内容正文:
2026届高三化学一轮复习 ——化学键
【课标指引】
1.认识离子键、共价键的本质。结合常见的离子化合物和共价化合物的实例,认识物质的构成微粒、微粒间相互作用与物质性质的关系。
2.认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键,了解共价键具有饱和性和方向性。
3.知道根据原子轨道的重叠方式,共价键可分为σ键和π键等类型;知道共价键可分为极性共价键和非极性共价键。共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构。
考点一 化学键和化合物类型
必备知识•梳理
1.化学键
(1)定义及分类
(2)化学反应的本质:化学反应的过程,本质上就是旧化学键__________和新化学键__________的过程。
相邻
强烈
极性键
断裂
形成
必备知识•梳理
关键能力•提升
化学键的类型与电负性的差值的关系
两成键元素间电负性差值大于1.7,通常形成离子键
两成键元素间电负性差值小于1.7,通常形成共价键
提示:元素的电负性差值很大,化学反应形成的电子对不会被共用,形成离子键,而共价键是电负性差值不大的原子间形成的共价键。
必备知识•梳理
关键能力•提升
2.离子键和共价键的比较
化学键 离子键 共价键
非极性键 极性键
成键粒子
成键
实质 阴、阳离子的静电作用 共用电子对不偏向任何一方原子 共用电子对偏向一方原子(电负性强的原子)
形成
条件 一般__________金属与__________非金属经电子得失,形成离子键 __________元素原子之间成键 __________元素原子之间成键(O3除外)
存在 __________化合物 非金属单质;H2O2、C2H4、Na2O2等化合物 共价化合物或某些离子化合物等
阴离子、阳离子
原子
活泼
活泼
同种
不同种
离子
必备知识•梳理
关键能力•提升
3.离子化合物和共价化合物
化合物类别 离子化合物 共价化合物
定义 由__________构成的化合物 以共用电子对形成分子的化合物
构成微粒
化学键类型 一定含有__________,可能含有______________ 只含有__________
化合物类型
鉴别
离子键
阴、阳离子
原子
离子键
共价键
共价键
大多数金属氧化物、强碱、绝大多数盐
非金属氢化物、非金属氧化物、大多数有机物(有机盐除外)、少数盐(永远记得AlCl3)
熔融状态下能导电
熔融状态下不能导电
必备知识•梳理
关键能力•提升
典题2(2024·广东珠海检测)研究化学键有助于研究物质的某些性质。下列各组物质中,化学键类型完全相同的是( )
A.HI和NaI B.H2S和H2O
C.NaCl和CCl4 D.Na2O和Na2O2
B
必备知识•梳理
关键能力•提升
4.电子式
(1)书写方法
必备知识•梳理
关键能力•提升
考向2电子式及其规范书写
典题3写出下列物质(或微粒)的电子式。
OH-:__________,—OH(羟基):__________; N:____________,
CO2:__________, HClO:____________________;
H2O2:____________________,N2H4:__________。
Na2O2:___________________
H]-
·H
[H]+
H
H
Na+]2-Na+
必备知识•梳理
关键能力•提升
(2)用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物,NaCl: _________________________________。
②共价化合物,HCl: _________________________________。
H×+·
必备知识•梳理
关键能力•提升
典题4(2025·广东深圳模拟)NCl3极易水解:NCl3+3H2O═NH3+3HClO。下列有关该反应的说法错误的是( )
A.键角:NCl3大于NH3
B.基态Cl原子的价层电子轨道表示式:
C.HClO的电子式:
D.H2O的VSEPR模型:
A
必备知识•梳理
关键能力•提升
考点二 共价键及键参数
必备知识•梳理
1.共价键
(1)本质及特征
共用电子对
饱和性
按照共价键的共用电子对理论,一个原子有几个未成对电子,便可和几个自旋状态相反的电子配对成键(如H2)
两个原子轨道重叠部分越大,两核间电子的概率密度越大,形成的共价键越牢固,分子越稳定
必备知识•梳理
关键能力•提升
(2)分类
分类依据 类型
形成共价键的原子轨道重叠方式 σ键 电子云“__________”重叠
π键 电子云“__________”重叠
形成共价键的电子对是否偏移 极性键 共用电子对__________偏移
非极性键 共用电子对__________偏移
原子间共用电子对的数目 单键 原子间有__________共用电子对
双键 原子间有__________共用电子对
三键 原子间有__________共用电子对
头碰头
肩并肩
发生
不发生
一对
两对
三对
必备知识•梳理
关键能力•提升
H
H
H
H
↑
1s
↓
1s
氢原子形成氢分子的电子云描述(两个s轨道重叠)
s-s σ键
(1)σ键
σ键是两原子在成键时,原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。
轴对称
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从原子轨道的角度解释氯化氢分子的形成过程,并判断其共价键类型
↓
1s
H
•
↑↓
↑↓
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↑↓
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↑↓
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↑
1s
2s
2p
3s
3p
↑↓
Cl
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•
•
•
H
Cl
H-Cl
s-p σ键
HCl中的共价键是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原子轨道重叠形成的。
轴对称
↑↓
↑↓
↑↓
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↑↓
↑↓
↓
1s
2s
2p
3s
3p
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↑↓
↑↓
↑
1s
2s
2p
3s
3p
Cl
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Cl
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•
•
试从原子轨道的角度解释氯气分子的形成过程,并判断其共价键类型
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl2中的共价键由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成。
p-p σ键
轴对称
①特征:电子云的对称方式:
轴对称
③稳定性:
②旋转:
④存在:
概念:两原子在成键时,原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。
小结:
σ键
单键均为σ键,双键、三键均有σ键,任何两个原子形成的共价键且只有一个σ键
形成σ键的原子轨道重叠程度较大,故σ键有较强稳定性
以形成σ键的两原子核的连线为轴,任何一个原子均可以 旋转,旋转时并不破坏σ键的结构。
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(2)键
原子轨道,采取“肩并肩”的方式重叠,这种共价键叫π键
主要类型:p-p π键
p-p π键的形成过程
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π键的特征:
共价键的深入认识二
①电子云为镜面对称:
每个π键的电子云由两块组成,互为镜像
③π键不能旋转
②π键不如σ键牢固,较易断裂
形成π键时,原子轨道重叠程度比σ键的小,通常情况下,π键没有σ键牢固。
以形成π键的两个原子核的连线为轴,任意一个原子不能单独旋转,若单独旋转则会破坏π键。
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观察乙烷、乙烯和乙炔的分子结构,它们的分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成?
乙烷
乙烯
乙炔
【学生活动】
①乙烷中含有1个C-C键和6个C-H键,所以乙烷中含有7个σ键;
②乙烯中含有1个C=C键和4个C-H键,即含有5个σ键和1个π键;
③乙炔中含有1个三键和2个C-H键,即含有3个σ键和2个π键;
小 结
双键
单键
三键
1个σ键、1个π键
σ键
1个σ键、2个π键
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2.键参数
(1)概念
气态原子
核间距
相邻
(2)对分子结构和性质的影响
稳定性
空间结构
共价键的键长越短,往往键能越大,表明共价键越稳定,分子越稳定
键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得
必备知识•梳理
关键能力•提升
1、F-F不符合“键长越短,键能越大”的规律,为什么?
某些共价键的键能和键长
键 键能
(kJ·mol-1) 键长
pm 原子半径
pm
F-F 157 141 64
Cl-Cl 242.7 198 99
Br-Br 193.7 228 114
F原子半径很小,因此F-F的键长短,而由于键长短,两个F原子形成共价键时,原子核之间的距离小,排斥力大,因此键能小。
【思考交流】
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虽然键能C≡C>C=C>C-C,但乙烯、乙炔在发生加成反应时,只有π键断裂(π键的键能一般小于σ键的键能),即共价键部分断裂。
2、键能C≡C>C=C>C-C,为什么乙烯、乙炔为什么比乙烷活泼?
3、解释CH4分子的空间结构为正四面体形,而CH3Cl分子的空间结构是四面体形而不是正四面体形。
由于C-H和C-Cl 的键长不相等,CH4分子的空间结构为正四面体形,而CH3Cl分子的空间结构是四面体形而不是正四面体形。可见键长可以判断分子的空间结构
正误判断
(1)共价键的键能越大,共价键越牢固,由该键形成的分子越稳定( )
(2)N—H的键能是很多分子中的N—H的键能的平均值( )
(3)O—H的键能是指在298.15 K、100 kPa下,1 mol气态分子中1 mol O—H解离成气态原子所吸收的能量( )
(4)C=C的键能等于C—C的键能的2倍( )
(5)σ键一定比π键牢固( )
√
√
√
×
×
规律:C≡C、C=C的 σ键键能 > π键键能
特例:N≡N、N=N的σ键键能 < π键键能
典题2(2024·广东六校联盟联考)三氟乙酸乙酯(CF3COOC2H5)是制备某药物的原料,可由三氟乙酸与乙醇反应生成。下列说法不正确的是( )
A.元素的电负性:F>O>C>H
B.原子半径:C>O>F>H
C.1个该分子中含有13个σ键和1个π键
D.三氟乙酸与乙醇反应过程中,存在σ键和π键的断裂与形成
D
必备知识•梳理
关键能力•提升
典题3(2023·山东卷)石墨与F2在450 ℃反应,石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x,该物质仍具润滑性,其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是( )
A.与石墨相比,(CF)x导电性增强
B.与石墨相比,(CF)x抗氧化性增强
C.(CF)x中C—C的键长比C—F短
D.1 mol (CF)x中含有2x mol共价单键
B
解析 由于石墨晶体中,每个C原子还有一个未成对电子,石墨可以导电,而插入F后,未成对电子消失,因此与石墨相比,(CF)x导电性减弱,A错误;石墨与F2反应,大π键被破坏,因此(CF)x抗氧化性增强,B正确;C原子半径大于F原子半径,因此C—C的键长比C—F的键长长,C错误;1 mol石墨晶体中含有1.5 mol C—C,因此1 mol (CF)x中含有2.5x mol共价单键,D错误。
必备知识•梳理
关键能力•提升
典题4:工业上制备粗硅的反应为2C+SiO2 Si+2CO↑,若C过量,还会生成SiC。下列叙述错误的是( )
A.1个CO分子内只含有1个σ键和2个π键
B.键能:C—H>Si—H,因此甲硅烷没有甲烷稳定
C.键长:C—Si<Si—Si,因此熔点:SiC>Si
D.键长:C—C<Si—Si,因此C的还原性大于Si的还原性
D
必备知识•梳理
关键能力•提升
5.(2021·广东卷节选)很多含巯基(—SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如,解毒剂化合物Ⅰ可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的__________。
A.在Ⅰ中S原子采取sp3杂化 B.在Ⅱ中S元素的电负性最大
C.在Ⅲ中C—C—C键角是180° D.在Ⅲ中存在离子键与共价键
E.在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
AD
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