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第29讲 化学键
1.了解化学键的形成和表示方法,了解化学键与化合物类型的关系。
2.能说出微粒间作用(离子键、共价键)的主要类型、特征和实质。
3.能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。
01
考点梳理 高效演练
考点一 化学键与化合物类型
1.化学键
(1)化学键的定义及分类。
极性键
非极性键
(2)离子键、共价键的比较。
项目 离子键 共价键
非极性键 极性键
成键粒子 ____________ ________
成键实质 阴、阳离子的静电作用 共用电子对与成键原子间的静电作用
阴、阳离子
原子
项目 离子键 共价键
非极性键 极性键
形成
条件 __________与__________经电子得失,形成离子键;铵根离子与酸根离子之间形成离子键 ________元素原子之间成键 ________元素原子之间成键
形成的
物质 离子化合物 非金属单质、某些共价化合物或离子化合物 共价化合物或某些离子化合物
活泼金属
活泼非金属
同种
不同种
2.离子化合物和共价化合物
项目 离子化合物 共价化合物
定义 含有________的化合物 只含有_______的化合物
构成
微粒 ____________ ______________________
化学键类型 一定含有__________,可能含有____________ 只含有_________
离子键
共价键
阴、阳离子
原子
离子键
共价键
共价键
3.化学键的表示方法——电子式
(1)常见物质电子式的书写。
原子 钠原子:____________
氯原子:____________
简单离子 铝离子:____________
氟离子:____________
Na·
Al3+
复杂离子
铵根离子:________________
氢氧根离子:______________
离子化合物
氯化镁:______________________
过氧化钠:__________________________
非金属单质 氮气:________________
共价化合物 二氧化碳:____________________
过氧化氢:____________________
[易错秒判]
(1)形成离子键的静电作用指的是阴、阳离子间的静电吸引作用( )
(2)所有物质均含有化学键( )
(3)某些金属与非金属原子间也能形成共价键( )
(4)非金属元素的两个原子之间形成的一定是共价键,多个原子形成的化合物中可能含有离子键( )
(5)某元素的原子最外层只有一个电子,它跟卤素原子结合时,所形成的化学键一定是离子键( )
×
×
√
√
×
√
1.一定条件下,氨与氟气发生反应:4NH3+3F2===NF3+3NH4F,其中NF3的空间结构与NH3的相似。下列有关说法错误的是( )
A.除单质F2外,反应物和生成物均为共价化合物
B.NF3中各原子均满足8电子稳定结构
C.NF3中只含极性共价键
D.NH4F中既含有离子键又含有共价键
解析:NH3、NF3为共价化合物,NH4F为离子化合物。
2.现有下列物质:①NaCl,②Na2O,③Na2O2,④NaOH,⑤AlCl3,⑥H2O,⑦N2,⑧NH4Cl,⑨CO2,⑩H2O2。
(1)只含离子键的物质有________(填序号,下同),只含共价键的物质有__________________。
(2)属于离子化合物的有_________________,含非极性键的离子化合物有_______,含有非极性键的共价化合物有____________。
①②
⑤⑥⑦⑨⑩
①②③④⑧
③
⑩
(3)Na2S______________________,NaH___________________________,
NaBH4______________________,Na2O2_________________________。
考点二 共价键及其键参数
1.共价键的本质及特征
共价键是原子间通过____________所形成的相互作用,其特征是具有__________和__________。
共用电子对
方向性
饱和性
2.共价键的分类
分类依据 类型
形成共价键的原
子轨道重叠方式 σ键 电子云“________”重叠
π键 电子云“________”重叠
形成共价键的
电子对是否偏移 ____________键 共用电子对________偏移
____________键 共用电子对______偏移
原子间共用
电子对的数目 单键 原子间有________共用电子对
双键 原子间有________共用电子对
三键 原子间有________共用电子对
头碰头
肩并肩
极性
发生
非极性
不发生
一个
两个
三个
3.键参数
(1)概念。
键能
键长
键角
(2)对分子性质的影响。
①键能越大,键长越短,分子越稳定。
②
[易错秒判]
(1)共价键的成键原子只能是非金属原子( )
(2)共价键的键长是成键的两个原子半径之和( )
(3)在任何情况下,σ键都比π键强度大( )
(4)σ键能单独形成,而π键不能单独形成( )
(5)σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转( )
(6)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关( )
(7)碳碳三键的键能是碳碳单键的键能的3倍( )
×
×
×
√
√
√
×
1.下列有关化学键类型的叙述正确的是( )
A.化合物NH5中所有原子最外层均满足2个或8个电子的稳定结构,故1 mol NH5中含有5NA个N—H σ键(NA表示阿伏加德罗常数的值)
B.乙烯酮的结构简式为CH2===C===O,其分子中含有极性共价键和非极性共价键,且σ键与π键数目之比为1∶1
C.已知乙炔的结构式为H—C≡C—H,故乙炔分子中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D.乙烷分子中只存在σ键,不存在π键
√
2.关于键长、键能和键角,下列说法错误的是( )
A.键角是描述分子空间结构的重要参数
B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关
C.C===C键能等于C—C键能的2倍
D.因为O—H的键能小于H—F的键能,所以O2与H2反应的能力比F2与H2反应的能力弱
解析:C===C由一个σ键和一个π键构成,C—C为σ键,二者的键能不是2倍的关系,C项错误。
√
3.硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础。碳和硅的有关化学键键能如表所示,简要分析和解释下列有关事实:
化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O
键能/(kJ·mol-1) 347.7 413.4 351 226 318 452
(1)硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是___________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)SiH4的稳定性小于CH4的,SiH4更易生成氧化物,原因是
_________________________________________________________________________________________________________________________________。
C—C和C—H的键能较大,所形成的烷烃稳定,而硅烷中 Si—Si 和Si—H的键能较小,易断裂,导致难以形成长链硅烷
C—H的键能大于C—O的,C—H比C—O稳定,而Si—H 的键能小于Si—O的,Si—H不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O
02
真题研做 高考通关
√
√
3.(2022·新高考北京卷改编)由键能数据大小,不能解释下列事实的是
( )
A.稳定性:CH4>SiH4 B.键长:C===OC.熔点:CO2晶体硅
化学键 C—H Si—H C===O C—O Si—O C—C Si—Si
键能/(kJ·
mol-1) 413.4 318 745 351 452 347.7 226
√
解析:A.键能越大越稳定,键能:C—H>Si—H,所以稳定性:CH4>SiH4,故不符合题意;B.键能越大,键长越短,键能:C===O>C—O,所以键长:C===OSi—Si,所以硬度:金刚石>晶体硅,故不符合题意。第29讲 化学键
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1.了解化学键的形成和表示方法,了解化学键与化合物类型的关系。
2.能说出微粒间作用(离子键、共价键)的主要类型、特征和实质。
3.能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。
INCLUDEPICTURE "考点梳理高效演练.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\考点梳理高效演练.TIF" \* MERGEFORMATINET
考点一 化学键与化合物类型
INCLUDEPICTURE "必备知识.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\必备知识.tif" \* MERGEFORMATINET
1.化学键
(1)化学键的定义及分类。
INCLUDEPICTURE "学A24-128A.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\学A24-128A.TIF" \* MERGEFORMATINET
(2)离子键、共价键的比较。
项目 离子键 共价键
非极性键 极性键
成键粒子 ____________ ________
成键实质 阴、阳离子的静电作用 共用电子对与成键原子间的静电作用
形成条件 __________与__________经电子得失,形成离子键;铵根离子与酸根离子之间形成离子键 ________元素原子之间成键 ____元素原子之间成键
形成的物质 离子化合物 非金属单质、某些共价化合物或离子化合物 共价化合物或某些离子化合物
2.离子化合物和共价化合物
项目 离子化合物 共价化合物
定义 含有________的化合物 只含有____的化合物
构成微粒 ____________ ______________________
化学键类型 一定含有__________,可能含有____________ 只含有______
3.化学键的表示方法——电子式
(1)常见物质电子式的书写。
原子 钠原子:____________氯原子:____________
简单离子 铝离子:____________氟离子:____________
复杂离子 铵根离子:________________氢氧根离子:______________
离子化合物 氯化镁:__________________过氧化钠:________________
非金属单质 氮气:________________
共价化合物 二氧化碳:____________过氧化氢:____________
(2)用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物,如NaCl,
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\A24-129ABA.TIF" \* MERGEFORMATINET 。
②共价化合物,如HCl,。
[答案自填] 极性键 非极性键 阴、阳离子 原子 活泼金属 活泼非金属 同种 不同种 离子键 共价键 阴、阳离子 原子 离子键 共价键 共价键 Na· Al3+
[易错秒判]
(1)形成离子键的静电作用指的是阴、阳离子间的静电吸引作用( × )
(2)所有物质均含有化学键( × )
(3)某些金属与非金属原子间也能形成共价键( √ )
(4)非金属元素的两个原子之间形成的一定是共价键,多个原子形成的化合物中可能含有离子键( √ )
(5)某元素的原子最外层只有一个电子,它跟卤素原子结合时,所形成的化学键一定是离子键( × )
INCLUDEPICTURE "关键能力.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\关键能力.tif" \* MERGEFORMATINET
1.一定条件下,氨与氟气发生反应:4NH3+3F2===NF3+3NH4F,其中NF3的空间结构与NH3的相似。下列有关说法错误的是( A )
A.除单质F2外,反应物和生成物均为共价化合物
B.NF3中各原子均满足8电子稳定结构
C.NF3中只含极性共价键
D.NH4F中既含有离子键又含有共价键
解析:NH3、NF3为共价化合物,NH4F为离子化合物。
2.现有下列物质:①NaCl,②Na2O,③Na2O2,④NaOH,⑤AlCl3,⑥H2O,⑦N2,⑧NH4Cl,⑨CO2,⑩H2O2。
(1)只含离子键的物质有________(填序号,下同),只含共价键的物质有________。
(2)属于离子化合物的有________,含非极性键的离子化合物有______________,含有非极性键的共价化合物有____________。
答案:(1)①② ⑤⑥⑦⑨⑩ (2)①②③④⑧ ③ ⑩
3.写出下列物质的电子式。
(1)—OH__________,OH-________________________,
H3O+____________,NH____________。
(2)HClO__________,CCl4___________________________,
CO2____________,N2H4____________。
(3)Na2S______________________,NaH________________________,
NaBH4________________,Na2O2______________________。
答案:(1)
(2)
(3)
考点二 共价键及其键参数
INCLUDEPICTURE "必备知识.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\必备知识.tif" \* MERGEFORMATINET
1.共价键的本质及特征
共价键是原子间通过____________所形成的相互作用,其特征是具有__________和__________。
2.共价键的分类
分类依据 类型
形成共价键的原子轨道重叠方式 σ键 电子云“______”重叠
π键 电子云“______”重叠
形成共价键的电子对是否偏移 ____键 共用电子对____偏移
____键 共用电子对____偏移
原子间共用电子对的数目 单键 原子间有________共用电子对
双键 原子间有________共用电子对
三键 原子间有________共用电子对
3.键参数
(1)概念。
(2)对分子性质的影响。
①键能越大,键长越短,分子越稳定。
② INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\A24-128ABA.TIF" \* MERGEFORMATINET
[答案自填] 共用电子对 方向性 饱和性 头碰头 肩并肩 极性 发生 非极性 不发生 一个 两个 三个 键能 键长 键角
[易错秒判]
(1)共价键的成键原子只能是非金属原子( × )
(2)共价键的键长是成键的两个原子半径之和( × )
(3)在任何情况下,σ键都比π键强度大( × )
(4)σ键能单独形成,而π键不能单独形成( √ )
(5)σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转( √ )
(6)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关( √ )
(7)碳碳三键的键能是碳碳单键的键能的3倍( × )
INCLUDEPICTURE "关键能力.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\关键能力.tif" \* MERGEFORMATINET
1.下列有关化学键类型的叙述正确的是( D )
A.化合物NH5中所有原子最外层均满足2个或8个电子的稳定结构,故1 mol NH5中含有5NA个N—H σ键(NA表示阿伏加德罗常数的值)
B.乙烯酮的结构简式为CH2===C===O,其分子中含有极性共价键和非极性共价键,且σ键与π键数目之比为1∶1
C.已知乙炔的结构式为H—C≡C—H,故乙炔分子中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D.乙烷分子中只存在σ键,不存在π键
2.关于键长、键能和键角,下列说法错误的是( C )
A.键角是描述分子空间结构的重要参数
B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关
C.C===C键能等于C—C键能的2倍
D.因为O—H的键能小于H—F的键能,所以O2与H2反应的能力比F2与H2反应的能力弱
解析:C===C由一个σ键和一个π键构成,C—C为σ键,二者的键能不是2倍的关系,C项错误。
3.硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础。碳和硅的有关化学键键能如表所示,简要分析和解释下列有关事实:
化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O
键能/(kJ·mol-1) 347.7 413.4 351 226 318 452
(1)硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是________________________________________________
__________________________________________________________。
(2)SiH4的稳定性小于CH4的,SiH4更易生成氧化物,原因是
__________________________________________________________
__________________________________________________________。
答案:(1)C—C和C—H的键能较大,所形成的烷烃稳定,而硅烷中 Si—Si 和Si—H的键能较小,易断裂,导致难以形成长链硅烷
(2)C—H的键能大于C—O的,C—H比C—O稳定,而Si—H 的键能小于Si—O的,Si—H不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O
INCLUDEPICTURE "真题研做高考通关.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\真题研做高考通关.TIF" \* MERGEFORMATINET
1.(2024·新高考江西卷)科学家发现宇宙中存在100多种星际分子。下列关于星际分子说法正确的是( B )
A.分子的极性:SiH4>NH3
B.键的极性:H—Cl>H—H
C.键角:H2O>CH4
D.分子中三键的键长:
解析:SiH4为非极性分子,NH3为极性分子,故分子的极性:SiH42.(2022·新高考海南卷改编)已知CH3COOH+Cl2ClCH2COOH+HCl,ClCH2COOH的酸性比CH3COOH强。下列有关说法正确的是( B )
A.HCl的电子式为
B.Cl—Cl的键长比I—I的短
C.CH3COOH分子中只有σ键
D.ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH的弱
3.(2022·新高考北京卷改编)由键能数据大小,不能解释下列事实的是( C )
化学键 C—H Si—H C===O C—O Si—O C—C Si—Si
键能/(kJ·mol-1) 413.4 318 745 351 452 347.7 226
A.稳定性:CH4>SiH4
B.键长:C===OC.熔点:CO2D.硬度:金刚石>晶体硅
解析:A.键能越大越稳定,键能:C—H>Si—H,所以稳定性:CH4>SiH4,故不符合题意;B.键能越大,键长越短,键能:C===O>C—O,所以键长:C===OSi—Si,所以硬度:金刚石>晶体硅,故不符合题意。
课时跟踪练29
[基础巩固]
1.(2025·广州培英中学月考)下列化学用语表示正确的是( C )
A.基态铁原子价层电子轨道表示式:
B.电子式表示NaH的形成过程: INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDA91.tif" \* MERGEFORMATINET
C.CO2的p-p π键电子云轮廓图: INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDA92.tif" \* MERGEFORMATINET
D.H2O2的电子式: INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDA92+.tif" \* MERGEFORMATINET
解析:基态铁原子价层电子排布式为3d64s2,价层电子轨道表示式为,A错误;NaH是离子化合物,电子式表示NaH的形成过程为 INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDA93.tif" \* MERGEFORMATINET ,B错误;CO2中C原子杂化方式为sp,未杂化的p轨道“肩并肩”重叠形成p p π键,其p p π键电子云轮廓图为 INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDA94.tif" \* MERGEFORMATINET ,C正确;H2O2是共价化合物,电子式为 INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDA92++.tif" \* MERGEFORMATINET ,D错误。
2.下列表达正确的是( D )
A.HClO的电子式为
B.H2S的电子式为
C.用电子式表示Na2O的形成过程:2Na×+
D.BaCl2的电子式为
3.下列说法不正确的是( B )
A.HCl属于共价化合物,溶于水能电离出H+和Cl-
B.NaOH是离子化合物,该物质中只含有离子键
C.HI气体受热分解的过程中,破坏了极性共价键
D.CO2分子中碳与氧原子的最外层都满足8电子稳定结构
4.(2025·汕头月考)下列有关共价键和键参数的说法不正确的是( D )
A.共价化合物一定含σ键,可能含π键
B.C—H比Si—H的键长更短,故CH4比SiH4更稳定
C.H2O、CH4、CO2三种分子的键角依次增大
D.碳碳双键比碳碳单键的键能更大,故碳碳双键更稳定
解析:共价化合物是通过共用电子对形成的,一定含有共价键,而在共价键中,至少会存在一个σ键,可能含π键,A正确;非金属元素原子间形成共价键的键长越短,键能越大,分子越稳定,C—H的键长比Si—H的键长短,则C—H的键能比Si—H的键能大,故CH4比SiH4更稳定,B正确;H2O是V形结构,键角为105°,CH4是正四面体形结构,键角为109°28′,CO2是直线形结构,键角为180°,三种分子的键角依次增大,C正确;碳碳双键比碳碳单键的键能大,但碳碳双键中含有1个σ键和1个π键,碳碳单键只含有1个σ键,碳碳双键中的π键易断裂,所以碳碳单键更稳定,D错误。
5.下列每组物质中含有的化学键类型相同的是( C )
A.NaCl、HCl、H2O、NaOH
B.Cl2、Na2S、HCl、SO2
C.HBr、CO2、H2O、CS2
D.Na2O2、H2O2、H2O、O3
解析:A项,NaCl中只含离子键,HCl和H2O中只含共价键,NaOH中既含离子键又含共价键;B项,Cl2、HCl、SO2中只含共价键,Na2S中只含离子键;C项,均只含共价键;D项,Na2O2中既含离子键又含共价键,H2O2、H2O、O3中只含共价键。
6.关于σ键和π键的形成过程,下列说法不正确的是 ( A )
A.HCl分子中的σ键是由两个s轨道“头碰头”重叠形成的
B.N2分子中的π键为p p π键,π键不能绕键轴旋转
C.CH4中的碳原子为sp3杂化,4个sp3杂化轨道分别与氢原子的s轨道形成σ键
D.乙烯(CH2===CH2)中的碳碳之间形成了1个σ键和1个π键
解析:HCl分子中的σ键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道“头碰头”重叠形成的,故A错误;N2分子中p轨道与p轨道通过“肩并肩”重叠形成p p π键,π键为镜面对称,不能绕键轴旋转,故B正确;CH4中的碳原子为sp3杂化,碳原子的4个sp3杂化轨道分别与氢原子的s轨道重叠,形成C—H σ键,故C正确;CH2===CH2中的碳碳之间形成双键,双键中有1个σ键和1个π键,故D正确。
7.(2025·华南师大附中月考)反应COCl2+4NH3===CO(NH2)2+2NH4Cl可用来除去COCl2()污染。下列说法正确的是( A )
A.1 mol COCl2中含有3 mol σ键
B.NH3属于电解质
C.COCl2中含有非极性键
D.NH4Cl属于共价化合物
解析:NH3自身不能发生电离,属于非电解质,B错误;COCl2中C===O和C—Cl均为极性键,不含非极性键,C错误;NH4Cl中NH与Cl-之间由离子键相连,属于离子化合物,D错误。
8.氰气的化学式为(CN)2,结构式为N≡C—C≡N,性质与卤素相似。下列叙述正确的是( C )
A.不能和氢氧化钠溶液发生反应
B.分子中N≡C的键长大于C≡C的键长
C.分子中既有极性键,又有非极性键
D.分子中含有2个σ键和4个π键
解析:氰气性质与卤素相似,能和氢氧化钠溶液发生反应,故A错误;同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,原子半径越大,键长越长,碳原子半径大于氮原子半径,所以氰气分子中C≡N的键长小于C≡C的键长,故B错误;该分子的结构式为N≡C—C≡N,分子中既含有极性键,又含有非极性键,该分子中含有3个σ键、4个π键,故C正确、D错误。
9.可以利用反应Fe+2NaHCO3FeCO3+Na2CO3+H2↑得到的FeCO3制备活性Fe3O4-x(0≤x<1)催化剂。下列说法正确的是( C )
A.Fe的价层电子排布式为[Ar]3d64s2
B.NaHCO3中仅含有离子键
C.1 mol Na2CO3中含有3 mol σ键
D.FeCO3制备Fe3O4-x时铁元素被还原
解析:A.Fe为26号元素,价层电子排布式为3d64s2,A错误;B.NaHCO3中碳酸氢根离子内部存在共价键,B错误;C.1个碳酸根离子中含有3个σ键,故1 mol Na2CO3中含有3 mol σ键,C正确;D.FeCO3制备Fe3O4-x时铁元素化合价升高,被氧化,D错误。
10.含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族,请填写下列空格。
(1)CH4中的化学键从形成过程来看属于______(填“σ”或“π”)键,从其极性来看属于______键。
(2)已知CN-与N2结构相似,推算HCN分子中σ键与π键数目之比为________。
(3)C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键,且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构,则C60分子中π键的数目为________。
(4)利用CO可以合成化工原料COCl2,COCl2分子的结构式为CClOCl,每个COCl2分子内含有的σ键、π键数目为________(填字母)。
A.4个σ键
B.2个σ键、2个π键
C.2个σ键、1个π键
D.3个σ键、1个π键
答案:(1)σ 极性 (2)1∶1 (3)30 (4)D
[素养提升]
11.二茂铁[(C5H5)2Fe]分子是一种金属有机配合物,是燃油的添加剂,用以提高燃烧的效率和去烟,可作为导弹和卫星的涂料等。它的结构如上图所示,下列说法正确的是 ( C )
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\ea43.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.二茂铁中Fe2+与环戊二烯离子(C5H)之间为离子键
B.1 mol环戊二烯( INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\ea44.TIF" \* MERGEFORMATINET )中含有σ键的数目为5NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
C.分子中存在π键
D.Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2
解析:含有孤电子对和空轨道的原子之间存在配位键,所以二茂铁中Fe2+与环戊二烯离子(C5H)之间为配位键,故A错误;一个环戊二烯( INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\ea44.TIF" \* MERGEFORMATINET )分子中含有σ键的数目为11个,故1 mol环戊二烯( INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\ea44.TIF" \* MERGEFORMATINET )中含有σ键的数目为11NA,故B错误;碳碳双键中有1个π键,所以该分子中存在π键,故C正确;铁原子核外有26个电子,失去最外层两个电子变为亚铁离子,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,故D错误。
12.右图所示为元素周期表前四周期的一部分。下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述正确的是( B )
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\ea45.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.W、R元素单质分子内都存在非极性键
B.X、Z元素都能形成双原子分子
C.键长:W—HW—H
D.键长:X—H解析:由元素在元素周期表中的位置可知,X为N、W为P、Y为S、R为Ar、Z为Br。白磷单质中存在非极性键,但稀有气体分子为单原子分子,分子中没有化学键,A项错误;氮气、溴单质都是双原子分子,B项正确;原子半径:W>Y,故键长:W—H>Y—H,电负性:WW—H,C项错误;原子半径:W>X,故键长:W—H>X—H,键长越短,键能越大,故键能:W—H13.实验测得不同物质中O—O之间的键长和键能数据如下表,其中x、y的键能数据尚未测定,但可根据键长规律推导键能的大小顺序为w>z>y>x。该规律是( B )
O—O O O O2 O
键长/pm 149 128 121 112
键能/(kJ·mol-1) x y z=494 w=628
A.成键时电子数越多,键能越大
B.键长越长,键能越小
C.成键所用的电子数越少,键能越大
D.成键时电子对越偏移,键能越大
14.羰基硫(COS)存在于许多种植物中,杀虫效果显著。它与CO2、CS2结构相似,已知 C===O 的键能为745 kJ·mol-1。下列有关羰基硫的说法错误的是 ( C )
A.分子中有2个σ键和2个π键
B.可推测C===S的键能小于745 kJ·mol-1
C.COS中碳原子是采用sp2杂化方式成键的
D.CS2、COS、CO2分解温度依次升高
解析: COS分子中有2个σ键和2个π键;S原子的半径大于O原子,可推测C===S的键能小于C===O的键能,即小于745 kJ·mol-1,所以CS2、COS、CO2分解温度依次升高;COS中碳原子是采用sp杂化方式成键的。
15.已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等;B原子核外电子有6种不同的运动状态,s轨道电子数是p轨道电子数的两倍;D原子L层上有2对成对电子;E+原子核外有3个电子层且M层3d轨道电子全充满。请回答下列问题:
(1)E元素在元素周期表中的位置是__________________,属于________区。
(2)B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为____________(填元素符号),第一电离能最大的原因是___________________________。
(3)D元素与氟元素相比,电负性:D________(填“>”“=”或“<”)F,下列表述中能证明这一事实的是________(填字母)。
A.常温下氟气的颜色比D单质的颜色深
B.氟气与D的氢化物剧烈反应,生成D的单质
C.氟与D形成的化合物中D元素呈正价态
D.比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目
(4)只含C、A两种元素的离子化合物CA5,它的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子电子层结构,其电子式为________________, 它的晶体中含有多种化学键,但一定不含的化学键是__________(填字母)。
A.极性键 B.非极性键
C.配位键 D.金属键
(5)B2A4是重要的基本石油化工原料。1 mol B2A4分子中含________mol σ键。
解析:根据A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等可知,A为H元素;B原子核外电子有6种不同的运动状态,s轨道电子数是p轨道电子数的两倍,B为C元素;D原子L层上有2对成对电子,D为O元素;B、C、D的原子序数依次增大,故C为N元素;E+原子核外有3个电子层且M层3d轨道电子全充满,故E为Cu元素。(1)E为Cu元素,Cu在元素周期表中位于第四周期第ⅠB族,属于ds区。(2)B、C、D三种元素分别是C、N、O元素,N的2p轨道半充满,较稳定,其第一电离能最大,C的第一电离能最小,第一电离能由小到大的顺序为C答案:(1)第四周期第ⅠB族 ds
(2)C(3)< BC
(4) BD (5)5
21世纪教育网(www.21cnjy.com)课时跟踪练29
[基础巩固]
1.(2025·广州培英中学月考)下列化学用语表示正确的是( C )
A.基态铁原子价层电子轨道表示式:
B.电子式表示NaH的形成过程: INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDA91.tif" \* MERGEFORMATINET
C.CO2的p-p π键电子云轮廓图: INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDA92.tif" \* MERGEFORMATINET
D.H2O2的电子式: INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDA92+.tif" \* MERGEFORMATINET
解析:基态铁原子价层电子排布式为3d64s2,价层电子轨道表示式为,A错误;NaH是离子化合物,电子式表示NaH的形成过程为 INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDA93.tif" \* MERGEFORMATINET ,B错误;CO2中C原子杂化方式为sp,未杂化的p轨道“肩并肩”重叠形成p p π键,其p p π键电子云轮廓图为 INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDA94.tif" \* MERGEFORMATINET ,C正确;H2O2是共价化合物,电子式为 INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDA92++.tif" \* MERGEFORMATINET ,D错误。
2.下列表达正确的是( D )
A.HClO的电子式为
B.H2S的电子式为
C.用电子式表示Na2O的形成过程:2Na×+
D.BaCl2的电子式为
3.下列说法不正确的是( B )
A.HCl属于共价化合物,溶于水能电离出H+和Cl-
B.NaOH是离子化合物,该物质中只含有离子键
C.HI气体受热分解的过程中,破坏了极性共价键
D.CO2分子中碳与氧原子的最外层都满足8电子稳定结构
4.(2025·汕头月考)下列有关共价键和键参数的说法不正确的是( D )
A.共价化合物一定含σ键,可能含π键
B.C—H比Si—H的键长更短,故CH4比SiH4更稳定
C.H2O、CH4、CO2三种分子的键角依次增大
D.碳碳双键比碳碳单键的键能更大,故碳碳双键更稳定
解析:共价化合物是通过共用电子对形成的,一定含有共价键,而在共价键中,至少会存在一个σ键,可能含π键,A正确;非金属元素原子间形成共价键的键长越短,键能越大,分子越稳定,C—H的键长比Si—H的键长短,则C—H的键能比Si—H的键能大,故CH4比SiH4更稳定,B正确;H2O是V形结构,键角为105°,CH4是正四面体形结构,键角为109°28′,CO2是直线形结构,键角为180°,三种分子的键角依次增大,C正确;碳碳双键比碳碳单键的键能大,但碳碳双键中含有1个σ键和1个π键,碳碳单键只含有1个σ键,碳碳双键中的π键易断裂,所以碳碳单键更稳定,D错误。
5.下列每组物质中含有的化学键类型相同的是( C )
A.NaCl、HCl、H2O、NaOH
B.Cl2、Na2S、HCl、SO2
C.HBr、CO2、H2O、CS2
D.Na2O2、H2O2、H2O、O3
解析:A项,NaCl中只含离子键,HCl和H2O中只含共价键,NaOH中既含离子键又含共价键;B项,Cl2、HCl、SO2中只含共价键,Na2S中只含离子键;C项,均只含共价键;D项,Na2O2中既含离子键又含共价键,H2O2、H2O、O3中只含共价键。
6.关于σ键和π键的形成过程,下列说法不正确的是 ( A )
A.HCl分子中的σ键是由两个s轨道“头碰头”重叠形成的
B.N2分子中的π键为p p π键,π键不能绕键轴旋转
C.CH4中的碳原子为sp3杂化,4个sp3杂化轨道分别与氢原子的s轨道形成σ键
D.乙烯(CH2===CH2)中的碳碳之间形成了1个σ键和1个π键
解析:HCl分子中的σ键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道“头碰头”重叠形成的,故A错误;N2分子中p轨道与p轨道通过“肩并肩”重叠形成p p π键,π键为镜面对称,不能绕键轴旋转,故B正确;CH4中的碳原子为sp3杂化,碳原子的4个sp3杂化轨道分别与氢原子的s轨道重叠,形成C—H σ键,故C正确;CH2===CH2中的碳碳之间形成双键,双键中有1个σ键和1个π键,故D正确。
7.(2025·华南师大附中月考)反应COCl2+4NH3===CO(NH2)2+2NH4Cl可用来除去COCl2()污染。下列说法正确的是( A )
A.1 mol COCl2中含有3 mol σ键
B.NH3属于电解质
C.COCl2中含有非极性键
D.NH4Cl属于共价化合物
解析:NH3自身不能发生电离,属于非电解质,B错误;COCl2中C===O和C—Cl均为极性键,不含非极性键,C错误;NH4Cl中NH与Cl-之间由离子键相连,属于离子化合物,D错误。
8.氰气的化学式为(CN)2,结构式为N≡C—C≡N,性质与卤素相似。下列叙述正确的是( C )
A.不能和氢氧化钠溶液发生反应
B.分子中N≡C的键长大于C≡C的键长
C.分子中既有极性键,又有非极性键
D.分子中含有2个σ键和4个π键
解析:氰气性质与卤素相似,能和氢氧化钠溶液发生反应,故A错误;同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,原子半径越大,键长越长,碳原子半径大于氮原子半径,所以氰气分子中C≡N的键长小于C≡C的键长,故B错误;该分子的结构式为N≡C—C≡N,分子中既含有极性键,又含有非极性键,该分子中含有3个σ键、4个π键,故C正确、D错误。
9.可以利用反应Fe+2NaHCO3FeCO3+Na2CO3+H2↑得到的FeCO3制备活性Fe3O4-x(0≤x<1)催化剂。下列说法正确的是( C )
A.Fe的价层电子排布式为[Ar]3d64s2
B.NaHCO3中仅含有离子键
C.1 mol Na2CO3中含有3 mol σ键
D.FeCO3制备Fe3O4-x时铁元素被还原
解析:A.Fe为26号元素,价层电子排布式为3d64s2,A错误;B.NaHCO3中碳酸氢根离子内部存在共价键,B错误;C.1个碳酸根离子中含有3个σ键,故1 mol Na2CO3中含有3 mol σ键,C正确;D.FeCO3制备Fe3O4-x时铁元素化合价升高,被氧化,D错误。
10.含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族,请填写下列空格。
(1)CH4中的化学键从形成过程来看属于______(填“σ”或“π”)键,从其极性来看属于______键。
(2)已知CN-与N2结构相似,推算HCN分子中σ键与π键数目之比为________。
(3)C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键,且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构,则C60分子中π键的数目为________。
(4)利用CO可以合成化工原料COCl2,COCl2分子的结构式为CClOCl,每个COCl2分子内含有的σ键、π键数目为________(填字母)。
A.4个σ键
B.2个σ键、2个π键
C.2个σ键、1个π键
D.3个σ键、1个π键
答案:(1)σ 极性 (2)1∶1 (3)30 (4)D
[素养提升]
11.二茂铁[(C5H5)2Fe]分子是一种金属有机配合物,是燃油的添加剂,用以提高燃烧的效率和去烟,可作为导弹和卫星的涂料等。它的结构如上图所示,下列说法正确的是 ( C )
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\ea43.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.二茂铁中Fe2+与环戊二烯离子(C5H)之间为离子键
B.1 mol环戊二烯( INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\ea44.TIF" \* MERGEFORMATINET )中含有σ键的数目为5NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
C.分子中存在π键
D.Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2
解析:含有孤电子对和空轨道的原子之间存在配位键,所以二茂铁中Fe2+与环戊二烯离子(C5H)之间为配位键,故A错误;一个环戊二烯( INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\ea44.TIF" \* MERGEFORMATINET )分子中含有σ键的数目为11个,故1 mol环戊二烯( INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\ea44.TIF" \* MERGEFORMATINET )中含有σ键的数目为11NA,故B错误;碳碳双键中有1个π键,所以该分子中存在π键,故C正确;铁原子核外有26个电子,失去最外层两个电子变为亚铁离子,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,故D错误。
12.右图所示为元素周期表前四周期的一部分。下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述正确的是( B )
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\ea45.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.W、R元素单质分子内都存在非极性键
B.X、Z元素都能形成双原子分子
C.键长:W—HW—H
D.键长:X—H解析:由元素在元素周期表中的位置可知,X为N、W为P、Y为S、R为Ar、Z为Br。白磷单质中存在非极性键,但稀有气体分子为单原子分子,分子中没有化学键,A项错误;氮气、溴单质都是双原子分子,B项正确;原子半径:W>Y,故键长:W—H>Y—H,电负性:WW—H,C项错误;原子半径:W>X,故键长:W—H>X—H,键长越短,键能越大,故键能:W—H13.实验测得不同物质中O—O之间的键长和键能数据如下表,其中x、y的键能数据尚未测定,但可根据键长规律推导键能的大小顺序为w>z>y>x。该规律是( B )
O—O O O O2 O
键长/pm 149 128 121 112
键能/(kJ·mol-1) x y z=494 w=628
A.成键时电子数越多,键能越大
B.键长越长,键能越小
C.成键所用的电子数越少,键能越大
D.成键时电子对越偏移,键能越大
14.羰基硫(COS)存在于许多种植物中,杀虫效果显著。它与CO2、CS2结构相似,已知 C===O 的键能为745 kJ·mol-1。下列有关羰基硫的说法错误的是 ( C )
A.分子中有2个σ键和2个π键
B.可推测C===S的键能小于745 kJ·mol-1
C.COS中碳原子是采用sp2杂化方式成键的
D.CS2、COS、CO2分解温度依次升高
解析: COS分子中有2个σ键和2个π键;S原子的半径大于O原子,可推测C===S的键能小于C===O的键能,即小于745 kJ·mol-1,所以CS2、COS、CO2分解温度依次升高;COS中碳原子是采用sp杂化方式成键的。
15.已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等;B原子核外电子有6种不同的运动状态,s轨道电子数是p轨道电子数的两倍;D原子L层上有2对成对电子;E+原子核外有3个电子层且M层3d轨道电子全充满。请回答下列问题:
(1)E元素在元素周期表中的位置是__________________,属于________区。
(2)B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为____________(填元素符号),第一电离能最大的原因是___________________________。
(3)D元素与氟元素相比,电负性:D________(填“>”“=”或“<”)F,下列表述中能证明这一事实的是________(填字母)。
A.常温下氟气的颜色比D单质的颜色深
B.氟气与D的氢化物剧烈反应,生成D的单质
C.氟与D形成的化合物中D元素呈正价态
D.比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目
(4)只含C、A两种元素的离子化合物CA5,它的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子电子层结构,其电子式为________________, 它的晶体中含有多种化学键,但一定不含的化学键是__________(填字母)。
A.极性键 B.非极性键
C.配位键 D.金属键
(5)B2A4是重要的基本石油化工原料。1 mol B2A4分子中含________mol σ键。
解析:根据A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等可知,A为H元素;B原子核外电子有6种不同的运动状态,s轨道电子数是p轨道电子数的两倍,B为C元素;D原子L层上有2对成对电子,D为O元素;B、C、D的原子序数依次增大,故C为N元素;E+原子核外有3个电子层且M层3d轨道电子全充满,故E为Cu元素。(1)E为Cu元素,Cu在元素周期表中位于第四周期第ⅠB族,属于ds区。(2)B、C、D三种元素分别是C、N、O元素,N的2p轨道半充满,较稳定,其第一电离能最大,C的第一电离能最小,第一电离能由小到大的顺序为C答案:(1)第四周期第ⅠB族 ds
(2)C(3)< BC
(4) BD (5)5
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