文档内容
【基础知识】分子结构与性质
考点二 共价键及其参数
【必备知识】
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共用电子形成的化学键，其特征是具有方向性和饱和性。
(1)饱和性：每个原子所能形成共价键的数目是一定的。
(2)方向性：在形成共价键时，原子轨道重叠越大，电子在核间出现的概率越大，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
σ 键 轨道“头碰头”重叠
形成共价键的原子轨道重叠方式
π 键 轨道“肩并肩”重叠
极性键 共用电子对发生偏移
形成共价键的电子对是否偏移
非极性键 共用电子对不发生偏移
单键 原子间有一对共用电子对，σ键
原子间共用电子对的数目 双键 原子间有两对共用电子对，σ键+π键
三键 原子间有三对共用电子对，σ键+2π键
3、σ键与π键的形成过程
（1）σ键：电子云“头碰头”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，这种特征称为轴对称。
b．形成σ键的原子轨道重叠程度大，故σ键有较强的稳定性，优先形成。
（2）π键：电子云“肩并肩”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，这种特征称为镜面对称。
b．形成π键时原子轨道重叠程度比形成σ键时小，π键没有σ键稳定。
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______________。
【答案】（1）①②③⑥⑦⑧；④⑤⑨（2）⑦（3）①③⑤⑥⑧⑨（4）②④⑤⑥⑧⑨
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______。
【答案】（1）8；2（2）10；3（3）9：1
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，共价键的键长越小。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aN>O>F，所为键能C-HSiH B．键长：C==O晶体硅
4 4 2 2
【答案】 C
【解析】 键能越大， 键长越短，分子越稳定，CO 是分子晶体，熔点由分子间作用力决定，与化学键无
2
关；金刚石、晶体硅都是共价晶体，共价晶体中键能越大，晶体的硬度越大。
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
【答案】 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；N 分子中p轨道与p轨道通过“肩并肩”重叠形成p-p π键，π
2
键为镜面对称，不能绕键轴旋转，故B正确；CH 中的碳原子为sp3杂化，碳原子的4个sp3杂化轨道分别
4
与氢原子s轨道重叠，形成C—H σ键，故C正确；CH ==CH 中的碳碳之间形成双键，双键中有1个σ键
2 2和1个π键，故D正确。
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
【答案】B
【解析】原子半径N
