第05讲 化学键和共价键（复习讲义）（上海专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第05讲 化学键和共价键 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 化学键 知识点1 化学键及其分类 知识点2 电子式 知识点3 化学键与物质类别的关系 知识点4 共价键的本质、特征和分类 考向1 化学键的分类 考向2 共价键与物质类别的关系 考点二 共价键及其分类 知识点1 共价键的本质、特征和分类 知识点2 σ键与π键 知识点3 极性键与非极性键的判断 知识点4 共价键的键参数及其应用 考向1 共价键类别与判断 【思维建模】σ键比π键判断方法 考向2 键参数 考向3 常见物质的键角及分子构型 【思维建模】比较键角大小的思维模型 04 考点要求 考查形式 2025年 2024年 化学键 非选择题 —— 上海卷T三，1 共价键 非选择题 上海卷T一，4 —— 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，自2024年以来上海高考化学试题采用新的命题形式，共五个大题，均为非选择题，对化学键、共价键均有所涉及，重点考查化学键的类型判断、共价键的类型(σ键和π键)等。 2．从命题思路上看，预测新的一年高考，将以典型元素化合物、新材料、新技术为背景为载体，化学键、共价键将嵌入元素及化合物、物质结构与性质等大题中进行考查，考查分析解决问题能力，关注能用键能、键长、键角等微观结构探析简单分子的某些性质。 复习目标： 1．能从微观角度分析形成共价键的微粒、类型及本质，能辨识物质中含有的共价键。 2．理解σ键和π键的区别，建立σ键和π键的思维模型，能判断分子中σ键和π键的存在及个数。 3．了解共价键键参数的含义，能用键能、键长、键角等微观结构探析简单分子的某些性质。 ( ) 考点一 化学键 知识点1 化学键及其分类 1．化学键的概念：使离子相结合或原子相结合的强烈作用力。根据成键粒子和粒子间的相互作用，可分为离子键和共价键。 2．化学键的分类 3．离子键、共价键、金属键 (1)概念 ①离子键：带相反电荷离子之间的强烈相互作用。 ②共价键：原子间通过共用电子对所形成的强烈相互作用。 ③金属键：金属阳离子、自由电子所形成的强烈相互作用。 (2)对比 离子键 共价键 金属键 成键粒子 阴、阳离子 原子 金属阳离子、自由电子 成键实质 阴、阳离子的静电作用(不是静电吸引) 共用电子对与成键原子间的电性作用 金属阳离子与自由电子间的电性作用 方向性与饱和性　 无方向性；无饱和性 有方向性；有饱和性 无方向性；无饱和性 成键表征符号 电子式(例CaCl2形成过程电子式为)： HCl结构式为：H—Cl HCl形成过程电子式为： 无 形成条件 通常活泼金属与活泼非金属经电子得失，形成离子键；铵根离子与酸根离子之间形成离子键 同种元素原子之间成非极性键 不同种元素原子之间成极性键 金属原子之间形成金属键 形成的物质　 离子化合物如NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、ZnSO4、NaOH等 非金属单质如H2、Cl2、N2(稀有气体除外)；某些共价化合物(如H2O2)或离子化合物(如Na2O2) 共价化合物如HCl、CO2、CH4或离子化合物如NaOH、NH4Cl 金属单质、合金 4．化学键类型的判断 (1)从物质构成角度判断 (2)从物质类别角度判断 物质类别 含化学键情况 非金属单质，如Cl2、N2、I2、P4、金刚石等 只有共价键 非金属元素构成的化合物，如H2SO4、CO2、NH3、HCl、CCl4、CS2等 活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如NaCl、CaCl2、K2O等 只有离子键 含有原子团的离子化合物，如Na2SO4、Ba(OH)2、NH4Cl、Na2O2等 既有离子键又有共价键 稀有气体，如Ne、Ar等 没有化学键 得分速记 (1)由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键，如AlCl3中Al—Cl键为共价键。 (2)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但多个原子间也可能形成离子键，如NH4Cl等。 (3)影响离子键强弱的因素是离子半径和所带电荷数：离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子键越强，熔、沸点越高。 (4)离子键中“静电作用”包括静电吸引和静电排斥，且二者达到平衡。 知识点2 电子式 1．原子的电子式：按照“上下左右”的顺序排最外层电子 原子 H Mg B C N O F Ne 电子式 2．简单阳离子的电子式：离子符号即为其电子式 3．简单的阴离子的电子式：最外层一般为8电子，通式为 原子 H－ N3－ O2－ F－ 电子式 4．共价分子的电子式的书写 共价分子电子书写步骤 画 标 补 结构式 共用电子对 各原子最外层所缺的电子数 第1步 第2步 第3步 分子 N2 O2 H2S H2O2 HCN SCl2 结构式 N≡N O＝O H－S－H H－O－O－H H－C≡N Cl－S－Cl 电子式 分子 NH3 CH4 CCl4 N2H4 CO2 HClO 结构式 O＝C＝O H－O－Cl 电子式 5．复杂的阴离子和阳离子(共价型离子)，中心原子一般为8个电子 离子 NH4+ H3O+ CH3+ NH2－ OH－ O22－ CN－ C22－ 电子式 ［］2－ 6．离子化合物的电子式：阴阳离子交替排列，不可合并 离子 Na2O MgCl2 Na2O2 KHS 电子式 离子 NaOH Na3N NH4Cl NaClO 电子式 7．用电子式表示化合物的形成过程 (1)离子化合物的形成 ①表现形式：原子的电子式→离子化合物的电子式 ②电子得失：用弯箭头表示电子的得失 ③实例： 离子化合物 用电子式表示离子化合物的形成过程 NaCl MgCl2 Na2O (2)共价化合物的形成 ①表现形式：原子的电子式→共价化合物的电子式 ②电子得失：不用画弯箭头表示 ③实例 共价化合物 用电子式表示共价化合物的形成过程 HCl H2O NH3 CH4 CO2 得分速记 电子式书写常见的6大误区 内容 实例 误区1 漏写未参与成键的电子 N2的电子式误写为，应写为 误区2 化合物类型不清楚，漏写或多写[ ]及错写电荷数 NaCl误写为，应写为；HF误写为，应写为 误区3 书写不规范，错写共用电子对 N2的电子式误写为或或应写为 误区4 不考虑原子间的结合顺序 HClO的电子式误写为，应写为 误区5 不考虑原子最外层有几个电子，均写成8电子结构 CH的电子式误写为，应写为 误区6 不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写 CaBr2的电子式应为； CaC2的电子式应为 知识点3 化学键与物质类别的关系 1．离子化合物与共价化合物 (1)离子化合物与共价化合物的比较 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 物质类别 ①强碱 ②绝大多数盐 ③金属氧化物 个例：NaH、CaC2、Mg3N2 ①含氧酸 ②弱碱 ③非金属气态氢化物 ④非金属氧化物 ⑤极少数盐，如AlCl3 ⑥多数有机物 (2)离子化合物和共价化合物的判断方法 2．化学键与物质类别的关系 (1)只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如SiO2、HCl、CH4等。 (2)只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质，如Cl2、P4、金刚石等。 (3)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如H2O2、C2H4等。 (4)只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CaCl2、NaCl等。 (5)既有离子键又有极性共价键的物质，如NaOH、K2SO4等；既有离子键又有非极性共价键的物质，如Na2O2等。 (6)仅由非金属元素形成的离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等。 (7)金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如AlCl3等。 3．化学键对物质性质的影响 (1)对物理性质的影响 ①金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高_，就是因为其中的共价键很强，破坏时需消耗很多的能量。 ②NaCl等部分离子化合物，也有很强的离子键，故熔点也较高_。 (2)对化学性质的影响 ①N2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2性质很稳定。 ②H2S、HI等分子中的共价键较弱，故它们受热时易分解。 (3)物质熔化、溶解时化学键的变化 ①离子化合物的溶解或熔化过程 离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。 ②共价化合物的溶解过程 A．有些共价化合物溶于水后，能与水反应，其分子内共价键被破坏，如CO2和SO2等。 B．有些共价化合物溶于水后，与水分子作用形成水合离子，从而发生电离，形成阴、阳离子，其分子内的共价键被破坏，如HCl、H2SO4等。 C．某些共价化合物溶于水后，其分子内的共价键不被破坏，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。 ③单质的溶解过程 某些活泼的非金属单质溶于水后，能与水反应，其分子内的共价键破坏，如Cl2、F2等。 考向1 化学键的分类 例1(2025·上海市闵行区高三一模调研)硼氢化钠(NaBH4)水解生成氢气：NaBH4(s)＋2H2O(l)=NaBO2(aq)+4H2(g) ΔH＜0，是一种环境友好的固体储氢材料。NaBO2溶液中存在的化学键有_____。(不定项) A．离子键 B．共价键 C．金属键 D．氢键 【答案】B 【解析】在NaBO2中存在着Na+与BO2-，两种离子之间是离子键， BO2-中B和O之间是共价键，但其在水溶液中完全电离，离子键被破坏，故选B。 【变式训练1·变载体】下列物质只含有共价键且其水溶液显酸性的是___________。 A．HCl B．NaHSO4 C．NH3 D．NaHCO3 【答案】A 【解析】A项，HCl 中只含共价键H-Cl，且水溶液呈酸性，A符合题意；B项，NaHSO4含有共价键和离子键，水溶液呈酸性，B不符合题意；C项，NH3只含共价键，水溶液呈碱性，C不符合题意；D项，NaHCO3含有共价键和离子键，水溶液呈碱性，D不符合题意；故选A。 【宏观辨识与微观探析】【变式训练2】 (2025·上海市浦东新区教学质量检测)2024年诺贝尔化学奖授予了利用AI设计蛋白质和预测结构的科学家们，利用AI模拟出的血红蛋白的部分结构如下图所示(表示蛋白质的其他部分)。 上图虚线框的结构中，含有_______。(不定项) A．σ键 B．键 C．配位键 D．离子键 【答案】AB 【解析】单键都是σ键，双键一个σ键、一个π键，因此含有σ键与π键，不含配位键和离子键，故故选：AB； 【新药物与学科知识结合】【变式训练3】(2024·上海市进才中学高三期中考试)配合物顺铂[Pt(NH3)2Cl2] (结构如图所示)是临床使用的第一代铂类抗癌药物。其抗癌机理为在铜转运蛋白的作用下，顺铂进入人体细胞发生水解，生成的[Pt(NH3)2(OH)Cl]与DNA结合，破坏DNA的结构，阻止癌细胞增殖。其同分异构体反铂不具有抗癌作用。嘌呤与顺铂反应机理如下所示： 鸟嘌呤与[Pt(NH3)2(OH)Cl]反应的产物中不含的化学键____________。 A．氢键 B．离子键 C．共价键 D．配位键 【答案】A 【解析】根据产物结构可知，与氯离子之间存在离子键，中N和Pt之间是配位键，根据其结构可知，其中存在离子键、共价键、配位键、氢键，但氢键不是化学键，故选A。 考向2 化学键与物质类别的关系 例2(2025·上海长宁区二模)CaC2俗称电石，该化合物中存在的化学键类型为_______。(不定项)。 A. 离子键 B. 极性共价键 C. 非极性共价键 D. 配位键 【答案】AC 【解析】电石属于离子化合物，存在离子键，还存在碳碳非极性共价键。 思维建模 化学键的判断方法 (1)含有共价键的分子不一定是共价化合物。例如H2、O2等单质。 (2)含有共价键的化合物不一定是共价化合物。例如NaOH、Na2O2。 (3)离子化合物中可能含有共价键，共价化合物中一定不含离子键，只有共价键。 【变式训练1·变载体】下列各组中每种物质都既有离子键又有共价键的一组是___________。 A．NaOH、H2SO4、Na2O2 B．MgO、Na2SO4、HNO3 C．NH4Cl、KOH、Na3PO4 D．HCl、Al2O3、MgCl2 【答案】C 【解析】A项，NaOH中钠离子与氢氧根离子之间为离子键，氢氧根离子中氢原子与氧原子之间为共价键，H2SO4分子中均为共价键，Na2O2中钠离子与过氧根离子之间为离子键，过氧根离子中氧原子之间为共价键，A不符合题意；B项，MgO由镁离子与氧离子构成，仅含离子键，Na2SO4中含离子键和共价键，HNO3分子中仅含共价键，B不符合题意；C项，NH4Cl中铵根离子与氯离子之间为离子键，铵根离子内部N原子与H原子之间形成共价键，KOH中钾离子与氢氧根离子之间形成离子键，O原子与H原子之间形成共价键，Na3PO4中钠离子与磷酸根离子之间形成离子键，P与O原子之间形成共价键，C符合题意；D项，HCl中仅含共价键，Al2O3和MgCl2中均仅含离子键，D不符合题意；故选C。 【变式训练2·变载体】(2025·上海南洋中学高二期中)尿素[CO(NH2)2]是一种优秀氮肥。 (1)尿素分子内存在的化学键有 。 A．非极性键 B．离子键 C．氢键 D．极性键 (2)其中σ键和π键数目之比为 。 【答案】(1)D (2)7：1 【解析】(1)根据尿素[CO(NH2)2]的结构式：，可知其中含有的化学键有：极性共价键；不含离子键、非极性共价键，氢键不属于化学键；则四个答案中，符合条件的选项为D；(2)在中，C=O键存在1个π键和1个σ键，其余的C-N键和N-H键都属于σ键，则在尿素中的σ键和π键数目之比为7：1。 【变式训练3·变题型】下面是同学们熟悉的物质：①O2；②金刚石；③NaBr；④H2SO4；⑤Na2CO3；⑥NH4Cl；⑦NaHSO4；⑧Ne；⑨Na2O2；⑩NaOH。 (1)这些物质中，只含有共价键的是________(填序号，下同)；只含有离子键的是__________；既含有共价键又含有离子键的是________________；不存在化学键的是________；属于共价化合物的是________；属于离子化合物的是________。 (2)将NaHSO4溶于水，破坏了NaHSO4中的________，写出其电离方程式：________________________； NaHSO4在熔融状态下电离，破坏了NaHSO4中的________，写出其电离方程式：___________________。 【答案】(1)①②④ ③ ⑤⑥⑦⑨⑩ ⑧ ④ ③⑤⑥⑦⑨⑩ (2)离子键和共价键 NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO42- 离子键 NaHSO4===Na＋＋HSO4-。 【解析】(1)O2、金刚石中只含有共价键；H2SO4中只含有共价键，是共价化合物；NaBr中只含有离子键，是离子化合物；Na2CO3、NH4Cl、NaHSO4、Na2O2、NaOH都是既含有离子键又含有共价键的离子化合物；稀有气体Ne是单原子分子，不含任何化学键。(2)NaHSO4溶于水电离时，Na＋与HSO4-之间的离子键被破坏，HSO4-中H＋与SO42-之间的共价键也被破坏；而在熔融状态电离时只破坏离子键。 ( ) 考点二 共价键的形成与性质 知识点1 共价键的形成与本质 概念 原子间通过共用电子形成的化学键 本质 高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用 形成元素 通常电负性相同或差值小的非金属元素原子形成共价键 表示方法 ①用一条短线表示一对共用电子所形成的共价键，如H—H ②用“===”表示原子间共用两对电子所形成的共价键，如C=C ③用“≡”表示原子间共用三对电子所形成的共价键，如C≡C 知识点2 共价键的特征 特征 概念 作用 饱和性 每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的 共价键的饱和性决定着原子形成分子时互相结合的数量关系 方向性 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。在形成共价键时，原子轨道重叠得愈多，电子在核间出现的概率愈大，所形成的共价键就愈牢固 共价键的方向性决定分子的空间构型 知识点3 共价键的类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类) 1．σ键 形成 由两个原子的s轨道或p轨道“头碰头”重叠形成： 类型 s-s型(H2) s轨道“头碰头”重叠，形成s-s σ键。s轨道和s轨道在任何方向上均能达到最大重叠，因此无方向性； s-p型(HCl) s轨道与p轨道与“头碰头”重叠，形成s-p σ键。(可以是s-px/py/pz) p-p型(Cl2) p轨道与p轨道与“头碰头”重叠，形成p-p σ键。 特征 以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作(“头碰头”重叠)，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称；σ键的强度较大 2．π键 形成 由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成： 或 p-p π键 特征 π键的电子云具有镜面对称性，即每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像(“肩并肩”重叠)；π键不能旋转；不如σ键牢固，较易断裂。 3．大π键的简介 (1)简介：大π键一般是三个或更多个原子间形成的，是未杂化轨道中原子轨道“肩并肩”重叠形成的π键。 (2)表达式：Π。其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数。 (3)一般判断：对于多电子的粒子，若中心原子的杂化不是sp3杂化，中心原子与配位原子可能形成大π键。 (4)示例：Π，CH2==CH—CH==CH2：Π，NO：Π，SO2：Π，O3：Π，CO：Π。 苯分子中的6个碳原子都以σ键与氢原子结合，每个碳原子再以2个σ键与其他碳原子结合，形成了一个以6个碳原子为中心的大π键，这种结构使任意两个相邻碳原子间共价键的键能和核间距离完全相同 得分速记 判断σ键、π键的一般规律 ①优先原则：对于确定的两个原子，成键时优先形成σ键。这是因为形成π键时原子轨道的重叠程度较小，不如形成σ键稳定。如氮分子中含有一个σ键和两个π键。 ②单双键原则：共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键、一个π键；共价三键由一个σ键和两个π键组成。 常见分子中的键型和数目 分子 N2 HCN COS C2H4 C2H2 结构式 H—C三N O=C=S H-C三C-H 键型、数目 1个键 2个键 2个键 2个键 2个键 2个键 5个键 1个键 3个键 2个键 知识点4 极性键与非极性键 1．分类依据：共用电子对的偏移程度 2．极性键和非极性键的比较 分类 极性共价键 非极性共价键 成键原子 不同元素原子 相同元素原子 电子对 发生偏移 不发生偏移 成键原子的电性 一个原子呈正电性(δ＋)，一个原子呈负电性(δ－) 呈电中性 3．极性强弱：成键元素的电负性差别越大，共用电子对偏移程度越大，极性越强。 4．键的极性对化学性质的影响 (1)共价键的极性越强，键的活泼性也越强，容易发生断裂，易发生相关的化学反应。 (2)成键元素的原子吸引电子能力越强，电负性越大，共价键的极性就越强，在化学反应中该分子的反应活性越强，在化学反应中越容易断裂。 5．键的极性对羧酸酸性的影响 (1)三氟乙酸与三氯乙酸的酸性强弱 ①酸性强弱 三氟乙酸＞三氯乙酸 ②原因 电负性：F＞Cl极性：F－C＞Cl－C极性：F3C－＞Cl3C－羟基极性：三氟乙酸＞三氯乙酸 (2)甲酸、乙酸和丙酸的酸性强弱 ①酸性强弱 甲酸＞乙酸＞丙酸 ②原因 烷基(－R)是推电子基团，烷基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基极性越小，羧酸的酸性越弱。随着烷基加长，酸性差异越来越小 得分速记 极性键与非极性键 实例 H2：、Cl2： HCl： 类型 非极性键共价键(非极性键) 极性键共价键(极性键) 构成元素 同种元素 不同种元素 成键特点 电子对不偏移 电子对偏移(偏向氯原子，偏离氢原子) 原子电性 成键原子不显电性 一方显正电性(H)，一方显负电性(Cl) 知识点4 共价键的键参数 1．键能 (1)概念：气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。它通常是298.15 K、100 kPa条件下的标准值，单位是kJ·mol－1。1 mol 气态AB 分子分解成气态A原子和气态 B 原子所需要的能量称为A—B 键的键能，用 EA—B 来表示。如：H2(g)== 2H(g) EH—H = 436 kJ·mol—1 (2)特点：一般而言，键能越大，断键时所需要的能量越大，键越牢固，由该键构成的分子越稳定。例如： 化学键 H—F H—Cl H—Br H—I 键能(kJ/mol) 568 431.8 366 298.7 由此可判断稳定性：HF>HCl>HBr>HI。 (3)应用： ①判断共价键的稳定性：原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，释放能量越多，所形成的共价键键能越大，共价键越稳定。 ②判断分子的稳定性：一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。 ③利用键能计算反应热：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能 2．键长 (1)概念：构成化学键的两个原子的核间距，因此原子半径决定共价键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。 (2)应用：共价键的键长越 短，往往键能越大，表明共价键越稳定，反之亦然。 得分速记 共价键的键长的比较 (1)看有成键原子上是否都有孤对电子 ①无孤对电子：只看成键原子的半径之和 ②有孤对电子：还要看孤对电子之间的排斥作用 ③键长比较 微粒组 键长长短 NH3和PH3 N－H＜P－H 金刚石和晶体硅 C－C＜Si－Si 稳定性：H2O2＜N2H4＜CH3CH3 O－O＞N－N＞C－C O2、O2－、O2+、O22－ 氧氧键：O22－＞O2－＞O2＞O2+ (2)看能否形成键：形成键使键长变短 ①乙烷、苯和乙烯：C－C＞特殊键＞C＝C ②金刚石和石墨中的碳碳键：金刚石＜石墨 ③SO3的三聚体环状结构，键长：a＞b() 3．键角 (1)概念：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。 (2)应用：在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性，因此键角影响着共价分子的空间结构。 (3)常见分子空间结构与键角 分子的空间结构 键角 实例 正四面体形 109°28′ CH4() 60° P4() 平面形 120° BF3() 三角锥形 107° NH3() V形(角形) 105° H2O() 直线形 180° CO2() 得分速记 (1)中心原子和配位原子均相同：中心原子上孤电子对越多，孤电子对键角的压缩作用越大，键角越小 ①∠H－O－H：H2O＜H3O+ ②∠H－N－H：NH2－＜NH3＜［Zn(NH3)6］2+ ③∠H－C－H：CH3+＞－CH3＞CH3－ ④∠O－N－O：NO2+＞NO2＞NO2－ (2)中心原子不同或配位原子不完全相同 ①中心原子电负性大：中心原子对键角的拉伸作用越大，键角越大 ②配位原子电负性大：配位原子对键角的压缩作用越大，键角越小 ③NH3和PH3中：∠H－N－H＞∠H－P－H ④H2S和H2O中：∠H－S－H＜∠H－O－H ⑤NCl3和NF3中：∠Cl－N－Cl＞∠F－N－F ⑥HCHO和COCl2中：∠H－C－H＞∠Cl－C－Cl 考向1 共价键的分类及判断 例1(2024·上海市南汇中学高三期中考试)下列关于共价键的说法正确的是____________。 A．氯化氢的分子式是HCl而不是H2Cl，是由共价键的方向性决定的 B．H3O+的存在说明共价键不具有饱和性 C．C-H键的极性比C-Cl键的极性弱 D．s电子与s电子间形成的键一定是σ键，p电子与p电子间形成的键一定是π键 【答案】C 【解析】A项，HCl分子中，氢原子和氯原子都只有一个未成对电子，因此它们只能形成一个共价键，形成HCl分子‌而不是H2Cl，与共价键的饱和性有关，A错误；B项，H3O+的存在是由于H3O+中O与H+形成了配位键，氧原子单独提供电子对成键，照样符合共价键的饱和性，故B错误；C项，C和H的电负性差异较小，C和Cl的电负性差异较大，则C-H键的极性比C-Cl键的极性弱‌， C正确；D项，s电子与s电子间形成的键一定是σ键，p电子云与p电子云“头碰头”重叠也可以形成σ键，D错误；故选C。 思维建模 σ键比π键判断方法 (1)以形成σ键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子可以绕轴旋转，并不破坏σ键的结构;以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子并不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键的结构。 (2)一般情况下，σ键比π键牢固，但并不是所有分子中的σ键都比π键牢固(例如：N2)。 (3)并不是所有的分子都含有σ键，如稀有气体分子。 (4)不存在s-s π键、s-p π键等。 (5)分子中存在π键，则一定存在σ键，但若存在σ键，则不一定存在π键。 【变式训练1·变载体】 (2025·上海市闵行区二模)CuSO4溶液中通入过量氨气可生成[Cu(NH3)4(H2O)2]2+，其结构如下图所示。 1 mol [Cu(NH3)4(H2O)2]2+中含有_______个σ键。 【答案】22NA 【解析】1个NH3有3个σ键，4个NH3含有σ键为个，1个H2O有2个σ键，2个H2O含有σ键为个，配位键为σ键，1个[Cu(NH3)4(H2O)2]2+共有6个配位键，则1 mol [Cu(NH3)4(H2O)2]2+中含有22NA个σ键。 【变式训练2·变载体】人们为了营养肌肤，往往需要搽用护肤品。在所有的护肤品中都含有保湿的甘油(丙三醇)，已知其结构简式为CH2OHCHOHCH2OH。以下对甘油分子的叙述中，正确的是___________。 A．分子中只含有极性键 B．分子中只含有非极性键 C．分子中既含有σ键又含有π键 D．分子中既含有极性键又含有非极性键 【答案】D 【解析】在甘油分子中，碳原子之间、碳原子与氧原子、碳原子与氢原子、氧原子与氢原子之间都是共价单键，故分子中只含有σ键，C错误；分子中含有极性键(C—H键、O—H键)又含有非极性键(C—C)，因此A、B错误，D正确。 【变式训练3·变考法】设NA为阿伏加德罗常数的值。下列关于常见分子中σ键、π键的判断正确的是___________。 A．C22-与O22+结构相似，1 mol O22+中含有的π键数目为2NA B．CO与N2结构相似，CO分子中σ键与π键数目之比为2∶1 C．CN-与N2结构相似，CH2=CHCN分子中σ键与π键数目之比为1∶1 D．已知反应N2O4(l)+2N2H4(l)= 3N2(g)+4H2O(l)，若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键数目为6NA 【答案】A 【解析】C22-与O22+结构相似，所以一个O22+中含有一个三键，因此1 molO22+中含有2NA个π键，A正确；CO与N2结构相似，则一个CO分子中含有一个三键，分子中σ键与π键数目之比为1∶2，B错误；CN-与N2结构相似，1个CH2=CHCN分子中含有一个C=C键和一个C≡N键，因此1个CH2=CHCN分子中含有6个σ键和3个π键，σ键与π键的数目之比为2∶1，C错误；若该反应中有4 mol N—H键断裂，即1 m 考向2 键参数 例2键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是___________。 A．H—F的键长是H—X(X表示卤族元素)中最长的 B．水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180° C．分子中通常键能越大，键长越短，分子越稳定 D．碳碳三键和碳碳双键的键能分别是单键键能的3倍和2倍 【答案】C 【解析】A项，卤族元素中F的原子半径最小，则H—F的键长是H—X中最短的，A项错误；B项，水分子的结构式为H—O—H，H2O中中心原子O上的孤电子对数为×(6-2×1)=2、σ键电子对数为2、价层电子对数为4，H2O分子的空间结构为V形，分子中键角为105°，B项错误；C项，分子中通常键长越短、键能越大，分子越稳定，C项正确；D项，碳碳三键中含2个π键和1个σ键，碳碳双键中含1个π键和1个σ键，其中π键弱于σ键，故碳碳三键的键能比单键键能的3倍小，碳碳双键的键能比单键键能的2倍小，D项错误；故选C。 思维建模 键参数与分子性质的关系 【变式训练1·变载体】下列与键参数有关的说法中错误的是___________。 A．键角：CO2＞H2O＞CH4 B．键长： C．键能： D．结构相似的分子，共价键的键能越大，分子通常越稳定 【答案】A 【解析】A项，CO2的键角为，CH4的键角为，H2O的键角为，A项错误；B项，同周期主族元素从左至右，原子半径逐渐减小，因此键长：，B项正确；C项，同主族元素从上至下，原子半径逐渐增大，因此键长：，而键长越短，键能越大，因此键能：，C项正确；D项，结构相似的分子，共价键的键能越大，共价键越难断裂，分子通常越稳定，D项正确；故选A。 【变式训练2·变载体】键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是___________。 A．键角是描述分子空间构型的重要参数 B．因为H—O键的键能小于H—F键的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱 C．水分子可表示为H—O—H，分子中的键角为180° D．H—O键的键能为463 kJ·mol－1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×463 kJ 【答案】A 【解析】H—O键、H—F键的键能依次增大，意味着形成这些键时放出的能量依次增大，化学键越来越稳定，O2、F2与H2反应的能力逐渐增强，B项错误；水分子呈V形，键角为104.5°，C项错误；D项中H—O键的键能为463 kJ·mol－1，指的是断开1 mol H—O键形成气态氢原子和气态氧原子所需吸收的能量为463 kJ，18 g H2O即1 mol H2O中含2 mol H—O键，断开时需吸收2×463 kJ的能量形成气态氢原子和气态氧原子，再进一步形成H2和O2时，还需释放出一部分能量，故D项错误。 【变式训练3·变考法】已知键能、键长部分数据如下表： 共价键 键能(kJ·mol−1) 242.7 193.7 152.7 567 431.8 366 298.7 462.8 键长 19 228 266 共价键 键能(kJ·mol−1) 347.7 615 812 413.4 390.8 607 142 497.3 键长 154 133 120 109 101 (1)下列推断正确的是___________(填字母，下同)。 A．稳定性： B．氧化性： C．沸点： D．还原性： (2)下列有关推断正确的是___________。 A．同种元素形成的共价键，稳定性：三键＞双键＞单键 B．同种元素形成的双键键能一定小于单键的2倍 C．键长越短，键能一定越大 D．氢化物的键能越大，其稳定性一定越强 (3)在表中所给键中，键长最短的是 ，最长的是 ；键的键长 (填“大于”“小于”或“等于”)键的键长。 【答案】(1)ACD (2)A (3)HF HI 大于 【解析】(1)A项，根据题表中数据，同主族元素气态氢化物的键能从上至下逐渐减小，稳定性逐渐减弱，A正确；B项，从键能看，氯气、溴单质、碘单质的稳定性逐渐减弱，由原子结构知，氧化性也逐渐减弱，B错误；C项，在常温下，H2O为液态，NH3为气态，则H2O的沸点比H2O高，C正确；D项，非金属单质的氧化性越强，其对应阴离子的还原性越弱，氧化性：，还原性：，D正确；故选ACD。(2)A项，由碳碳键的数据可知，同种元素形成的共价键，稳定性：三键＞双键＞单键，A正确；B项，由O-O键、O=O键的键能知，同种元素形成的双键键能不一定小于单键的2倍，B错误；C项，C-H键的键长大于N-H键的键长，但是N-H键的键能反而较小，C错误；D项，由C-H、N-H键的键能知，CH4的键能较大，而稳定性较弱，D错误；故选A。(3)由表格数据可知，在表中所给H-X键中，键能越大、键长越短，则键长最短的是HF，最长的是HI，O-O键的键能小于O=O键的键能，则O-O键的键长大于O=O键的键长。 考向3 常见物质的键角及分子构型 例3(2025·上海松江区二模)氨硼烷(H3NBH3)是一种高性能化学储氢材料，H3NBH3中H-N-H的键角___________NH3中H-N-H的键角(填“ > ”或“ < ”)，理由是___________。 【答案】 > H3NBH3中N原子无孤电子对，NH3中的N原子有孤电子对，孤电子对对成键电子对斥力大于成键电子对之间斥力 【解析】H3NBH3中N原子无孤电子对，NH3中的N原子有孤电子对，孤电子对对成键电子对斥力大于成键电子对之间斥力，H3NBH3中H-N-H的键角>NH3中H-N-H的键角； 思维建模 比较键角大小的思维模型 (1)杂化轨道类型不同：sp＞sp2＞sp3。 (2) (3)在同一分子中，π键电子斥力大，键角大。 (4)常见物质的键角及分子构型 分子 键角 空间构型 CO2 180° 直线形 H2O 104.5° V形 NH3 107.3° 三角锥形 BF3 120° 平面三角形 CH4 109°28′ 正四面体形 【变式训练1·变考法】下列微粒中键角最大的是___________。 A．NH3 B．NF3 C．H3O+ D．PH3 【答案】C 【解析】NH3、NF3、H3O+、PH3中心原子杂化方式相同，都为sp3，都有一对孤对电子，电负性：F＞O＞N＞P＞H，NH3共用电子对偏向N，H3O+共用电子对偏向O，NF3中共用电子对偏向F，当相邻的两个成键电子对更靠近中心原子时、相互间的斥力会增大、键角大；反之，当相邻的两个成键电子对远离中心原子时、相互间的斥力会变小、键角小，因此键角；H3O+＞NH3＞PH3＞NF3，H3O+键角最大；故选C。 【变式训练2·变考法】下列有关键角与分子空间构型的说法不正确的是___________。 A．键角为180°的分子，空间构型是直线形 B．键角为120°的分子，空间构型是平面三角形 C．键角为60°的分子，空间构型可能是正四面体形 D．键角为90°～109°28'之间的分子，空间构型可能是V形 【答案】B 【解析】A项，键角为180°的分子，空间构型是直线形，例如CO2分子是直线型分子，A项正确；B项，苯分子的空间构型是平面正六边形分子，键角为120゜，B项错误；C项，白磷分子的键角为60°，空间构型为正四面体形，C项正确；D项，水分子的键角为104.5°，空间构型为V形，D项正确。故选B。 【变式训练3·变题型】(2025·上海市浦东新区教学质量检测)2024年诺贝尔化学奖授予了利用AI设计蛋白质和预测结构的科学家们，利用AI模拟出的血红蛋白的部分结构如下图所示(表示蛋白质的其他部分)。 上图中键角为，介于(H2S键角)和(CH4键角)之间，请从价层电子对互斥理论的角度解释原因。_______。 【答案】物质中的S原子和C原子都是sp3杂化，S的价层电子对数为4，其中血红蛋白的部分结构中S原子有2个孤电子对，因为孤电子对的排斥力更大，所以键角小于CH4的键角。H2S中S原子价层电子对数也为4，孤电子对数也为2，但因为氢原子体积较小，不如血红蛋白的部分结构中S上连的两个基团间的排斥力大，故H2S中键角更小 【解析】图中物质中的S原子和C原子都是sp3杂化，S形成2个价键，S的价层电子对数为4，其中血红蛋白的部分结构中S原子有2个孤电子对，因为孤电子对的排斥力更大，所以键角小于CH4的键角。H2S中S原子价层电子对数也为4，孤电子对数也为2，但因为氢原子体积较小，不如血红蛋白的部分结构中S上连的两个基团间的排斥力大，故H2S中键角更小。 1．(2025·上海卷T一，4)1mol分了中σ键的数目为_______。 A．7 B．12 C．13 D．14 【答案】C 【解析】单键都是σ键，双键中含1个σ键和1个π键，由图易得1mol分子中键的数目为13NA，故选C。 2．(2024·上海卷T三，1)已知可二聚为下图的二聚体： (1)该二聚体中存在的化学键类型为_______。 A．极性键 B．非极性键 C．离子键 D．金属键 (2)将该二聚体溶于生成(结构如图所示)，已知其配离子为四面体形，中心原子杂化方式为 ，其中配体是 ，该配合物中有键 。 【答案】(1)A (2)sp3 CH3CN 14 【解析】(1)从图中可知，该二聚体中Br和Al之间以极性键相连，该二聚体中存在的化学键类型为极性键，故选A。(2)该配离子中，中心原子Al形成4条单键，杂化方式为sp3杂化，其中N原子提供一对孤电子对，配体为CH3CN，1个该配合物中含有12条单键，2条碳氮三键，其中碳氮三键中有1条σ键，因此1mol该配合物中σ键数量为14mol。 3．(2025·北京卷，15)(2)NH3分子中H-N-H键角小于109°28′，从结构角度解释原因： 。 【答案】(2)CH4中碳原子的价层电子对数为4，孤电子对数为0；NH3中氮原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1；孤电子对对成键电子对的排斥能力大于成键电子对对成键电子对的排斥能力，CH4分子中H-C-H的键角为109°28′，故NH3分子中H-N-H的键角小于109°28′ 【解析】(2)CH4中碳原子的价层电子对数为4，孤电子对数为0；NH3中氮原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1；孤电子对对成键电子对的排斥能力大于成键电子对对成键电子对的排斥能力，CH4分子中H-C-H的键角为109°28′，故NH3分子中H-N-H的键角小于109°28′。 4．(2025•山东卷，7，2分)用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是_______。 A．NaN3的水溶液显碱性 B．N3-的空间构型为V形 C．NaN3为含有共价键的离子化合物 D．N3-的中心N原子所有价电子均参与成键 【答案】B 【解析】A项，NaN3是强碱(NaOH)和弱酸(HN3)形成的盐，N3-水解生成OH-，溶液显碱性，A正确；B项，N3-与CO2是等电子体，两者结构相似 ，其中心原子均为sp杂化，其电空间构型均为直线型，而非V形，B错误；C项，NaN3为离子化合物(Na+与N3-通过离子键结合)，N3-内部三个N原子以共价键连接，C正确；D项，中心N原子通过sp杂化形成两个双键，无孤电子对，所有价电子参与成键，D正确。故选B。 5．(2025·重庆卷，7，3分)三种氮氧化物的结构如下所示： 下列说法正确的是_______。 A．氮氮键键能：N2O＞N2O3 B．熔点：N2O3＞N2O4 C．分子的极性：N2O4＞N2O D．N-N-O的键角：a＞b 【答案】A 【解析】A项，由图中数据可知，氮氮键的键长：N2O＜N2O3，则氮氮键的键能：N2O＞N2O3，A正确；B项，二者均为分子构成的物质，分子间作用力：N2O3＜N2O4，熔点：N2O3＜N2O4，B错误；C项，N2O4为对称的平面结构，极性较弱，而N2O结构不对称，正负电荷中心不能重合，属于典型的极性分子，故分子极性：N2O4＜N2O，C错误；D项，N2O3结构为O=N-NO2，中心原子N存在对孤对电子，中心原子N为sp2杂化，受孤对电子影响，键角略小于120°；而N2O4中心原子N的孤对电子为，价电子数为3，也是sp2杂化，没有孤对电子的影响，故键角a＜b，D错误；故选A。 23 / 24 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第05讲 化学键和共价键 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 化学键 知识点1 化学键及其分类 知识点2 电子式 知识点3 化学键与物质类别的关系 知识点4 共价键的本质、特征和分类 考向1 化学键的分类 考向2 共价键与物质类别的关系 考点二 共价键及其分类 知识点1 共价键的本质、特征和分类 知识点2 σ键与π键 知识点3 极性键与非极性键的判断 知识点4 共价键的键参数及其应用 考向1 共价键类别与判断 【思维建模】σ键比π键判断方法 考向2 键参数 考向3 常见物质的键角及分子构型 【思维建模】比较键角大小的思维模型 04 考点要求 考查形式 2025年 2024年 化学键 非选择题 —— 上海卷T三，1 共价键 非选择题 上海卷T一，4 —— 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，自2024年以来上海高考化学试题采用新的命题形式，共五个大题，均为非选择题，对化学键、共价键均有所涉及，重点考查化学键的类型判断、共价键的类型(σ键和π键)等。 2．从命题思路上看，预测新的一年高考，将以典型元素化合物、新材料、新技术为背景为载体，化学键、共价键将嵌入元素及化合物、物质结构与性质等大题中进行考查，考查分析解决问题能力，关注能用键能、键长、键角等微观结构探析简单分子的某些性质。 复习目标： 1．能从微观角度分析形成共价键的微粒、类型及本质，能辨识物质中含有的共价键。 2．理解σ键和π键的区别，建立σ键和π键的思维模型，能判断分子中σ键和π键的存在及个数。 3．了解共价键键参数的含义，能用键能、键长、键角等微观结构探析简单分子的某些性质。 ( ) 考点一 化学键 知识点1 化学键及其分类 1．化学键的概念：使离子相结合或原子相结合的________________。根据成键粒子和粒子间的相互作用，可分为________键和________键。 2．化学键的分类 3．离子键、共价键、金属键 (1)概念 ①离子键：带相反电荷离子之间的________________________。 ②共价键：原子间通过________________所形成的强烈相互作用。 ③金属键：金属阳离子、自由电子所形成的强烈相互作用。 (2)对比 离子键 共价键 金属键 成键粒子 ___________ ________ _______、________ 成键实质 阴、阳离子的________ (不是静电吸引) 共用电子对与成键原子间的________作用 金属阳离子与自由电子间的________作用 方向性与饱和性　 ____方向性；无饱和性 ____方向性；____饱和性 ____方向性；__饱和性 成键表征符号 电子式(例CaCl2形成过程电子式为)： HCl结构式为：________， HCl形成过程电子式为：____________ 无 形成条件 通常活泼________与活泼________经电子得失，形成离子键；铵根离子与酸根离子之间形成离子键 ________元素原子之间成非极性键 ________元素原子之间成极性键 ________原子之间形成金属键 形成的物质　 离子化合物如NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、ZnSO4、NaOH等 非金属单质如H2、Cl2、N2(稀有气体除外)；某些共价化合物(如H2O2)或离子化合物(如Na2O2) 共价化合物如HCl、CO2、CH4或离子化合物如NaOH、NH4Cl _______________ 4．化学键类型的判断 (1)从物质构成角度判断 (2)从物质类别角度判断 物质类别 含化学键情况 非金属单质，如Cl2、N2、I2、P4、金刚石等 只有________ 非金属元素构成的化合物，如H2SO4、CO2、NH3、HCl、CCl4、CS2等 活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如NaCl、CaCl2、K2O等 只有________ 含有原子团的离子化合物，如Na2SO4、Ba(OH)2、NH4Cl、Na2O2等 既有________键又有________ 稀有气体，如Ne、Ar等 没有________键 得分速记 (1)由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键，如AlCl3中Al—Cl键为共价键。 (2)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但多个原子间也可能形成离子键，如NH4Cl等。 (3)影响离子键强弱的因素是离子半径和所带电荷数：离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子键越强，熔、沸点越高。 (4)离子键中“静电作用”包括静电吸引和静电排斥，且二者达到平衡。 知识点2 电子式 1．原子的电子式：按照“上下左右”的顺序排最外层电子 原子 H Mg B C N O F Ne 电子式 ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______ 2．简单阳离子的电子式：离子符号即为其电子式 3．简单的阴离子的电子式：最外层一般为8电子，通式为 原子 H－ N3－ O2－ F－ 电子式 ______ ______ ______ ______ 4．共价分子的电子式的书写 共价分子电子书写步骤 画 标 补 结构式 共用电子对 各原子最外层所缺的电子数 第1步 第2步 第3步 分子 N2 O2 H2S H2O2 HCN SCl2 结构式 N≡N O＝O H－S－H H－O－O－H H－C≡N Cl－S－Cl 电子式 ______ ______ ______ ______ ______ ______ 分子 NH3 CH4 CCl4 N2H4 CO2 HClO 结构式 O＝C＝O H－O－Cl 电子式 ______ ______ ______ ______ ______ ______ 5．复杂的阴离子和阳离子(共价型离子)，中心原子一般为8个电子 离子 NH4+ H3O+ CH3+ NH2－ OH－ O22－ CN－ C22－ 电子式 ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______ 6．离子化合物的电子式：阴阳离子交替排列，不可合并 离子 Na2O MgCl2 Na2O2 KHS 电子式 __________ __________ __________ __________ 离子 NaOH Na3N NH4Cl NaClO 电子式 __________ __________ __________ __________ 7．用电子式表示化合物的形成过程 (1)离子化合物的形成 ①表现形式：原子的电子式→离子化合物的电子式 ②电子得失：用__________表示电子的得失 ③实例： 离子化合物 用电子式表示离子化合物的形成过程 NaCl MgCl2 ________________________________________ Na2O (2)共价化合物的形成 ①表现形式：原子的电子式→共价化合物的电子式 ②电子得失：不用画弯箭头表示 ③实例 共价化合物 用电子式表示共价化合物的形成过程 HCl H2O NH3 ______________________________ CH4 CO2 得分速记 电子式书写常见的6大误区 内容 实例 误区1 漏写未参与成键的电子 N2的电子式误写为，应写为 误区2 化合物类型不清楚，漏写或多写[ ]及错写电荷数 NaCl误写为，应写为；HF误写为，应写为 误区3 书写不规范，错写共用电子对 N2的电子式误写为或或应写为 误区4 不考虑原子间的结合顺序 HClO的电子式误写为，应写为 误区5 不考虑原子最外层有几个电子，均写成8电子结构 CH的电子式误写为，应写为 误区6 不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写 CaBr2的电子式应为； CaC2的电子式应为 知识点3 化学键与物质类别的关系 1．离子化合物与共价化合物 (1)离子化合物与共价化合物的比较 项目 离子化合物 共价化合物 定义 含有__________的化合物 只含有__________的化合物 构成微粒 __________ __________ 化学键类型 一定含有________，可能含有_______ 只含有__________ 物质类别 ①强碱 ②绝大多数盐 ③金属氧化物 个例：NaH、CaC2、Mg3N2 ①含氧酸 ②弱碱 ③非金属气态氢化物 ④非金属氧化物 ⑤极少数盐，如AlCl3 ⑥多数有机物 (2)离子化合物和共价化合物的判断方法 2．化学键与物质类别的关系 (1)只含有极性共价键的物质一般是不同种______________形成的共价化合物，如SiO2、HCl、CH4等。 (2)只含有非极性共价键的物质是同种__________元素形成的单质，如Cl2、P4、金刚石等。 (3)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如H2O2、C2H4等。 (4)只含__________键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CaCl2、NaCl等。 (5)既有__________键又有__________键的物质，如NaOH、K2SO4等；既有__________键又有__________共价键的物质，如Na2O2等。 (6)仅由非金属元素形成的离子化合物，如____________________等。 (7)金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如__________等。 3．化学键对物质性质的影响 (1)对物理性质的影响 ①金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度______、熔点_______，就是因为其中的共价键很强，破坏时需消耗很多的能量。 ②NaCl等部分离子化合物，也有很强的离子键，故熔点也__________。 (2)对化学性质的影响 ①N2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2性质很__________。 ②H2S、HI等分子中的共价键较弱，故它们受热时易__________。 (3)物质熔化、溶解时化学键的变化 ①离子化合物的溶解或熔化过程 离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子，__________键被破坏。 ②共价化合物的溶解过程 A．有些共价化合物溶于水后，能与水反应，其分子内__________键被破坏，如CO2和SO2等。 B．有些共价化合物溶于水后，与水分子作用形成水合离子，从而发生电离，形成阴、阳离子，其分子内的__________被破坏，如HCl、H2SO4等。 C．某些共价化合物溶于水后，其分子内的__________键不被破坏，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。 ③单质的溶解过程 某些活泼的非金属单质溶于水后，能与水反应，其分子内的__________键破坏，如Cl2、F2等。 考向1 化学键的分类 例1(2025·上海市闵行区高三一模调研)硼氢化钠(NaBH4)水解生成氢气：NaBH4(s)＋2H2O(l)=NaBO2(aq)+4H2(g) ΔH＜0，是一种环境友好的固体储氢材料。NaBO2溶液中存在的化学键有_____。(不定项) A．离子键 B．共价键 C．金属键 D．氢键 【变式训练1·变载体】下列物质只含有共价键且其水溶液显酸性的是___________。 A．HCl B．NaHSO4 C．NH3 D．NaHCO3 【宏观辨识与微观探析】【变式训练2】 (2025·上海市浦东新区教学质量检测)2024年诺贝尔化学奖授予了利用AI设计蛋白质和预测结构的科学家们，利用AI模拟出的血红蛋白的部分结构如下图所示(表示蛋白质的其他部分)。 上图虚线框的结构中，含有_______。(不定项) A．σ键 B．键 C．配位键 D．离子键 【新药物与学科知识结合】【变式训练3】(2024·上海市进才中学高三期中考试)配合物顺铂[Pt(NH3)2Cl2] (结构如图所示)是临床使用的第一代铂类抗癌药物。其抗癌机理为在铜转运蛋白的作用下，顺铂进入人体细胞发生水解，生成的[Pt(NH3)2(OH)Cl]与DNA结合，破坏DNA的结构，阻止癌细胞增殖。其同分异构体反铂不具有抗癌作用。嘌呤与顺铂反应机理如下所示： 鸟嘌呤与[Pt(NH3)2(OH)Cl]反应的产物中不含的化学键____________。 A．氢键 B．离子键 C．共价键 D．配位键 考向2 化学键与物质类别的关系 例2(2025·上海长宁区二模)CaC2俗称电石，该化合物中存在的化学键类型为_______。(不定项)。 A. 离子键 B. 极性共价键 C. 非极性共价键 D. 配位键 思维建模 化学键的判断方法 (1)含有共价键的分子不一定是共价化合物。例如H2、O2等单质。 (2)含有共价键的化合物不一定是共价化合物。例如NaOH、Na2O2。 (3)离子化合物中可能含有共价键，共价化合物中一定不含离子键，只有共价键。 【变式训练1·变载体】下列各组中每种物质都既有离子键又有共价键的一组是___________。 A．NaOH、H2SO4、Na2O2 B．MgO、Na2SO4、HNO3 C．NH4Cl、KOH、Na3PO4 D．HCl、Al2O3、MgCl2 【变式训练2·变载体】(2025·上海南洋中学高二期中)尿素[CO(NH2)2]是一种优秀氮肥。 (1)尿素分子内存在的化学键有 。 A．非极性键 B．离子键 C．氢键 D．极性键 (2)其中σ键和π键数目之比为 。 【变式训练3·变题型】下面是同学们熟悉的物质：①O2；②金刚石；③NaBr；④H2SO4；⑤Na2CO3；⑥NH4Cl；⑦NaHSO4；⑧Ne；⑨Na2O2；⑩NaOH。 (1)这些物质中，只含有共价键的是________(填序号，下同)；只含有离子键的是__________；既含有共价键又含有离子键的是________________；不存在化学键的是________；属于共价化合物的是________；属于离子化合物的是________。 (2)将NaHSO4溶于水，破坏了NaHSO4中的________，写出其电离方程式：________________________； NaHSO4在熔融状态下电离，破坏了NaHSO4中的________，写出其电离方程式：___________________。 ( ) 考点二 共价键的形成与性质 知识点1 共价键的形成与本质 概念 原子间通过__________形成的化学键 本质 高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的__________作用 形成元素 通常电负性相同或差值小的____________________形成共价键 表示方法 ①用一条短线表示____________________所形成的共价键，如H—H ②用“===”表示原子间共用____________________所形成的共价键，如C=C ③用“≡”表示原子间共用____________________所形成的共价键，如C≡C 知识点2 共价键的特征 特征 概念 作用 饱和性 每个原子所能形成的共价键的__________或以单键连接的__________是一定的 共价键的饱和性决定着原子形成分子时互相结合的__________关系 方向性 共价键将尽可能沿着____________________的方向形成，这就是共价键的方向性。在形成共价键时，原子轨道重叠得愈多，电子在核间出现的概率愈大，所形成的共价键就愈__________ 共价键的方向性决定分子的_____________ 知识点3 共价键的类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类) 1．σ键 形成 由两个原子的s轨道或p轨道“______”重叠形成： 类型 s-s型(H2) s轨道“______”重叠，形成s-s σ键。s轨道和s轨道在任何方向上均能达到最大重叠，因此无方向性； s-p型(HCl) s轨道与p轨道与“______”重叠，形成s-p σ键。(可以是s-px/py/pz) p-p型(Cl2) p轨道与p轨道与“头碰头”重叠，形成p-p σ键。 特征 以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作(“头碰头”重叠)，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称；σ键的强度较大 2．π键 形成 由两个原子的p轨道“______”重叠形成： 或 p-p π键 特征 π键的电子云具有镜面对称性，即每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像(“肩并肩”重叠)；π键不能旋转；不如σ键牢固，较易断裂。 3．大π键的简介 (1)简介：大π键一般是三个或更多个原子间形成的，是未杂化轨道中原子轨道“______”重叠形成的π键。 (2)表达式：Π。其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数。 (3)一般判断：对于多电子的粒子，若中心原子的杂化不是sp3杂化，中心原子与配位原子可能形成大π键。 (4)示例：Π，CH2==CH—CH==CH2：Π，NO：Π，SO2：Π，O3：Π，CO：Π。 苯分子中的6个碳原子都以σ键与氢原子结合，每个碳原子再以2个σ键与其他碳原子结合，形成了一个以6个碳原子为中心的大π键，这种结构使任意两个相邻碳原子间共价键的键能和核间距离完全相同 得分速记 判断σ键、π键的一般规律 ①优先原则：对于确定的两个原子，成键时优先形成σ键。这是因为形成π键时原子轨道的重叠程度较小，不如形成σ键稳定。如氮分子中含有一个σ键和两个π键。 ②单双键原则：共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键、一个π键；共价三键由一个σ键和两个π键组成。 常见分子中的键型和数目 分子 N2 HCN COS C2H4 C2H2 结构式 H—C三N O=C=S H-C三C-H 键型、数目 1个键 2个键 2个键 2个键 2个键 2个键 5个键 1个键 3个键 2个键 知识点4 极性键与非极性键 1．分类依据：____________的偏移程度 2．极性键和非极性键的比较 分类 极性共价键 非极性共价键 成键原子 ______元素原子 ______元素原子 电子对 ______偏移 ______偏移 成键原子的电性 一个原子呈______电性(δ＋)，一个原子呈______电性(δ－) 呈______ 3．极性强弱：成键元素的电负性______越大，共用电子对偏移程度越大，极性越______。 4．键的极性对化学性质的影响 (1)共价键的极性越强，键的活泼性也越______，______发生断裂，______发生相关的化学反应。 (2)成键元素的原子吸引电子能力越强，电负性越______，共价键的极性就越______，在化学反应中该分子的反应活性越______，在化学反应中越______断裂。 5．键的极性对羧酸酸性的影响 (1)三氟乙酸与三氯乙酸的酸性强弱 ①酸性强弱 三氟乙酸______三氯乙酸 ②原因 电负性：F______Cl极性：F－C______Cl－C极性：F3C－______Cl3C－羟基极性：三氟乙酸_____三氯乙酸 (2)甲酸、乙酸和丙酸的酸性强弱 ①酸性强弱 甲酸_____乙酸_____丙酸 ②原因 烷基(－R)是______基团，烷基越长______效应越大，使羧基中的羟基极性_____，羧酸的酸性_____。随着烷基加长，酸性差异越来越_____ 得分速记 极性键与非极性键 实例 H2：、Cl2： HCl： 类型 非极性键共价键(非极性键) 极性键共价键(极性键) 构成元素 同种元素 不同种元素 成键特点 电子对不偏移 电子对偏移(偏向氯原子，偏离氢原子) 原子电性 成键原子不显电性 一方显正电性(H)，一方显负电性(Cl) 知识点4 共价键的键参数 1．键能 (1)概念：气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的__________。它通常是298.15 K、100 kPa条件下的标准值，单位是_________。1 mol 气态AB 分子分解成气态A原子和气态 B 原子所需要的能量称为A—B 键的_________，用 EA—B 来表示。如：H2(g)== 2H(g) EH—H = 436 kJ·mol—1 (2)特点：一般而言，键能越大，断键时所需要的能量_________，键越_________，由该键构成的分子越_________。例如： 化学键 H—F H—Cl H—Br H—I 键能(kJ/mol) 568 431.8 366 298.7 由此可判断稳定性：HF>HCl>HBr>HI。 (3)应用： ①判断共价键的稳定性：原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，释放能量_________，所形成的共价键键能_________，共价键越_________。 ②判断分子的稳定性：一般来说，结构相似的分子，共价键的键能_________，分子越_________。 ③利用键能计算反应热：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能 2．键长 (1)概念：构成化学键的两个原子的核间距，因此原子半径决定共价键的键长，原子半径_________，共价键的键长越______。 (2)应用：共价键的键长越 短，往往键能越_____，表明共价键越_________，反之亦然。 得分速记 共价键的键长的比较 (1)看有成键原子上是否都有孤对电子 ①无孤对电子：只看成键原子的半径之和 ②有孤对电子：还要看孤对电子之间的排斥作用 ③键长比较 微粒组 键长长短 NH3和PH3 N－H＜P－H 金刚石和晶体硅 C－C＜Si－Si 稳定性：H2O2＜N2H4＜CH3CH3 O－O＞N－N＞C－C O2、O2－、O2+、O22－ 氧氧键：O22－＞O2－＞O2＞O2+ (2)看能否形成键：形成键使键长变短 ①乙烷、苯和乙烯：C－C＞特殊键＞C＝C ②金刚石和石墨中的碳碳键：金刚石＜石墨 ③SO3的三聚体环状结构，键长：a＞b() 3．键角 (1)概念：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的_________。 (2)应用：在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性，因此键角影响着共价分子的_________。 (3)常见分子空间结构与键角 分子的空间结构 键角 实例 正四面体形 109°28′ CH4() 60° P4() 平面形 120° BF3() 三角锥形 107° NH3() V形(角形) 105° H2O() 直线形 180° CO2() 得分速记 (1)中心原子和配位原子均相同：中心原子上孤电子对越多，孤电子对键角的压缩作用越大，键角越小 ①∠H－O－H：H2O＜H3O+ ②∠H－N－H：NH2－＜NH3＜［Zn(NH3)6］2+ ③∠H－C－H：CH3+＞－CH3＞CH3－ ④∠O－N－O：NO2+＞NO2＞NO2－ (2)中心原子不同或配位原子不完全相同 ①中心原子电负性大：中心原子对键角的拉伸作用越大，键角越大 ②配位原子电负性大：配位原子对键角的压缩作用越大，键角越小 ③NH3和PH3中：∠H－N－H＞∠H－P－H ④H2S和H2O中：∠H－S－H＜∠H－O－H ⑤NCl3和NF3中：∠Cl－N－Cl＞∠F－N－F ⑥HCHO和COCl2中：∠H－C－H＞∠Cl－C－Cl 考向1 共价键的分类及判断 例1(2024·上海市南汇中学高三期中考试)下列关于共价键的说法正确的是____________。 A．氯化氢的分子式是HCl而不是H2Cl，是由共价键的方向性决定的 B．H3O+的存在说明共价键不具有饱和性 C．C-H键的极性比C-Cl键的极性弱 D．s电子与s电子间形成的键一定是σ键，p电子与p电子间形成的键一定是π键 思维建模 σ键比π键判断方法 (1)以形成σ键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子可以绕轴旋转，并不破坏σ键的结构;以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子并不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键的结构。 (2)一般情况下，σ键比π键牢固，但并不是所有分子中的σ键都比π键牢固(例如：N2)。 (3)并不是所有的分子都含有σ键，如稀有气体分子。 (4)不存在s-s π键、s-p π键等。 (5)分子中存在π键，则一定存在σ键，但若存在σ键，则不一定存在π键。 【变式训练1·变载体】 (2025·上海市闵行区二模)CuSO4溶液中通入过量氨气可生成[Cu(NH3)4(H2O)2]2+，其结构如下图所示。 1 mol [Cu(NH3)4(H2O)2]2+中含有_______个σ键。 【变式训练2·变载体】人们为了营养肌肤，往往需要搽用护肤品。在所有的护肤品中都含有保湿的甘油(丙三醇)，已知其结构简式为CH2OHCHOHCH2OH。以下对甘油分子的叙述中，正确的是___________。 A．分子中只含有极性键 B．分子中只含有非极性键 C．分子中既含有σ键又含有π键 D．分子中既含有极性键又含有非极性键 【变式训练3·变考法】设NA为阿伏加德罗常数的值。下列关于常见分子中σ键、π键的判断正确的是___________。 A．C22-与O22+结构相似，1 mol O22+中含有的π键数目为2NA B．CO与N2结构相似，CO分子中σ键与π键数目之比为2∶1 C．CN-与N2结构相似，CH2=CHCN分子中σ键与π键数目之比为1∶1 D．已知反应N2O4(l)+2N2H4(l)= 3N2(g)+4H2O(l)，若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键数目为6NA 考向2 键参数 例2键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是___________。 A．H—F的键长是H—X(X表示卤族元素)中最长的 B．水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180° C．分子中通常键能越大，键长越短，分子越稳定 D．碳碳三键和碳碳双键的键能分别是单键键能的3倍和2倍 思维建模 键参数与分子性质的关系 【变式训练1·变载体】下列与键参数有关的说法中错误的是___________。 A．键角：CO2＞H2O＞CH4 B．键长： C．键能： D．结构相似的分子，共价键的键能越大，分子通常越稳定 【变式训练2·变载体】键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是___________。 A．键角是描述分子空间构型的重要参数 B．因为H—O键的键能小于H—F键的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱 C．水分子可表示为H—O—H，分子中的键角为180° D．H—O键的键能为463 kJ·mol－1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×463 kJ 【变式训练3·变考法】已知键能、键长部分数据如下表： 共价键 键能(kJ·mol−1) 242.7 193.7 152.7 567 431.8 366 298.7 462.8 键长 19 228 266 共价键 键能(kJ·mol−1) 347.7 615 812 413.4 390.8 607 142 497.3 键长 154 133 120 109 101 (1)下列推断正确的是___________(填字母，下同)。 A．稳定性： B．氧化性： C．沸点： D．还原性： (2)下列有关推断正确的是___________。 A．同种元素形成的共价键，稳定性：三键＞双键＞单键 B．同种元素形成的双键键能一定小于单键的2倍 C．键长越短，键能一定越大 D．氢化物的键能越大，其稳定性一定越强 (3)在表中所给键中，键长最短的是 ，最长的是 ；键的键长 (填“大于”“小于”或“等于”)键的键长。 考向3 常见物质的键角及分子构型 例3(2025·上海松江区二模)氨硼烷(H3NBH3)是一种高性能化学储氢材料，H3NBH3中H-N-H的键角___________NH3中H-N-H的键角(填“ > ”或“ < ”)，理由是___________。 思维建模 比较键角大小的思维模型 (1)杂化轨道类型不同：sp＞sp2＞sp3。 (2) (3)在同一分子中，π键电子斥力大，键角大。 (4)常见物质的键角及分子构型 分子 键角 空间构型 CO2 180° 直线形 H2O 104.5° V形 NH3 107.3° 三角锥形 BF3 120° 平面三角形 CH4 109°28′ 正四面体形 【变式训练1·变考法】下列微粒中键角最大的是___________。 A．NH3 B．NF3 C．H3O+ D．PH3 【变式训练2·变考法】下列有关键角与分子空间构型的说法不正确的是___________。 A．键角为180°的分子，空间构型是直线形 B．键角为120°的分子，空间构型是平面三角形 C．键角为60°的分子，空间构型可能是正四面体形 D．键角为90°～109°28'之间的分子，空间构型可能是V形 【变式训练3·变题型】(2025·上海市浦东新区教学质量检测)2024年诺贝尔化学奖授予了利用AI设计蛋白质和预测结构的科学家们，利用AI模拟出的血红蛋白的部分结构如下图所示(表示蛋白质的其他部分)。 上图中键角为，介于(H2S键角)和(CH4键角)之间，请从价层电子对互斥理论的角度解释原因。_______。 1．(2025·上海卷T一，4)1mol分了中σ键的数目为_______。 A．7 B．12 C．13 D．14 2．(2024·上海卷T三，1)已知可二聚为下图的二聚体： (1)该二聚体中存在的化学键类型为_______。 A．极性键 B．非极性键 C．离子键 D．金属键 (2)将该二聚体溶于生成(结构如图所示)，已知其配离子为四面体形，中心原子杂化方式为 ，其中配体是 ，该配合物中有键 。 3．(2025·北京卷，15)(2)NH3分子中H-N-H键角小于109°28′，从结构角度解释原因： 。 4．(2025•山东卷，7，2分)用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是_______。 A．NaN3的水溶液显碱性 B．N3-的空间构型为V形 C．NaN3为含有共价键的离子化合物 D．N3-的中心N原子所有价电子均参与成键 5．(2025·重庆卷，7，3分)三种氮氧化物的结构如下所示： 下列说法正确的是_______。 A．氮氮键键能：N2O＞N2O3 B．熔点：N2O3＞N2O4 C．分子的极性：N2O4＞N2O D．N-N-O的键角：a＞b 19 / 20 学科网（北京）股份有限公司 $$