质的分子中含非极性键D．该物质的分子式为SN9．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．CH

3CH2Br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10．下列表述正确的是（）A．Na2O2的电子式：B．N2的共价键类型：σ键和π键C．中子数为30的Fe原子符号：5630FeD．乙炔的空间填充模型：11．苯与Br2的催

化反应历程如图所示。关于该反应历程，下列说法正确的是（）A．苯与Br2的催化反应为放热反应B．该反应历程，苯与Br2的催化反应可生成溴苯、邻二溴苯C．苯与Br2的催化反应决速步伴随着极性键的断裂与形成D．从

反应速率角度，苯与Br2的催化反应主反应为取代反应12．设AN为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是（）A．14g乙烯中含极性键总数目为A2NB．2.0g182HO和4CD混合物中含有的中子数为ANC．22.4L4

CH(标准状况下)和足量的氯气反应，生成HCl分子数为AND．500mL0.1mol/L的24NaSO溶液中含Na+数目为A0.1N13．根据键能数据(H-Cl431kJ/mol，H-I297kJ/mol)，可得出的结论是（）A．溶于水时，HI比HCl更容易电离B．HI比HC

l熔沸点高C．HI比HCl稳定D．拆开等物质的量的HI和HCl，HI消耗的能量多14．某些化学键的键能如下（）键H-HCl-ClBr-BrI-IH-ClH-BrH-I键能kJ/mol43624319315143

1356299A．1molH2分别与Cl2、Br2、I2反应，则在碘中完全反应放出的热量最多B．1molH2与足量的Cl2完全反应，放出的热量是248kJC．H-F键的键能大于431kJ/molD．稳定性最强的是H-Cl键15．设AN为阿伏加德罗常数的值。下

列关于常见分子中σ键、π键的判断正确的是（）A．2-2C与2+2O结构相似，2+21molO中含有的π键数目为A2NB．CO与2N结构相似，CO分子中σ键与π键数目之比为2:1C．-CN与2N结构相似，2CHCHCN=分子中

σ键与π键数目之比为1:1D．已知反应242422NO(l)+2NH(l)=3N(g)+4HO(l)，若该反应中有4molN-H键断裂，则形成的π键数目为A6N16．下列说法正确的是（）A．已知N-N键键能为-1193

kJmol，故氮氮三键的键能为-1193kJmol3B．H-H键键能为-1436.0kJmol,F-F键键能为-1157kJmol，故2F比2H稳定C．某元素原子最外层有1个电子，它跟卤素原子相结合时，所形成的化学键为离子键D．H-F键键长为92pm，其含义为H、F两原子

核间的平均间距17．下列说法中正确的是（）A．s-pσ键与p-pσ键的对称性相同B．基态3Fe+的电子占据的最高能层符号为NC．Mg原子有12种不同空间运动状态的电子D．1s电子云呈圆形，表示电子绕原子核

做圆周运动18．苯乙炔在某光催化材料上转化为苯乙烯的反应历程如图，Ph为苯基，下列说法错误的是（）A．该反应的总方程式为22PhCCHHPhCH=CH→⎯⎯⎯+光催化剂B．该反应将太阳能转化为化学能C．苯乙炔

经催化反应后转化率得到了提高D．催化剂表面无极性键的断裂，但有极性键的形成二、填空题19．如图表示不同类型共价键形成时电子云重叠情况：(1)其中形成的化学键属于轴对称的有___________。(2)下列物质中，通过方式①化学键形成的是___________；通过方式②化学键形成的是__

_________；只通过方式③化学键形成的是___________；同时含有③、④、⑤三种方式化学键的物质是___________。A．Cl2B．HClC．N2D．H220．已知键能、键长部分数据如下表：共价键Cl-ClBr-BrI-IH-FH-ClH-BrH-IH

-O键能()1kJmol−242.7193.7152.7567431.8366298.7462.8键长(pm)19228266共价键C-CC=CCCC-HN-HN=OO-OO=O键能()1kJmol−347.7615812413.4390.8607142497.3键长(p

m)154133120109101(1)下列推断正确的是___________(填字母，下同)。A．稳定性：HF>HCl>HBr>HIB．氧化性：222I>Br>ClC．沸点：23HO>NHD．还原性：HI>HBr>HCl>HF(2)下列有关推断正确的是___________。A．同种元素

形成的共价键，稳定性：三键＞双键＞单键B．同种元素形成的双键键能一定小于单键的2倍C．键长越短，键能一定越大D．氢化物的键能越大，其稳定性一定越强(3)在表中所给H-X键中，键长最短的是___________，最长的是___________；O-O键的键长___________(填“大于”“小于”

或“等于”)O=O键的键长。三、实验题21．3NCl可用于面粉的漂白和杀菌。已知：3NCl为黄色油状体液，熔点为-40℃，沸点为70℃，95℃以上易爆炸。实验室可用2Cl和4NHCl溶液反应制取3NCl，所用装置如下：完成下列填空

：(1)三卤化氮(3NX)的分子空间构型与3NH相似，热稳定性比3NCl强的3NX有_______。3NCl在热水中易水解，反应液有漂白性。写出3NCl水解的化学方程式_______。(2)仪器D的名称是_______。装置A是2Cl发生装置，实验室制备下列物质也可使用该装置的是__

_____(选填编号)。a.乙炔b.硝基苯c.溴苯d.乙酸乙酯(3)向蒸馏烧瓶内的4NHCl溶液中通入过量2Cl，B中反应的化学方程式为_______，待反应至油状液体不再增加，关闭装置A、B间的止水夹，控制水浴加热的温度范围为_______，将产品3NCl蒸出。待反应结束，为测定溶液中残留的

3NCl的物质的量浓度，进行如下操作：i.取蒸馏烧瓶中的反应液25.00mL，加入过量饱和23NaSO溶液充分反应后，再加入过量30%的NaOH溶液，微热；ii.用25.00mL0.0501molL−的稀硫酸吸收产生的3NH，得到溶液A；iii.用0.10

01molL−的NaOH标准液滴定溶液A至滴定终点，消耗VmLNaOH标准液。(4)滴定过程中水的电离程度逐渐_______(选填序号)。a.增大b.减小c.先增大后减小d.先减小后增大(5)滴定至终点时溶液中溶质仅有()442NHSO和24NaSO，用含V的代数式表示3N

Cl的物质的量浓度为_______1molL−。四、结构与性质22．根据物质结构与性质的相关知识，请回答下列问题：I.用符号“＞”、“＜”或“=”表示下列各项关系。(1)第一电离能：Na________Mg

，Mg________Ca。(2)电负性：O__________F，F___________Cl。(3)能量高低：ns___________(n＋1)s，ns___________np。(4)主族序数_______

____价电子数___________元素最高正化合价。(5)甲元素是第3周期p区元素，其最低化合价为—2价；乙元素是第四周期d区元素，其最高化合价为＋6价。填写下表：元素名称价电子构型周期族金属或非金属甲_________________

____________乙_____________________________II.完成下列问题(6)下列现象和应用与电子跃迁无关的是___________。a．激光b．焰色反应c．原子光谱d．燃烧放热e．石墨导电(7)A、B两种短周期元素，A是原子半径最小的元素，

B原子最外层电子数是次外层的两倍。某平面正六边形分子由A、B两种元素组成且原子个数比为1：1。则1mol该分子中含有___________个σ键。(8)元素铬化合物(CrO2Cl2)在有机合成中可作氧

化剂或氯化剂，能与许多有机物反应。①与铬同周期的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有___________(填元素符号)②过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关。一般地，为d0或d10排布时，无颜色；为d1~d9排布时，有颜色，如[Co(H2O)

6]2+显粉红色。据此判断，[Mn(H2O)6]]2+___________(填“无”或“有”)颜色