文档内容
第 32 讲 化学键
[复习目标] 1.了解化学键的定义，了解离子键、共价键的形成。2.了解共价键的类型及键
参数。
考点一 化学键与化合物类型 电子式
1．化学键
(1)化学键的定义及分类
(2)化学反应的本质：反应物的旧化学键断裂与生成物的新化学键形成。
2．离子键和共价键的比较
共价键
离子键
非极性键 极性键
带相反电荷离子之间的相互作
概念 原子间通过共用电子对所形成的相互作用
用
成键粒子 阴、阳离子 原子
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
活泼金属与活泼非金属经电子
同种元素原子之 不同种元素原子之间成
形成条件 得失形成离子键；或者铵根离
间成键 键
子与酸根离子之间形成离子键
3.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 含有离子键的化合物 只含有共价键的化合物
构成微粒 阴、阳离子 原子
化学键类型 一定含有离子键，可能含有共价键 只含有共价键
4.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)常见物质电子式的书写①原子：Na Na·， 。
②简单离子：Na＋ Na ＋ ， 。
③复杂离子：NH ，OH－ 。
④离子化合物：MgCl ，
2
NaO ，
2
NaO 。
2 2
⑤非金属单质及共价化合物：N ，
2
HO ，HO 。
2 2 2
(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： 。
一、化学键与离子化合物、共价化合物的判断
1．一定条件下，氨与氟气发生反应：4NH ＋3F===NF ＋3NH F，其中NF 的空间结构与
3 2 3 4 3
NH 相似。下列有关说法错误的是( )
3
A．除F 单质外，反应物和生成物均为共价化合物
2
B．NF 中各原子均满足8电子稳定结构
3
C．NF 中只含极性共价键
3
D．NH F中既含有离子键又含有共价键
4
答案 A
解析 NF 为共价化合物，NH F为离子化合物。
3 4
2．有以下 8 种物质：① Ne ② HCl ③ P ④ HO ⑤ NaS ⑥ NaOH ⑦ NaO
4 2 2 2 2 2
⑧NH Cl
4
请用上述物质的序号填空：(1)不存在化学键的是________。
(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________。
(7)属于离子化合物的是__________。
答案 (1)① (2)② (3)③ (4)④ (5)⑤
(6)⑥⑦⑧ (7)⑤⑥⑦⑧
化学键与物质类别之间的关系
二、电子式的规范书写
3．判断下列电子式书写是否正确
(1)氮气，N⋮⋮N( )；氨气， ( )
(2)氯化钠， ( )；
HF， ( )
(3)过氧化氢， ( )；
次氯酸， ( )
(4)CaBr ， ( )；
2
CaC ， ( )
2
答案 (1)× × (2)× × (3)√ × (4)√ ×
4．写出下列微粒的电子式。
(1)—OH_____________________________________________________________________，HO＋________________________________________________________________________。
3
(2)H S________________________________________________________________________，
2
NH________________________________________________________________________。
2 4
(3)NaH________________________________________________________________________
，
NaBH ________________________________________________________________________。
4
答案 (1)
(2)
(3)
考点二 共价键及其参数
1．共价键的本质及特征
共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用，其特征是具有方向性和饱和性。
2．分类
分类依据 类型
形成共价键的原子轨道重 σ 键 轨道“头碰头”重叠
叠方式 π 键 轨道“肩并肩”重叠
形成共价键的电子对是否 极性键 共用电子对发生偏移
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
原子间共用电子对的数目 双键 原子间有两对共用电子对
三键 原子间有三对共用电子对
3.键参数
(1)概念(2)键参数对分子性质的影响
①键能越大，键长越短，分子越稳定。
②
1．共价键的成键原子只能是非金属原子( )
2．在任何情况下，都是σ键比π键强度大( )
3．σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成( )
4．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转( )
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( )
答案 1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.× 6.√
一、共价键的类型及数目判断
1．分析下列物质中含有哪些不同类型的共价键，在对应的空格处打“√”(σ键、π键需填
写1 mol该物质所含σ键、π键的物质的量)。
非极
物质 极性键 σ键 π键 单键 双键 三键
性键
N
2
C H
2 4
SiO
2
BF
3
HCN
答案
物质 极性键 非极性键 σ键 π键 单键 双键 三键
N √ 1 mol 2 mol √
2
C H √ √ 5 mol 1 mol √ √
2 4SiO √ 4 mol 0 √
2
BF √ 3 mol 0 √
3
HCN √ 2 mol 2 mol √ √
二、键能、键长与物质稳定性
2．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_____________________________________________
_____________________________________________________________________________。
答案 Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p-p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
3．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
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)SiH 的稳定性小于CH，更易生成氧化物，原因是__________________________
4 4
________________________________________________________________________。
答案 (1)C—C和C—H的键能较大，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si和Si—H的键能
较小，易断裂，导致长链硅烷难以生成
(2)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
1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)钠与N、O、Cl分别形成的化合物中只含有离子键(2018·全国卷Ⅱ，10B改编)( × )
(2)1 mol乙烷和1 mol乙烯中，化学键数相同(2018·全国卷Ⅲ，8D)( × )
(3)Na O 与ClO 均含有非极性共价键(2018·全国卷Ⅲ，13C改编)( × )
2 2 2
(4)氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物(2017·天津，5B)( √ )
(5)甲基的电子式： (2020·浙江7月选考，5D)( √ )
(6)B NH(无机苯)的结构与苯类似，也有大π键。B NH 的熔点主要取决于所含化学键的键
3 3 6 3 3 6
能 (2020·山东，7A)( × )(7)键能C—C＞Si—Si、C—H＞Si—H，因此C H 稳定性大于Si H(2020·山东，4A)( √ )
2 6 2 6
(8)28 g C H 分子中含有的σ键数目为4N (2022·辽宁，3B)( × )
2 4 A
2. (2022·北京，9)由键能数据大小，不能解释下列事实的是( )
化学键 C—H Si—H C==O C—O Si—O C—C Si—Si
键能/kJ·mol－1 411 318 799 358 452 346 222
A.稳定性：CH>SiH
4 4
B．键长：C==O晶体硅
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，
2
与化学键无关；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。
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
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)CaCN 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
答案 (1)原子半径：F＜Cl，键能：F—H＞Cl—H
(2)
解析 (1)同一主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大，即原子半径：F＜Cl，原子半径越
小，化学键的键长越短，键能越大，气态氢化物热稳定性越大。
课时精练
1．“珍珠项链靠线穿，芝麻成球靠糖粘；微观粒子聚一起，全靠一种超魔力”，这种超魔
力实际就是化学键。下列关于化学键的说法错误的是( )
A．CO和O生成具有极性共价键的CO
2
B. 既含极性键，又含非极性键
C．只含H、N、O三种元素的化合物，可能形成含有共价键的离子化合物，也可能形成共
价化合物
D．含有离子键的物质不可能是单质
答案 B解析 CO 中C与O形成极性共价键； 中只含有极性键；H、N、O可以形成
2
NH NO ，为离子化合物，也可以形成HNO ，为共价化合物；离子键的形成必须有阴、阳
4 3 3
离子。
2．下列表达正确的是( )
A．HClO的电子式为
B．HS的电子式可表示为
2
C．用电子式表示NaO的形成过程：2Na·＋
2
D．BaCl 的电子式为
2
答案 D
解析 HClO分子中，氧原子分别与氢原子和氯原子形成共价键，电子式为 ，故
A错误；HS是共价化合物，电子式可表示为 ，故B错误；用电子式表示NaO的
2 2
形成过程时，2个Na＋不能合并，正确的表达方式为 ，
故C错误；BaCl 是离子化合物，电子式为 ，故D正确。
2
3．在下列变化中，既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是( )
A．将NH 通入水中 B．氢氧化钠熔化
3
C．将HBr通入水中 D．硫酸氢钾溶于水
答案 D
解析 NH 通入水中生成NH ·H O，只破坏了共价键，A不符合题意；NaOH熔化后电离生
3 3 2
成Na＋、OH－，只破坏了离子键，B不符合题意；HBr通入水中发生电离，只破坏了共价键，
C不符合题意；KHSO 溶于水电离出K＋、H＋和SO，既破坏了离子键又破坏了共价键，D
4
符合题意。
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
2
肩”重叠形成p-p π键，π键为镜面对称，不能绕键轴旋转，故B正确；CH 中的碳原子为
4
sp3杂化，碳原子的4个sp3杂化轨道分别与氢原子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键和1个π键，故D正确。
2 2
5．下列有关化学键类型的叙述正确的是( )
A．化合物NH 所有原子最外层均满足2个或8个电子的稳定结构，则1 mol NH 中含有5N
5 5 A
个N—H σ键(N 表示阿伏加德罗常数的值)
A
B．乙烯酮的结构简式为CH==C==O，其分子中含有极性共价键和非极性共价键，且σ键
2
与π键数目之比为1∶1
C．已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D．乙烷分子中只存在σ键，不存在π键
答案 D
6．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O、F 与H 反应的能力逐渐增强
2 2 2
答案 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：H—O＜H—F，形成化学键时放出的能
量：H—O＜H—F，化学键H—F更稳定，O、F 跟H 反应的能力F 更强，D项正确。
2 2 2 2
7．(2023·石家庄检测)我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧
化，其反应如下：HCHO＋O――→CO＋HO。下列有关说法正确的是( )
2 2 2
A．CO 只含有非极性共价键
2
B．0.5 mol HCHO含有1 mol σ键
C．HCHO、CO 分子中只含有σ键
2
D．HO中含有极性键
2
答案 D
解析 CO 中只含有碳氧极性键，A错误；根据结构式 可知，0.5 mol HCHO含
2
有1.5 mol σ键，B错误；HCHO、CO 分子中既含有σ键，又含有π键，C错误；HO中含
2 2
有氢氧极性键，D正确。
8．在NH 和NH Cl存在的条件下，以活性炭为催化剂，用HO 氧化CoCl 溶液来制备化工
3 4 2 2 2
产品[Co(NH )]Cl ，下列表述正确的是( )
3 6 3
A．中子数为32，质子数为27的钴原子：CoB．HO 的电子式：
2 2
C．NH 和NH Cl的化学键类型相同
3 4
D．[Co(NH )]Cl 中Co元素的化合价是＋3
3 6 3
答案 D
解析 A项，中子数为32，质子数为27的钴元素，质量数为27＋32＝59，表示为Co，错
误；B项，HO 为共价化合物，电子式为 ，错误；C项，NH 中只存在共价
2 2 3
键，NH Cl 中既存在离子键又存在共价键，二者化学键类型不同，错误；D 项，
4
[Co(NH )]Cl 中，NH 整体为0价，Cl元素为－1价，所以Co元素的化合价为＋3，正确。
3 6 3 3
9．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
答案 C
解析 氰气性质与卤素相似，能和氢氧化钠溶液发生反应，故 A错误；同一周期元素中，
原子半径随着原子序数的增大而减小，原子半径越大其键长越长，碳原子半径大于氮原子，
所以氰分子中 C≡N 的键长小于 C≡C 的键长，故 B 错误；该分子的结构式为 N≡C—
C≡N，该分子中含有3个σ键、4个π键，故D错误。
10.二茂铁[(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
5 5 2
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( )
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1s22s22p63s23p63d44s2
答案 C
解析 含有孤电子对和空轨道的原子之间存在配位键，所以二茂铁中Fe2＋与环戊二烯离子
(C H)之间为配位键，故A错误；一个环戊二烯( )分子中含有σ键的数目为11，则1 mol
5
环戊二烯( )中含有σ键的数目为11N ，故B错误；碳碳双键之间存在π键，所以该分
A子中存在π键，故C正确；铁原子核外有26个电子，铁原子失去最外层两个电子变为亚铁
离子，根据构造原理可知，亚铁离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，故D错误。
11．从实验测得不同物质中O—O之间的键长和键能数据如下表，其中x、y的键能数据尚
未测定，但可根据键长规律推导键能的大小顺序为w>z>y>x。该规律是( )
O—O O O O O
2
键长/pm 149 128 121 112
键能/(kJ·mol－1) x y z＝494 w＝628
A.成键时电子数越多，键能越大
B．键长越长，键能越小
C．成键所用的电子数越少，键能越大
D．成键时电子对越偏移，键能越大
答案 B
解析 电子数由多到少的顺序为O>O>O>O，键能大小顺序为w>z>y>x，A项错误；这些微
2
粒都是O原子成键，共用电子对无偏移，D项错误。
12．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
3
说法正确的是( )
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
答案 A
解析 历程③中有碳碳单键断裂，历程④中有碳碳双键形成，A正确；Mo周围形成共价键
数目有6个、4个两种情况，B错误；根据题中信息可知，由历程③反应生成 和，由历程④反应生成 CHCH==CH ，若乙二醇为原料历程③反应生成
3 2
，由历程④反应生成 CH==CH ，C 错误；Cu 催化氧化 1,2-丙二醇生成物为
2 2
，与MoO 催化产物不同，D错误。
3
13．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AC和AC ，E元素的周期数
2 2 2
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_________________________________________________________。
(2)写出BC 的电子式： __________________________________________________。
2
(3)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：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)常温下，AC 与元素 D 的单质反应后，所得溶液的 pH________(填“<”“＝”或
2
“>”)7。
(5)元素D的单质在一定条件下，能与A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。
答案 (1)第二周期第ⅣA族 离子键、共价键
(2)
(3)2Al＋2OH－＋2HO===2AlO＋3H↑
2 2
(4)> (5)黄 56
解析 (1)由题给信息分析可知，B为C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。(2)BC 为CO，属于
2 2
共价化合物，其电子式为 。(3)Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，
反应的离子方程式为 2Al＋2OH－＋2HO===2AlO＋3H↑。(4)H O 与 Na 单质反应生成
2 2 2
NaOH和氢气，所得溶液呈碱性，pH>7。(5)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＋HO===NaOH＋
2
H↑，则该反应中消耗1 mol NaH生成1 mol NaOH和1 mol H ，若将1 mol NaH和1 mol Al
2 2
混合加入足量的水，另外还发生反应：2Al＋2NaOH＋2HO===2NaAlO ＋3H↑，则又生成
2 2 2
1.5 mol H ，故充分反应后总共生成2.5 mol H ，生成的气体在标准状况下的体积是22.4
2 2L·mol－1×2.5 mol＝56 L。
14．(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
答案 (1)13N 12N (2)24N (3)5∶2
A A A
(4)17N (5)28N
A A
解析 (3)配体CHCN中含有3个C—H、1个C—C和1个C≡N，故1 mol CH CN中含有
3 3
5N σ键、2N π键，σ键与π键个数之比为5∶2。
A A
15．含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族，请填写下列空格。
(1)CH 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
4
______键。
(2)已知CN－与N 结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为________。
2
(3)C 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
60
电子稳定结构，则C 分子中π键的数目为________。
60
(4)利用CO可以合成化工原料COCl ，COCl 分子的结构式为 ，每个COCl 分子
2 2 2
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 (1)σ 极性 (2)1∶1 (3)30 (4)D
