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第六章　物质结构与性质
第28讲　化学键
化学
内容索引
考点一　化学键与化合物的类型
考点二　共价键及键参数
第一部分
第二部分
必备知识整合
01
对点题组突破
02
课时作业
第四部分
必备知识整合
01
对点题组突破
02
高考真题演练
第三部分
1．了解化学键的定义，了解离子键、共价键的形成。2.了解共价键的分类、特点，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。
考点一　化学键与化合物的类型
第
分
部
一
1．化学键
(1)概念：相邻的原子之间强烈的相互作用。
(2)分类
必备知识整合
静电
共用电子对
极性
非极性
项目 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 (3)离子键、共价键的比较
相反电荷
共用电子对
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 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 ____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（稀有气体除外）；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
金属
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 由______构成的化合物 以__________形成分子的化合物
构成粒子 __________ ____
化学键 类型 一定含有______，可能含有______ 只含有______
离子键
共用电子对
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)概念
在元素符号周围用“·”或“×”来代表原子的__________的式子。
(2)常见物质电子式的书写
最外层电子
原子 钠原子：______
氯原子：____
简单离子 钠离子：____
氟离子：_____________________
Na·
Na＋
复杂离子
铵根离子：________________________
氢氧根离子：_____________
非金属单质 氢气：_________________
氮气：________
H∶H
离子化合物
氯化镁：______________________
过氧化钠：_______________
共价化合物
二氧化碳：________________
次氯酸：_________________
(3)用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物，如NaCl：______________________。
②共价化合物，如HCl：____________________________。
正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)所有物质中都存在化学键。(　　)
(2)有化学键断裂的变化一定是化学变化。(　　)
(3)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。(　　)
(4)H、N和S可形成既含有离子键又含有共价键的化合物。(　　)
(5)由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化学键都是离子键。(　　)
×
×
×
√
×
1．下列各组物质中化学键的类型和化合物的类型都相同的是(　　)
A．CaCl2　Na2O　HI
B．H2O　NaNO3　NH3
C．MgCl2　NaOH　NH4Cl
D．H2SO4　H2S　CO2
对点题组突破
D
题组一　化学键的存在
解析：CaCl2、Na2O都是离子化合物，且都含有离子键，HI是共价化合物，只含有共价键，故A项不符合题意；H2O、NH3都是共价化合物，都只含有共价键，NaNO3是离子化合物，含有离子键和共价键，故B项不符合题意；MgCl2、NaOH、NH4Cl都是离子化合物，但MgCl2中只含有离子键，NaOH、NH4Cl中除了离子键还含有共价键，故C项不符合题意；H2SO4、H2S、CO2都是共价化合物，都只含有共价键，故D项符合题意。
2．有以下8种物质：①Ne、②HCl、③P4、④H2O2、⑤Na2S、⑥Ca(OH)2、⑦Na2O2、⑧NH4NO3。回答下列问题：
(1)不存在化学键的是__（填序号，下同）。
(2)只存在极性共价键的是__。
(3)只存在非极性共价键的是__。
(4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是__。
(5)只存在离子键的是__。
(6)既存在离子键又存在共价键的是______。
①
②
③
④
⑤
⑥⑦⑧
化学键与物质类别的关系
题组二　电子式的书写与判断
D
4．写出下列粒子的电子式。
(1)—OH__________，H3O＋________________。
(2)PH3___________，N2H4___________________。
(3)NaH__________，NaBH4________________。
书写电子式的四个误区
5．A＋、B＋、C－、D、E五种粒子（分子或离子）中，每个粒子均有10个电子，已知：①A＋＋C－===D＋E↑；②B＋＋C－===2D。回答下列问题：
(1)C－的电子式是_________。
(2)分别写出A＋和D反应、B＋和E反应的离子方程式：__________________
_____________、____________________________。
(3)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子的分子式：_____________
_______________。
(4)除A＋、B＋外，请再写出两种含10个电子的阳离子：_________________
_________________。
题组三　“10e－”“18e－”粒子的应用
NH3·H2O＋H＋
CH4、HF（答
案合理即可）
Na＋、Mg2+、Al3+
（答任意两个即可）
等电子粒子的判断方法
(1)“10电子”粒子
(2)“18电子”粒子
考点二　共价键及键参数
第
分
部
二
必备知识整合
共用电子对
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______。
方向性
饱和性
2．共价键的分类
(1)根据成键原子轨道重叠方式可分为σ键和π键。
①σ键和π键形成过程
σ键 H2的σ键的形成：
σ键 HCl的σ键的形成：
Cl2的σ键的形成：
π键
②σ键与π键的比较
键型 σ键 π键
成键方向 沿轴方向“头碰头” 平行或“肩并肩”
电子云形状 轴对称 镜面对称
牢固程度 键强度大，不易断裂 键强度较小，容易断裂
旋转 ____旋转 ______旋转
成键判 断规律 共价单键全是σ键；共价双键中一个是σ键，另一个是π键；共价三键中一个是σ键，另两个是π键 可以
不可以
(2)根据共价键的极性与否可分为__________（简称极性键）和____________（简称非极性键）。
极性键产生的原因是成键的两个原子电负性不同，共用电子对向电负性大的元素偏移，造成共价键正、负电中心不重合。非极性键成键的元素相同。
(3)根据成键原子形成共用电子对的数目可分为共价单键、共价双键和共价三键。
极性共价键
非极性共价键
3．键参数
(1)概念
1 mol
核间
距
相邻共价键
(2)键参数对分子性质的影响
①键能越__，键长越__，分子越稳定。
②
大
短
正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)所有的共价键都有方向性。(　　)
(2)σ键能单独形成，而π键不能单独形成。(　　)
(3)在任何情况下，都是σ键比π键的强度大。(　　)
(4)键长等于成键两原子的半径之和。(　　)
(5)碳碳双键的键能是碳碳单键键能的2倍。(　　)
×
√
×
×
×
对点题组突破
题组一　共价键类型及数目的判断
1．（2024·河南洛阳模拟）下列有关化学键类型的判断不正确的是(　　)
A．s s σ键与s p σ键的对称性相同
B．分子中含有共价键，则至少含有一个σ键
C．已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔分子中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D．乙烷分子中只存在σ键，即6个C—H和1个C—C都为σ键，不存在π键
C
解析：σ键都是轴对称图形，故A正确；共价单键为σ键，双键和三键中均含1个σ键，则分子中含有共价键，则至少含有一个σ键，故B正确；乙炔中的碳碳三键含有一个σ键和2个π键，两个C—H是σ键，乙炔分子中存在3个σ键和2个π键，故C错误；乙烷分子中只存在C—C单键和C—H单键，单键都为σ键，故D正确。
2．(1)下列对HCN、CO2、H2O、CO(NH2)2、C2H4分子中共价键的分析正确的是__。
A．都是σ键，没有π键
B．都是π键，没有σ键
C．除H2O外，都含π键
D．除HCN外，都是σ键
C
解析：HCN的结构式为H—C≡N，既有σ键也有π键；CO2的结构式为O==C==O，既有σ键也有π键；H2O的结构式是H—O—H，只含σ键；CO(NH2)2中含有碳氧双键，故既有σ键也有π键；C2H4中含有碳碳双键，既有σ键也有π键，故选C。
(2)甲、乙、丙三种有机物的结构如下：
甲： 　 乙：CH2==CH2
丙：CH2==CHCN
①甲分子中有__个σ键，__个π键。
②乙分子中__（填“有”或“没有”）极性键，____（填“是”或“不是”）极性分子。
③丙分子中σ键与π键的数目之比为____。
8
2
有
不是
2∶1
解析：①单键由1个σ键构成，双键由1个σ键和1个π键构成，甲分子中有8个σ键，C==C、C==O上共有2个π键；②乙分子中含有C—H极性键，乙烯分子的正负电荷中心重合，不是极性分子；③丙分子中—CN为—C≡N，三键含有1个σ键和2个π键，分子中σ键与π键的数目之比为6∶3＝2∶1。
σ键和π键的判断
(1)由轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键。
(2)由物质的结构式判断：通过物质的结构式可以快速有效地判断共价键的种类及数目。共价单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。
(3)由成键轨道类型判断：s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键。
题组二　键参数及其应用
3．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、F2与H2反应的能力逐渐增强
C
解析：C==C由一个σ键和一个π键构成，C—C为σ键，二者键能不是2倍的关系，C项错误；原子半径：O＞F，键长：O—H＞H—F，键能：O—H＜H—F，形成化学键时放出的能量：O—H＜H—F，H—F更稳定，F2跟H2反应的能力更强，D项正确。
4．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：
(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_______________________________________________________
__________________________________________________________。
C—C和C—H的键能较大，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si
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
和Si—H的键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以生成
(2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是___________________
___________________________________________________________________________________________________________。
C—H的键能大于
C—O，C—H比C—O稳定。而Si—H的键能却小于Si—O，所以Si—H
不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O
高考真题演练
第
分
部
三
×
×
×
√
×
√
×
√
√
√
3．（2022·江苏卷）少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和NaOH。下列说法正确的是(　　)
B．H2O的空间结构为直线形
C．H2O2中O元素的化合价为－1
D．NaOH仅含离子键
C
4．（2024·山东卷）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 代表氟原子
B．该化合物中存在过氧键
C．该化合物中碘原子存在孤对电子
D．该化合物中所有碘氧键键长相等
C
解析：由图中信息可知，白色的小球可形成2个共价键，灰色的小球只形成1个共价键，黑色的大球形成了4个共价键，根据O、F、I的电负性大小（F最大、I最小）及其价电子数可以判断，白色的小球代表氧原子、灰色的小球代表氟原子，黑色的大球代表碘原子，A错误；根据该化合物结构片段可知，每个碘原子与3个氧原子形成共价键，根据均摊法可以判断必须有2个氧原子分别与2个碘原子成键，才能确定该化合物化学式为IO2F，因此，该化合物中不存在过氧键，B错误；碘原子的价电子数为7，该化合物中氟元素的化合价为－1，氧元素的化合价为－2，则碘元素的化合价为
＋5，据此可以判断每个碘原子与其他原子形成3个单键和1个双键，碘原子的价电子数不等于其形成共价键的数目，因此，该化合物中碘原子存在孤对电子，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。
课时作业28
第
分
部
四
一、选择题（每小题3分，共30分。每小题只有1个选项符合题意）
1．下列说法正确的是(　　)
A．离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力
B．NH4NO3晶体中含共价键，是共价化合物
C．H2O2、N2H4分子中只含有极性共价键
D．某化合物熔融状态能导电，可以证明该化合物内一定存在离子键
D
解析：离子键是阴、阳离子间的静电作用，包括引力和斥力，故A错误；硝酸铵是离子化合物，含有离子键和共价键，故B错误；H2O2的结构式为H—O—O—H，含有极性共价键和非极性共价键，N2H4中也是含有极性共价键和非极性共价键，故C错误；离子化合物在熔融状态下导电，共价化合物在熔融状态下不导电，故D正确。
2．（2025·山东济南历城二中月考）下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是(　　)
B
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
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；二氧化碳分子中C、O原子之间只存在共价键，属于共价化合物，B正确；H2O2分子中H、O原子之间和O、O原子之间均只存在共价键，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原子之间存在共价键，属于离子化合物，D错误。
B
4．（2025·河北六校高三期中联考）化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语表述不正确的是(　　)
C
5．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)中碳碳原子之间形成1个σ键和1个π键
A
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，故A错误；N2分子中p轨道与p轨道通过“肩并肩”重叠形成pp 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1s轨道重叠，形成C—H σ键，故C正确；CH2==CH2中碳碳原子之间形成双键，双键中有1个σ键和1个π键，故D正确。
D
A．CO2只含有非极性共价键
B．0.5 mol HCHO含有1 mol σ键
C．HCHO、CO2分子中只含有σ键
D．H2O中含有极性键
7．（2024·九省联考甘肃卷）含有未成对电子的物质具有顺磁性。下列物质具有顺磁性的是(　　)
A．N2 B．F2 C．NO D．Be
解析：氮原子的价层电子排布式为2s22p3，N2分子中氮原子的3个2p轨道重叠形成1个σ键和2个π键，不存在未成对电子，A错误；氟原子的价层电子排布式为2s22p5，F2分子中氟原子的一个2p轨道重叠形成共价键，不存在未成对电子，B错误；1个NO分子中含有15个电子，因此NO分子中存在未成对电子，C正确；Be的价层电子排布式为2s2，不存在未成对电子，D错误。
C
8．二茂铁[(C5H5)2Fe]分子是一种金属有机配合物，是燃料油的添加剂，用以提高燃烧的效率和去烟，可作为导弹和卫星的涂料等。它的结构如图所示，下列说法正确的是(　　)
C．分子中存在π键
D．Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2
C
9．原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的核外电子结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的核外电子结构相同。下列叙述正确的是(　　)
A．a元素的三种核素的氧化物互为同素异形体
B．a和其他3种元素均能形成共价化合物
C．d和其他3种元素均能形成离子化合物
D．元素a与b、c、d均能形成18电子粒子
C
解析：根据题意可知，a为H，b为S，c为Cl，d为K。H的三种核素的氧化物是化合物，同素异形体是单质，故A错误；H与K形成的KH是离子化合物，故B错误；K与S、Cl、H均能形成离子化合物，故C正确；H与K、S、Cl分别形成KH、H2S、HCl，其中KH为20电子粒子，H2S、HCl为18电子粒子，故D错误。
10．（2025·重庆名校联盟高三期中）A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种常见短周期主族元素，其中A、B、C、D四种元素的原子序数之和为E元素原子序数的2倍。E是短周期中原子半径最大的元素。A、B、C、D四种元素形成的化合物[CA4]＋[BD4]－有多种用途，可用来合成纳米管，还可作杀虫剂、催化剂、阻燃剂等，其结构如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．元素A、C能形成含有非极性键的18电子化合物
B．最简单氢化物的稳定性：C>D
C．元素D、E形成的化合物为共价化合物
D．化合物[CA4]＋[BD4]－中各原子均满足8电子稳定结构
A
解析：A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种常见的短周期主族元素，E是短周期中原子半径最大的元素，E为Na；A、B、C、D四种元素的原子序数之和为11×2＝22，由化合物[CA4]＋[BD4]－的结构可知，A、D只形成1个共价键，A为H、D为F；结合原子序数及形成的离子可知B为B，C为N，符合1＋5＋7＋9＝22。H、N能形成含有非极性键的18电子化合物为N2H4，A正确；非金属性：F>N，则最简单氢化物的稳定性：NH3＜HF，B错误；NaF为离子化合物，C错误；化合物[NH4]＋[BF4]－中氢原子不满足8电子稳定结构，D错误。
二、非选择题（共30分）
11．（10分）现有a～g 7种短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图所示，请据此回答下列问题：
(1)元素的原子间反应最容易形成离子键的是__（填字母，下同），容易形成共价键的是__。
A．c和f
B．b和g
C．d和g
D．b和e
B
C
(2)写出由a～g 7种元素形成的、所有原子都满足最外层为8电子结构的任意一种分子的分子式：______________________。
(3)a与e能形成化合物ea5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子
的最外电子层结构，其电子式为 _____________________，其中所含化学键类型为__________________，该物质能与水剧烈反应生成两种气体，这两种气体的化学式是________。
CCl4（答案合理即可）
极性共价键、离子键
NH3、H2
12．（8分）设NA为阿伏加德罗常数的值。
(3)1 mol [Ni(NH3)6]SO4中σ键的数目为______。
24NA
17NA
28NA
(4)锗与碳是同族元素，碳原子之间可以形成双键、三键，但锗原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是____________________
__________________________________________________________________________________________。
锗原子半径大，原子间
形成的σ键较长，pp轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成
π键，不易形成双键或三键
13．（12分）A、B、C、D、E为短周期主族元素，且原子序数依次增大，质子数之和为39，B、C同周期，A、D同主族，A、C常温下能形成两种液态化合物A2C和A2C2，E元素的周期数与主族序数相等。请用化学用语回答下列问题：
(1)B元素在元素周期表中的位置为_________________；由A、C、D三种元素组成的化合物中含有的化学键为______________。
解析：由题给信息分析可知，A、B、C、D、E分别为H、C、O、Na、Al。(1)B为碳元素，位于周期表中第二周期第ⅣA族；由H、O、Na三种元素组成的化合物为NaOH，含有的化学键为离子键、共价键。
第二周期第ⅣA族
离子键、共价键
(3)写出元素E的单质与元素D的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式：_________________________________________________________。
解析：Al与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑。
(2)写出BC2的电子式：___________________。
2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
(4)常温下，A2C与元素D的单质反应后，所得溶液的pH__（填“<”“＝”或“>”）7。
解析：H2O与Na单质反应生成NaOH和氢气，所得溶液呈碱性，pH>7。
>
(5)元素D的单质在一定条件下能与A的单质化合生成一种化合物DA，灼烧该化合物时，火焰呈__色，DA能与水反应放出氢气，若将1 mol DA和1 mol E单质混合加入足量的水，充分反应后生成的气体在标准状况下的体积是____ L。
黄
56
解析：D为Na，A为H，化合物DA是NaH，含钠元素的化合物灼烧时，火焰呈黄色，NaH和水反应的化学方程式为NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，则该反应中消耗1 mol NaH生成1 mol NaOH和1 mol H2，若将1 mol NaH和1 mol Al混合加入足量的水，另外还发生反应：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，则又生成1.5 mol H2，故充分反应后总共生成2.5 mol H2，生成的气体在标准状况下的体积是22.4 L·mol-1×2.5 mol＝56 L。

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