共價鍵-2022-2023學年高二化學知識點歸納與練習（人教版2019選擇性必修2）

考點5共價鍵

【核心考點梳理】

考點一、共價鍵的形成與特征

1.共價鍵的形成

（1）概念：原子間通過共用電子對所形成的相互作用，叫做共價鍵。

（2）成鍵的粒子：一般為非金屬原子（相同或不相同）或金屬原子與非金屬原子。

（3）本質(zhì)：原子間通過共用電子對（即原子軌道重疊）產(chǎn)生的強烈作用。

2.共價鍵的特征

⑴飽和性

按照共價鍵的共用電子對理論，一個原子有幾個未成對電子，便可和幾個自旋狀態(tài)相反的電子配對成鍵，

這就是共價鍵的飽和性。

（2）方向性

除S軌道是球形對稱外，其他原子軌道在空間都具有一定的分布特點。在形成共價鍵時，原子軌道重疊的越

多，電子在核間出現(xiàn)的概率越大，所形成的共價鍵就越牢固，因此共價鍵將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大

的方向形成，所以共價鍵具有方向性。如圖所示。

【典型例題】

例1.（2022秋?四川內(nèi)江?高二四川省內(nèi)江市第六中學?？茧A段練習）下列說法正確的是

A.若把H?S分子寫成H3S分子，違背了共價鍵的方向性

B.s軌道和P軌道重疊可以形成π鍵

C.共價鍵都具有方向性

D.CzEU與Cb的加成反應C2H4只涉及兀鍵斷裂

【答案】D

【解析】A.硫原子最外層只有兩個未成對電子，根據(jù)共價鍵的飽和性，其氫化物只能是H2S,寫成H3S分

子，違背了共價鍵的飽和性，故A錯誤；

B.S軌道和P軌道只能頭碰頭重疊，只能形成。鍵，故B錯誤；

C.s軌道和S軌道形成的σ鍵沒有方向性，因S電子云為球形，故H2分子中的H-H無方向性，故C錯誤;

D.C2H4與Ck的加成反應只有C2H4種兀鍵斷裂其他σ鍵不斷裂，故D正確；

答案選D

例2?（2022春.天津靜海.高二校考期中）所有共價鍵都有方向性和飽和性嗎？根據(jù)成鍵原子軌道舉出反例

【答案】所有的共價鍵都有飽和性，但并不是所有的共價鍵都有方向性，如s-sσ鍵就沒有方向性。

【解析】所有的共價鍵都有飽和性，但并不是所有的共價鍵都有方向性，如s-sσ鍵就沒有方向性。

考點二、共價鍵類型（按成鍵原子的原子軌道的重疊方式分類）

I.σ鍵

形成由兩個原子的S軌道或P軌道“頭碰頭”重疊形成

S-S型

H—H的S-S（T鍵的形成

類

S-P型

型H-CI的s?p。鍵的形成

ClClClClCk

r

P-P型ɑ??=><=?C)QOOQ

Cl—Cl的P-Pσ健的形成

以形成化學鍵的兩原子核的連線為軸做旋轉(zhuǎn)操作，共價鍵電子云的

特征

圖形不變，這種特征稱為軸對稱；C鍵的強度較大

2.π鍵

形成由兩個原子的p軌道“肩并肩”重疊形成

p-pπ鍵

P-PF鍵的形成

兀鍵的電子云具有鏡面對稱性，即每個兀鍵的電子云由兩塊組成，分別

特征位于由兩原子核構成平面的兩側(cè)，如果以它們之間包含原子核的平面為

鏡面，它們互為鏡像；兀鍵不能旋轉(zhuǎn)；不如σ鍵牢固，較易斷裂

σ鍵、π鍵的一般規(guī)律

共價單鍵為。鍵；共價雙鍵中有一個◎鍵、一個兀鍵；共價三鍵由一個◎鍵和兩個n鍵組成。

【典型例題】

例1.（2023秋.全國?高二假期作業(yè)）某有機物的結(jié)構簡式為CH?=CHC=CH,則該有機物分子中含有。鍵

和兀鍵的數(shù)目分別為

A.6、3B.7、3C.7、4D.6、4

【答案】B

【解析】單鍵全部為b鍵，雙鍵中有1個b鍵和1個左鍵，三鍵中有1個。鍵和2個左鍵，故該有機物分子

中b鍵總數(shù)為7,左鍵總數(shù)為3,B項正確。

例2.（2022秋?廣東廣州?高二執(zhí)信中學?？计谥校┫憬妒俏覀兿矏鄣乃?，香蕉產(chǎn)于南方，到北方之

前是未成熟的，但買到的卻是成熟的香蕉，這是因為噴灑了催熟劑的緣故。其中乙烯就是一種常用的催熟

劑，下列對于乙烯中化學鍵的分析中正確的是

A.在乙烯分子中有一個σ鍵、一個π鍵

B.乙烯在發(fā)生加成反應時，斷裂的是碳原子間的σ鍵

C.乙烯可以在一定條件下制得氯乙烯，在該過程斷裂的是C-Hσ鍵

D.乙烯分子中的◎鍵關于鏡面對稱

【答案】C

【詳解】

A.在乙烯分子中存在4個C—Hσ鍵和1個C-C◎鍵，同時還含有1個CYπ鍵，A項錯誤；

B.由于σ鍵要比π鍵穩(wěn)定，故乙烯在發(fā)生加成反應時斷裂的是C-Cπ鍵，B項錯誤；

C.由乙烯制得氯乙烯可看作是乙烯中的一個氫原子被氯原子取代，故斷裂的是C-Hc鍵，C項正確：

D.Q鍵是軸對稱，D項錯誤。

故選C。

例3.（2022秋?湖南長沙?高二湖南師大附中?？茧A段練習）如圖是已經(jīng)合成的最著名的硫-氮化合物分子的

結(jié)構。下列說法不正確的是

O-Ne-S

A.該物質(zhì)的分子式為sit2

B.該物質(zhì)分子中只含有極性共價鍵

C.該物質(zhì)熔融狀態(tài)時不能導電

D.Imol該物質(zhì)的分子中含Iomol◎鍵

【答案】B

【解析】A.由題圖知該物質(zhì)有4個S,4個N,分子式為S<N,,A正確;

B.該物質(zhì)的分子中既有極性鍵(N-S)又有非極性鍵(S-S),B錯誤；

C.該物質(zhì)只含共價鍵，為共價化合物，熔融狀態(tài)時不能導電，C正確；

D.由圖可知，Imol該分子中含IOmol。鍵，D正確；

故答案為：Bo

【核心歸納】

'共價單鍵——C鍵

按共用電子對的數(shù)目，共價雙鍵——1個o鍵、1個π鍵

.共價三鍵——1個◎鍵、2個π鍵

共價鍵的分類〈

C鍵立K電子云呈軸對稱

按電子云重疊方武

π鍵空”電子云呈鏡面對稱

【必備知識基礎練】

1.(2022?吉林?梅河口市第五中學高二期中)火藥制備是我國古代聞名世界的化學工藝，原理為

2KNO,+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。下列表示反應中相關微粒的化學用語正確的是

A.K+的結(jié)構示意圖：

B.在元素周期表中K元素、S元素均在P區(qū)

C.O元素位于周期表中第二周期第IVA族

D.CO2的結(jié)構式為：O=C=O且σ鍵與幾鍵個數(shù)比為1:1

【答案】D

【詳解】

A.K+的質(zhì)子數(shù)為19、核外電子數(shù)為18,其離子結(jié)構示意圖為「"：,故A錯誤；

B.K位于第IA族，位于S區(qū)，S位于第VIA族，在P區(qū)，故B錯誤；

C.0位于第二周期VlA族，故C錯誤；

D.1個雙鍵含1個c鍵和1個兀鍵，故CO2的。鍵與兀鍵個數(shù)比為1:1,故D正確；

故選D。

2.（2022.遼寧實驗中學高二階段練習）下列說法正確的是

A.原子軌道與電子云都是用來形象描述電子運動狀態(tài)的

B.電子的運動狀態(tài)可從能層、能級、軌道3個方面進行描述

C.氣體單質(zhì)中，一定有σ鍵，可能有兀鍵

D.1個乙烯分子中含有4個C鍵，1個π鍵

【答案】A

【詳解】

A.原子軌道和電子云都用來描述電子運動狀態(tài)而不是表示電子運動軌跡，即都是用來形象描述電子運動狀

態(tài)的，故A正確；

B.決定電子運動狀態(tài)有四個量：主量子數(shù)、角量子數(shù)、磁量子數(shù)、自旋量子數(shù)，所以電子的運動狀態(tài)可從

能層、能級、軌道、自旋方向4個方面進行描述，故B錯誤；

C.氣體單質(zhì)中，不一定有σ鍵，例如稀有氣體，可能有兀鍵，例如氮氣等，故C錯誤；

D.乙烯的結(jié)構簡式為CH2=CH2,1個乙烯分子中含有5個σ鍵，1個π鍵，故D錯誤；

故選Ao

3.（2022?遼寧沈陽?高二階段練習）下列關于C鍵和π鍵的說法中，錯誤的是

A.所有的σ鍵的強度都比π鍵大

B.σ鍵是原子軌道“頭碰頭”式重疊，兀鍵是原子軌道“肩并肩”式重疊

C.s■—SC鍵與S—per鍵的電子女形狀的對稱性相同

D.σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，兀鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)

【答案】A

【詳解】

A.一般情況卜?，σ鍵的強度比π鍵大，但也有特殊情況，如N三N中σ鍵的強度比兀鍵小，A錯誤；

B.◎鍵電子云重疊程度較大，是原子軌道“頭碰頭”式重疊，兀鍵電子云重疊程度較小，是原子軌道“肩并肩”

式重疊，B正確；

C.0鍵有方向性,；兩個成鍵原子必須沿著對稱軸方向接近，才能達到最大重疊，s—sσ鍵與s—pσ鍵都是

軸對稱的，C正確；

D.σ鍵為單鍵，可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，兀鍵在雙鍵、叁鍵中存在，不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，D正確；

答案選A。

4.（2022秋.四川雅安.高二雅安中學校考期中）下列說法不正確的是

A.σ鍵是軸對稱的，兀鍵是鏡像對稱的

B.在氣體單質(zhì)中，一定有C鍵，可能有兀鍵

C.兩個原子間形成共價鍵時，最多有一個。鍵

D.BF3分子中原子的最外層電子數(shù)不全是8

【答案】B

【解析】A.。鍵是軸對稱的，兀鍵是鏡像對稱的，A正確；

B.在稀有氣體中，沒有化學鍵，B錯誤；

C.兩個原子間形成共價鍵時，最多有一個σ鍵，C正確；

D.BF3分子中B原子的最外層電子數(shù)為6,D正確；

故選B0

5.（2022秋?陜西西安?高二長安一中?？计谥校┫铝形镔|(zhì)中只含有共價鍵的化合物是

A.H2OB.Na2O2C.NH4ClD.N2

【答案】A

【解析】A.H2O由氫、氧兩種元素組成，分子內(nèi)氫氧原子之間由共價鍵結(jié)合，屬于共價化合物，A正確；

B.Na2O2由鈉、氧兩種元素組成，由鈉離子和過氧根離子構成，含離子鍵，過氧根內(nèi)含共價鍵，B錯誤；

C.NH4Cl由鐵根離子和氯離子構成，含離子鍵，鍍根離子內(nèi)含共價鍵，C錯誤；

D.0?由氧元素組成，屬于單質(zhì)，分子內(nèi)含共價鍵，不屬于共價化合物，D錯誤；

答案選A。

6.（2022秋?四川樂山.高二四川省峨眉第二中學校?？茧A段練習）X、Y兩元素可形成XY3型共價化合物，

則X、Y最外層的電子排布最不可能是

A.X：3s23p'Y：3s23p5B.X：3s23p4Y：2s22p4

C.X：4s24plY：2s22p5D.X：2s22p3Y：Is1

【答案】C

【分析】根據(jù)題中X、Y兩元素可形成XK型共價化合物可知，本題考查原子核外電子排布及共價化合物判

斷，運用原子的電子排布規(guī)律及元素的判斷、元素的電負性分析。

【解析】A?X為Al,Y為Cl,二者可形成共價化合物AICl3,故A不符合題意；

B.X為S,Y為O,二者可形成共價化合物SO,,故B不符合題意；

C.X為Ga,Y為F,二者可形成離子化合物GaF,,故C符合題意;

D.X為N,Y為H,二者可形成共價化合物NH.,,故D不符合題意;

故選C。

7.(2022春?高二單元測試)下列有關G鍵和兀鍵的說法錯誤的是

A.在某些分子中，化學鍵可能只有兀鍵而沒有。鍵

B.當原子形成分子時，首先形成σ鍵，可能形成π鍵

C.C鍵的特征是軸對稱，Tt鍵的特征是鏡面對稱

D.含有π鍵的分子在反應時，兀鍵是化學反應的積極參與者

【答案】A

【解析】A.共價鍵中一定含σ鍵，則在分子中，化學鍵可能只有◎鍵，而沒有兀鍵，A錯誤;

B.原子形成分子，優(yōu)先頭碰頭重疊，則先形成σ鍵，可能形成兀鍵，B正確;

C.◎鍵是"頭碰頭'‘重疊形成，可沿鍵軸自由旋轉(zhuǎn)，為軸對稱；而兀鍵是由兩個P電子"肩并肩'’重疊形成,

重疊程度小，為鏡像對稱，C正確；

D.π鍵不穩(wěn)定，易斷裂，則含有兀鍵的分子在反應時，兀鍵是化學反應的積極參與者，D正確；

故選Ao

8.(1)指出下圖所表示的共價鍵類型的名稱,并列舉含有該共價鍵的一種物質(zhì),寫出其分子式。

③鍵,;④鍵,;⑤鍵,

(2)某有機化合物分子的結(jié)構簡式為

CH2=CHCOOH,該分子中有個σ鍵,個π鍵,有種極性鍵,(填“有”或“沒

有”)非極性鍵。

【答案】(1)①S-SC&②s-pσHCl③p-pσ

Cl2④p=-p=πN2⑤PF-PmN2(2)824有

HHO

IIIl

【解析】（2）H-C=C-C-O-H分子中有3個C-Hσ鍵、2個C-Cσ鍵、2個C-Oσ鍵、1個O-Hσ

鍵;CF和C=O中分別有1個兀鍵;有C—H、C=Os0—0、O—H4種極性鍵;含有C=C、C—C非極性

鍵。

【關鍵能力提升練】

9.（2022春?高二單元測試）下列關于有機化合物中化學鍵的說法不正確的是

A.烷燒中的化學鍵均為◎鍵

B.CH3CH2Br中C-H鍵的極性比C-Br鍵的極性弱

C.乙烯分子中含有極性鍵和非極性鍵

D.1個丙煥分子中含有5個C鍵和3個兀鍵

【答案】D

【解析】A.烷燒為飽和燒，所有的化學鍵均為。鍵，A正確；

B.溟元素的電負性強于氫原子，元素的電負性相差越大，鍵的極性越強，故C-H鍵的極性比C-Br鍵的極

性弱，B正確；

C.乙烯中含碳碳非極性鍵和碳氫極性鍵，C正確；

Il

HC—H

D.丙煥的結(jié)構式如圖：H,三鍵中含1個σ鍵和2個兀鍵，單鍵全部是σ鍵，共含6個

C鍵和2個兀鍵，D錯誤；

故選D。

10.（2022秋.湖北武漢?高二校聯(lián)考期中）據(jù)《化學工程雜志》最近報道，科學家利用BN和TiO,創(chuàng)造一種

復合光催化劑，可快速分解世界上最難降解污染物M。M由4種短周期主族元素組成，R、X、Y、Z的原

子序數(shù)依次增大，在暗室中Z單質(zhì)和同溫同壓下密度最小的氣體劇烈反應。M的結(jié)構式如圖所示：

777Y

^7τZZZ

^?TTllly

XXx

ZX-X---X-X-X-

—

—

—

—

—

—

—

—

II—-R

ZZZZZZZ

下列敘述錯誤的是

A.原子半徑：X>Y>Z>RB.最高正價：Z>Y>X>R

C.簡單氫化物穩(wěn)定性：Z>Y>XD.M是含極性鍵和非極性鍵的共價化合物

【答案】B

【分析】M由4種短周期主族元素組成，R、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，在暗室中Z單質(zhì)和同溫同壓

下密度最小的氣體劇烈反應，則Z為氟；X能形成4個共價鍵，為碳；Y能形成2個共價鍵，為氧；R能

形成1個共價鍵，為氫；

【解析】A.電子層數(shù)越多半徑越大，電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大，半徑越??；原子半徑：X>Y>Z>R,

A正確；

B.氧氟電負性太強，沒有正價，B錯誤；

C.同周期從左到右，金屬性減弱，非金屬性變強；同主族由上而下，金屬性增強，非金屬性變?nèi)酰环墙饘?/p>

性越強，其簡單氫化物穩(wěn)定性越強，簡單氫化物穩(wěn)定性：Z>Y>X,C正確；

D.由圖可知，M中碳碳鍵為非極性鍵，；氫氧、碳氧、碳氟是極性鍵，故是含極性鍵和非極性鍵的共價化

合物，D正確；

故選Bo

11.(2022春?新疆塔城?高二烏蘇市第一中學校考階段練習)下列有關化學鍵類型的判斷正確的是

A.共價化合物中也可以存在離子鍵

B.全部由非金屬元素構成的化合物也可以存在離子鍵

C.已知乙烯的結(jié)構式為CH2=CH2,則分子中存在4個σ鍵(C—H)和2個π鍵(C=C)

D.乙烷分子中6個C—H鍵都為σ鍵，1個C-C鍵為π鍵

【答案】B

【解析】A.在共價化合物中一定不存在離子鍵，如HF、HzO分子中只有共價鍵，故A錯誤；

B.NHKl全部是由非金屬元素組成的，但該化合物為離子化合物，鐵根離子和氯離子之間為離子鍵，故B

正確；

C.單鍵為C鍵，共價雙鍵中有一個σ鍵，另一個為兀鍵，故乙烯(CH2=CH2)分子中有4個C—Hσ鍵，

C=C鍵中有1個。鍵、1個兀鍵，故C錯誤；

D.單鍵為σ鍵，則乙烷分子中6個C-H鍵和1個C-C鍵都為。鍵，故D錯誤；

答案選B。

HθH

?Il/

12.(2022.高二課時練習)化合物X是一種新型鍋爐水除氧劑，其結(jié)構式為∕?√c?/\,設NA為

HNNH

/\

H

阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

A.X分子中只有極性鍵，沒有非極性鍵

B.1個X分子中的共用電子對數(shù)目為11

C.ImolX分子中所含的。鍵數(shù)目為IONA

D.X是共價化合物

【答案】D

【解析】A.N-N鍵是非極性鍵，選項A不正確；

B.根據(jù)分子的結(jié)構式可知，1個X分子中存在12對共用電子對，選項B不正確；

C.單鍵只含有"鍵，一個雙鍵中含有一個"鍵，根據(jù)分子的結(jié)構式可知，1個X分子中存在11個。鍵，選

項C不正確；

D.X分子中只有共價鍵，故X是共價化合物，選項D正確；

答案選D。

13.分析下列化學式中畫有橫線的元素,選出符合要求的物質(zhì)填空(填序號)。

A-NH32QClD.CH4E.C2H6EN2

(1)所有的價層電子都參與形成共價鍵的是;

(2)只有一個價層電子參與形成共價鍵的是;

(3)最外層有未參與成鍵的電子對的是;

(4)既有σ鍵又有π鍵的是。

【答案】(1)D、E(2)C(3)A,B、C、F(4)F

(解析］NH3分子中N與3個H形成3個σ鍵,還有一對未成鍵電子;比0分子中O與2個H形成2個σ鍵,

還有兩對未成鍵電子;HCl分子中Cl與1個H形成1個σ健,還有三對未成鍵電子;CM分子中C與4個H形

成4個σ鍵,碳原子的4個價電子全部參與成鍵;C2%分子中C分別與3個H及另1個C形成4個σ鍵,碳原

子的4個價電子都參與成鍵;N2分子中兩個N原子之間形成1個σ鍵,2個兀鍵,還各有一對未成鍵電子。

14.(1)判斷1mo?下列含碳化合物中。鍵的數(shù)目。

①CCh;②乙醛;

(S)CH3COOH:④Co(NH2)2。

(2)已知CO和CN-與N2結(jié)構相似,CO分子內(nèi)◎鍵與兀鍵個數(shù)之比為oHCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目

之比為。

(3)C、H元素形成的某化合物分子中共有16個電子,該分子中σ鍵與π鍵的個數(shù)比為。

24

【答案】⑴①2NAX10")②6NAX10")③7NAX1(F)(4)77VA×10)(2)1：2I：1(3)5：1

【解析】(1)4種化合物的結(jié)構簡式或結(jié)構式分別為O=C=O,

CH3-C-H,CH3-C-OH,

H2N-C-NH2,雙鍵中有一個σ鍵和一個π鍵,單鍵全部是σ鍵。

(2)N2的結(jié)構式為N=N,推知CO結(jié)構式為00,含有1個Q鍵、2個兀鍵;CN結(jié)構式為［ON「.HCN分子

結(jié)構式為H-C≡N,HCN分子中σ鍵與π鍵均為2個。

(3)設分子式為J,H“,則6∕"+n=16,解之得團=2,〃=4,即C2H4,結(jié)構式為HHo單鍵為σ鍵,雙鍵有1

個G鍵和1個兀鍵,所以一個C2H4分子中共含有5個σ鍵和1個兀鍵。

15.(2022?全國?高二專題練習)按要求回答問題

(1)1molHCHO分子中含有σ鍵的數(shù)目為NA?

(2)CS2分子中，共價鍵的類型有。

(3)Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4-1molNi(CO)4中含有molσ鍵。

(4)石墨烯是一種由單層碳原子構成的平面結(jié)構新型材料，圖中，1號C與相鄰C形成σ鍵的個數(shù)為。

石墨烯結(jié)構

【答案】(1)3

(2)σ鍵、π鍵

【解析】⑴

HCHO的結(jié)構式為H—C-H,則1moιHCHO分子中含有3mol0鍵；故ImOlHCHO分子中含有σ鍵的

數(shù)目為3NA;

(2)

CS2分子中，C與S原子形成雙鍵，每個雙鍵都是含有1個σ鍵和1個π鍵，則含有的共價鍵類型為◎鍵和

π鍵；

(3)

CO分子的電子式為：G：O：,故1個CC)分子中存在1個σ鍵，而Ni(CO)4中Ni與Co