高考化学一轮复习第七章分子结构与性质第23讲化学键课件

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高考化学一轮复习第七章分子结构与性质第23讲化学键课件

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课标要求 1.能说出微粒间作用(离子键、共价键等)的主要类型、特征和实质。
2.能比较不同类型的微粒间作用的联系与区别;能说明典型物质的成键类型。
考点一 化学键和化合物的类型
1.化学键
(1)定义及分类
(2)化学反应的本质:旧化学键 与新化学键 。
断裂
形成
2.离子键和共价键
离子键 共价键
非极性键 极性键
概念 带   离子之间的相互作用 原子间通过   所形成的相互作用
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 活泼   与活泼   经电子得失形成离子键;或者铵根离子与酸根离子之间形成离子键 共用电子对不偏移 共用电子对偏移
3.离子化合物和共价化合物
离子化合物 共价化合物
定义 由   构成的化合物 以   形成的化合物
构成微粒        
化学键类型 一定含有   ,可能含有    只含有   
相反电荷
共用电子对
阴、阳离子
原子
金属
非金属
离子键
共用电子对
阴、阳离子
原子
离子键
共价键
共价键
H×+
考向1 化学键和化合物类型的判断
A
2.下表物质所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是(   )
【解析】 氯化镁中镁离子和氯离子之间只存在离子键,不存在共价键,属于离子化合物,A错误;H2O2分子中只存在共价键,属于共价化合物,C错误;NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键,O、H之间存在共价键,属于离子化合物,D错误。
选项 A. B. C. D.
物质 MgCl2 CO2 H2O2 NaOH
化学键
类型 离子键、
共价键 共价键 离子键 离子键
化合物
类型 离子化
合物 共价化
合物 离子化
合物 离子化
合物
B
判断离子化合物和共价化合物的方法
考向2 电子式和化合物形成过程
(1)(3)
4.下列说法中不正确的是(   )
A.HOF的电子式为
B.SiCl4的电子式为
C.CS2的电子式为
D.用电子式表示CsCl的形成过程:
【解析】 氯化铯为离子化合物,用电子式表示CsCl的形成过程: ,D错误。
D
考点二 共键价及键参数
1.共价键
(1)本质及特征
(2)分类
分类依据 类型 成键的
具体情况 举例
形成共价键的原子轨道重叠方式 σ键 “头碰头”重叠 Cl—Cl
π键 “ ”重叠 N≡N中存在2个π键
形成共价键的电子对是否偏移 极性键 共用电子对发生偏移 H—Cl
非极
性键 共用电子对不发生偏移 Cl—Cl
原子间共用电子对的数目 单键 原子间有一对共用电子 H—Cl
双键 原子间有两对共用电子 O==O
三键 原子间有三对共用电子 N≡N
肩并肩
H2
氢原子形成氢分子的过程示意图
HCl
H—Cl的s-p σ键的形成
Cl2
Cl—Cl的p-p σ键的形成
O2
p-p π键的形成
(3)教材中四种不同类型σ键和π键的形成图示
2.键参数
(1)概念
(2)对分子结构和性质的影响
注:①影响键长的因素
Ⅰ.键长的影响因素有成键原子半径、成键原子形成共用电子对的数目。
Ⅱ.一般情况,成键原子半径越大,键长越长。例如,原子半径:F<Cl<Br<I,则键长:F—F<Cl—Cl<Br—Br<I—I。
Ⅲ.成键原子种类相同时,形成共用电子对数越多,键长越短。例如,键长:C—C>C==C>C≡C。
②一般来说,构成共价键的原子半径越小,键长越短,共价键的键能越大,分子越稳定。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)共价键的成键原子只能是非金属原子。(   )
(2)σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转。(   )
(3)在任何情况下,都是σ键比π键强度大。(   )
(4)σ键能单独形成,而π键不能单独形成。(   )
(5)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍。(   )
(6)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关。(   )
学以致用
×

×
×


考向1 共键价的类型及判断
1.关于σ键和π键的形成过程,下列说法不正确的是(   )
A.HCl分子中的σ键为两个s轨道“头碰头”重叠形成
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s轨道形成σ键
D.乙烯(CH2==CH2)中两个碳原子之间形成1个σ键和1个π键
【解析】 HCl分子中的σ键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,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键为镜像对称,不能绕键轴旋转,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1s轨道重叠,形成C—H σ键,C正确;CH2==CH2中两个碳原子之间形成双键,双键中有1个σ键和1个π键,D正确。
A
2.下列说法中,不正确的是(   )
A.气体单质分子中,一定有σ 键,可能有π键
B.共价晶体中各相邻原子间的化学键都是共价键
C.金属元素和非金属元素间可以形成共价键
D.H2分子中σ 键无方向性,N2分子中的σ 键有方向性
【解析】 气体单质中,稀有气体不存在化学键,因此不一定有σ键,A错误。
A
σ键和π键的比较
σ键 π键
成键方向 沿键轴方向“头碰头” 平行或“肩并肩”
电子云形状 轴对称 镜像对称
牢固程度 强度大,不易断裂 强度小,易断裂
成键判断规律 单键是σ键;双键有一个是σ键,另一个是π键;三键中一个是σ键,另两个为π键
3.PH3分子的空间结构与NH3分子的空间结构相似。下列关于PH3和NH3的说法正确的是
(   )
A.PH3分子和NH3分子中都含有σ键和π键
B.PH3和NH3的空间结构均为平面三角形
C.PH3中H—P—H的键角小于NH3中H—N—H的键角
D.PH3中P—H的键能大于NH3中N—H的键能
【解析】 PH3分子和NH3分子中分别只存在P—H、N—H,故只含σ键,不存在π键,A错误;PH3和NH3中中心原子的价层电子对数均为3+1=4,都含1个孤电子对,则其空间结构均为三角锥形,B错误;由于N的电负性大于P,NH3中成键电子对偏向N的程度大于PH3中成键电子对偏向于P的程度,NH3分子中成键电子对的排斥力大于PH3分子,故NH3的键角大于PH3,C正确;P半径大于N,则PH3中P—H的键长大于NH3中N—H的键长,P—H的键能小于N—H,D错误。
考向2 键参数及应用
C
4.由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物,能体现其成键结构
的片段如图所示。下列说法正确的是(   )
A.图中○代表F原子
B.该化合物中存在过氧键
C.该化合物中I原子存在孤对电子
D.该化合物中所有碘氧键键长相等
【解析】 由图中信息可知,白色的小球代表
O原子、灰色的小球代表F原子,黑色的大球
代表I原子,A错误;根据该化合物结构片段
可知,每个I原子与3个O原子形成共价键,根
据均摊法可以判断必须有2个O原子分别与2个
I原子成键,才能确定该化合物化学式为IO2F,故该化合物中不存在过氧键,B错误;I原子的价电子数为7,每个I原子与其他原子形成3个单键和1个双键,因此该化合物中I原子存在孤对电子,C正确;该化合物中既存在I—O单键,又存在I==O双键,单键和双键的键长是不相等的,因此,该化合物中所有碘氧键键长不相等,D错误。
C
进阶高考
(1)(3)(6)
B
N2O  N2O3  N2O4
A
4.(2024·天津卷)白磷(P4)在高温下可分解为P2,即P4(g)====2P2(g)。已
知P4中P—P的键能为209 kJ·mol-1,P2中P≡P的键能为523 kJ·mol-1。
下列说法不正确的是(   )
A.P4晶体为分子晶体
B.P2分子中含有σ键和π键
C.P4与P2互为同素异形体
D.根据键能估算上述反应的ΔH=-208 kJ·mol-1
【解析】 白磷由白磷分子构成,则P4晶体为分子晶体,A正确;P2分子中含有P≡P键,三键中含有1个σ键和2个π键,B正确;P4与P2是磷元素的两种单质,二者互为同素异形体,C正确;反应P4(g)====2P2(g)的ΔH=反应物总键能-生成物总键能=209 kJ·mol-1×6-523 kJ·mol-1×2=+208 kJ·mol-1,D错误。
白磷(P4)
D
课时作业
答案速对
第七章 第23讲 化学键
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B B A B D C D D
题号 9 10 11 12 13
答案 C D D C 见答案
1.(2025·高考题组编)下列物质的电子式书写不正确的是(   )
A.(浙江1月选考)H2O的电子式:
B.(云南卷)Na2S的电子式:
C.(陕晋青宁卷)CS2的电子式:
D.(甘肃卷)SiCl4的电子式:
【解析】 硫化钠是离子化合物,其电子式为 ,B错误。
B
2.三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体,易燃、有毒,分子结构如图所示。
已知其燃烧时P被氧化为P4O10,下列有关P4S3的说法不正确的是(   )
A.P4S3属于共价化合物
B.1 mol P4S3分子中含有9 mol极性共价键
C.分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构
D.P4S3充分燃烧会生成SO2
【解析】 三硫化磷分子中存在P—P共价键和S—P共价键,为共价化合物,A正确;由题图可知,P4S3分子中存在6个P—S极性共价键,B错误;由题图可知,P最外层有5个电子,每个P形成3个共价键,S最外层有6个电子,每个S形成2个共价键,故分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构,C正确;已知P4S3燃烧时P被氧化为P4O10,充分燃烧时S会生成SO2,D正确。
B
3.(2025·浙江新阵地教育联盟联考)含有非极性共价键的盐是(   )
A.Na2C2O4 B.Na2O2
C.NaCN D.CH3COOH
【解析】 Na2O2属于氧化物,不属于盐,B错误;NaCN是含有极性共价键的盐,C错误;CH3COOH属于酸,D错误。
A
4.氰气[(CN)2]是剧毒性物质,其结构式为N≡C—C≡N,其化学性质与卤素相似。下列说法中不正确的是(   )
A.氰气分子中含有σ键和π键的数目之比为3∶4
B.氰气分子中N≡C的键长大于C≡C的键长
C.氰气分子中C—C的键能小于乙烯中C==C的键能
D.氰化氢(HCN)在一定条件下能与烯烃发生加成反应
【解析】 氰气的结构式为N≡C—C≡N,含有1个碳碳单键和2个碳氮三键,故σ键和π键的数目之比为3∶4,A正确;碳原子半径大于氮原子半径,故N≡C的键长小于C≡C的键长,B错误;C==C中有1个σ键和1个π键,C—C只有σ键,因此C—C的键能小于乙烯中C==C的键能,C正确;HCN的结构式为H—C≡N,H—C易发生断裂,烯烃中含有C==C,其中π键易断裂,故在一定条件下HCN能与烯烃发生加成反应,D正确。
B
D
C
7.碳和硅的有关化学键的键能如下表:
下列说法中不正确的是(   )
A.C—C的键能大于Si—Si,推测C—C的键长小于Si—Si
B.Si—H的键能小于C—H,故SiH4的稳定性比CH4弱
C.C—O的键能小于Si—O的键能,则SiH4比CH4更易生成氧化物
D.由上表推测,键能:C—Si>C—C
【解析】 一般来说,成键原子半径越小,键长越短,键能越大,推测C—C的键长小于Si—Si,A正确;键能越小,物质的稳定性越弱,Si—H的键能小于C—H,故SiH4的稳定性比CH4弱,B正确;C—O的键能小于Si—O的键能,说明Si的氧化物更稳定,SiH4比CH4更易生成氧化物,C正确;由于原子半径:Si>C,则键长:Si—Si>Si—C>C—C,故键能:C—Si<C—C,D错误。
化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O
键能/(kJ·mol-1) 348 413 351 226 318 452
D
8.下表是一些共价键键能数据(kJ·mol-1),以下说法正确的是(   )


A.由表格中数据可得出结论:半径越小的原子形成的共价键越牢固(即键能越大)
B.预测C—Br的键能范围大于330 kJ·mol-1
C.由键能数据可推测H—F比H—Cl的键长长
D.8H2(g)+S8(g)====8H2S(g)
ΔH=a kJ·mol-1中,a=+104(S8为八元环状分子 )
【解析】 由题表中数据可知,原子半径:F>H,但键能:H—F>H—H,因此不能得出半径越小的原子形成的共价键越牢固的结论,A错误;F、Cl、Br、I为同主族元素,由H—F、H—Cl、H—I的键能可以看出,同主族元素与相同原子结合形成共价键时,原子半径越小,共价键越强,Br的原子半径介于Cl与I之间,C—Br的键能介于C—Cl与C—I之间,即218 kJ·mol-1~330 kJ·mol-1,B错误;键长越长,键能就越小,断键消耗的能量就越少;由键能数据可推测H—F比H—Cl的键长要短,C错误;根据“ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能”,则ΔH=(8×436 kJ·mol-1+8×255 kJ·mol-1)-(2×8×339 kJ·mol-1)=+104 kJ·mol-1,即a=+104,D正确。
共价键 键能 共价键 键能
H—Cl 432 H—H 436
C—Cl 330 C—I 218
H—F 568 H—S 339
S—S 255
D
9.某些化学键的键能如下表所示:
下列说法不正确的是(   )
A.1 mol H2在足量Cl2中燃烧,放出的热量为184.9 kJ
B.1 mol H2在足量F2中燃烧比在足量Cl2中燃烧放热多
C.HF的熔、沸点高于HCl,其原因是H—F的键能大于H—Cl
D.H—Cl的键能比H—Br的键能大,故HCl分子比HBr分子稳定
【解析】 1 mol H2在1 mol Cl2中燃烧生成2 mol HCl,断裂反应物中共价键吸收能量为436.0 kJ+242.7 kJ=678.7 kJ,形成2 mol HCl中共价键释放能量为431.8 kJ×2=863.6 kJ,则放出的热量为863.6 kJ-678.7 kJ=184.9 kJ,A正确;1 mol H2在1 mol F2中燃烧生成2 mol HF,断裂反应物中共价键吸收能量为436.0 kJ+157.0 kJ=593.0 kJ,形成2 mol HF中共价键释放能量为568.0 kJ×2=1 136 kJ,则放出的热量为1 136 kJ-593.0 kJ=543.0 kJ,故1 mol H2与F2反应放出的热量比1 mol H2与Cl2反应放出的热量多,B正确;H—F的键能影响HF的稳定性,与其熔、沸点无关,C错误;由题表中数据可知,H—Cl的键能大于H—Br的键能,故HCl分子比HBr分子更稳定,D正确。
共价键 H—H F—F Cl—Cl Br—Br H—F H—Cl H—Br
键能/(kJ·mol—1) 436.0 157.0 242.7 193.7 568.0 431.8 366.0
C
D
D
12.如图所示,六氟化硫分子呈正八面体形。若分子中有一个—F被—CF3取代,则会变成温室气体SF5—CF3。下列说法正确的是(   )
A.SF5—CF3分子中有σ键也有π键
B.SF5—CF3分子中存在极性键和非极性键
C.SF6分子是非极性分子
D.SF6易溶于水,难溶于四氯化碳
【解析】 SF6分子中只含S—F,—CF3中只含C—F,1个—F被—CF3取代变成SF5—CF3,由此推测SF5—CF3分子中只含σ键,不含π键,A错误;SF5—CF3分子存在S—F、C—F和S—C,只有极性键,不含非极性键,B错误;SF6分子中只含S—F,分子呈正八面体形,正、负电荷中心重合,故属于非极性分子,C正确;SF6、CCl4是非极性分子,H2O是极性分子,根据“相似相溶”规律推测,SF6难溶于水,易溶于四氯化碳,D错误。
C
13.(2025·宁波海曙中学检测)A、B、C、D、E、F、G是元素周期表前四周期常见元素,且原子序数依次增大,其相关信息如表所示。请用化学用语回答下列问题
(1)写出元素符号:A   ,B   ,G   ;写出元素B的基态原子的轨道表示
式:  。
(2)C、D、E三种元素的原子半径由大到小的顺序为   (用元素符号表示)。
A 原子核外有6种不同运动状态的电子
C 基态原子中s电子总数与p电子总数相等
D 原子半径在同周期元素中最大
E 基态原子最外层电子排布式为3s23p1
F 基态原子的最外层p轨道有2个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反
G 生活中使用最多的一种金属
C
N
Fe
Na>Al>O
(3)B单质的结构式为   ;C的简单氢化物分子的空间结构为   ,键角为    。
(4)A、B、C形成的简单气态氢化物的稳定性:   >   >   (填化学式),其原因是  .
 (从键参数角度分析)。
(5)元素G位于周期表的   区,其价层电子的排布式为   ,该元素可形成G2+、G3+,其中较稳定的是G3+,原因是  .
 。
(6)短周期元素M与元素E在周期表中的位置呈现对角线关系,已知元素M、F的电负性分别为1.5和3.0,推测它们形成的化合物是   (填“离子”或“共价”)化合物。推测M的最高价氧化物对应水化物   (填“能”或“不能”)与D的最高价氧化物对应水化物发生反应。
N≡N
V形
105°
H2O
NH3
CH4
键长:O—H<N—H<C—H,则键能:O—H>N—H>C—H,故稳定性:
H2O>NH3>CH4
d
3d64s2
Fe3+的价层电子排布式为3d5,3d轨道处于半充满
状态,较稳定
共价

【解析】 A、B、C、D、E、F、G是元素周期表前四周期的常见元素,且原子序数依次增大,A原子核外有6种不同运动状态的电子,则A为C;E基态原子最外层电子排布式为3s23p1,则E为Al;D原子半径在同周期元素中最大,且原子序数小于Al,大于碳,故D处于第三周期第ⅠA族,则D为Na;C基态原子中s电子总数与p电子总数相等,原子序数小于Na,原子核外电子排布为1s22s22p4,则C为O;B的原子序数介于碳、氧之间,则B为N;G是生活中使用最多的一种金属,则G为Fe;F基态原子的最外层p轨道有2个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反,结合原子序数可知,F为Cl。
(6)成键原子对应元素的电负性差在1.7以上一般形成离子键,1.7以下一般形成共价键,M、F元素的电负性的差为1.5,小于1.7,则M、F元素形成的化合物为共价化合物。因为氢氧化铝具有两性,M与Al的性质相似,由此推测M的最高价氧化物对应水化物能与NaOH溶液反应。

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