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【基础知识】分子结构与性质
考点二 共价键及其参数
一、共价键的分类
1、共价键的本质及特征
共价键是原子间通过 形成的化学键，其特征是具有饱和性和方向性。
(1)饱和性：每个原子所能形成共价键的 是一定的。
(2)方向性：在形成共价键时，原子轨道重叠 ，电子在核间出现的概率 ，所形成的共
价键越稳定，因此，共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，这就是共价键的方向性。
2、分类
分类依据 类型
键 轨道“ ”重叠
形成共价键的原子轨道重叠方式
键 轨道“ ”重叠
键 共用电子对 偏移
形成共价键的电子对是否偏移
键 共用电子对 偏移
键 原子间有 共用电子对， 键
原子间有 共用电子对， 键+
键
原子间共用电子对的数目 键
原子间有 共用电子对， 键+
键
键
3、σ键与π键的形成过程
（1）σ键：电子云“ ”重叠
①分类：σ键可分为ss σ键、sp σ键、pp σ键。
a．ss σ键：两个成键原子均提供s电子形成的共价键。
b．sp σ键：两个成键原子分别提供s、p电子形成的共价键。
c．pp σ键：两个成键原子均提供p、p电子形成的共价键。②σ键的特征
a．以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为 。
b．形成σ键的原子轨道重叠程度 ，故σ键有较强的稳定性， 形成。
（2）π键：电子云“ ”重叠
π键的特征
a．每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜面，这种特征称为 。
b．形成π键时原子轨道重叠程度比形成σ键时 ，π键没有σ键 。
例1、有以下物质：①HF ②Cl ③HO ④N ⑤C H ⑥C H ⑦H ⑧HO ⑨HCN
2 2 2 2 4 2 6 2 2 2
(1)只有σ键的是______________(填序号，下同)；既有σ键又有π键的是________。
(2)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是____。
(3)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是______________。
(4)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是______________。
例2、（1）1mol 有________个σ键，________个π键。
（2）1mol 有________个σ键，________个π键。
（3） 分子中σ键和π键的比例为______。
二、键参数
1、键长
（1）概念：键长是构成化学键的两个原子处于平衡位置时的核间距。
（2）比较：原子半径越小，共价键的键长越 。同种原子形成共价键键长：单键 双键 三
键。
例 3、设石墨晶体中碳碳键的键长为 a，金刚石中碳碳键和键长为 b，比较 aSiH B．键长：C==O晶体硅
4 4 2 2
4、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．N 分子中的π键为p-p π键，π键不能绕键轴旋转
2
C．CH 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
4
D．乙烯(CH==CH )中的碳碳之间形成了1个σ键和1个π键
2 2
5、已知C N 晶体很可能具有比金刚石更大的硬度，且原子间以单键结合。下列有关 C N 晶体的说法中错
3 4 3 4
误的是( )
A、C N 晶体与金刚石同属于共价晶体
3 4
B、C N 晶体中C—N的键长比金刚石中C—C的键长长
3 4
C、C N 晶体中每个碳原子连接4个氮原子，每个氮原子连接3个碳原子
3 4
D、C N 晶体中含有极性共价键，不含非极性共价键
3 4
6、氰气的化学式为(CN) ，结构式为N≡C—C≡N，性质与卤素相似，下列叙述正确的是( )
2
A．不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
7、二茂铁[(C H)Fe]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
5 5 2
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( )
A．二茂铁中Fe2＋与环戊二烯离子(C H)之间为离子键
5
B．1 mol环戊二烯( )中含有σ键的数目为5N
A
C．分子中存在π键
D．Fe2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s28、MoO 可以催化1,2-丙二醇( )获得多种有机物，其反应历程如图所示。下列说法正确的是( )
3
A．转化过程中涉及非极性共价键断裂与形成 B．反应过程中Mo形成共价键的数目始终保持不变
C．如果原料是乙二醇，则主要有机产物是乙二醛和乙烯
D．Cu催化氧化1,2-丙二醇所得产物与MoO 催化时相同
3
9、(1)1 mol苯酚分子中含有的σ键数目为________。1 mol苯酚钠中含有的σ键数目为________。
(2)1 mol化合物A( )中含有的σ键数目为________。
(3)[Cu(CH CN) ]＋是非常稳定的络合离子，配体中σ键和π键个数之比为________。
3 4
(4)1 mol碳酸二乙酯(DEC， )中含有σ键的数目为______。
(5)1 mol [Ni(NH )]SO 中σ键的数目为________。
3 6 4
10、简单题
（1）Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge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___________________________________________________________。
（2）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) 365 413 336 226 318 452
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
____________________________________________________________________________。
②SiH 的稳定性小于CH，更易生成氧化物，原因是______________________________。
4 4
（3）[2020·浙江7月选考，26(1)(2)]①气态氢化物热稳定性HF大于HCl的主要原因是
_____________________________________________________________________________。
②CaCN 是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，CaCN 的电子式是________。
2 2
（4）下列图像可表示两个F原子间成键后的电子云的图像是______(填字母)。
