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第25講　化學鍵
【備考目標】　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。
考點1　化學鍵與化合物類型
1．化學鍵
相鄰原子之間強烈的相互作用叫做化學鍵，其主要分為離子鍵、共價鍵和金屬鍵。
2．離子鍵和共價鍵
項目 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而形成的相互作用
成鍵粒子 陰、陽離子 原子
成鍵實質 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 活潑金屬元素與活潑非金屬元素經電子得失，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
形成的物質 離子化合物 非金屬單質；某些共價化合物或離子化合物 共價化合物或離子化合物
[注意]　①物質中不一定都存在化學鍵，如He等稀有氣體分子。
②非金屬元素的兩個原子之間能形成共價鍵，但多個非金屬元素原子間也可能形成離子鍵，如NH4Cl。
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 由離子鍵構成的化合物 以共用電子對形成分子的化合物
構成微粒 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
物質類別 ①強堿②絕大多數鹽③金屬氧化物 ①含氧酸②弱堿③氣態氫化物④非金屬氧化物⑤極少數鹽，如AlCl3
4.電子式
(1)概念：在元素符號周圍用“·”或“×”來代表原子的最外層電子的式子。
(2)書寫方法
(3)電子式書寫常見的誤區
內容 實例
誤區1 漏寫未參與成鍵的電子 N2誤寫為N N，應寫為∶N N∶
誤區2 化合物類型不清楚，漏寫或多寫[　]及錯寫電荷數 NaCl誤寫為，應寫為;HF誤寫為,應寫為
誤區3 書寫不規范，錯寫共用電子對 N2誤寫為∶N∶∶∶N∶或∶N∶N∶或
誤區4 不考慮原子間的結合順序 HClO誤寫為，應寫為
誤區5 不考慮原子最外層有幾個電子，均寫成8電子結構 CH誤寫為，應寫為
誤區6 不考慮AB2型離子化合物中2個B是分開寫還是一起寫 CaBr2的電子式為；CaC2的電子式為
(4)用電子式表示化合物的形成過程
①離子化合物：左邊是原子的電子式，右邊是離子化合物的電子式，中間用“―→”連接，相同的原子或離子不合并。如NaCl：
。
②共價化合物：左邊是原子的電子式，右邊是共價化合物的電子式，中間用“―→”連接。如HCl：
。
5．離子化合物和共價化合物的判斷
(1)根據化學鍵的類型來判斷
凡含有離子鍵的化合物，一定是離子化合物；只含有共價鍵的化合物，一定是共價化合物。
(2)根據化合物的類型來判斷
大多數堿性氧化物、強堿和鹽都屬于離子化合物；非金屬氫化物、非金屬氧化物、含氧酸都屬于共價化合物。
(3)根據化合物的性質來判斷
熔融狀態下能導電的化合物是離子化合物，如NaCl；熔融狀態下不能導電的化合物是共價化合物，如HCl。
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)所有物質中都存在化學鍵 (× )
(2)只含共價鍵的物質一定是共價化合物(× )
(3)某元素的原子最外層只有一個電子，它跟鹵素原子結合時，所形成的化學鍵一定是離子鍵 (× )
(4)非金屬元素組成的化合物中只含共價鍵 (× )
(5)NaHSO4在熔融狀態下電離，破壞了離子鍵與共價鍵(× )
題組練習
一、化學鍵類型與物質類別的關系
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CO2
B．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．含有離子鍵的物質不可能是單質
解析：選B。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．有以下8種物質：①Ne　②HCl　③P4　④H2O2　⑤Na2S　⑥NaOH　⑦Na2O2　⑧NH4Cl
請用上述物質的序號填空：
(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
二、電子式的書寫及正誤判斷
3．請寫出下列微粒的電子式
(1)原子：Na__________，Cl__________。
(2)簡單離子：Na＋________，F－________。
(3)復雜離子：NH_______________，OH－____________。
(4)離子化合物：MgCl2____________________________，Na2O__________________，Na2O2__________________。
(5)非金屬單質及共價化合物：N2____________________，H2O________________，H2O2________________。
答案：
4．已知NaH、NaCN、NaBH4均為離子化合物，分別寫出三者的電子式：
(1)NaH__________________________________。
(2)NaCN___________________________________。
(3)NaBH4______________________________________。
答案：(1)Na＋[∶H]－(2)Na＋[∶C N∶]－(3)
考點2　共價鍵及其參數
一、共價鍵
1．本質與特征
(1)本質：兩原子之間形成共用電子對。
(2)特征：具有方向性和飽和性。
2．σ鍵與π鍵
(1)σ鍵
類型 s s型
s p型
p p型
特征 ①軸對稱：以形成化學鍵的兩原子核的連線為軸作旋轉操作，共價鍵電子云的圖形不變②σ鍵的強度較大
(2)π鍵
p p型
特征 ①鏡面對稱：每個π鍵的電子云由兩塊組成，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為鏡像②π鍵不能旋轉，不如σ鍵牢固，較易斷裂
3.分類
根據形成共價鍵的原子軌道重疊方式 σ鍵 頭碰頭
π鍵 肩并肩
根據形成共價鍵的電子對是否偏移 極性鍵 偏移
非極性鍵 不偏移
根據原子間共用電子對的數目 單鍵 一個
雙鍵 兩個
三鍵 三個
【提醒】　(1)只有兩原子的電負性相差不大時，才能形成共用電子對，形成共價鍵，當兩原子的電負性相差很大(大于1.7)時，不會形成共用電子對，而形成離子鍵。
(2)s s σ鍵無方向性。
【深化拓展】　大π鍵及其判斷
(1)概念
在一個具有平面結構的多原子分子中，如果彼此相鄰的3個或多個原子中有垂直于分子平面的、對稱性一致的、未參與雜化的原子軌道，那么這些軌道可以相互重疊，形成多中心π鍵。這種不局限在兩個原子之間的π鍵稱為離域π鍵或共軛大π鍵，簡稱大π鍵。
(2)形成條件
①所有參與大π鍵形成的原子都必須在同一平面內，即連接這些原子的中心原子只能采取sp或sp2雜化。
②所有參與大π鍵形成的原子都必須提供一個或兩個相互平行或行的p軌道。
③根據泡利原理，參與大π鍵形成的p軌道上的電子數必須小于2倍的p軌道數。
(3)表示符號
，m表示相互平行的p軌道的數目(即參與形成大π鍵的原子數)，n表示相互平行的p軌道里的電子數。理論計算證明n<2m時可形成大π鍵，解題時可作為驗證大π鍵書寫正誤的方法。
(4)大π鍵中電子數的計算
①計算步驟
確定分子中價電子總數→找出分子中的σ鍵以及不與π鍵p軌道平行的孤電子對的軌道→用價電子總數減去這些σ鍵和孤電子對中的電子數，剩余的就是填入大π鍵的電子數。
②實例
SO2分子中的大π鍵：中心原子S的價層電子對為2＋＝3，為sp2雜化，有1個孤電子對，硫原子有1個垂直于分子平面的p軌道；SO2的價電子總數為18，每個氧原子有2個容納孤電子對的軌道不與形成大π鍵的p軌道平行，則大π鍵中電子數為18－2×2－2－2×2×2＝4，故SO2分子中的大π鍵表示為。
CO2分子中的大π鍵：CO2為直線形分子，中心原子C為sp雜化，無孤電子對，另外2個未參與雜化的p軌道與sp雜化軌道的軸呈正交關系，即相互垂直，因而CO2分子有兩套相互平行的p軌道；CO2的價電子總數為16，每個氧原子有1個容納孤電子對的軌道不與形成大π鍵的p軌道平行，則大π鍵中電子數為16－2×2－2×2＝8，則每套平行p軌道里有4個電子，故CO2分子中的大π鍵表示為。
(5)常見的大π鍵
分子(或離子) C6H6(苯) O3 NO N NO CO (吡咯)
大π鍵
二、鍵參數
1．概念及作用
鍵參數 概念 作用
鍵能 氣態分子中1 mol化學鍵解離成氣態原子所吸收的能量 鍵能的大小可定量地表示化學鍵的強弱程度。鍵能越大，共價鍵越牢固，含有該鍵的分子越穩定
鍵長 形成化學鍵的兩個原子的核間距 兩原子間的鍵長越短，往往鍵能越大，化學鍵越強，鍵越牢固。鍵長是影響分子空間結構的因素之一
鍵角 在多原子分子中，兩個相鄰共價鍵之間的夾角 鍵角是影響分子空間結構的重要因素
2.鍵參數與分子結構、性質的關系
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)在任何情況下，都是σ鍵比π鍵的鍵能大(× )
(2)σ鍵可以繞鍵軸旋轉，π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(√ )
(3)共價化合物一定含σ鍵(√ )
(4)鍵能越大，分子能量越高(× )
題組練習
一、共價鍵的類型及數目判斷
1．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．H只能形成σ鍵，O可以形成σ鍵和π鍵
C．CH4中的碳原子為sp3雜化，4個sp3雜化軌道分別與氫原子的s軌道形成σ鍵
D．乙烯中的碳碳之間形成了1個σ鍵和1個π鍵
解析：選A。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。
2．(1)1 mol苯酚分子中含有的σ鍵數目為________。1 mol苯酚鈉中含有的σ鍵數目為________。
(2)1 mol化合物A()中含有的σ鍵數目為________。
(3)[Cu(CH3CN)4]＋是非常穩定的絡合離子，配體中σ鍵和π鍵個數之比為________。
(4)1 mol碳酸二乙酯(DEC，)中含有σ鍵的數目為________。
(5)1 mol [Ni(NH3)6]SO4中σ鍵的數目為________。
答案：(1)13NA　12NA　(2)24NA　(3)5∶2　(4)17NA　(5)28NA
二、鍵參數的應用
3．(2020·浙江7月選考節選)氣態氫化物的熱穩定性HF大于HCl的主要原因是__________________________________。
解析：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，氣態氫化物熱穩定性越大。
答案：原子半徑：F＜Cl，鍵能：F—H＞Cl—H
4．硅是重要的半導體材料，構成了現代電子工業的基礎。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—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O
鍵能/ (kJ·mol－1) 365 413 336 226 318 452
(1)硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數量上都遠不如烷烴多，原因是__________________________________________________。
(2)SiH4的穩定性小于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穩定，Si—H的鍵能卻小于Si—O，所以Si—H不穩定而傾向于形成穩定性更強的Si—O
三、分子(或離子)中大π鍵的理解與判斷
5.中的大π鍵應表示為________，其中碳原子的雜化軌道類型為________。
解析：中的5個碳原子參與形成大π鍵，5個C原子共提供5個p電子，加上得到的1個電子，共有6個電子參與形成大π鍵，應表示為，其中C原子的雜化方式均為sp2。
答案：　sp2
6．Na3[Co(NO2)6]常用作檢驗K＋的試劑，配體NO的中心原子的雜化軌道類型為____，空間結構為________。大π鍵可用符號表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數，n為各原子的單電子數(形成σ鍵的電子除外)和得電子數的總和(如苯分子中的大π鍵可表示為)，則NO中大π鍵應表示為________。
解析：配體NO的中心原子N的價層電子對數為2＋(6－2×2)＝3，且含有一個孤電子對，故NO中N原子的雜化方式是sp2雜化，空間結構是V形，NO中參與形成大π鍵的原子數為3，中心原子采取sp2雜化，所以中心原子中有1個孤電子對沒有參與形成大π鍵，則參與形成大π鍵的電子數為6×3－2×2－2－4×2＝4，故NO中大π鍵可表示為。
答案：sp2　V形　
高考真題
1．(2022·北京高考)由鍵能數據大小，不能解釋下列事實的是(　　)
化學鍵 C—H Si—H C===O C—O Si—O C—C Si—Si
鍵能/ (kJ·mol－1) 411 318 799 358 452 346 222
A.穩定性：CH4>SiH4 B．鍵長：C===O晶體硅
解析：選C。鍵能越大，鍵長越短，分子越穩定，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。
2．(2022·海南高考改編)已知CH3COOH＋Cl2ClCH2COOH＋HCl，ClCH2COOH的酸性比CH3COOH強。下列有關說法正確的是(　　)
A．HCl的電子式為 B．Cl—Cl鍵的鍵長比I—I鍵短
C．CH3COOH分子中只有σ鍵 D．ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH弱
解析：選B。HCl為共價化合物，H原子和Cl原子間形成共用電子對，其電子式為HCl?,? ︰，A錯誤；原子半徑：Cl＜I，故鍵長：Cl—Cl＜I—I，B正確；CH3COOH分子中，羧基的碳氧雙鍵中含有π鍵，C錯誤；電負性：Cl＞I，—Cl能使—COOH上的H原子具有更大的活動性，因此ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH強，D錯誤。
3．(1)(2022·湖南高考節選)富馬酸亞鐵(FeC4H2O4)是一種補鐵劑。富馬酸分子的結構模型如圖所示：富馬酸分子中σ鍵與π鍵的數目比為________。
(2)(2021·全國卷甲節選)一個CO2分子中存在________個σ鍵和________個π鍵。
(3)(2020·江蘇高考節選)檸檬酸的結構簡式見圖。1 mol檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成的σ鍵為________mol。
解析：(1)由結構模型可知，富馬酸的結構簡式為HOOCCH===CHCOOH，分子中的單鍵為σ鍵，雙鍵中含有1個σ鍵和1個π鍵，則分子中σ鍵和π鍵的數目比為11∶3。
(2)CO2的結構式為O===C===O，1個雙鍵中含有1個σ鍵和1個π鍵，因此1個CO2分子中含有2個σ鍵和2個π鍵。
(3)羧基的結構是，一個羧基中碳原子與氧原子分別形成兩個σ鍵，三個羧基有6個，還有一個羥基與碳原子相連形成一個σ鍵，因此1 mol檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成的σ鍵為7 mol。
答案：(1)11∶3　(2)2　2　(3)7
4．(2023·山東高考節選)鹵素可形成許多結構和性質特殊的化合物。回答下列問題：
ClO2中心原子為Cl，Cl2O中心原子為O，二者均為V形結構，但ClO2中存在大π鍵()。
ClO2中Cl原子的軌道雜化方式為_______________________________________________；
O—Cl—O鍵角________Cl—O—Cl鍵角(填“>”“<”或“＝”)。比較ClO2與Cl2O中Cl—O鍵的鍵長并說明原因___________________________________________________________________。
解析：由ClO2為V形結構且存在大π鍵可知，ClO2中心原子Cl的價層電子對數為3，則Cl為sp 2雜化，其中兩個sp 2雜化軌道與O的兩個p軌道形成兩個σ鍵，剩余的一個sp 2雜化軌道容納一個孤電子對；ClO2的VSEPR模型是平面三角形，因孤電子對與成鍵電子對間的排斥，O—Cl—O鍵角小于120°，而Cl2O的VSEPR模型是四面體形，存在兩個孤電子對，由于孤電子對與成鍵電子對間的排斥，Cl—O—Cl鍵角小于109°28′，則O—Cl—O鍵角大于Cl—O—Cl鍵角。ClO2中存在大π鍵，而Cl2O中不存在π鍵，前者對O—Cl鍵鍵能的貢獻包括σ鍵和π鍵，而后者僅僅是 σ鍵，則前者鍵能大，鍵長短。
答案：sp 2　>　ClO2的鍵長比Cl2O的短，因ClO2中存在大π鍵，而Cl2O中不存在π鍵，前者對O—Cl鍵鍵能的貢獻包括σ鍵和π鍵，而后者僅僅是σ鍵，則前者鍵能大，鍵長短
5．(2022·全國卷甲節選)2008年北京奧運會的“水立方”，在2022年冬奧會上華麗轉身為“冰立方”，實現了奧運場館的再利用，其美麗的透光氣囊材料由乙烯(CH2===CH2)與四氟乙烯(CF2===CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列問題：
聚四氟乙烯的化學穩定性高于聚乙烯，從化學鍵的角度解釋原因
________________________________________________________________________。
答案：F的電負性較強，C—F的鍵能大于C—H的鍵能，鍵能越大，化學性質越穩定
鞏固練習
一、選擇題(每題5分，共10題，共50分)
1．化學鍵是相鄰原子之間強烈的相互作用。下列有關化學鍵的說法正確的是(　　)
A．KOH中既含有離子鍵也含有共價鍵，屬于離子化合物
B．N2屬于單質，不存在化學鍵
C．MgCl2中既含有離子鍵，又含有共價鍵
D．NH4Cl中含有共價鍵，又全部由非金屬元素組成，屬于共價化合物
解析：選A。N2中存在共價鍵；MgCl2中只含有離子鍵；NH4Cl中雖然含有共價鍵，又全部由非金屬元素組成，但也含有離子鍵，屬于離子化合物。
2．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
解析：選D。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SO，既破壞了離子鍵又破壞了共價鍵，D符合題意。
3．下列關于σ鍵和π鍵的說法正確的是(　　)
A．σ鍵是以“頭碰頭”的方式形成的共價鍵，π鍵是以“肩并肩”的方式形成的共價鍵
B．描述的是π鍵的形成過程
C．烯烴中碳原子軌道以“頭碰頭”的方式重疊比以“肩并肩”的方式重疊的程度小，所以σ鍵比π鍵活潑
D．可以表示N2中σ鍵和π鍵的存在情況
解析：選A。題圖描述的是“頭碰頭”形成σ鍵的過程，B項錯誤；烯烴中碳原子間形成σ鍵時電子云的重疊程度大于“肩并肩”形成π鍵時電子云的重疊程度，故σ鍵比π鍵活潑性差，C項錯誤；N2分子中兩個N原子“頭碰頭”形成1個σ鍵，兩個相互垂直的p軌道“肩并肩”形成2個π鍵，中間位置形成的是σ鍵，D項錯誤。
4．設NA表示阿伏加德羅常數的值。固體A的化學式為NH5，其所有原子的最外層電子結構都符合相應稀有氣體元素原子的最外層電子結構，則下列有關說法不正確的是(　　 )
A．1 mol NH5中含有5NA個N—H
B．NH5中既有共價鍵又有離子鍵
C．NH5的電子式為
D．NH5與水反應的離子方程式為NH＋H－＋H2O===NH3·H2O＋H2↑
解析：選A。根據題意，NH5的電子式為，B、C項正確；由NH5的電子式可知，1 mol NH5中含有4NA個N—H，A項錯誤。
5．(2024·天津濱海模擬)NA為阿伏加德羅常數的值。下列敘述正確的是(　　)
A．0.1 mol甲醛中σ鍵總數為0.4NA B．1 mol HCN中含有π鍵的數目為3NA
C．6.2 g白磷 (P4)所含σ鍵的數目為0.3NA D．標準狀況下，5.6 L CCl4中所含C—Cl鍵的數目為NA
解析：選C。甲醛的結構式為，則0.1 mol甲醛中σ鍵總數為0.3NA，A錯誤；HCN結構式為H—C≡N，單鍵形成σ鍵，三鍵形成1個σ鍵和2個π鍵，1 mol HCN中含有π鍵的數目為2NA，B錯誤；白磷(P4)為四面體結構，形成6個單鍵，單鍵形成σ鍵，6.2 g白磷(P4)物質的量為0.05 mol，所含σ鍵的數目為0.3NA，C正確；標準狀況下，CCl4是液態，不能用Vm＝22.4 L/mol計算5.6 L CCl4的物質的量，D錯誤。
6．已知幾種共價鍵的鍵能如下：
化學鍵 H—N N≡N Cl—Cl H—Cl
鍵能/ (kJ·mol－1) 390.8 946 242.7 431.8
下列說法錯誤的是(　　)
A．鍵能：N≡N＞N===N＞N—N
B．H(g)＋Cl(g)===HCl(g) ΔH＝－431.8 kJ·mol－1
C．H—N鍵能小于H—Cl鍵能，所以NH3的沸點高于HCl
D．2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)　ΔH＝－463.9 kJ·mol－1
解析：選C。A項，三鍵鍵長小于雙鍵鍵長小于單鍵鍵長，鍵長越短，鍵能越大，所以鍵能：N≡N＞N===N＞N—N，正確；B項，H(g)＋Cl(g)===HCl(g)的焓變為H—Cl鍵能的相反數，則ΔH＝－431.8 kJ·mol－1，正確；C項，NH3的沸點高于HCl是由于NH3能形成分子間氫鍵，而HCl不能，鍵能不是主要原因，錯誤；D項，根據ΔH＝E(反應物)－E(生成物)，則2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)　ΔH＝6E(N—H)＋3E(Cl—Cl)－E(N≡N)－6E(H—Cl)＝－463.9 kJ·mol－1，正確。
7．(2024·天津南開模擬)工業上制備粗硅的反應為2C＋SiO2Si＋2CO↑，若C過量，還會生成SiC。下列敘述錯誤的是(　　)
A．1個CO分子內只含有1個σ鍵和2個π鍵
B．鍵能：C—H>Si—H，因此甲硅烷沒有甲烷穩定
C．鍵長：C—SiSi
D．鍵長：C—C解析：選D。CO的結構式為C≡O，則1個CO分子內只含有1個σ鍵和2個π鍵，A正確；原子半徑：C＜Si，共價鍵鍵長：C—H＜Si—H，鍵能：C—H＞Si—H，共價鍵的牢固程度：C—H＞Si—H，因此甲硅烷沒有甲烷穩定，B正確；原子半徑：C＜Si，鍵長：C—Si＜Si—Si，共價鍵的牢固程度：C—Si＞Si—Si，因此熔點：SiC＞Si，C正確； C的還原性小于Si的還原性，D錯誤。
8．在NH3和NH4Cl存在的條件下，以活性炭為催化劑，用H2O2氧化CoCl2溶液來制備化工產品[Co(NH3)6]Cl3，下列表述正確的是(　　)
A．中子數為32，質子數為27的鈷原子：Co B．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
解析：選D。A項，中子數為32，質子數為27的鈷原子，質量數為27＋32＝59，表示為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，結構式為N≡C—C≡N，性質與鹵素相似，下列敘述正確的是(　　)
A．不和氫氧化鈉溶液發生反應 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1個σ鍵和6個π鍵
解析：選C。氰氣性質與鹵素相似，能和氫氧化鈉溶液發生反應，故A錯誤；同一周期元素中，原子半徑隨著原子序數的增大而減小，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；該分子的結構式為N≡C—C≡N，該分子中含有3個σ鍵、4個π鍵，D錯誤。
10．(2023·山東聊城高三聯考)科學家證明氮化釩納米粒子這種高效選擇性的催化劑，能夠在溫和的條件下實現電化學氮氣還原反應，其反應歷程如圖所示。
下列敘述錯誤的是(　　)
A．物質5為催化劑 B．反應b中N2進入催化位點
C．催化劑失活本質是N替代O D．在循環中，斷裂和形成了π鍵
解析：選D。觀察循環圖示，物質5參與氮還原反應，反應d又生成了物質5，故物質5是催化劑，A正確；比較物質1、2、3可知，物質2提供催化位點(空穴)，反應b中N2進入位點，導致氮氮三鍵活化，B正確；比較物質9和物質5可知，N替代O導致催化劑失去活性，C正確；循環中，N2和H2合成NH3，只斷裂N2分子中的π鍵，沒有形成π鍵，D錯誤。
二、非選擇題(共2題，共30分)
11．(10分)含碳元素的物質是化學世界中最龐大的家族，請填寫下列空格。
(1)CH4中的化學鍵從形成過程來看，屬于________(填“σ”或“π”)鍵，從其極性來看屬于________鍵。(2分)
(2)已知CN－與N2結構相似，推算HCN分子中σ鍵與π鍵數目之比為________。(1分)
(3)C60分子中每個碳原子只跟相鄰的3個碳原子形成共價鍵，且每個碳原子最外層都滿足8電子穩定結構，則一個C60分子中π鍵的數目為________個。(2分)
(4)利用CO可以合成化工原料COCl2，COCl2分子的結構式為，每個COCl2分子內含有的σ鍵、π鍵數目為____(填字母)。(2分)
A．4個σ鍵 B．2個σ鍵、2個π鍵 C．2個σ鍵、1個π鍵 D．3個σ鍵、1個π鍵
(5)苯分子中含有大π鍵，可記為 (右下角“6”表示6個原子，右上角“6”表示6個共用電子)。已知某化合物的結構簡式為，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，該分子中的大π鍵可表示為________。(3分)
解析：(5)該化合物不能使溴的CCl4溶液褪色，說明分子結構中不存在碳碳雙鍵，而是存在大π鍵；分子中的碳原子均為sp2雜化，每個碳原子都有一個垂直于該平面的p軌道(該軌道上有一個單電子)參與形成大π鍵，Se原子σ鍵數為2，還有2個孤電子對，其中有一個垂直于該平面的p軌道(該軌道上有2個電子)參與形成大π鍵，故參與形成大π鍵的電子總數為4×1＋2＝6，表示為。
答案：(1)σ　極性　(2)1∶1　(3)30　(4)D　(5)
12．(20分)(1)X、Y兩種主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38個電子，若XY2為常見元素形成的離子化合物，其電子式為________________________；若XY2為共價化合物，其結構式可以為__________。(4分)
(2)現有a～g 7種短周期元素，它們在元素周期表中的位置如圖所示。請據此回答下列問題。
①元素的原子間反應最容易形成離子鍵的是________(填字母，下同)，容易形成共價鍵的是________。(4分)
A．c和f B．b和g C．d和g D．b和e
②寫出由a～g中元素組成的，所有原子都滿足最外層為8電子結構的任意一種分子的分子式：______________。(2分)
③a與e能形成化合物ea5，它的所有原子的最外層都符合相應稀有氣體原子的最外電子層結構，其電子式為______________，其中所含化學鍵類型為______________，該物質能與水劇烈反應生成兩種氣體，這兩種氣體的化學式是________________。(6分)
(3)氯化鋁的物理性質非常特殊，如：氯化鋁的熔點為190 ℃(2.02×103 Pa)，但在180 ℃就開始升華。據此判斷，氯化鋁是________________(填“共價化合物”或“離子化合物”)，可以證明你的判斷正確的實驗依據是_______________________________________________________________。(4分)
答案： (1) 　S===C===S(答案合理即可)
(2)①B　C　②CCl4(答案合理即可)③　極性共價鍵、離子鍵　NH3、H2
(3)共價化合物　氯化鋁在熔融狀態下不導電
熱點題型(六)　描述物質組成與結構的化學用語
從近三年高考試題來看，本考點主要考查各微粒數量間的關系，微粒的結構示意圖，電子式的表示方法，認識化學鍵的本質是原子間的靜電作用，能多角度、動態地分析化學鍵。復習備考時應注重原子結構示意圖、電子式的書寫及粒子“量”的關系，注意加強核素、同位素的概念辨析和化學鍵類型與存在的判斷。
【典例】 (2023·安徽滁州二模)高能粒子Se是第一個成功觀測到雙β衰變現象的原子核，其雙β衰變的方程式Se―→Kr＋2e－。下列說法正確的是(　　)
A．Se和Kr互為同位素 B．Se和Kr的中子數相等
C．Kr次外層電子數為8 D．雙β衰變放出能量
解析：選D。同位素是指具有相同的質子數、不同中子數的原子，Se和Kr質子數不同，不是同位素，A錯誤；質量數減去質子數是中子數，兩者質量數相同質子數不同，所以中子數也不相同，B錯誤；氪是36號元素，次外層電子數為18，C錯誤；衰變過程釋放能量，雙β衰變放出能量，D正確。
【對點練】 1.下列化學用語表示正確的是(　　)
A．原子核內有8個中子的碳原子：6C B．CO2的電子式：
C．次氯酸的結構式：H—Cl—O
D．用電子式表示Na2O的形成過程為：
解析：選A。原子核內有8個中子的碳原子的質子數為6、質量數為14，原子符號為6C，A正確；二氧化碳是空間結構為直線形的共價化合物，電子式為，B錯誤；次氯酸的分子式為HClO，結構式為Cl—O—H，C錯誤；氧化鈉是離子化合物，用電子式表示氧化鈉的形成過程為，D錯誤。
2．(2023·廣東茂名二模)約里奧 居里夫婦發現用粒子轟擊原子獲得人工放射性元素：Al＋He―→P＋n、P―→Si＋e，從而獲得諾貝爾獎，下列說法正確的是(　　)
A．4He的質子數為4 B．26Al和Al均能與鹽酸反應
C．30P和30Si互為同位素 D．30SiO2溶于水生成HSiO3
解析：選B。4He的質子數為2，質量數為4，A錯誤；26Al和Al核外電子排布相同，化學性質相同，均能與鹽酸反應，B正確；30P和30Si質子數不同，不是同位素，C錯誤；30SiO2與水不反應，D錯誤。
[熱點題型(六)]　描述物質組成與結構的化學用語
選擇題(每題5分，共5題，共25分)
1．下列有關化學用語表示正確的是(　　)
A．水的電子式：H∶O∶H B．原子核內有10個中子的氧原子：8O
C．HCl的形成過程： D．鎂離子的結構示意圖
解析：選D。水的電子式為，A錯誤；原子核內有10個中子的氧原子應該表示為：8O，B錯誤；HCl是共價化合物，其形成過程：，C錯誤；鎂離子的結構示意圖為，D正確。
2．下列有關化學用語表示正確的是(　　)
A．NaClO的電子式： B．質子數為81，中子數為124的鉈(Tl)原子：81Tl
C．HCN的結構式：H—C===N D．Na3N的電子式：
解析：選B。NaClO的電子式為，A錯誤；質子數為81、中子數為124的Tl原子的質量數為205，表示為81Tl，B正確；HCN的結構式為H—C≡N，C錯誤；Na3N的電子式為，D錯誤。
3．(2023·廣東揭陽二模)科學家利用氦核(He)撞擊氮原子，發生反應：He＋7N―→8O＋H，下列說法正確的是(　　)
A．4He的中子數為2 B．15NH3的中子數為9 C．17O2和16O互為同位素 D．2H2與1H2化學性質不同
解析：選A。質子數與原子序數相等，故4He的質子數為2，中子數為4－2＝2，A正確；15N的中子數為15－7＝8，H沒有中子，則15NH3的中子數為8，B錯誤；同位素為質子數相同、中子數不同的核素，17O2為單質，C錯誤；2H、1H互為同位素，2H2、1H2是不同的氫分子，兩者的化學性質相同，D錯誤。
4．(2022·重慶高考)BCl3水解反應方程式為：BCl3＋3H2O===B(OH)3＋3HCl，下列說法錯誤的是(　　)
A．Cl的原子結構示意圖為 B．H2O的空間填充模型為
C．BCl3的電子式為： D．B(OH)3的結構簡式為
解析：選C。BCl3中B提供3個電子，與3個Cl分別共用1對電子，電子式應為，C項錯誤。
5．(2023·北京高考)下列化學用語或圖示表達正確的是(　　)
A．NaCl的電子式為 B．NH3的VSEPR模型為
C．2pz電子云圖為 D．基態24Cr原子的價層電子軌道表示式為
解析：選C。氯化鈉是離子化合物，其電子式是，A項錯誤；氨分子的VSEPR模型是四面體結構，B項錯誤：p能級電子云是啞鈴形，C項正確；基態鉻原子的價層電子軌道表示式是，D項錯誤。
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第25講　化學鍵
【備考目標】　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。
考點1　化學鍵與化合物類型
1．化學鍵
相鄰原子之間強烈的 叫做化學鍵，其主要分為離子鍵、共價鍵和金屬鍵。
2．離子鍵和共價鍵
項目 離子鍵 共價鍵
非極性鍵 極性鍵
概念 之間的相互作用 原子間通過 而形成的相互作用
成鍵粒子 ； ；
成鍵實質 陰、陽離子的 ； 共用電子對與成鍵原子間的靜電作用
形成條件 活潑金屬元素與活潑非金屬元素經電子得失，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
形成的物質 離子化合物 非金屬單質；某些共價化合物或離子化合物 共價化合物或離子化合物
[注意]　①物質中不一定都存在化學鍵，如He等稀有氣體分子。
②非金屬元素的兩個原子之間能形成共價鍵，但多個非金屬元素原子間也可能形成離子鍵，如NH4Cl。
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 由 構成的化合物 以共用電子對形成分子的化合物
構成微粒 ； ；
化學鍵類型 一定含有 ，可能含有 ； 只含有 ；
物質類別 ①強堿②絕大多數鹽③金屬氧化物 ①含氧酸②弱堿③氣態氫化物④非金屬氧化物⑤極少數鹽，如AlCl3
4.電子式
(1)概念：在元素符號周圍用“·”或“×”來代表原子的 的式子。
(2)書寫方法
(3)電子式書寫常見的誤區
內容 實例
誤區1 漏寫未參與成鍵的電子 N2誤寫為N N，應寫為 ；
誤區2 化合物類型不清楚，漏寫或多寫[　]及錯寫電荷數 NaCl誤寫為，應寫為 ;HF誤寫為,應寫為 ；
誤區3 書寫不規范，錯寫共用電子對 N2誤寫為∶N∶∶∶N∶或∶N∶N∶或
誤區4 不考慮原子間的結合順序 HClO誤寫為，應寫為 ；
誤區5 不考慮原子最外層有幾個電子，均寫成8電子結構 CH誤寫為，應寫為 ；
誤區6 不考慮AB2型離子化合物中2個B是分開寫還是一起寫 CaBr2的電子式為 ；CaC2的電子式為 ；
(4)用電子式表示化合物的形成過程
①離子化合物：左邊是原子的電子式，右邊是離子化合物的電子式，中間用“―→”連接，相同的原子或離子不合并。如NaCl： 。
②共價化合物：左邊是原子的電子式，右邊是共價化合物的電子式，中間用“―→”連接。如HCl：
。
5．離子化合物和共價化合物的判斷
(1)根據化學鍵的類型來判斷
凡含有離子鍵的化合物，一定是離子化合物；只含有共價鍵的化合物，一定是共價化合物。
(2)根據化合物的類型來判斷
大多數堿性氧化物、強堿和鹽都屬于離子化合物；非金屬氫化物、非金屬氧化物、含氧酸都屬于共價化合物。
(3)根據化合物的性質來判斷
熔融狀態下能導電的化合物是離子化合物，如NaCl；熔融狀態下不能導電的化合物是共價化合物，如HCl。
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)所有物質中都存在化學鍵 ( )
(2)只含共價鍵的物質一定是共價化合物( )
(3)某元素的原子最外層只有一個電子，它跟鹵素原子結合時，所形成的化學鍵一定是離子鍵 ( )
(4)非金屬元素組成的化合物中只含共價鍵 ( )
(5)NaHSO4在熔融狀態下電離，破壞了離子鍵與共價鍵( )
題組練習
一、化學鍵類型與物質類別的關系
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CO2
B．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．含有離子鍵的物質不可能是單質
2．有以下8種物質：①Ne　②HCl　③P4　④H2O2　⑤Na2S　⑥NaOH　⑦Na2O2　⑧NH4Cl
請用上述物質的序號填空：
(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________。
二、電子式的書寫及正誤判斷
3．請寫出下列微粒的電子式
(1)原子：Na__________，Cl__________。
(2)簡單離子：Na＋________，F－________。
(3)復雜離子：NH_______________，OH－____________。
(4)離子化合物：MgCl2____________________________，Na2O__________________，Na2O2__________________。
(5)非金屬單質及共價化合物：N2____________________，H2O________________，H2O2________________。
4．已知NaH、NaCN、NaBH4均為離子化合物，分別寫出三者的電子式：
(1)NaH__________________________________。
(2)NaCN___________________________________。
(3)NaBH4______________________________________。
考點2　共價鍵及其參數
一、共價鍵
1．本質與特征
(1)本質：兩原子之間形成 。
(2)特征：具有 和 。
2．σ鍵與π鍵
(1)σ鍵
類型 s s型
s p型
p p型
特征 ①軸對稱：以形成化學鍵的兩原子核的連線為軸作旋轉操作，共價鍵電子云的圖形不變②σ鍵的強度較大
(2)π鍵
p p型
特征 ①鏡面對稱：每個π鍵的電子云由兩塊組成，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為鏡像②π鍵不能旋轉，不如σ鍵牢固，較易斷裂
3.分類
根據形成共價鍵的原子軌道重疊方式 σ鍵 頭碰頭
π鍵 ；
根據形成共價鍵的電子對是否偏移 極性鍵 ；
非極性鍵 ；
根據原子間共用電子對的數目 單鍵 一個
雙鍵 ；
三鍵 ；
【提醒】　(1)只有兩原子的電負性相差不大時，才能形成共用電子對，形成共價鍵，當兩原子的電負性相差很大(大于1.7)時，不會形成共用電子對，而形成離子鍵。
(2)s s σ鍵無方向性。
【深化拓展】　大π鍵及其判斷
(1)概念
在一個具有平面結構的多原子分子中，如果彼此相鄰的3個或多個原子中有垂直于分子平面的、對稱性一致的、未參與雜化的原子軌道，那么這些軌道可以相互重疊，形成多中心π鍵。這種不局限在兩個原子之間的π鍵稱為離域π鍵或共軛大π鍵，簡稱大π鍵。
(2)形成條件
①所有參與大π鍵形成的原子都必須在同一平面內，即連接這些原子的中心原子只能采取sp或sp2雜化。
②所有參與大π鍵形成的原子都必須提供一個或兩個相互平行或行的p軌道。
③根據泡利原理，參與大π鍵形成的p軌道上的電子數必須小于2倍的p軌道數。
(3)表示符號
，m表示相互平行的p軌道的數目(即參與形成大π鍵的原子數)，n表示相互平行的p軌道里的電子數。理論計算證明n<2m時可形成大π鍵，解題時可作為驗證大π鍵書寫正誤的方法。
(4)大π鍵中電子數的計算
①計算步驟
確定分子中價電子總數→找出分子中的σ鍵以及不與π鍵p軌道平行的孤電子對的軌道→用價電子總數減去這些σ鍵和孤電子對中的電子數，剩余的就是填入大π鍵的電子數。
②實例
SO2分子中的大π鍵：中心原子S的價層電子對為2＋＝3，為sp2雜化，有1個孤電子對，硫原子有1個垂直于分子平面的p軌道；SO2的價電子總數為18，每個氧原子有2個容納孤電子對的軌道不與形成大π鍵的p軌道平行，則大π鍵中電子數為18－2×2－2－2×2×2＝4，故SO2分子中的大π鍵表示為。
CO2分子中的大π鍵：CO2為直線形分子，中心原子C為sp雜化，無孤電子對，另外2個未參與雜化的p軌道與sp雜化軌道的軸呈正交關系，即相互垂直，因而CO2分子有兩套相互平行的p軌道；CO2的價電子總數為16，每個氧原子有1個容納孤電子對的軌道不與形成大π鍵的p軌道平行，則大π鍵中電子數為16－2×2－2×2＝8，則每套平行p軌道里有4個電子，故CO2分子中的大π鍵表示為。
(5)常見的大π鍵
分子(或離子) C6H6(苯) O3 NO N NO CO (吡咯)
大π鍵
二、鍵參數
1．概念及作用
鍵參數 概念 作用
鍵能 氣態分子中1 mol化學鍵解離成氣態原子所吸收的能量 鍵能的大小可定量地表示化學鍵的強弱程度。鍵能越大，共價鍵越牢固，含有該鍵的分子越穩定
鍵長 形成化學鍵的兩個原子的核間距 兩原子間的鍵長越短，往往鍵能越大，化學鍵越強，鍵越牢固。鍵長是影響分子空間結構的因素之一
鍵角 在多原子分子中，兩個相鄰共價鍵之間的夾角 鍵角是影響分子空間結構的重要因素
2.鍵參數與分子結構、性質的關系
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)在任何情況下，都是σ鍵比π鍵的鍵能大( )
(2)σ鍵可以繞鍵軸旋轉，π鍵一定不能繞鍵軸旋轉( )
(3)共價化合物一定含σ鍵( )
(4)鍵能越大，分子能量越高( )
題組練習
一、共價鍵的類型及數目判斷
1．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．H只能形成σ鍵，O可以形成σ鍵和π鍵
C．CH4中的碳原子為sp3雜化，4個sp3雜化軌道分別與氫原子的s軌道形成σ鍵
D．乙烯中的碳碳之間形成了1個σ鍵和1個π鍵
2．(1)1 mol苯酚分子中含有的σ鍵數目為________。1 mol苯酚鈉中含有的σ鍵數目為________。
(2)1 mol化合物A()中含有的σ鍵數目為________。
(3)[Cu(CH3CN)4]＋是非常穩定的絡合離子，配體中σ鍵和π鍵個數之比為________。
(4)1 mol碳酸二乙酯(DEC，)中含有σ鍵的數目為________。
(5)1 mol [Ni(NH3)6]SO4中σ鍵的數目為________。
二、鍵參數的應用
3．(2020·浙江7月選考節選)氣態氫化物的熱穩定性HF大于HCl的主要原因是__________________________________。
4．硅是重要的半導體材料，構成了現代電子工業的基礎。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—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O
鍵能/ (kJ·mol－1) 365 413 336 226 318 452
(1)硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數量上都遠不如烷烴多，原因是__________________________________________________。
(2)SiH4的穩定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是___________________________________________。
三、分子(或離子)中大π鍵的理解與判斷
5.中的大π鍵應表示為________，其中碳原子的雜化軌道類型為________。
6．Na3[Co(NO2)6]常用作檢驗K＋的試劑，配體NO的中心原子的雜化軌道類型為____，空間結構為________。大π鍵可用符號表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數，n為各原子的單電子數(形成σ鍵的電子除外)和得電子數的總和(如苯分子中的大π鍵可表示為)，則NO中大π鍵應表示為________。
高考真題
1．(2022·北京高考)由鍵能數據大小，不能解釋下列事實的是(　　)
化學鍵 C—H Si—H C===O C—O Si—O C—C Si—Si
鍵能/ (kJ·mol－1) 411 318 799 358 452 346 222
A.穩定性：CH4>SiH4 B．鍵長：C===O晶體硅
2．(2022·海南高考改編)已知CH3COOH＋Cl2ClCH2COOH＋HCl，ClCH2COOH的酸性比CH3COOH強。下列有關說法正確的是(　　)
A．HCl的電子式為 B．Cl—Cl鍵的鍵長比I—I鍵短
C．CH3COOH分子中只有σ鍵 D．ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH弱
3．(1)(2022·湖南高考節選)富馬酸亞鐵(FeC4H2O4)是一種補鐵劑。富馬酸分子的結構模型如圖所示：富馬酸分子中σ鍵與π鍵的數目比為________。
(2)(2021·全國卷甲節選)一個CO2分子中存在________個σ鍵和________個π鍵。
(3)(2020·江蘇高考節選)檸檬酸的結構簡式見圖。1 mol檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成的σ鍵為________mol。
4．(2023·山東高考節選)鹵素可形成許多結構和性質特殊的化合物。回答下列問題：
ClO2中心原子為Cl，Cl2O中心原子為O，二者均為V形結構，但ClO2中存在大π鍵()。
ClO2中Cl原子的軌道雜化方式為_______________________________________________；
O—Cl—O鍵角________Cl—O—Cl鍵角(填“>”“<”或“＝”)。比較ClO2與Cl2O中Cl—O鍵的鍵長并說明原因____________________________________________________________________。
5．(2022·全國卷甲節選)2008年北京奧運會的“水立方”，在2022年冬奧會上華麗轉身為“冰立方”，實現了奧運場館的再利用，其美麗的透光氣囊材料由乙烯(CH2===CH2)與四氟乙烯(CF2===CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列問題：
聚四氟乙烯的化學穩定性高于聚乙烯，從化學鍵的角度解釋原因
________________________________________________________________________。
鞏固練習
一、選擇題(每題5分，共10題，共50分)
1．化學鍵是相鄰原子之間強烈的相互作用。下列有關化學鍵的說法正確的是(　　)
A．KOH中既含有離子鍵也含有共價鍵，屬于離子化合物
B．N2屬于單質，不存在化學鍵
C．MgCl2中既含有離子鍵，又含有共價鍵
D．NH4Cl中含有共價鍵，又全部由非金屬元素組成，屬于共價化合物
2．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
3．下列關于σ鍵和π鍵的說法正確的是(　　)
A．σ鍵是以“頭碰頭”的方式形成的共價鍵，π鍵是以“肩并肩”的方式形成的共價鍵
B．描述的是π鍵的形成過程
C．烯烴中碳原子軌道以“頭碰頭”的方式重疊比以“肩并肩”的方式重疊的程度小，所以σ鍵比π鍵活潑
D．可以表示N2中σ鍵和π鍵的存在情況
4．設NA表示阿伏加德羅常數的值。固體A的化學式為NH5，其所有原子的最外層電子結構都符合相應稀有氣體元素原子的最外層電子結構，則下列有關說法不正確的是(　　 )
A．1 mol NH5中含有5NA個N—H
B．NH5中既有共價鍵又有離子鍵
C．NH5的電子式為
D．NH5與水反應的離子方程式為NH＋H－＋H2O===NH3·H2O＋H2↑
5．(2024·天津濱海模擬)NA為阿伏加德羅常數的值。下列敘述正確的是(　　)
A．0.1 mol甲醛中σ鍵總數為0.4NA B．1 mol HCN中含有π鍵的數目為3NA
C．6.2 g白磷 (P4)所含σ鍵的數目為0.3NA D．標準狀況下，5.6 L CCl4中所含C—Cl鍵的數目為NA
6．已知幾種共價鍵的鍵能如下：
化學鍵 H—N N≡N Cl—Cl H—Cl
鍵能/ (kJ·mol－1) 390.8 946 242.7 431.8
下列說法錯誤的是(　　)
A．鍵能：N≡N＞N===N＞N—N
B．H(g)＋Cl(g)===HCl(g) ΔH＝－431.8 kJ·mol－1
C．H—N鍵能小于H—Cl鍵能，所以NH3的沸點高于HCl
D．2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)　ΔH＝－463.9 kJ·mol－1
7．(2024·天津南開模擬)工業上制備粗硅的反應為2C＋SiO2Si＋2CO↑，若C過量，還會生成SiC。下列敘述錯誤的是(　　)
A．1個CO分子內只含有1個σ鍵和2個π鍵
B．鍵能：C—H>Si—H，因此甲硅烷沒有甲烷穩定
C．鍵長：C—SiSi
D．鍵長：C—C8．在NH3和NH4Cl存在的條件下，以活性炭為催化劑，用H2O2氧化CoCl2溶液來制備化工產品[Co(NH3)6]Cl3，下列表述正確的是(　　)
A．中子數為32，質子數為27的鈷原子：Co B．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
9．氰氣的化學式為(CN)2，結構式為N≡C—C≡N，性質與鹵素相似，下列敘述正確的是(　　)
A．不和氫氧化鈉溶液發生反應 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1個σ鍵和6個π鍵
10．(2023·山東聊城高三聯考)科學家證明氮化釩納米粒子這種高效選擇性的催化劑，能夠在溫和的條件下實現電化學氮氣還原反應，其反應歷程如圖所示。
下列敘述錯誤的是(　　)
A．物質5為催化劑 B．反應b中N2進入催化位點
C．催化劑失活本質是N替代O D．在循環中，斷裂和形成了π鍵
二、非選擇題(共2題，共30分)
11．(10分)含碳元素的物質是化學世界中最龐大的家族，請填寫下列空格。
(1)CH4中的化學鍵從形成過程來看，屬于________(填“σ”或“π”)鍵，從其極性來看屬于________鍵。(2分)
(2)已知CN－與N2結構相似，推算HCN分子中σ鍵與π鍵數目之比為________。(1分)
(3)C60分子中每個碳原子只跟相鄰的3個碳原子形成共價鍵，且每個碳原子最外層都滿足8電子穩定結構，則一個C60分子中π鍵的數目為________個。(2分)
(4)利用CO可以合成化工原料COCl2，COCl2分子的結構式為，每個COCl2分子內含有的σ鍵、π鍵數目為____(填字母)。(2分)
A．4個σ鍵 B．2個σ鍵、2個π鍵 C．2個σ鍵、1個π鍵 D．3個σ鍵、1個π鍵
(5)苯分子中含有大π鍵，可記為 (右下角“6”表示6個原子，右上角“6”表示6個共用電子)。已知某化合物的結構簡式為，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，該分子中的大π鍵可表示為________。(3分)
12．(20分)(1)X、Y兩種主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38個電子，若XY2為常見元素形成的離子化合物，其電子式為________________________；若XY2為共價化合物，其結構式可以為__________。(4分)
(2)現有a～g 7種短周期元素，它們在元素周期表中的位置如圖所示。請據此回答下列問題。
①元素的原子間反應最容易形成離子鍵的是________(填字母，下同)，容易形成共價鍵的是________。(4分)
A．c和f B．b和g C．d和g D．b和e
②寫出由a～g中元素組成的，所有原子都滿足最外層為8電子結構的任意一種分子的分子式：______________。(2分)
③a與e能形成化合物ea5，它的所有原子的最外層都符合相應稀有氣體原子的最外電子層結構，其電子式為______________，其中所含化學鍵類型為______________，該物質能與水劇烈反應生成兩種氣體，這兩種氣體的化學式是________________。(6分)
(3)氯化鋁的物理性質非常特殊，如：氯化鋁的熔點為190 ℃(2.02×103 Pa)，但在180 ℃就開始升華。據此判斷，氯化鋁是________________(填“共價化合物”或“離子化合物”)，可以證明你的判斷正確的實驗依據是________________________________________________________________________。(4分)
熱點題型(六)　描述物質組成與結構的化學用語
從近三年高考試題來看，本考點主要考查各微粒數量間的關系，微粒的結構示意圖，電子式的表示方法，認識化學鍵的本質是原子間的靜電作用，能多角度、動態地分析化學鍵。復習備考時應注重原子結構示意圖、電子式的書寫及粒子“量”的關系，注意加強核素、同位素的概念辨析和化學鍵類型與存在的判斷。
【典例】 (2023·安徽滁州二模)高能粒子Se是第一個成功觀測到雙β衰變現象的原子核，其雙β衰變的方程式Se―→Kr＋2e－。下列說法正確的是(　　)
A．Se和Kr互為同位素 B．Se和Kr的中子數相等
C．Kr次外層電子數為8 D．雙β衰變放出能量
【對點練】 1.下列化學用語表示正確的是(　　)
A．原子核內有8個中子的碳原子：6C B．CO2的電子式：
C．次氯酸的結構式：H—Cl—O
D．用電子式表示Na2O的形成過程為：
2．(2023·廣東茂名二模)約里奧 居里夫婦發現用粒子轟擊原子獲得人工放射性元素：Al＋He―→P＋n、P―→Si＋e，從而獲得諾貝爾獎，下列說法正確的是(　　)
A．4He的質子數為4 B．26Al和Al均能與鹽酸反應
C．30P和30Si互為同位素 D．30SiO2溶于水生成HSiO3
[熱點題型(六)]　描述物質組成與結構的化學用語
選擇題(每題5分，共5題，共25分)
1．下列有關化學用語表示正確的是(　　)
A．水的電子式：H∶O∶H B．原子核內有10個中子的氧原子：8O
C．HCl的形成過程： D．鎂離子的結構示意圖
2．下列有關化學用語表示正確的是(　　)
A．NaClO的電子式： B．質子數為81，中子數為124的鉈(Tl)原子：81Tl
C．HCN的結構式：H—C===N D．Na3N的電子式：
3．(2023·廣東揭陽二模)科學家利用氦核(He)撞擊氮原子，發生反應：He＋7N―→8O＋H，下列說法正確的是(　　)
A．4He的中子數為2 B．15NH3的中子數為9 C．17O2和16O互為同位素 D．2H2與1H2化學性質不同
4．(2022·重慶高考)BCl3水解反應方程式為：BCl3＋3H2O===B(OH)3＋3HCl，下列說法錯誤的是(　　)
A．Cl的原子結構示意圖為 B．H2O的空間填充模型為
C．BCl3的電子式為： D．B(OH)3的結構簡式為
5．(2023·北京高考)下列化學用語或圖示表達正確的是(　　)
A．NaCl的電子式為 B．NH3的VSEPR模型為
C．2pz電子云圖為 D．基態24Cr原子的價層電子軌道表示式為
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