2.1 共价键
(30分钟 100分)
班级 姓名 成绩
【课时目标】
基础 达标 了解共价键的主要类型——σ键和π键,知道σ键和π键的明显差别和一般规律
素养 突破 通过学习共价键的形成过程,培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养
【课时必刷】
A级 基础训练题
1.(7分)下列分子中,各原子的价电子中未参与成键的数目最少的是 ( )
A.氯气 B.氨气
C.氮气 D.甲烷
2.(7分)下列烃分子的结构模型中,σ键与π键数目之比为3∶2的是 ( )
3.(7分)下列有关分子中的σ键与π键的说法正确的是 ( )
A.得电子能力越强的分子,越可能含π键
B.含π键的分子中一定含σ键
C.双原子单质分子中只含σ键而不含π键
D.常温下,性质很稳定的分子中不含π键
4.(7分)下列说法不正确的是 ( )
A.N2分子内σ键与π键个数之比为1∶2
B.CN-离子内σ键与π键个数之比为1∶2
C.HCN分子内σ键与π键个数之比为1∶2
D.(CN)2分子内σ键与π键个数之比为3∶4
5.(7分)下列反应能说明σ键比π键牢固的是 ( )
A.CH4+Cl2CH3Cl+HCl
B.+Br2CH2BrCH2Br
C.2H2+O22H2O
D.H2+Cl22HCl
6.(7分)下列说法正确的是 ( )
A.σ键比π键重叠程度大,形成的共价键更强
B.两个原子之间形成共价键时,最多有一个π键
C.气体单质中,一定有σ键,可能有π键
D.H2O2分子中既有σ键又有π键
B级 素养提升题
7.(7分)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述不正确的是 ( )
A.1 mol白磷(P4)中含有P—P共价键的数目为4NA
B.18 g H2O分子中含有的σ键数目为2NA
C.26 g C2H2分子中含有的π键数目为2NA
D.1.8 g 18O中含有的中子数为NA
8.(7分)下列成键原子的重叠模型中,最终形成π键的是 ( )
A.
B.
C.
D.
9.(7分)A、B为短周期主族元素,基态A原子与基态B原子的能级数之比为1∶3,核外电子数之比为1∶6,则由A、B形成的化合物分子中共有16个电子,则该分子中含σ键的个数为 ( )
A.4 B.5 C.6 D.8
10.(17分)有三种物质AC2、B2C2、AD4,元素A的一种单质号称“宝石之王”,元素B的单质能在元素C的气态单质中剧烈燃烧,火焰呈黄色,并生成淡黄色固体B2C2;元素D的负一价阴离子的电子层结构与氩原子相同。请回答下列问题:
(1)元素A、B、C、D的名称分别是 、 、 、 。
(2)AD4分子中含有的共价键类型为 (填“σ键”或“π键”)。
(3)元素D的负一价阴离子的核外电子排布式为 。B2C2的电子式为 ,属于 (填“离子化合物”或“共价化合物”)。
C级 情境创新题
11.(20分)回答下列问题:
(1)1 mol CO2中含有的σ键数目为 。
(2)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) ΔH=-1038.7 kJ·mol-1。若该反应中有4 mol N—H键断裂,则形成的π键有 mol。
(3)乙烯分子中有 个σ键, 个π键。乙烯易发生 (填“加成”或“取代”)反应,原因是 。
(4)1 mol乙醛分子中含σ键的数目为 。1个CO(NH2)2分子中含有σ键的数目为 。
参 考 答 案
1.D 解析:Cl2中含1个共用电子对,每个Cl原子中未成键的价电子数为6,NH3中含有3个共用电子对,每个N原子中未成键的价电子数为2,N2中含3个共用电子对,每个N原子中未成键的价电子数为2,CH4中含4个共用电子对,每个C原子中的价电子均参与成键,D项符合题意。
2.A 解析:依据价键理论,A、B、C、D表示的分子分别为乙炔、乙烷、乙烯、苯。乙炔分子中含2个C—H键和1个C≡C键,σ键与π键数目之比为3∶2,A项符合题意;乙烷分子中含6个C—H键和1个C—C键,分子中不含π键,B项不符合题意;乙烯分子中含4个C—H键和1个CC键,σ键与π键数目之比为5∶1,C项不符合题意;苯分子中含6个C—H键、6个C—C键和1个大π键,D项不符合题意。
3.B 解析:得电子能力与分子中是否含π键无必然联系,例如F2得电子能力很强,但分子内不含π键,A项错误;原子之间优先形成σ键,故含π键的分子中一定含σ键,B项正确;O2、N2等双原子单质分子中既含σ键又含π键,C项错误;常温下,N2的性质很稳定,但分子中含π键,D项错误。
4.C 解析:N2的结构式为N≡N,其分子内σ键与π键个数之比为1∶2,A项正确;CN-的结构式为[C≡N]-,其分子内σ键与π键个数之比为1∶2,B项正确;HCN的结构式为H—C≡N,其分子内σ键与π键个数之比为1∶1,C项错误;(CN)2的结构式为N≡C—C≡N,其分子内σ键与π键个数之比为3∶4,D项正确。
5.B 解析:碳碳双键由一个σ键和一个π键组成,发生加成反应时π键断裂,说明σ键比π键牢固,B项正确。
6.A 解析:σ键是“头碰头”的重叠,π键是“肩并肩”的重叠,故σ键比π键重叠程度大,形成的共价键更强,A项正确;两个原子之间只能形成1个σ键,两个原子之间形成双键时,含有一个σ键和一个π键,两个原子之间形成三键时,含有一个σ键和2个π键,B项错误;单原子分子中没有共价键,如稀有气体分子中不存在σ键,C项错误;H2O2分子中只有σ键没有π键,D项错误。
7.A 解析:白磷的分子结构为,故1 mol P4中含有P—P共价键的数目为6NA,A项错误;H2O分子的结构为H—O—H,故18 g H2O分子中含有的σ键数目为2NA,B项正确;C2H2分子的结构为H—C≡C—H,故26 g C2H2分子中含有的π键数目为2NA,C项正确;一个18O原子含中子数为18-8=10,故1.8 g 18O中含有的中子数为NA,D项正确。
8.B 解析:s电子云为球形,不参与形成π键;p电子云为哑铃形,头碰头时形成σ键,肩并肩时形成π键。据此分析,A、D有s电子参与成键,形成的是σ键,A、D两项均错误;B为p电子肩并肩时形成π键,B项正确;C为p电子头碰头形成σ键,C项错误。
9.B 解析:依据构造原理,短周期元素的能级数最多为5,则基态A原子的能级数为1,基态B原子的能级数为3,所以A为H元素,B为C元素。设化合物分子式为CmHn,则6m+n=16,合理的是m=2,n=4,即分子式为C2H4,一个C2H4分子中共含有5个σ键,B项符合题意。
10.(1)碳;钠;氧;氯
(2)σ键
(3)1s22s22p63s23p6;Na+]2-Na+;离子化合物
11.(1)2NA(或1.204×1024)
(2)3
(3)5;1;加成;乙烯分子中π键更易断裂
(4)6NA(或3.612×1024);7