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专题1 共价键
一、共价键的形成与特征
1．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。
2．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。如图所示。
3．共价键分类
1．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
2.π键
形成 由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成
p-p π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
3.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。
4.共价键的键参数
①概念
②键参数对分子性质的影响
a．键能越大，键长越短，分子越稳定。
b. INCLUDEPICTURE "G:\\2022\\一轮\\化学 人教 浙江 (新教材）\\word\\12-16.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "G:\\2022\\一轮\\化学 人教 浙江 (新教材）\\word\\12-16.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\周淑华\\2022\\看\\一轮\\化学\\化学 人教版 浙江专用 （新教材）\\杨营\\word\\12-16.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "../../高中化学%20%20考点专题/2023年高考化学一轮复习讲义（浙江版）/12-16.tif" \* MERGEFORMAT
5.化学键的表示方法——电子式
(1)概念：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。
(2)电子式书写常见的6大误区
内容 实例
误区1 漏写未参与成键的电子 N2的电子式误写为N N，应写为N N
误区2 化合物类型不清楚，漏写或多写[　]及错写电荷数 NaCl误写为，应写为；HF误写为，应写为
误区3 书写不规范，错写共用电子对 N2的电子式误写为NN或或
误区4 不考虑原子间的结合顺序 HClO的电子式误写为，应写为
误区5 不考虑原子最外层有几个电子，均写成8电子结构 CH的电子式误写为，应写为
误区6 不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写 CaBr2的电子式为；CaC2的电子式为Ca2＋[C C]2－
(3)用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物如：NaCl： INCLUDEPICTURE "G:\\2022\\一轮\\化学 人教 浙江 (新教材）\\word\\5-31T.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "G:\\2022\\一轮\\化学 人教 浙江 (新教材）\\word\\5-31T.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\周淑华\\2022\\看\\一轮\\化学\\化学 人教版 浙江专用 （新教材）\\杨营\\word\\5-31T.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "../../高中化学%20%20考点专题/2023年高考化学一轮复习讲义（浙江版）/5-31T.TIF" \* MERGEFORMAT 。
②共价化合物如：HCl：。
电子式书写方法
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一、化学键与物质类别的关系
1．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__________，其中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
判断离子化合物和共价化合物的三种方法
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二、共价键类型及数目的判断
2．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。
答案　σ　极性
3．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________。
答案　1∶1
4．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，则一个C60分子中π键的数目为________。
答案　30
5．利用CO可以合成化工原料COCl2，COCl2分子的结构式为，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　D
6．1 mol丙酮分子中含有的σ键数目为__________。
答案　9NA
通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键方式时，需掌握：共价单键全为σ键，共价双键中有一个σ键和一个π键，共价三键中有一个σ键和两个π键。
三、电子式的书写
7．(1)—OH______________，OH－______________，
H3O＋______________，NH______________；
(2)HClO______________，CCl4______________，
CO2______________，N2H4______________；
(3)Na2S______________，NaH______________，
NaBH4______________，Na2O2______________。
答案　(1)　 　
(2)　 INCLUDEPICTURE "G:\\2022\\一轮\\化学 人教 浙江 (新教材）\\word\\5-32T.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "G:\\2022\\一轮\\化学 人教 浙江 (新教材）\\word\\5-32T.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\周淑华\\2022\\看\\一轮\\化学\\化学 人教版 浙江专用 （新教材）\\杨营\\word\\5-32T.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "../../高中化学%20%20考点专题/2023年高考化学一轮复习讲义（浙江版）/5-32T.TIF" \* MERGEFORMAT 　
(3)　Na＋[H]－
　
8. 下列关于电子式的表述正确的是
A．HClO的电子式为H
B．SCl2的电子式为
C．用电子式表示HCl的形成过程为H＋―→H＋[]－
D．已知SCN－中每个原子都达到8电子结构，则其电子式为[]－
【答案】D
【解析】A项，HClO的结构式为H—O—Cl，电子式为H；B项，硫原子最外层有6个电子，氯原子最外层有7个电子，硫原子应分别与2个氯原子形成1对共用电子对，从而达到8电子稳定结构，故其电子式应为；C项，HCl为共价化合物，故其电子式应为H；D项，仿照B项的分析可知正确。
9．[高考组合题]（1）联氨(又称肼，N2H4，无色液体)分子的电子式为　　　　，其中氮的化合价为　　　　。
（2）HClO的电子式为　　　　。
（3）该气体(H2S)分子的电子式为　　　　。
（4）以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为 。
（5）H、C、N、O、Na、Al、S、Cl中任选元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式： 。
四、8电子结构的判断
10. 下列分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是
A．BF3 B．PCl5
C．HCl D．CF2Cl2
【答案】D
【解析】BF3中的B原子的族序数＋成键数＝3＋3＝6，所以不满足所有原子最外层为8电子结构，A错误；PCl5中的P原子的族序数＋成键数＝5＋5＝10，所以不满足所有原子最外层为8电子结构，B错误；HCl分子中H原子最外层满足2电子结构，C错误；CF2Cl2中，C原子的族序数＋成键数＝4＋4＝8，F和Cl原子的族序数＋成键数＝7＋1＝8，所以满足所有原子最外层为8电子结构，D正确。
11．下列说法正确的是
A．CaH2晶体中的化学键是共价键
B．某物质在熔融态能导电，则该物质中一定含有离子键
C．N2和Cl2两种分子中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
D．AlCl3中各原子都满足最外层8电子稳定结构
8电子结构的判断方法
方法一：经验规律法
最外层电子数+|化合价|=8的原子或单核离子皆为8电子结构
方法二：试写结构法
判断某化合物中的某原子最外层是否达到8电子稳定结构，应从其结构式结合原子最外层电子数进行判断，如 ①H2O，O最外层有8个电子，而H最外层只有2个电子。②N2，N原子最外层有5个电子，N与N之间形成三个共价键，所以N2中的N原子最外层达到8电子稳定结构。
五、化学键与物质类别、性质
12. 下列物质既含有离子键又含共价键的是
A．NH3 B．Na2O C．NH4Cl D．H2O2
【答案】C
【解析】氨气分子中N—H原子之间只存在共价键，故A错误；氧化钠中钠离子和氧离子之间只存在离子键，故B错误；氯化铵中铵根离子和氯离子之间存在离子键，铵根离子中 N—H原子之间存在共价键，故C正确；H2O2分子中 H—O、O—O原子之间存在共价键，故D错误。
13．下列物质按只含离子键、只含共价键、既含离子键又含共价键的顺序排列的是
A．氯气　二氧化碳　氢氧化钠
B．氯化钠　过氧化氢　氯化铵
C．氯化钠　过氧化钠　氯化铵
D．氯化钠　氦气　氢氧化钠
六、 化学键的断裂与形成
14. 在下列变化过程中，属于“破坏极性键和非极性键，形成极性键和非极性键”过程的是
A．冰→水→水蒸气→H2和O2
B．2Na＋Cl2===2NaCl
C．2H2＋O22H2O
D．2H2O2===2H2O＋O2↑
【答案】D
【解析】A项，冰转化为水，水转化为水蒸气是物理变化，水蒸气分解形成H2和O2，破坏极性键，形成非极性键，错误；B项，钠是金属，与氯气反应生成氯化钠形成离子键，错误；C项，氢气与氧气反应生成水，破坏非极性键，形成极性键，错误；D项，双氧水分解形成水和氧气，破坏极性键和非极性键，形成极性键和非极性键，正确。
15．下列化学反应中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成的是（ ）
A．2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
B．Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH3↑
C．Cl2+H2OHClO+HCl
D．NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O
分析物质变化与化学键变化的思维模型
一.熟记共价键的特征和类别
a.不同类别的共价键的辨析
1.(2023汇编，4分)下列有关共价键的说法不正确的是　　　　(填序号)。
①根据共价键的饱和性可知，H2O2的结构式为H—O===O—H
②σ键是原子轨道以“头碰头”的方式相互重叠
③所有共价键都有方向性
④分子中可能既有σ键又有π键，也可能既没有σ键又没有π键
⑤不同非金属元素原子之间形成的共价键都是极性键
⑥σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成
⑦离子化合物中不可能存在非极性键
答案：①③⑦
解析：H2O2中O之间以单键结合，故①错误，符合题意。σ键是原子轨道以“头碰头”的方式相互重叠形成，故②正确，不符合题意。s电子的轨道为球形对称，s－s共价键无方向性，其他共价键有方向性，故③错误，符合题意。N2中既有σ键又有π键，稀有气体单质均为单原子分子，既没有σ键又没有π键，故④正确，不符合题意。不同非金属元素原子之间形成的共用电子对会发生偏移，形成极性键，故⑤正确，不符合题意。分子中可只含σ键，但含π键时一定含σ键，则σ键一般能单独形成，而π键一定不能单独形成，故⑥正确，不符合题意。Na2O2中存在O—O非极性键，是离子化合物，故⑦错误，符合题意。
2.(2023汇编，2分)下列有关说法不正确的是(　　 )
A.σ键不一定比π键的强度大
B.键长是形成共价键的两个原子之间的核间距
C.σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转
D. 共价键的成键原子只能是非金属原子
答案：D
解析：σ键不一定比π键的强度大，如氮气中σ键强度比π键的小，故A项正确，不符合题意。键长是形成共价键的两个原子之间的核间距，故B项正确，不符合题意。σ键为轴对称，π键为镜面对称，则σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转，故C项正确，不符合题意。金属原子与非金属原子之间也可能形成共价键，如AlCl3中Al与Cl形成的是共价键，故D项错误，符合题意。
b.根据特征判断分子中共价键的类型
1.(经典题，2分)某种叶绿素的结构简式如图所示，其中含有的化学键类型有　　　　(填字母)。
A.σ键 B.π键 C.极性键 D.非极性键
E.配位键 F.金属键 G.氢键
答案：ABCDE
解析：据图分析，其中Mg与N之间形成配位键；该物质中还含有单键和双键，所以该物质中含有σ键和π键；碳碳原子之间形成非极性键；碳氢原子之间是极性键，故A、B、C、D、E项符合题意。
2.(2023汇编，12分)完成下列填空。
①CO2分子中存在　　　　个σ键和　　　　个π键。(2021全国Ⅱ)
②SiCl4与N－甲基咪唑()反应可以得到M2＋，其结构如图所示：
1个M2＋中含有　　　　个σ键。(2021湖南单科)
③柠檬酸的结构简式如图。1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为　　　 mol。(2020江苏单科)
④N2分子中σ键与π键的数目比n(σ) ∶n(π)＝　　　　。(2018江苏单科)
⑤铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}溶液是检验Fe2＋常用的试剂。1 mol [Fe(CN)6]3－含σ键的数目为　　　　。
⑥气态三氧化硫以单分子形式存在，其中共价键的类型有　　　　种。(2018全国Ⅱ)
答案：①2(1分)　2(1分)　②54(2分)　③7(2分)　④1∶2(2分)　⑤12NA(2分)
⑥2(2分)
解析：①CO2的结构式为O===C===O，1个双键中含有1个σ键和1个π键，因此1个CO2分子中含有2个σ键和2个π键。
②M2＋的结构中含有单键、双键和配位键，单键和配位键都是σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则中含有12个σ键，则1个中含有
12×4＋6＝54个σ键。
③由图可知，含3个—COOH、1个—OH，则含4个碳氧单键，3个碳氧双键，单键为σ键，一个双键中含1个σ键，则1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键为7 mol。
④N2的结构式为N≡N，氮氮三键中含有一个σ键和两个π键，因此N2分子中
n(σ)∶n(π)＝1∶2。
⑤在[Fe(CN)6]3－中，CN－与铁离子之间有6个配位键，在每个CN－内部有一个σ键，所以1 mol该配合物中含有σ键的数目为12NA。
⑥气态三氧化硫有σ键和π键两种共价键。
3.(2023汇编，15分)有下列物质：①HF　②Cl2　③C2H6　④CO2 ⑤NaOH　⑥He　⑦CaC2
(1)只含极性键的分子是　　　　　　　(填化学式，下同)；只含有非极性键的分子是　　　　　　　　　；既有极性键又有非极性键的分子是　　　　　　　　　　　。
(2)只含有σ键的分子是　　　　　　　　；既有σ键又有π键的分子是　　　　　　　　　。
(3)只存在单键的分子是　　　　　　　；只存在双键的分子是　　　　　　　。
(4)不存在化学键的是　　　　　　　　。
(5)既存在离子键又存在极性键的是　　　　　；既存在离子键又存在非极性键的是　　　　　。
答案：(1)HF、CO2(2分)　 Cl2 (1分)　C2H6(1分)　(2)HF、Cl2、C2H6(3分)　CO2(1分)　(3)HF、Cl2、C2H6 (3分)　 CO2(1分)　(4)He(1分)　(5)NaOH(1分)　CaC2(1分)
解析：(1)HF、CO2中只含极性键；Cl2中只含非极性键；C2H6中既含极性键又含非极性键。
(2)单键为σ键，故HF、Cl2、C2H6中只含σ键；CO2中含有双键，其中含一个σ键和一个π键，故CO2中既有σ键又有π键。
(3)HF、Cl2、C2H6中只有单键，CO2中只有双键。
(4)He为稀有气体，是单原子分子，不存在化学键。
(5)NaOH是离子化合物，有离子键，O—H是极性键；CaC2是离子化合物，存在离子键，C中存在非极性键。
2.键参数及其对分子结构与物质性质的影响
1.(2023汇编，4分)下列说法中正确的是　　　　　(填序号)。
①分子的结构是由键角决定的
②共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定
③分子的键长越长，键能越高，分子越稳定
④CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X键的键长、键角均相等
⑤因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2
⑥H2O分子中的共价键比HF分子中的共价键牢固
⑦H—O键键能为462.8 kJ·mol－1，即18 g H2O 分解成H2和O2时，消耗的能量为
2×462.8 kJ
答案：②
解析：键角为影响分子结构的因素之一，分子的结构不仅仅由键角决定，还与键长等有关系，故①错误。共价键的键长越短、键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定，故②正确。键能越大，键长越短，分子越稳定，故③错误。原子半径越大，共价键越长，则CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X键的键长由小到大，均为正四面体，键角均相等，故④错误。分子晶体的熔、沸点与分子间作用力有关，CH4的分子间作用力小于CO2，所以CH4熔点低于CO2，与共价键无关，故⑤错误。非金属性F大于O，HF更稳定，则HF分子中的共价键更牢固，故⑥错误。水分解生成氧气和氢气时，焓变＝反应物总键能－生成物总键能，氧气和氢气的键能未知，所以无法计算反应热，则18 g H2O分解成H2和O2时，消耗的能量无法计算，故⑦错误。
2.(2020天津模拟，3分)下列事实不能用键能的大小来解释的是(　　)
A.N的电负性较大，但N2的化学性质很稳定
B.稀有气体一般难发生反应
C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D.F2比O2更容易与H2反应
答案：B
解析：虽然N的电负性较大，但是氮气分子内有N≡N，键能大，所以N2的化学性质很稳定，故A项不符合题意。稀有气体是单原子分子，分子内不存在化学键，不能用键能的大小来解释，故B项符合题意。F、Cl、Br、I原子半径逐渐增大，H—F、H—Cl、H—Br、H—I的键能逐渐减小，HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，故C项不符合题意。H—F键能大于H—O键能，HF更稳定，更容易形成，所以F2比O2更容易与H2反应，故D项不符合题意。
3. (2023汇编，9分)完成下列填空。
(1)1 mol CH3COOH分子中含有σ键的数目为　　　　　。
(2)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，1 mol该配合物中含有σ键的数目为　　　　　。
(3)C的一种氢化物相对分子质量为26，其分子中的σ键与π键的数目之比为　　　　　。
(4)配合物[TiCl4(H2NCH2CH2NH2)]与游离的H2NCH2CH2NH2分子相比，其H—N—H键角　　　　　　(填“较大”“较小”或“相同”)，原因是
___________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：(1)7NA(2分)　(2)16NA(2分)　(3)3∶2(2分)　(4)较大(1分)　与Ti结合后，孤电子对变成了成键电子对，排斥力减小，因此H—N—H的夹角会增大(2分)
解析：(1)CH3COOH分子含有3个C—H键，1个C—C键，1个C—O键，1个O—H键，1个C===O键(其中含1个σ键)，共有7个σ键，即1 mol CH3COOH中含有7 mol σ键，即σ键的数目为7NA。
(2)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，[Zn(NH3)4]2＋中含有12个N—H键及4个配位键，它们都是σ键，则1 mol该配合物中含有σ键的数目为16NA。
(3)C、H形成的相对分子质量为26的物质为C2H2，结构式为H—C≡C—H，单键是σ键，三键中有一个σ键和两个π键，所以σ键与π键的数目之比为3∶2。
(4)游离的H2NCH2CH2NH2中N有 1个孤电子对，配合物[TiCl4(H2NCH2CH2NH2)]中N提供一个孤电子对与Ti形成配位键，孤电子对之间的斥力＞孤电子对与成键电子对之间的斥力＞成键电子对之间的斥力，与Ti结合后，孤电子对变成了成键电子对，排斥力减小，因此N—H键之间的夹角会增大。
4. (2023汇编，4分)完成下列填空。
①[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中配体分子NH3、H2O的空间结构和相应的键角如图所示。
H2O的键角小于NH3的，分析原因
(2021全国Ⅰ)
②锡元素可形成白锡、灰锡、脆锡三种单质。其中灰锡晶体与金刚石结构相似，但灰锡不如金刚石稳定，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案：①NH3含有一对孤对电子，而H2O含有两对孤对电子，H2O中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大(2分)　②Sn与C同主族，Sn原子半径大，Sn—Sn键的键长更长，键能小，故灰锡不如金刚石稳定(2分)
5.(经典题，2分)关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是(　　)
A.键长越长，键能越小，共价化合物越稳定
B.通过反应物和生成物分子中键能数据可以预测反应热的大小
C.键角是确定分子立体结构(分子形状)的重要参数
D.同种原子间形成的共价键键长长短总是遵循：三键＜双键＜单键
答案：A
解析：键长越长，键能越小，化合物越不稳定，键长越短，键能越大，共价化合物越稳定，故A项错误，符合题意。反应热＝反应物的总键能－生成物的总键能，则通过反应物和生成物分子中键能数据可以预测反应热的大小，故B项正确，不符合题意。键长和键角都能影响分子的空间构型，键角是描述分子立体结构的重要参数，故C项正确，不符合题意。原子间键能越大，核间距越小，键长越短，同种原子间形成的共价键键能的一般关系为三键＞双键＞单键，则键长：三键＜双键＜单键，故D项正确，不符合题意。
6.(经典题，2分)能用共价键键能的大小来解释的是(　　)
A.通常情况下，Br2呈液态，碘呈固态
B.CH4分子是正四面体空间构型
C.惰性气体一般难发生化学反应
D.N2稳定性强于O2
答案：D
解析：通常情况下，Br2呈液态，碘呈固态，即溴的熔点低，溴单质和碘单质都为分子晶体，且结构相似，相对分子质量大的，分子间作用力大，熔、沸点高，与共价键键能无关，故A项不符合题意。CH4分子是正四面体空间构型，与键角、键长有关，与键能无关，故B项不符合题意。惰性气体一般难发生化学反应，是因为惰性气体元素的原子最外层电子已达稳定状态，所以一般不反应，和键能无关，故C项不符合题意。N2稳定性强于O2，是因为氮气分子的键能大于氧气分子的键能，故D项符合题意。
7.(2021山东济南模拟，2分)表中为C、Si形成的部分化学键的键能数据。下列说法错误的是(　　)
化学键 C—C C—H C—O C===O Si—Si Si—H Si—O
键能/(kJ·mol－1) 347 413 358 803 226 318 452
A.键能：C—C＞Si—Si，因此硬度：金刚石＞晶体硅
B.键能：C===O＞Si—O，因此熔点：CO2＞SiO2
C.CH4的热稳定性大于SiH4，且二者燃烧的产物中SiO2更容易形成
D.CH4与SiH4分子中所含元素的电负性：C＞H＞Si
答案：B
解析：金刚石和晶体硅都是共价晶体，键能：C－C＞Si－Si，因此硬度：金刚石＞晶体硅，故A项正确，不符合题意。二氧化硅为共价晶体，二氧化碳为分子晶体，共价晶体熔点高于分子晶体，所以熔点：CO2＜SiO2，故B项错误，符合题意。非金属性：C＞Si，键能：C－H＞Si－H，所以CH4的热稳定性大于SiH4，SiH4更易燃烧生成SiO2，故C项正确，不符合题意。SiH4中Si表现正化合价，H表现负化合价，而C与H形成的化合物中C表现负化合价，表现负价的元素对键合电子吸引能力更强，所以电负性：C＞H＞Si，故D项正确，不符合题意。
8. (2021广东单科，2分)很多含巯基(－SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物Ⅰ可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有　　　　(填字母)。
A.在Ⅰ中S原子采取sp3杂化 　　 B.在Ⅱ中S元素的电负性最大
C.在Ⅲ中C－C－C键角是180° 　　D.在Ⅲ中存在离子键与共价键
E.在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
答案：AD
解析：由价层电子对互斥模型可知，中硫原子的价层电子对数＝
2＋＝4，因此硫原子采取sp3杂化，故A项正确。中含有的元素为H、C、O、S、Hg，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上至下，元素的电负性逐渐减小，因此5种元素中电负性最大的为氧元素，故B项错误。中C成键均为单键，因此C采取sp3杂化，所以C－C－C键角接近109°28′，故C项错误。中存在C－H、C－C、C－S、S＝O、S－O、S－H共价键和与Na＋之间的离子键，故D项正确。中硫氧键分为硫氧单键和硫氧双键，共价键种类不同，因此二者的键能不同，故E项错误。专题1 共价键
一、共价键的形成与特征
1．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。
2．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。如图所示。
3．共价键分类
1．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
2.π键
形成 由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成
p-p π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
3.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。
4.共价键的键参数
①概念
②键参数对分子性质的影响
a．键能越大，键长越短，分子越稳定。
b. INCLUDEPICTURE "G:\\2022\\一轮\\化学 人教 浙江 (新教材）\\word\\12-16.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "G:\\2022\\一轮\\化学 人教 浙江 (新教材）\\word\\12-16.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\周淑华\\2022\\看\\一轮\\化学\\化学 人教版 浙江专用 （新教材）\\杨营\\word\\12-16.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "../../高中化学%20%20考点专题/2023年高考化学一轮复习讲义（浙江版）/12-16.tif" \* MERGEFORMAT
5.化学键的表示方法——电子式
(1)概念：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。
(2)电子式书写常见的6大误区
内容 实例
误区1 漏写未参与成键的电子 N2的电子式误写为N N，应写为N N
误区2 化合物类型不清楚，漏写或多写[　]及错写电荷数 NaCl误写为，应写为；HF误写为，应写为
误区3 书写不规范，错写共用电子对 N2的电子式误写为NN或或
误区4 不考虑原子间的结合顺序 HClO的电子式误写为，应写为
误区5 不考虑原子最外层有几个电子，均写成8电子结构 CH的电子式误写为，应写为
误区6 不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写 CaBr2的电子式为；CaC2的电子式为Ca2＋[C C]2－
(3)用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物如：NaCl： INCLUDEPICTURE "G:\\2022\\一轮\\化学 人教 浙江 (新教材）\\word\\5-31T.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "G:\\2022\\一轮\\化学 人教 浙江 (新教材）\\word\\5-31T.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\周淑华\\2022\\看\\一轮\\化学\\化学 人教版 浙江专用 （新教材）\\杨营\\word\\5-31T.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "../../高中化学%20%20考点专题/2023年高考化学一轮复习讲义（浙江版）/5-31T.TIF" \* MERGEFORMAT 。
②共价化合物如：HCl：。
电子式书写方法
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一、化学键与物质类别的关系
1．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__________，其中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__________。
判断离子化合物和共价化合物的三种方法
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二、共价键类型及数目的判断
2．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。
3．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________。
答案　1∶1
4．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，则一个C60分子中π键的数目为________。
5．利用CO可以合成化工原料COCl2，COCl2分子的结构式为，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
6．1 mol丙酮分子中含有的σ键数目为__________。
通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键方式时，需掌握：共价单键全为σ键，共价双键中有一个σ键和一个π键，共价三键中有一个σ键和两个π键。
三、电子式的书写
7．(1)—OH______________，OH－______________，
H3O＋______________，NH______________；
(2)HClO______________，CCl4______________，
CO2______________，N2H4______________；
(3)Na2S______________，NaH______________，
NaBH4______________，Na2O2______________。
8. 下列关于电子式的表述正确的是
A．HClO的电子式为H
B．SCl2的电子式为
C．用电子式表示HCl的形成过程为H＋―→H＋[]－
D．已知SCN－中每个原子都达到8电子结构，则其电子式为[]－
9．[高考组合题]（1）联氨(又称肼，N2H4，无色液体)分子的电子式为　　　　，其中氮的化合价为　　　　。
（2）HClO的电子式为　　　　。
（3）该气体(H2S)分子的电子式为　　　　。
（4）以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为 。
（5）H、C、N、O、Na、Al、S、Cl中任选元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式： 。
四、8电子结构的判断
10. 下列分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是
A．BF3 B．PCl5
C．HCl D．CF2Cl2
11．下列说法正确的是
A．CaH2晶体中的化学键是共价键
B．某物质在熔融态能导电，则该物质中一定含有离子键
C．N2和Cl2两种分子中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
D．AlCl3中各原子都满足最外层8电子稳定结构
8电子结构的判断方法
方法一：经验规律法
最外层电子数+|化合价|=8的原子或单核离子皆为8电子结构
方法二：试写结构法
判断某化合物中的某原子最外层是否达到8电子稳定结构，应从其结构式结合原子最外层电子数进行判断，如 ①H2O，O最外层有8个电子，而H最外层只有2个电子。②N2，N原子最外层有5个电子，N与N之间形成三个共价键，所以N2中的N原子最外层达到8电子稳定结构。
五、化学键与物质类别、性质
12. 下列物质既含有离子键又含共价键的是
A．NH3 B．Na2O C．NH4Cl D．H2O2
13．下列物质按只含离子键、只含共价键、既含离子键又含共价键的顺序排列的是
A．氯气　二氧化碳　氢氧化钠
B．氯化钠　过氧化氢　氯化铵
C．氯化钠　过氧化钠　氯化铵
D．氯化钠　氦气　氢氧化钠
六、 化学键的断裂与形成
14. 在下列变化过程中，属于“破坏极性键和非极性键，形成极性键和非极性键”过程的是
A．冰→水→水蒸气→H2和O2
B．2Na＋Cl2===2NaCl
C．2H2＋O22H2O
D．2H2O2===2H2O＋O2↑
15．下列化学反应中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成的是（ ）
A．2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
B．Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH3↑
C．Cl2+H2OHClO+HCl
D．NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O
分析物质变化与化学键变化的思维模型
一.熟记共价键的特征和类别
a.不同类别的共价键的辨析
1.(2023汇编，4分)下列有关共价键的说法不正确的是　　　　(填序号)。
①根据共价键的饱和性可知，H2O2的结构式为H—O===O—H
②σ键是原子轨道以“头碰头”的方式相互重叠
③所有共价键都有方向性
④分子中可能既有σ键又有π键，也可能既没有σ键又没有π键
⑤不同非金属元素原子之间形成的共价键都是极性键
⑥σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成
⑦离子化合物中不可能存在非极性键
2.(2023汇编，2分)下列有关说法不正确的是(　　 )
A.σ键不一定比π键的强度大
B.键长是形成共价键的两个原子之间的核间距
C.σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转
D. 共价键的成键原子只能是非金属原子
b.根据特征判断分子中共价键的类型
1.(经典题，2分)某种叶绿素的结构简式如图所示，其中含有的化学键类型有　　　　(填字母)。
A.σ键 B.π键 C.极性键 D.非极性键
E.配位键 F.金属键 G.氢键
2.(2023汇编，12分)完成下列填空。
①CO2分子中存在　　　　个σ键和　　　　个π键。(2021全国Ⅱ)
②SiCl4与N－甲基咪唑()反应可以得到M2＋，其结构如图所示：
1个M2＋中含有　　　　个σ键。(2021湖南单科)
③柠檬酸的结构简式如图。1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为　　　 mol。(2020江苏单科)
④N2分子中σ键与π键的数目比n(σ) ∶n(π)＝　　　　。(2018江苏单科)
⑤铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}溶液是检验Fe2＋常用的试剂。1 mol [Fe(CN)6]3－含σ键的数目为　　　　。
⑥气态三氧化硫以单分子形式存在，其中共价键的类型有　　　　种。(2018全国Ⅱ)
3.(2023汇编，15分)有下列物质：①HF　②Cl2　③C2H6　④CO2 ⑤NaOH　⑥He　⑦CaC2
(1)只含极性键的分子是　　　　　　　(填化学式，下同)；只含有非极性键的分子是　　　　　　　　　；既有极性键又有非极性键的分子是　　　　　　　　　　　。
(2)只含有σ键的分子是　　　　　　　　；既有σ键又有π键的分子是　　　　　　　　　。
(3)只存在单键的分子是　　　　　　　；只存在双键的分子是　　　　　　　。
(4)不存在化学键的是　　　　　　　　。
(5)既存在离子键又存在极性键的是　　　　　；既存在离子键又存在非极性键的是　　　　　。
2.键参数及其对分子结构与物质性质的影响
1.(2023汇编，4分)下列说法中正确的是　　　　　(填序号)。
①分子的结构是由键角决定的
②共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定
③分子的键长越长，键能越高，分子越稳定
④CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X键的键长、键角均相等
⑤因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2
⑥H2O分子中的共价键比HF分子中的共价键牢固
⑦H—O键键能为462.8 kJ·mol－1，即18 g H2O 分解成H2和O2时，消耗的能量为
2×462.8 kJ
2.(2020天津模拟，3分)下列事实不能用键能的大小来解释的是(　　)
A.N的电负性较大，但N2的化学性质很稳定
B.稀有气体一般难发生反应
C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D.F2比O2更容易与H2反应
3. (2023汇编，9分)完成下列填空。
(1)1 mol CH3COOH分子中含有σ键的数目为　　　　　。
(2)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，1 mol该配合物中含有σ键的数目为　　　　　。
(3)C的一种氢化物相对分子质量为26，其分子中的σ键与π键的数目之比为　　　　　。
(4)配合物[TiCl4(H2NCH2CH2NH2)]与游离的H2NCH2CH2NH2分子相比，其H—N—H键角　　　　　　(填“较大”“较小”或“相同”)，原因是
___________________________________________________________________________________________________________________________________________。
4. (2023汇编，4分)完成下列填空。
①[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中配体分子NH3、H2O的空间结构和相应的键角如图所示。
H2O的键角小于NH3的，分析原因
(2021全国Ⅰ)
②锡元素可形成白锡、灰锡、脆锡三种单质。其中灰锡晶体与金刚石结构相似，但灰锡不如金刚石稳定，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
5.(经典题，2分)关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是(　　)
A.键长越长，键能越小，共价化合物越稳定
B.通过反应物和生成物分子中键能数据可以预测反应热的大小
C.键角是确定分子立体结构(分子形状)的重要参数
D.同种原子间形成的共价键键长长短总是遵循：三键＜双键＜单键
6.(经典题，2分)能用共价键键能的大小来解释的是(　　)
A.通常情况下，Br2呈液态，碘呈固态
B.CH4分子是正四面体空间构型
C.惰性气体一般难发生化学反应
D.N2稳定性强于O2
7.(2021山东济南模拟，2分)表中为C、Si形成的部分化学键的键能数据。下列说法错误的是(　　)
化学键 C—C C—H C—O C===O Si—Si Si—H Si—O
键能/(kJ·mol－1) 347 413 358 803 226 318 452
A.键能：C—C＞Si—Si，因此硬度：金刚石＞晶体硅
B.键能：C===O＞Si—O，因此熔点：CO2＞SiO2
C.CH4的热稳定性大于SiH4，且二者燃烧的产物中SiO2更容易形成
D.CH4与SiH4分子中所含元素的电负性：C＞H＞Si
8. (2021广东单科，2分)很多含巯基(－SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物Ⅰ可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有　　　　(填字母)。
A.在Ⅰ中S原子采取sp3杂化 　　 B.在Ⅱ中S元素的电负性最大
C.在Ⅲ中C－C－C键角是180° 　　D.在Ⅲ中存在离子键与共价键
E.在Ⅳ中硫氧键的键能均相等

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