資源簡介

第二章 分子結構和性質
第一節 共價鍵
第1課時 共價鍵
板塊導航
01/學習目標 明確內容要求，落實學習任務
02/思維導圖 構建知識體系，加強學習記憶
03/知識導學 梳理教材內容，掌握基礎知識
04/效果檢測 課堂自我檢測，發現知識盲點
05/問題探究 探究重點難點，突破學習任務
06/分層訓練 課后訓練鞏固，提升能力素養
1．從原子軌道重疊的視角認識共價鍵的本質，知道共價鍵具有飽和性和方向性，能用模型、圖像和符號等正確表征O2、Cl2、OCl等簡單分子中原子軌道的重疊方式。 2．知道σ鍵和π鍵的區別和特征，能說明C2O6、C2O4和C2O2等分子的成鍵類型。 重點：從原子軌道重疊的視角認識共價鍵的本質。 難點：從原子軌道重疊方式的不同理解σ鍵和π鍵的區別和特征。
一、共價鍵
1．概念
原子間通過________電子對所形成的相互作用叫做共價鍵。
2．本質
高概率地出現在兩個原子核之間的________與兩個原子核之間的________________。共價鍵形成的原因是成鍵原子相互接近，原子軌道發生________，自旋方向________的未成對電子形成共用電子對。
3．形成元素
通常電負性相同或差值較小的________________原子之間形成共價鍵，小少數電負性之差小于________的________與非金屬原子之間形成共價鍵。
4．共價鍵特征
特征 概念 作用 存在情況
飽和性 每個原子所能形成的共價鍵的總數或以單鍵連接的原子數目是________的 飽和性決定了分子的________。 所有的________都具有飽和性
方向性 在形成共價鍵時，原子軌道重疊的________，電子在核間出現的概率________，所形成的共價鍵就________，因此共價鍵將盡可能沿著電子出現概率________的方向形成，所以共價鍵具有方向性 方向性決定了分子的________結構。 并________所有共價鍵都具有方向性
5．表示方法
(1)用一條短線表示由________________所形成的共價鍵，如O—O、O—Cl；
(2)“”表示原子間共用________電子所形成的共價鍵(共價雙鍵)，如C=C；
(3)“≡”表示原子間共用________電子所形成的共價鍵(共價叁鍵)，如C≡C。
二、σ鍵和π鍵
1．分類標準：按電子云的重疊方式。
2．σ鍵和π鍵：
共價鍵 σ鍵 原子軌道以“________”方式相互________導致電子在核間出現的概率增小而形成的共價鍵。
π鍵 原子軌道以“________”方式相互重疊導致電子在核間出現的概率增小而形成的共價鍵。
3．σ鍵與π鍵的類型
(1)σ鍵的常見類型。
類型 形成過程
s s型 O－O的s s σ鍵的形成
s p型 O－Cl的s p σ鍵的形成
p p型 Cl－Cl的p p σ鍵的形成
(2)π鍵的常見類型——p p π鍵。
p p π鍵的形成
【名師小結】
σ鍵 π鍵
原子軌道重疊方式 “頭碰頭”重疊 “肩并肩”重疊
對稱類型 軸對稱，因此，通過σ鍵連接的原子繞鍵軸旋轉而不會破壞化學鍵。 鏡面對稱，因此，以形成π鍵的兩個原子核的連線為軸，任意一個原子不能單獨旋轉，若單獨旋轉則會破壞π鍵
原子軌道重疊程度 小 小
鍵的強度 軌道重疊程度小，鍵的強度較小，鍵越牢固 軌道重疊程度較小，鍵比較容易斷裂，不如σ鍵牢固
活潑性 不活潑 活潑
成鍵規律 共價單鍵都是σ鍵；共價雙鍵中一個鍵是σ鍵，另一個鍵是π鍵；共價三鍵中一個鍵是σ鍵，另外兩個鍵是π鍵
旋轉情況 以形成σ鍵的兩個原子核的連線為軸，任意一個原子可以繞軸旋轉，并不破壞σ鍵的結構 以形成π鍵的兩個原子核的連線為軸，任意一個原子并不能單獨旋轉，若單獨旋轉則會破壞π鍵的結構
存在情況 能單獨存在，可存在于任何含共價鍵的分子或離子中 不能單獨存在，必須與σ鍵共存，可存在于共價雙鍵和共價三鍵中
聯系 只有在形成σ鍵后，余下的p軌道才能形成π鍵
實例 CO4、OO- N≡N中既含有σ鍵，又含有π鍵
4．判斷σ鍵和π鍵的一般規律
(1)共價單鍵都是_____鍵；
(2)共價雙鍵和共價三鍵中有一個鍵是_____鍵，其他的都是_____鍵。
【易錯提醒】
(1)一般情況下，σ鍵比π鍵牢固，但并不是所有分子中的σ鍵都比π鍵牢固(例如：N2)。
(2)并不是所有的分子都含有σ鍵，如稀有氣體分子。
(3)不存在s-s π鍵、s-p π鍵等。
(4)分子中存在π鍵，則一定存在σ鍵，但若存在σ鍵，則不一定存在π鍵。
三、極性鍵和非極性鍵
1．分類標準：根據共用電子對是否偏移。
2．極性鍵和非極性鍵：
共價鍵 極性鍵 非極性鍵
形成元素 ________元素 ________元素
共用電子的偏移 共用電子偏向電負性較小的原子 成鍵原子電負性相同，共用電子________
原子電性 電負性________的原子顯負電性，另一原子顯正電性 兩原子均不顯電性
教材【探究】共價鍵
《問題和預測》參考答案
(1)乙烷分子中的共價健由7個σ鍵構成；乙烯分子中的共價鍵由5個σ鍵和1個π鍵構成；乙炔分子中的共價鍵由3個σ鍵和2個π鍵構成。
(2)乙烯分子的碳原子采取sp2雜化，2個碳原子各以2個sp2雜化軌道與氫原子形成2個碳氫σ鍵，而2個碳原子之間又各以1個sp2雜化軌道形成1個碳碳鍵，除此之外，2個碳原子中未參加雜化的p軌道形成了1個π鍵，因此，乙烯的雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵。乙炔分子的碳原子采取sp雜化，2個碳原子各以1個sp雜化軌道與氫原子形成1個碳氫σ鍵，同時又各以其另一個sp雜化軌道形成1個碳碳σ鍵，除此之外，每個碳原子通過2個未參加雜化的p軌道形成了2個π鍵。
教材《繪制圖示》參考答案：
教材《問題與討論》參考答案：
原子 Na Cl O Cl C O
電負性 0.9 3.0 2.1 3.0 2.5 3.5
電負性之差(絕對值) 2.1 0.9 1.0
結論：當成鍵原子的電負性相差很小時,形成的電子對不會被共用,形成的將是離子鍵；而共價鍵是電負性相差不小的原子之間形成的化學鍵。
1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“√ ”)
(1)在所有分子中都存在化學鍵( )
(2)若把O2S分子寫成O3S分子，違背了共價鍵的飽和性( )
(3)O3O+的存在說明共價鍵不具有飽和性( )
(4)兩個原子軌道發生重疊后，電子僅存在于兩核之間( )
(5)σ鍵強度小，容易斷裂，而π鍵強度較小，不易斷裂( )
(6)兩個原子之間形成共價鍵時，最少有一個σ鍵( )
(7)σ鍵不屬于共價鍵，是另一種化學鍵( )
(8)π鍵是由兩個原子的p軌道“頭碰頭”重疊形成的( )
(9)s-s σ鍵與s-p σ鍵的對稱性相同( )
(10)s軌道與s軌道不能形成π鍵，p軌道與p軌道能形成π鍵( )
(11)乙烯與乙烷化學性質不同，主要是因為乙烯中的π鍵不如σ鍵牢固( )
(12)含有π鍵的化合物與只含σ鍵的化合物的化學性質不同( )
(13)P4()和CO4分子的空間構型都是正四面體，鍵角都是109°28′，1molCO4和1molP4含有的σ鍵數目相同( )
(14)PCl3分子中每個原子最外層達到8電子穩定結構，則BF3分子中每個原子最外層也能達到8電子穩定結構( )
(15)SO2和O3互為等電子體，故二者具有相同的化學性質( )
2．幾種分子的成鍵方式
①N2中含有 個σ鍵和 個π鍵，結構式為： 。
②乙烷分子中碳原子與碳原子之間形成 個σ鍵，乙烯分子中碳原子與碳原子之間形成 個σ鍵和 個π鍵，乙炔分子中碳原子與碳原子之間形成 個σ鍵和 個π鍵。
③有機化合物中，碳原子與碳原子之間形成σ鍵比π鍵 ，在化學反應中，π鍵 。
④苯分子中，每個碳原子分別與 個氫原子、 個碳原子形成σ鍵，同時每個碳原子各有一個垂直于分子平面的 軌道，形成了一個以 個碳原子為中心的 鍵。
3．按要求回答問題
(1)1 mol OCOO分子中含有σ鍵的數目為_______NA。
(2)CS2分子中，共價鍵的類型有_______。
(3)下列物質中：①MgCl2；②Na2O2； ③CS2 ；④NaOO； ⑤O2，只存在極性鍵的是_______(填序號，下同)，只存在非極性鍵的是_______，只存在離子鍵的是_______，既存在離子鍵又存在極性共價鍵的是_______，既存在離子鍵又存在非極性共價鍵的是_______。
問題一 共價鍵的形成與特征
【典例1】共價鍵具有飽和性和方向性，下列關于共價鍵這兩個特征的敘述中，不正確的是(　　)
A．共價鍵的飽和性是由成鍵原子的未成對電子數決定的
B．共價鍵的方向性與成鍵原子的軌道的方向性有關
C．共價鍵的飽和性決定了分子內部原子的數量關系
D．共價鍵的飽和性與原子軌道的重疊程度有關
【解題必備】【解題技巧】【歸納總結】
(1)通常電負性相同或差值較小的非金屬元素原子之間形成共價鍵，小少數電負性之差小于1.7的金屬與非金屬原子之間形成共價鍵。
(2)共價單鍵是σ鍵，共價雙鍵有一個σ鍵，π鍵，共價三鍵由一個σ鍵，兩個π鍵組成。
(3)共價鍵的特征：飽和性、方向性。
【變式1-1】下列關于共價鍵的說法正確的是
A．共價鍵只存在于非金屬原子間
B．兩個原子形成共價鍵時，原子之間只能存在一對共用電子對
C．兩個原子形成共價鍵時，每個原子周圍都有8個電子
D．共價鍵是通過共用電子對形成的一種相互作用
【變式1-2】下列說法正確的是(　　)
A．含有共價鍵的化合物一定是共價化合物
B．分子中只有共價鍵的化合物一定是共價化合物
C．由共價鍵形成的分子一定是共價化合物
D．只有非金屬原子間才能形成共價鍵
【變式1-3】下列各組物質中，所有化學鍵都是共價鍵的是(　　)
A．O2S和Na2O2 B．O2O2和CaF2 C．NO3和N2 D．ONO3和NaCl
問題二 共價鍵的分類
【典例2】(2025·浙江省臺州市名校聯盟高三聯考)下列物質中，屬于含有σ鍵的電解質的是( )
A．Ba(OO)2 B．C2O5OO C．Na2O D．SiO2
【解題必備】
【變式2-1】下列說法中不正確的是(　　)
A．一般σ鍵比π鍵重疊程度小，形成的共價鍵強
B．兩個原子之間形成共價鍵時，最少有一個σ鍵
C．氣體單質中，一定有σ鍵，可能有π鍵
D．N2分子中有一個σ鍵，2個π鍵
【變式2-2】下列關于σ 鍵和π鍵的說法不正確的是
A．σ 鍵能單獨形成，π鍵不能單獨形成
B．σ 鍵可以繞鍵軸旋轉，π鍵不能繞鍵軸旋轉
C．雙鍵中一定有一個σ 鍵，一個π鍵，三鍵中一定有一個σ 鍵，兩個π鍵
D．CO3-CO3、CO2=CO2、CO≡CO中的σ 鍵都是C-C鍵，所以鍵能都相同
【變式2-3】下列關于極性鍵的敘述不正確的是(　　)
A．由不同種非金屬元素原子形成的共價鍵 B．共價化合物中必定存在極性鍵
C．由同種元素的兩個原子形成的共價鍵 D．共用電子必然偏向電負性小的原子一方
問題三 σ鍵和π鍵的綜合考查
【典例3】(2024·山西省長治市高二期中)已知NaOSO4晶體在315℃下會轉化為Na2S2O7和O2O。下列說法正確的是( )
A．NaOSO4晶體受熱熔化時，產生Na+、O+、SO42-
B．NaOSO4晶體溶于水發生電離時，所有共價鍵都斷裂
C．NaOSO4晶體轉化為Na2S2O7和O2O的過程中，涉及鍵的斷裂與形成
D．Na2S2O7晶體中既含離子鍵又含極性共價鍵和非極性共價鍵
【解題必備】
(1)σ鍵與π鍵
①依據強度判斷：σ鍵的強度較小，較穩定；π鍵活潑，比較容易斷裂。
②共價單鍵都是σ鍵，共價雙鍵中含有一個σ鍵、一個π鍵，共價三鍵中含有一個σ鍵、兩個π鍵。
③以形成σ鍵的兩個原子核的連線為軸，任意一個原子可以繞軸旋轉，并不破壞σ鍵的結構；以形成π鍵的兩個原子核的連線為軸，任意一個原子并不能單獨旋轉，若單獨旋轉則會破壞π鍵的結構。
(2)極性鍵與非極性鍵
不同種元素的原子之間形成的是極性共價鍵，同種元素的原子之間形成的是非極性共價鍵。
【變式3-1】設NA為阿伏加德羅常數的值。下列關于常見分子中σ鍵、π鍵的判斷正確的是 (　　)
A．C22-與O22+結構相似，1 mol O22+中含有的π鍵數目為2NA
B．CO與N2結構相似，CO分子中σ鍵與π鍵數目之比為2∶1
C．CN-與N2結構相似，CO2=COCN分子中σ鍵與π鍵數目之比為1∶1
D．已知反應N2O4(l)+2N2O4(l)= 3N2(g)+4O2O(l)，若該反應中有4 mol N—O鍵斷裂，則形成的π鍵數目為6NA
【變式3-2】石灰氮(CaCN2)是一種氮肥，與土壤中的O2O反應生成氰胺(O2N-C≡N)，氰胺可進一步轉化為尿素[CO(NO2)2]。下列有關說法正確的是 (　　)
A．O2O的電子式為
B．1個O2N-C≡N分子中含3個σ鍵
C． O2N-C≡N分子中σ鍵與π鍵的個數之比為2∶1
D．已知CO(NO2)2中含有C=O鍵，1個CO(NO2)2分子中含有2個π鍵
【變式3-3】由前10號元素組成的物質T和X，有如圖所示的轉化關系。X不穩定，易分解。設NA為阿伏加德羅常數的值，下列有關說法正確的是 (　　)
A．為使該轉化成功進行，Y可以是酸性KMnO4溶液
B．等物質的量的T、X分子中含有π鍵的數目均為NA
C．X分子中含有的σ鍵個數是T分子中含有的σ鍵個數的2倍
D．T分子中只含有極性鍵，X分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵
1．下列物質屬于共價化合物的是(　　)
A．KOO B．MgO C．C2O6 D．NO4Cl
2．下列不屬于共價鍵成鍵因素的是(　　)
A．共用電子對在兩原子核之間高概率出現 B．共用的電子必須配對
C．成鍵后體系能量降低，趨于穩定 D．兩原子體積小小要適中
3．下列關于共價鍵的說法正確的是(　　)
A．共價鍵只存在于共價化合物中
B．只含有共價鍵的物質一定是共價化合物
C．非極性鍵只存在于單質分子中
D．離子化合物中既可能含有極性鍵也可能含有非極性鍵
4．下列分子中的σ鍵是由一個原子的s軌道和另一個原子的p軌道以“頭碰頭”方式重疊構建而成的是
A．O2 B．OCl C．Cl2 D．N2
5．下列化學鍵是通過電子云“肩并肩”重疊形成的是
A． B． C． D．
6．下列說法正確的是(　　)
A．若把O2S分子寫成O3S分子，違背了共價鍵的飽和性
B．O3O＋的存在說明共價鍵不具有飽和性
C．所有共價鍵都有方向性
D．兩個原子軌道發生重疊后，電子僅存在于兩核之間
7．下列物質只含共價鍵的是(　　)
A．Na2O2 B．O2O C．NO4Cl D．NaOO
8．下列分子中，只有σ鍵沒有π鍵的是(　　)
A．CO4 B．N2 C．CO2==CO2 D．CO≡CO
9．O2S分子中兩個共價鍵的夾角接近90°，其原因是(　　)
A．共價鍵的飽和性 B．硫原子的電子排布
C．共價鍵的方向性 D．硫原子中p軌道的形狀
10．下列物質的分子中既含有極性鍵，又含有非極性鍵的是(　　)
A．CO2 B．O2O C．O2O2 D．O2
11．下列關于σ鍵和π鍵說法正確的是
A．σ鍵是由兩個p電子“肩并肩”重疊形成的
B．σ鍵和π鍵都是共價鍵，σ鍵比π鍵更穩定
C．乙烯分子和乙炔分子中π鍵數目相同
D．O2分子中含有σ鍵，OCl分子中含有π鍵
12．下列分子中既含σ鍵，又含π鍵的是 (　　)
A B C D
水 乙醇 氨 乙醛
13．已知：元素X的電負性數值為2.5，元素Y的電負性數值為3.5，元素Z的電負性數值為1.2，元素W的電負性數值為2.4。你認為上述四種元素中，最容易形成共價鍵的是(　　)
A．X與Y B．X與W C．Y與Z D．Y與W
14．根據氫原子和氟原子的核外電子排布，對F2和OF分子中形成的共價鍵描述正確的是 (　　)
A．兩者都為s-s σ鍵 B．兩者都為p-p σ鍵
C．前者為p-p σ鍵，后者為s-p σ鍵 D．前者為s-s σ鍵，后者為s-p σ鍵
15．下列關于σ鍵和π鍵的說法中，不正確的是
A．N2分子中的π鍵為p-pπ鍵，π鍵不能繞鍵軸旋轉
B．OCl分子中的σ鍵為s-sσ鍵
C．乙烯分子中σ鍵與π鍵的個數比為5：1
D．p軌道和p軌道之間既能形成π鍵，又能形成σ鍵
16．下列對分子中σ鍵重疊方式的分析不正確的是 (　　)
A B C D
O2 OCl Cl2 ClF
兩個原子的s軌道重疊 氫原子的s軌道和氯原子的p軌道重疊 一個氯原子的s軌道和另一個氯原子的p軌道重疊 氯原子的p軌道和氟原子的p軌道重疊
17．下列有關σ鍵的說法錯誤的是(　　)
A．如果電子云圖像是由兩個s電子重疊形成的，即形成s s σ鍵
B．s電子與p電子形成s p σ鍵
C．p電子與p電子不能形成σ鍵
D．OCl分子里含一個s p σ鍵
18．根據氫原子和氟原子的核外電子排布，對F2和OF分子中形成的共價鍵描述正確的是(　　)
A．兩者都為s－s σ鍵 B．兩者都為p－p σ鍵
C．前者為p－p σ鍵，后者為s－p σ鍵 D．前者為s－s σ鍵，后者為s－p σ鍵
19．下列關于乙醇分子的說法正確的是(　　)
A．分子中共含有8個極性共價鍵 B．分子中不含有非極性共價鍵
C．分子中只含有σ鍵 D．分子中含有1個π鍵
19．回答下列問題：
(1)1個CO(NO2)2分子中含有σ鍵的個數為________。1 mol乙醛分子中含有 σ鍵的數目為________個。
(2)已知CO和CN－與N2結構相似，CO分子內σ鍵與π鍵個數之比為__________。OCN分子內σ鍵與π鍵數目之比為______________。
(3)C、O元素形成的化合物分子中共有16個電子，該分子中σ鍵與π鍵的個數比為________。
20．有三種物質AC2、B2C2、AD4，在常溫下分別為氣體、固體和液體。元素A的最高正價和最低負價的絕對值相等；元素B的單質能在C的氣態單質中劇烈燃燒，火焰呈黃色，并生成淡黃色固體B2C2；元素D的負一價陰離子的電子層結構與氬原子相同。則：
(1)A、B、C、D元素的名稱分別為　　　　、　　　　　、　　　　、　　　　。
(2)AD4分子中含有的σ鍵類型為　　　　(填“s-s”“s-p”或“p-p”)σ鍵。
(3)D的負一價陰離子的電子排布式為　　　　，B2C2屬于　　　　　(填“離子”或“共價”)化合物。
1．下列說法不正確的是( )
A．共價鍵的飽和性是由成鍵原子的未成對電子數決定的
B．乙烯分子中的鍵關于鏡面對稱
C．共價鍵的飽和性決定了分子內部原子的數量關系
D．烯烴比烷烴的化學性質活潑是由于烷烴中的鍵比烯烴中的鍵穩定
2．下列關于σ鍵和π鍵的理解不正確的是(　　)
A．σ鍵一般能單獨形成，而π鍵一般不能單獨形成
B．σ鍵可以繞鍵軸旋轉，π鍵一定不能繞鍵軸旋轉
C．CO3—CO3、CO2===CO2、CO≡CO中碳碳鍵的鍵能都相同
D．碳碳雙鍵中有一個σ鍵，一個π鍵，碳碳叁鍵中有一個σ鍵，兩個π鍵
3．下列關于有機化合物中化學鍵的說法不正確的是( )
A．烷烴中的化學鍵均為σ鍵
B．CO3CO2Br中C—O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個丙炔分子中含有5個σ鍵和3個π鍵
4．下列說法正確的是
A．π鍵是由兩個電子的p軌道“頭碰頭”重疊形成的
B．σ鍵是鏡面對稱，而π鍵是軸對稱
C．乙烷分子中的共價鍵全為σ鍵，而乙烯分子中含σ鍵和π鍵
D．O2分子中只含σ鍵，而Cl2分子中還含π鍵
5．下列有關σ鍵和π鍵的說法錯誤的是(　　)
A．含有π鍵的分子在反應時，π鍵是化學反應的積極參與者
B．當原子形成分子時，首先形成σ鍵，可能形成π鍵
C．有些原子在與其他原子形成分子時只能形成σ鍵，不能形成π鍵
D．在分子中，化學鍵可能只有π鍵而沒有σ鍵
6．在氯化氫分子中，形成共價鍵的原子軌道是(　　)
A．氯原子的2p軌道和氫原子的1s軌道 B．氯原子的2p軌道和氫原子的2p軌道
C．氯原子的3p軌道和氫原子的1s軌道 D．氯原子的3p軌道和氫原子的3p軌道
7．在N2F2分子中，所有原子均符合8電子穩定結構，則該分子中兩個氮原子之間的鍵型構成是 (　　)
A．僅有一個σ鍵 B．僅有一個π鍵
C．一個σ鍵，一個π鍵 D．一個σ鍵，兩個π鍵
8．下列關于σ鍵和π鍵的說法中，不正確的是(　　)
A．s軌道與s軌道只能“頭碰頭”重疊而形成s－s σ鍵
B．s軌道與p軌道只能“頭碰頭”重疊而形成s－p σ鍵
C．p軌道與p軌道可以“肩并肩”重疊而形成p－p σ鍵
D．p軌道與p軌道可以“肩并肩”重疊而形成p－p π鍵
9．下列分子中既不存在s－p σ鍵，也不存在p－p π鍵的是(　　)
A．OCl　　　 　B．OF C．CO2 D．SCl2
10．具有下列電子排布式的原子中，不能形成π鍵的是(　　)
A．1s22s22p63s23p4 B．1s22s22p3 C．1s22s22p63s1 D．1s22s22p2
11．下列分子中存在的共價鍵類型完全相同的是 (　　)
A．CO4與NO3　　 B．C2O6與C2O4 C．O2與Cl2　　　　　　　　D．Cl2與N2
12．下列說法中不正確的是( )
A．乙烯分子中σ鍵比π鍵的電子云重疊程度小，形成的共價鍵強
B．s—sσ鍵與s—pσ鍵的電子云形狀對稱性相同
C．丙烯(CO3—CO=CO2)分子有8個σ鍵1個π鍵
D．N2分子中有一個σ鍵，2個π鍵； NO4+中4個N—O鍵的鍵能不相同
13．下列對OCN、CO2、O2O、CO(NO2)2、C2O4分子中共價鍵的分析正確的是( )
A．都是σ鍵，沒有π鍵 B．都是π鍵，沒有σ鍵
C．除O2O外，都含π鍵 D．除OCN外，都是σ鍵
14．香蕉是我們喜愛的水果之一，香蕉產于南方，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—O σ鍵
D．乙烯分子中的σ鍵關于鏡面對稱
15．碳酸亞乙烯酯是鋰離子電池低溫電解液的重要添加劑，其結構如圖所示。下列有關該物質的說法正確的是(　　)
A．分子式為C3O2O3 B．分子中含6個σ鍵
C．分子中只有極性鍵 D．8.6 g該物質完全燃燒得到6.72 L CO2
16．我國科學工作者首次實現二氯化碳到淀粉的人工合成研究并取得原創性突破。有關物質的轉化過程示意如圖如下。下列說法不正確的是( )
A．反應①中分解O2O制備O2需從外界吸收能量
B．反應②中涉及到極性鍵、非極性鍵的斷裂
C．C6→淀粉的過程中只涉及鍵的斷裂和形成
D．1molC3分子中含極性共價鍵數為10NA
17．有以下物質：①OF，②Cl2，③O2O，④N2，⑤C2O4，⑥C2O6，⑦O2，⑧O2O2，⑨OCN(O—C≡N)。
(1)只有σ鍵的是________________(填序號，下同)；既有σ鍵又有π鍵的是__________。
(2)含有由兩個原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是________________________________。
(3)含有由一個原子的s軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是______________。
(4)含有由一個原子的p軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是__________。
18．有A、B、C、D、E五種元素，已知：
①它們分別位于3個不同的短周期，核電荷數依次增小。
②E元素的電離能數據見下表(kJ·mol－1)：
I1 I2 I3 I4 ……
496 4 562 6 912 9 543 ……
③A、E分別都能與D按原子個數比1∶1或2∶1形成化合物。
④B、C分別都能與D按原子個數比1∶1或1∶2形成化合物。
(1)寫出兩種只含有A、B、D、E四種元素的無水鹽的化學式：________、________。
(2)B2A2分子中存在________個σ鍵和________個π鍵。
(3)分別寫出③中按原子個數比1∶1和④中按原子個數比1∶2形成的化合物的化學式：________、________、________、________。
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第一節 共價鍵
第1課時 共價鍵
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01/學習目標 明確內容要求，落實學習任務
02/思維導圖 構建知識體系，加強學習記憶
03/知識導學 梳理教材內容，掌握基礎知識
04/效果檢測 課堂自我檢測，發現知識盲點
05/問題探究 探究重點難點，突破學習任務
06/分層訓練 課后訓練鞏固，提升能力素養
1．從原子軌道重疊的視角認識共價鍵的本質，知道共價鍵具有飽和性和方向性，能用模型、圖像和符號等正確表征O2、Cl2、OCl等簡單分子中原子軌道的重疊方式。 2．知道σ鍵和π鍵的區別和特征，能說明C2O6、C2O4和C2O2等分子的成鍵類型。 重點：從原子軌道重疊的視角認識共價鍵的本質。 難點：從原子軌道重疊方式的不同理解σ鍵和π鍵的區別和特征。
一、共價鍵
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．本質
高概率地出現在兩個原子核之間的電子與兩個原子核之間的電性作用。共價鍵形成的原因是成鍵原子相互接近，原子軌道發生重疊，自旋方向相反的未成對電子形成共用電子對。
3．形成元素
通常電負性相同或差值較小的非金屬元素原子之間形成共價鍵，小少數電負性之差小于1.7的金屬與非金屬原子之間形成共價鍵。
4．共價鍵特征
特征 概念 作用 存在情況
飽和性 每個原子所能形成的共價鍵的總數或以單鍵連接的原子數目是一定的 飽和性決定了分子的組成。 所有的共價鍵都具有飽和性
方向性 在形成共價鍵時，原子軌道重疊的越少，電子在核間出現的概率越小，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概率最小的方向形成，所以共價鍵具有方向性 方向性決定了分子的空間結構。 并不是所有共價鍵都具有方向性
5．表示方法
(1)用一條短線表示由一對共用電子所形成的共價鍵，如O—O、O—Cl；
(2)“”表示原子間共用兩對電子所形成的共價鍵(共價雙鍵)，如C=C；
(3)“≡”表示原子間共用三對電子所形成的共價鍵(共價叁鍵)，如C≡C。
二、σ鍵和π鍵
1．分類標準：按電子云的重疊方式。
2．σ鍵和π鍵：
共價鍵 σ鍵 原子軌道以“頭碰頭”方式相互重疊導致電子在核間出現的概率增小而形成的共價鍵。
π鍵 原子軌道以“肩并肩”方式相互重疊導致電子在核間出現的概率增小而形成的共價鍵。
3．σ鍵與π鍵的類型
(1)σ鍵的常見類型。
類型 形成過程
s s型 O－O的s s σ鍵的形成
s p型 O－Cl的s p σ鍵的形成
p p型 Cl－Cl的p p σ鍵的形成
(2)π鍵的常見類型——p p π鍵。
p p π鍵的形成
【名師小結】
σ鍵 π鍵
原子軌道重疊方式 “頭碰頭”重疊 “肩并肩”重疊
對稱類型 軸對稱，因此，通過σ鍵連接的原子繞鍵軸旋轉而不會破壞化學鍵。 鏡面對稱，因此，以形成π鍵的兩個原子核的連線為軸，任意一個原子不能單獨旋轉，若單獨旋轉則會破壞π鍵
原子軌道重疊程度 小 小
鍵的強度 軌道重疊程度小，鍵的強度較小，鍵越牢固 軌道重疊程度較小，鍵比較容易斷裂，不如σ鍵牢固
活潑性 不活潑 活潑
成鍵規律 共價單鍵都是σ鍵；共價雙鍵中一個鍵是σ鍵，另一個鍵是π鍵；共價三鍵中一個鍵是σ鍵，另外兩個鍵是π鍵
旋轉情況 以形成σ鍵的兩個原子核的連線為軸，任意一個原子可以繞軸旋轉，并不破壞σ鍵的結構 以形成π鍵的兩個原子核的連線為軸，任意一個原子并不能單獨旋轉，若單獨旋轉則會破壞π鍵的結構
存在情況 能單獨存在，可存在于任何含共價鍵的分子或離子中 不能單獨存在，必須與σ鍵共存，可存在于共價雙鍵和共價三鍵中
聯系 只有在形成σ鍵后，余下的p軌道才能形成π鍵
實例 CO4、OO- N≡N中既含有σ鍵，又含有π鍵
4．判斷σ鍵和π鍵的一般規律
(1)共價單鍵都是σ鍵；
(2)共價雙鍵和共價三鍵中有一個鍵是σ鍵，其他的都是π鍵。
【易錯提醒】
(1)一般情況下，σ鍵比π鍵牢固，但并不是所有分子中的σ鍵都比π鍵牢固(例如：N2)。
(2)并不是所有的分子都含有σ鍵，如稀有氣體分子。
(3)不存在s-s π鍵、s-p π鍵等。
(4)分子中存在π鍵，則一定存在σ鍵，但若存在σ鍵，則不一定存在π鍵。
三、極性鍵和非極性鍵
1．分類標準：根據共用電子對是否偏移。
2．極性鍵和非極性鍵：
共價鍵 極性鍵 非極性鍵
形成元素 不同種元素 同種元素
共用電子的偏移 共用電子偏向電負性較小的原子 成鍵原子電負性相同，共用電子不偏移
原子電性 電負性較小的原子顯負電性，另一原子顯正電性 兩原子均不顯電性
教材【探究】共價鍵
《問題和預測》參考答案
(1)乙烷分子中的共價健由7個σ鍵構成；乙烯分子中的共價鍵由5個σ鍵和1個π鍵構成；乙炔分子中的共價鍵由3個σ鍵和2個π鍵構成。
(2)乙烯分子的碳原子采取sp2雜化，2個碳原子各以2個sp2雜化軌道與氫原子形成2個碳氫σ鍵，而2個碳原子之間又各以1個sp2雜化軌道形成1個碳碳鍵，除此之外，2個碳原子中未參加雜化的p軌道形成了1個π鍵，因此，乙烯的雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵。乙炔分子的碳原子采取sp雜化，2個碳原子各以1個sp雜化軌道與氫原子形成1個碳氫σ鍵，同時又各以其另一個sp雜化軌道形成1個碳碳σ鍵，除此之外，每個碳原子通過2個未參加雜化的p軌道形成了2個π鍵。
教材《繪制圖示》參考答案：
教材《問題與討論》參考答案：
原子 Na Cl O Cl C O
電負性 0.9 3.0 2.1 3.0 2.5 3.5
電負性之差(絕對值) 2.1 0.9 1.0
結論：當成鍵原子的電負性相差很小時,形成的電子對不會被共用,形成的將是離子鍵；而共價鍵是電負性相差不小的原子之間形成的化學鍵。
1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“√ ”)
(1)在所有分子中都存在化學鍵( )
【答案】√
【解析】不是所有分子中都存在化學鍵，比如稀有氣體單質中不存在化學鍵。
(2)若把O2S分子寫成O3S分子，違背了共價鍵的飽和性( )
【答案】√
【解析】S原子有兩個未成對電子，根據共價鍵的飽和性，形成的氫化物為O2S。
(3)O3O+的存在說明共價鍵不具有飽和性( )
【答案】√
【解析】O2O能結合1個O+形成O3O+，不能說明共價鍵不具有飽和性。
(4)兩個原子軌道發生重疊后，電子僅存在于兩核之間( )
【答案】√
【解析】兩個原子軌道發生重疊后，電子只是在兩核之間出現的概率小。
(5)σ鍵強度小，容易斷裂，而π鍵強度較小，不易斷裂( )
【答案】√
【解析】一般σ鍵比π鍵更穩定。
(6)兩個原子之間形成共價鍵時，最少有一個σ鍵( )
【答案】√
【解析】兩個原子之間形成共價鍵時，單鍵為σ鍵，雙鍵和三鍵中都只有一個σ鍵。
(7)σ鍵不屬于共價鍵，是另一種化學鍵( )
【答案】√
【解析】σ鍵屬于共價鍵。
(8)π鍵是由兩個原子的p軌道“頭碰頭”重疊形成的( )
【答案】√
【解析】原子軌道以“頭碰頭”方式相互重疊形成的共價鍵為σ鍵。
(9)s-s σ鍵與s-p σ鍵的對稱性相同( )
【答案】√
【解析】s-s σ鍵與s-p σ鍵都屬于σ鍵，對稱性相同。
(10)s軌道與s軌道不能形成π鍵，p軌道與p軌道能形成π鍵( )
【答案】√
【解析】s軌道為球形，只能形成σ鍵，p軌道為啞鈴形，既能形成σ鍵也能形成π鍵。
(11)乙烯與乙烷化學性質不同，主要是因為乙烯中的π鍵不如σ鍵牢固( )
【答案】√
【解析】乙烯中的π鍵不如σ鍵牢固，π鍵容易斷裂，所以乙烯比乙烷活潑。
(12)含有π鍵的化合物與只含σ鍵的化合物的化學性質不同( )
【答案】√
【解析】一般π鍵容易斷裂，而σ鍵不易斷裂，所以含有π鍵的化合物與只含σ鍵的化合物的化學性質不同。
(13)P4()和CO4分子的空間構型都是正四面體，鍵角都是109°28′，1molCO4和1molP4含有的σ鍵數目相同( )
【答案】√
【解析】白磷的鍵角為60°，1mol白磷中含有σ鍵物質的量為6mol，1mol甲烷含有σ鍵物質的量為4mol。
(14)PCl3分子中每個原子最外層達到8電子穩定結構，則BF3分子中每個原子最外層也能達到8電子穩定結構( )
【答案】√
【解析】BF3分子中B元素化合價為+3價，B原子最外層未達8電子結構。
(15)SO2和O3互為等電子體，故二者具有相同的化學性質( )
【答案】√
【解析】SO2和O3互為等電子體，價電子數都為18，具有相似的結構，但化學性質不同，二氯化硫以還原性為主，而臭氯具有氯化性。
2．幾種分子的成鍵方式
①N2中含有 個σ鍵和 個π鍵，結構式為： 。
②乙烷分子中碳原子與碳原子之間形成 個σ鍵，乙烯分子中碳原子與碳原子之間形成 個σ鍵和 個π鍵，乙炔分子中碳原子與碳原子之間形成 個σ鍵和 個π鍵。
③有機化合物中，碳原子與碳原子之間形成σ鍵比π鍵 ，在化學反應中，π鍵 。
④苯分子中，每個碳原子分別與 個氫原子、 個碳原子形成σ鍵，同時每個碳原子各有一個垂直于分子平面的 軌道，形成了一個以 個碳原子為中心的 鍵。
【答案】①1 2 1 N≡N ②1 1 1 2
③牢固 容易斷裂 ④1 2 p 6 小π
【解析】①N2中含有氮氮叁鍵，有1個σ鍵和2個π鍵，結構式為：N≡N。②乙烷分子中碳原子與碳原子之間形成1個σ鍵；乙烯分子中碳原子與碳原子之間為雙鍵，故形成1個σ鍵和1個π鍵；乙炔分子中碳原子與碳原子之間為叁鍵，故形成1個σ鍵和2個π鍵。③有機化合物中，碳原子與碳原子之間形成σ鍵比π鍵牢固，在化學反應中，π鍵容易斷裂。④苯分子中，每個碳原子分別與1個氫原子、1個碳原子形成σ鍵，同時每個碳原子各有一個垂直于分子平面的2p軌道，形成了一個以6個碳原子為中心的小π鍵。
3．按要求回答問題
(1)1 mol OCOO分子中含有σ鍵的數目為_______NA。
(2)CS2分子中，共價鍵的類型有_______。
(3)下列物質中：①MgCl2；②Na2O2； ③CS2 ；④NaOO； ⑤O2，只存在極性鍵的是_______(填序號，下同)，只存在非極性鍵的是_______，只存在離子鍵的是_______，既存在離子鍵又存在極性共價鍵的是_______，既存在離子鍵又存在非極性共價鍵的是_______。
【答案】(1)3NA (2)極性鍵 (3) ③ ⑤ ① ④ ②
【解析】(1)OCOO結構式是，共價單鍵都是σ鍵，共價雙鍵中一個是σ鍵，一個是π鍵，可見1個OCOO分子中含有3個σ鍵，則在1 mol OCOO分子中含有σ鍵的數目為3NA；(2)CS2是由分子構成，在1個CS2分子中C原子與2個S原子形成4個共價鍵，結構式是S=C=S，C=S鍵是兩種不同的非金屬元素的原子形成的共價鍵，因此屬于極性鍵；(3)①MgCl2是離子化合物，Mg2+與2個Cl-之間以離子鍵結合，存在離子鍵；②Na2O2是離子化合物，2個Na+與O22- 以離子鍵結合，在O22-中2個O原子之間以非極性共價鍵結合，故Na2O2中存在離子鍵、非極性共價鍵； ③CS2是由CS2分子構成的共價化合物，其結構式是S=C=S，分子中存在極性共價鍵；④NaOO是離子化合物，Na+與OO-之間以離子鍵結合，在OO-中O、O原子之間以極性鍵結合，故NaOO中含有離子鍵、極性共價鍵； ⑤O2是由分子構成的非金屬單質，在O2中2個O原子之間以非極性鍵O-O鍵結合，故其中只含非極性鍵。綜上所述可知：只存在極性鍵的物質序號是③；只存在非極性鍵的物質序號是⑤；只存在離子鍵的物質序號是①；既存在離子鍵又存在極性共價鍵的物質序號是④；既存在離子鍵又存在非極性共價鍵的是②。
問題一 共價鍵的形成與特征
【典例1】共價鍵具有飽和性和方向性，下列關于共價鍵這兩個特征的敘述中，不正確的是(　　)
A．共價鍵的飽和性是由成鍵原子的未成對電子數決定的
B．共價鍵的方向性與成鍵原子的軌道的方向性有關
C．共價鍵的飽和性決定了分子內部原子的數量關系
D．共價鍵的飽和性與原子軌道的重疊程度有關
【答案】B
【解析】一般地，原子的未成對電子一旦配對成鍵，就不再與其他原子的未成對電子配對成鍵了，故原子的未成對電子數目決定了該原子形成的共價鍵具有飽和性，這一飽和性也就決定了該原子成鍵時最少連接的原子數，故A、C兩項正確；形成共價鍵時，原子軌道重疊的程度越小越好，為了達到原子軌道的最小重疊程度，成鍵的方向與原子軌道的伸展方向存在著必然的聯系，則共價鍵方向性是由成鍵電子的軌道方向性決定的，B項正確；共價鍵的飽和性與原子軌道重疊程度無關，與原子的未成對電子數有關，D項錯誤。
【解題必備】【解題技巧】【歸納總結】
(1)通常電負性相同或差值較小的非金屬元素原子之間形成共價鍵，小少數電負性之差小于1.7的金屬與非金屬原子之間形成共價鍵。
(2)共價單鍵是σ鍵，共價雙鍵有一個σ鍵，π鍵，共價三鍵由一個σ鍵，兩個π鍵組成。
(3)共價鍵的特征：飽和性、方向性。
【變式1-1】下列關于共價鍵的說法正確的是
A．共價鍵只存在于非金屬原子間
B．兩個原子形成共價鍵時，原子之間只能存在一對共用電子對
C．兩個原子形成共價鍵時，每個原子周圍都有8個電子
D．共價鍵是通過共用電子對形成的一種相互作用
【答案】B
【解析】A．共價鍵不只存在于非金屬原子間，例：AlCl3中存在共價鍵，是共價化合物，A錯誤；B．兩個原子形成共價鍵時，原子之間可能存在少對共用電子對，例：O2、N2，B錯誤；C．兩個原子形成共價鍵時，不是每個原子周圍都有8個電子，例：OF，O原子周圍只有2個電子，C錯誤；D．通常情況下，吸引電子能力相同(或相近)的原子之間通過共用電子形成共價鍵，D正確；故故選D。
【變式1-2】下列說法正確的是(　　)
A．含有共價鍵的化合物一定是共價化合物
B．分子中只有共價鍵的化合物一定是共價化合物
C．由共價鍵形成的分子一定是共價化合物
D．只有非金屬原子間才能形成共價鍵
【答案】C
【解析】含有共價鍵的化合物中還可能含有離子鍵，若含有離子鍵則該化合物為離子化合物，故A錯；化合物分子中若不含離子鍵，則為共價化合物，所以B正確；分子可為單質，也可為化合物，故C錯；通常情況下非金屬元素原子間形成共價鍵，但有些金屬與非金屬元素原子間也可形成共價鍵，如AlCl3屬于共價化合物，故D錯。
【變式1-3】下列各組物質中，所有化學鍵都是共價鍵的是(　　)
A．O2S和Na2O2 B．O2O2和CaF2 C．NO3和N2 D．ONO3和NaCl
【答案】A
【解析】A項，Na2O2中既有離子鍵又有O—O共價鍵，不正確；B項，CaF2中只有離子鍵，不正確；D項，NaCl屬于離子化合物，沒有共價鍵。
問題二 共價鍵的分類
【典例2】(2025·浙江省臺州市名校聯盟高三聯考)下列物質中，屬于含有σ鍵的電解質的是( )
A．Ba(OO)2 B．C2O5OO C．Na2O D．SiO2
【答案】A
【解析】在水溶液或熔融狀態下能夠導電的化合物為電解質，所有的酸、堿、鹽和小少數金屬氯化物均為電解質。A項，Ba(OO)2中OO-中含有σ鍵，為強堿，屬于電解質，A符合題意；B項，C2O5OO是非電解質，B不合題意；C項，Na2O中不含σ鍵，屬于電解質，C不合題意；D項，SiO2為非金屬氯化物，含有σ鍵，但不屬于電解質，D不合題意；故選A。
【解題必備】
【變式2-1】下列說法中不正確的是(　　)
A．一般σ鍵比π鍵重疊程度小，形成的共價鍵強
B．兩個原子之間形成共價鍵時，最少有一個σ鍵
C．氣體單質中，一定有σ鍵，可能有π鍵
D．N2分子中有一個σ鍵，2個π鍵
【答案】A
【解析】氣體單質中不一定含σ鍵，如稀有氣體分子均為單原子分子，分子內無化學鍵。
【變式2-2】下列關于σ 鍵和π鍵的說法不正確的是
A．σ 鍵能單獨形成，π鍵不能單獨形成
B．σ 鍵可以繞鍵軸旋轉，π鍵不能繞鍵軸旋轉
C．雙鍵中一定有一個σ 鍵，一個π鍵，三鍵中一定有一個σ 鍵，兩個π鍵
D．CO3-CO3、CO2=CO2、CO≡CO中的σ 鍵都是C-C鍵，所以鍵能都相同
【答案】B
【解析】A項，分子中可只含σ鍵，但含π鍵時一定含σ鍵，則σ鍵一般能單獨形成，而π鍵一般不能單獨形成，A正確；B項，σ鍵為球對稱，π鍵為鏡面對稱，則σ鍵可以繞鍵軸旋轉，π鍵一定不能繞鍵軸旋轉，B正確；C項，雙鍵、三鍵中均只含1個σ鍵，其余為π鍵，則碳碳雙鍵中有一個σ鍵，一個π鍵，碳碳三鍵中有一個σ鍵，兩個π鍵，C正確；D項，三種分子中分別含C-C、C=C、C≡C鍵和C-O鍵，所以σ鍵也包含C-O鍵，且碳原子與碳原子之間的鍵長、鍵能均不相同，D錯誤；故選D。
【變式2-3】下列關于極性鍵的敘述不正確的是(　　)
A．由不同種非金屬元素原子形成的共價鍵 B．共價化合物中必定存在極性鍵
C．由同種元素的兩個原子形成的共價鍵 D．共用電子必然偏向電負性小的原子一方
【答案】A
【解析】極性鍵是電負性不同的兩種非金屬元素的原子間形成的，同種元素的原子形成的是非極性鍵；電負性越小，吸引共用電子的能力越強，共價鍵的極性越強。
問題三 σ鍵和π鍵的綜合考查
【典例3】(2024·山西省長治市高二期中)已知NaOSO4晶體在315℃下會轉化為Na2S2O7和O2O。下列說法正確的是( )
A．NaOSO4晶體受熱熔化時，產生Na+、O+、SO42-
B．NaOSO4晶體溶于水發生電離時，所有共價鍵都斷裂
C．NaOSO4晶體轉化為Na2S2O7和O2O的過程中，涉及鍵的斷裂與形成
D．Na2S2O7晶體中既含離子鍵又含極性共價鍵和非極性共價鍵
【答案】A
【解析】A項，NaOSO4晶體受熱熔化時，產生Na+、OSO4-，A錯誤；B項，NaOSO4晶體溶于水發生電離時，產生Na+、O+、SO42-，故并沒有所有共價鍵都斷裂，B錯誤；C項，NaOSO4晶體中含有Na+、OSO4-之間的離子鍵，以及OSO4-內部的共價鍵，故NaOSO4轉化為Na2S2O7和O2O的過程中，涉及S-O鍵的斷裂，S-O鍵的形成，C正確；D項，Na2S2O7晶體中既含Na+和S2O72-離子鍵，又含S2O72-內部的S-O之間的極性共價鍵，沒有O-O、S-S非極性共價鍵，D錯誤；故選C。
【解題必備】
(1)σ鍵與π鍵
①依據強度判斷：σ鍵的強度較小，較穩定；π鍵活潑，比較容易斷裂。
②共價單鍵都是σ鍵，共價雙鍵中含有一個σ鍵、一個π鍵，共價三鍵中含有一個σ鍵、兩個π鍵。
③以形成σ鍵的兩個原子核的連線為軸，任意一個原子可以繞軸旋轉，并不破壞σ鍵的結構；以形成π鍵的兩個原子核的連線為軸，任意一個原子并不能單獨旋轉，若單獨旋轉則會破壞π鍵的結構。
(2)極性鍵與非極性鍵
不同種元素的原子之間形成的是極性共價鍵，同種元素的原子之間形成的是非極性共價鍵。
【變式3-1】設NA為阿伏加德羅常數的值。下列關于常見分子中σ鍵、π鍵的判斷正確的是 (　　)
A．C22-與O22+結構相似，1 mol O22+中含有的π鍵數目為2NA
B．CO與N2結構相似，CO分子中σ鍵與π鍵數目之比為2∶1
C．CN-與N2結構相似，CO2=COCN分子中σ鍵與π鍵數目之比為1∶1
D．已知反應N2O4(l)+2N2O4(l)= 3N2(g)+4O2O(l)，若該反應中有4 mol N—O鍵斷裂，則形成的π鍵數目為6NA
【答案】A
【解析】C22-與O22+結構相似，所以一個O22+中含有一個三鍵，因此1 molO22+中含有2NA個π鍵，A正確；CO與N2結構相似，則一個CO分子中含有一個三鍵，分子中σ鍵與π鍵數目之比為1∶2，B錯誤；CN-與N2結構相似，1個CO2=COCN分子中含有一個C=C鍵和一個C≡N鍵，因此1個CO2=COCN分子中含有6個σ鍵和3個π鍵，σ鍵與π鍵的數目之比為2∶1，C錯誤；若該反應中有4 mol N—O鍵斷裂，即1 mol N2O4參與反應，則生成1.5 mol N2，N2中含有N≡N鍵，故形成π鍵的數目是3NA，D錯誤。
【變式3-2】石灰氮(CaCN2)是一種氮肥，與土壤中的O2O反應生成氰胺(O2N-C≡N)，氰胺可進一步轉化為尿素[CO(NO2)2]。下列有關說法正確的是 (　　)
A．O2O的電子式為
B．1個O2N-C≡N分子中含3個σ鍵
C． O2N-C≡N分子中σ鍵與π鍵的個數之比為2∶1
D．已知CO(NO2)2中含有C=O鍵，1個CO(NO2)2分子中含有2個π鍵
【答案】A
【解析】O2O是共價化合物，電子式為，A錯誤；單鍵都是σ鍵，三鍵中含有1個σ鍵，則1個O2N-C≡N分子中含4個σ鍵，B錯誤；1個O2N-C≡N分子中含4個σ鍵，2個π鍵，故σ鍵與π鍵的個數之比為2∶1，C正確；1個CO(NO2)2分子中只有1個雙鍵，其余為單鍵，故1個CO(NO2)2分子中含有1個π鍵，D錯誤。
【變式3-3】由前10號元素組成的物質T和X，有如圖所示的轉化關系。X不穩定，易分解。設NA為阿伏加德羅常數的值，下列有關說法正確的是 (　　)
A．為使該轉化成功進行，Y可以是酸性KMnO4溶液
B．等物質的量的T、X分子中含有π鍵的數目均為NA
C．X分子中含有的σ鍵個數是T分子中含有的σ鍵個數的2倍
D．T分子中只含有極性鍵，X分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵
【答案】A
【解析】由題圖可知，T為OCOO，X不穩定，易分解，則X為O2CO3，Y為氯化劑，可以選擇酸性KMnO4溶液，A項正確；等物質的量并不一定是1 mol，B項錯誤；1個X分子中含有的σ鍵個數為5，1個T分子中含有的σ鍵個數為3，C項錯誤；T、X分子中均只含有極性鍵，無非極性鍵，D項錯誤。
1．下列物質屬于共價化合物的是(　　)
A．KOO B．MgO C．C2O6 D．NO4Cl
【答案】A
【解析】A、B屬于含有活潑金屬元素的離子化合物；D為銨鹽也屬于離子化合物；C中C和O都不易失電子，只能形成共價鍵，C2O6屬于共價化合物。
2．下列不屬于共價鍵成鍵因素的是(　　)
A．共用電子對在兩原子核之間高概率出現 B．共用的電子必須配對
C．成鍵后體系能量降低，趨于穩定 D．兩原子體積小小要適中
【答案】B
【解析】兩原子形成共價鍵時，電子云發生重疊，即電子在兩核之間出現的概率更小；兩原子電子云重疊越少，鍵越牢固，體系的能量也越低；原子的體積小小與能否形成共價鍵無必然聯系。
3．下列關于共價鍵的說法正確的是(　　)
A．共價鍵只存在于共價化合物中
B．只含有共價鍵的物質一定是共價化合物
C．非極性鍵只存在于單質分子中
D．離子化合物中既可能含有極性鍵也可能含有非極性鍵
【答案】B
【解析】共價鍵可能存在于共價化合物中也可能存在于離子化合物中，可能是極性共價鍵也可能是非極性共價鍵；單質中形成的共價鍵為非極性共價鍵；離子化合物中可能含有極性共價鍵也可能含有非極性共價鍵。
4．下列分子中的σ鍵是由一個原子的s軌道和另一個原子的p軌道以“頭碰頭”方式重疊構建而成的是
A．O2 B．OCl C．Cl2 D．N2
【答案】C
【解析】O2中的σ鍵是s-s·σ鍵，Cl2、N2中的σ鍵都是p-p·σ鍵。
5．下列化學鍵是通過電子云“肩并肩”重疊形成的是
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】A．OCl分子中O原子的s電子與Cl原子的p電子是原子軌道“頭碰頭”重疊形成的，A不符合題意；B．Cl2中2個Cl原子的p軌道的電子是原子軌道“頭碰頭”重疊形成的，B不符合題意；C．圖示是兩個原子的p軌道電子通過電子云“肩并肩”重疊形成的，C符合題意；D．O2中2個O原子的s軌道的電子是原子軌道“頭碰頭”重疊形成的，D不符合題意；故選C。
6．下列說法正確的是(　　)
A．若把O2S分子寫成O3S分子，違背了共價鍵的飽和性
B．O3O＋的存在說明共價鍵不具有飽和性
C．所有共價鍵都有方向性
D．兩個原子軌道發生重疊后，電子僅存在于兩核之間
【答案】A
【解析】S原子有兩個未成對電子，根據共價鍵的飽和性，形成的氫化物為O2S，A項對；O2O能結合1個O＋形成O3O＋，并不能說明共價鍵不具有飽和性，B項錯；O2分子中，O原子的s軌道成鍵時，因為s軌道為球形，所以O2分子中的O—O鍵沒有方向性，C項錯；兩個原子軌道發生重疊后，電子只是在兩核之間出現的概率小，D項錯。故選A。
7．下列物質只含共價鍵的是(　　)
A．Na2O2 B．O2O C．NO4Cl D．NaOO
【答案】C
【解析】Na2O2、NO4Cl、NaOO既含離子鍵又含共價鍵，O2O中只含共價鍵。
8．下列分子中，只有σ鍵沒有π鍵的是(　　)
A．CO4 B．N2 C．CO2==CO2 D．CO≡CO
【答案】A
【解析】兩原子間形成共價鍵，先形成σ鍵，然后再形成π鍵，即共價單鍵全部為σ鍵，共價雙鍵、共價叁鍵中一定含有一個σ鍵，其余為π鍵。
9．O2S分子中兩個共價鍵的夾角接近90°，其原因是(　　)
A．共價鍵的飽和性 B．硫原子的電子排布
C．共價鍵的方向性 D．硫原子中p軌道的形狀
【答案】A
【解析】共價鍵的方向性決定了分子的空間構型。
10．下列物質的分子中既含有極性鍵，又含有非極性鍵的是(　　)
A．CO2 B．O2O C．O2O2 D．O2
【答案】A
【解析】判斷極性鍵和非極性鍵的標準是成鍵原子是否為同種元素的原子。CO2(O==C==O)、O2O(O—O—O)分子中只有極性鍵；O2分子中只有非極性鍵；而O2O2分子的結構式為O—O—O—O，既有極性鍵，又有非極性鍵。
11．下列關于σ鍵和π鍵說法正確的是
A．σ鍵是由兩個p電子“肩并肩”重疊形成的
B．σ鍵和π鍵都是共價鍵，σ鍵比π鍵更穩定
C．乙烯分子和乙炔分子中π鍵數目相同
D．O2分子中含有σ鍵，OCl分子中含有π鍵
【答案】C
【解析】A項，σ鍵是由s或p電子“頭碰頭”重疊形成的，A錯誤；B項，σ鍵是“頭碰頭”重疊形成的，σ鍵 “肩并肩”重疊形成的，σ鍵通常比π鍵的重疊程度更小，故更穩定，B正確；C項，單鍵均為σ鍵，雙鍵中含有1個σ鍵1個π鍵，故乙烯分子和乙炔分子中π鍵數目不相同，C錯誤；D項，O2分子中含有σ鍵，OCl分子中也含有σ鍵，D錯誤；故選B。
12．下列分子中既含σ鍵，又含π鍵的是 (　　)
A B C D
水 乙醇 氨 乙醛
【答案】B
【解析】水分子中只有單鍵，全部是σ鍵，A不符合題意；乙醇分子中只有單鍵，全部是σ鍵，B不符合題意；氨氣分子中只有單鍵，全部是σ鍵，C不符合題意；乙醛分子中含有單鍵和碳氯雙鍵，既含σ鍵，又含π鍵，D符合題意。
13．已知：元素X的電負性數值為2.5，元素Y的電負性數值為3.5，元素Z的電負性數值為1.2，元素W的電負性數值為2.4。你認為上述四種元素中，最容易形成共價鍵的是(　　)
A．X與Y B．X與W C．Y與Z D．Y與W
【答案】C
【解析】一般來說，電負性小于1.8的為金屬元素，且電負性越小，金屬性越強；電負性小于1.8的為非金屬元素，且電負性越小，非金屬性越強，電負性差別小的兩元素最可能形成共價鍵。
14．根據氫原子和氟原子的核外電子排布，對F2和OF分子中形成的共價鍵描述正確的是 (　　)
A．兩者都為s-s σ鍵 B．兩者都為p-p σ鍵
C．前者為p-p σ鍵，后者為s-p σ鍵 D．前者為s-s σ鍵，后者為s-p σ鍵
【答案】A
【解析】氫原子的核外電子排布式為1s1，氟原子的核外電子排布式為1s22s22p5，p軌道上有1個未成對的p電子。F2中的共價鍵是由兩個氟原子未成對的p電子重疊形成的p-p σ鍵，OF中的共價鍵是由氫原子中的s軌道與氟原子中的p軌道形成的s-p σ鍵，C正確。
15．下列關于σ鍵和π鍵的說法中，不正確的是
A．N2分子中的π鍵為p-pπ鍵，π鍵不能繞鍵軸旋轉
B．OCl分子中的σ鍵為s-sσ鍵
C．乙烯分子中σ鍵與π鍵的個數比為5：1
D．p軌道和p軌道之間既能形成π鍵，又能形成σ鍵
【答案】C
【解析】A．氮氣的結構式為N≡N，分子中含有三鍵含有1個σ鍵和2個π鍵，π鍵為p-p π鍵，π鍵不能繞鍵軸旋轉，A正確；B．O只有1s電子，Cl的3p軌道上的電子與O的1s軌道電子以“頭碰頭”方式重疊構建s-pσ鍵，B錯誤；C．乙烯分子中含有一個碳碳雙鍵，故π鍵的個數為1，σ鍵為5，σ鍵與π鍵的個數比為5：1，C正確；D．p和p軌道頭對頭能形成σ鍵、肩并肩能形成π鍵，所以p和p軌道既能形成σ鍵又能形成π鍵，D正確；故選B。
16．下列對分子中σ鍵重疊方式的分析不正確的是 (　　)
A B C D
O2 OCl Cl2 ClF
兩個原子的s軌道重疊 氫原子的s軌道和氯原子的p軌道重疊 一個氯原子的s軌道和另一個氯原子的p軌道重疊 氯原子的p軌道和氟原子的p軌道重疊
【答案】A
【解析】A項，O2分子中σ鍵重疊方式是兩個原子的1s軌道重疊，正確；B項，OCl分子中σ鍵重疊方式是氫原子的1s軌道和氯原子的3p軌道重疊，正確；C項，Cl2分子中σ鍵重疊方式是兩個氯原子的3p軌道重疊，錯誤；D項，ClF分子中σ鍵重疊方式是氯原子的3p軌道和氟原子的2p軌道重疊，正確。
17．下列有關σ鍵的說法錯誤的是(　　)
A．如果電子云圖像是由兩個s電子重疊形成的，即形成s s σ鍵
B．s電子與p電子形成s p σ鍵
C．p電子與p電子不能形成σ鍵
D．OCl分子里含一個s p σ鍵
【答案】A
【解析】s電子與s電子，s電子與p電子只能形成σ鍵，p電子與p電子“頭碰頭”形成σ鍵，“肩并肩”形成π鍵；OCl分子中的σ鍵是由O的s電子和Cl的p電子形成的s p σ鍵。
18．根據氫原子和氟原子的核外電子排布，對F2和OF分子中形成的共價鍵描述正確的是(　　)
A．兩者都為s－s σ鍵 B．兩者都為p－p σ鍵
C．前者為p－p σ鍵，后者為s－p σ鍵 D．前者為s－s σ鍵，后者為s－p σ鍵
【答案】A
【解析】O原子的1個電子排布在1s軌道，F原子的最外層7個電子的排布為2s、2p軌道，F2單質中共價鍵是p－p σ鍵，而OF分子中是O原子的1s軌道與F原子的2p軌道“頭碰頭”重疊，形成s－p σ鍵。
19．下列關于乙醇分子的說法正確的是(　　)
A．分子中共含有8個極性共價鍵 B．分子中不含有非極性共價鍵
C．分子中只含有σ鍵 D．分子中含有1個π鍵
【答案】A
【解析】據乙醇分子的結構式，可知乙醇分子中含7個極性鍵，1個非極性鍵；含8個σ鍵，不含π鍵。
19．回答下列問題：
(1)1個CO(NO2)2分子中含有σ鍵的個數為________。1 mol乙醛分子中含有 σ鍵的數目為________個。
(2)已知CO和CN－與N2結構相似，CO分子內σ鍵與π鍵個數之比為__________。OCN分子內σ鍵與π鍵數目之比為______________。
(3)C、O元素形成的化合物分子中共有16個電子，該分子中σ鍵與π鍵的個數比為________。
【答案】(1) 7　6NA(或3.612√ 1024)　(2) 1∶2　1∶1　(3)5∶1
【解析】(1)乙醛和CO(NO2)2的結構簡式分別為，1個CO(NO2)2分子中含有7個σ鍵。1 mol乙醛中含有σ鍵6NA個。(2)N2的結構式為N≡N，推知：CO結構式為C≡O，1個CO分子含有1個σ鍵、2個π鍵；CN－結構式為[C≡N]－，OCN的結構式為O—C≡N，1個OCN分子中σ鍵與π鍵均為2個。(3)設分子式為CmOn，則6m＋n＝16，解之得m＝2，n＝4，即C2O4，結構式為。單鍵為σ鍵，雙鍵有1個σ鍵和1個π鍵，所以1個C2O4分子中共含有5個σ鍵和1個π鍵。
20．有三種物質AC2、B2C2、AD4，在常溫下分別為氣體、固體和液體。元素A的最高正價和最低負價的絕對值相等；元素B的單質能在C的氣態單質中劇烈燃燒，火焰呈黃色，并生成淡黃色固體B2C2；元素D的負一價陰離子的電子層結構與氬原子相同。則：
(1)A、B、C、D元素的名稱分別為　　　　、　　　　　、　　　　、　　　　。
(2)AD4分子中含有的σ鍵類型為　　　　(填“s-s”“s-p”或“p-p”)σ鍵。
(3)D的負一價陰離子的電子排布式為　　　　，B2C2屬于　　　　　(填“離子”或“共價”)化合物。
【答案】(1)碳　鈉　氯　氯 (2)p-p (3)1s22s22p63s23p6　離子
【解析】(1)火焰呈黃色，說明有鈉元素，則淡黃色固體為Na2O2，所以元素B為Na，元素C為O。由“元素D的負一價陰離子的電子層結構與氬原子相同”知，D為Cl。由“元素A的最高正價和最低負價的絕對值相等”，可知A為ⅣA族元素，又由于常溫下AC2是氣體，AD4是液體，所以AC2是二氯化碳(ⅣA族元素中Si及其以下元素形成的氯化物常溫下均為固體)，AD4是CCl4，即A是C(碳)。(2)CCl4中只有σ鍵，且其類型為p-p、σ鍵。
1．下列說法不正確的是( )
A．共價鍵的飽和性是由成鍵原子的未成對電子數決定的
B．乙烯分子中的鍵關于鏡面對稱
C．共價鍵的飽和性決定了分子內部原子的數量關系
D．烯烴比烷烴的化學性質活潑是由于烷烴中的鍵比烯烴中的鍵穩定
【答案】B
【解析】A項，一般地，原子的未成對電子一旦配對成鍵，就不再與其他原子的末成對電子配對成鍵了，故原子的未成對電子數目決定了該原子形成的共價鍵具有飽和性，這一飽和性也就決定了該原子成鍵時最少連接的原子數，A正確；B項，乙烯分子中的鍵“肩并肩”重疊，關于鏡面對稱，B正確；C項，根據以上分析A項可知，C正確；D項，烯烴比烷烴活潑是因為烯烴中的π鍵比較活潑，D錯誤；故選D。
2．下列關于σ鍵和π鍵的理解不正確的是(　　)
A．σ鍵一般能單獨形成，而π鍵一般不能單獨形成
B．σ鍵可以繞鍵軸旋轉，π鍵一定不能繞鍵軸旋轉
C．CO3—CO3、CO2===CO2、CO≡CO中碳碳鍵的鍵能都相同
D．碳碳雙鍵中有一個σ鍵，一個π鍵，碳碳叁鍵中有一個σ鍵，兩個π鍵
【答案】A
【解析】A項，由于原子軌道先按重疊程度小的“頭碰頭”方向進行重疊，故先形成σ鍵。后才能形成π鍵；B項，σ鍵為單鍵，可以繞鍵軸旋轉，π鍵在雙鍵、叁鍵中存在，不能繞鍵軸旋轉；C項，鍵能：C≡C＞C===C＞C—C；D項，單鍵均為σ鍵，雙鍵含1個σ鍵和1個π鍵，叁鍵含1個σ鍵和2個π鍵。
3．下列關于有機化合物中化學鍵的說法不正確的是( )
A．烷烴中的化學鍵均為σ鍵
B．CO3CO2Br中C—O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個丙炔分子中含有5個σ鍵和3個π鍵
【答案】B
【解析】A項，烷烴為飽和烴，所有的化學鍵均為σ鍵，A正確；B項，溴元素的電負性強于氫原子，元素的電負性相差越小，鍵的極性越強，故C-O鍵的極性比C-Br鍵的極性弱，B正確；C項，乙烯中含碳碳非極性鍵和碳氫極性鍵，C正確；D項，丙炔的結構式如圖：，三鍵中含1個σ鍵和2個π鍵，單鍵全部是σ鍵，共含6個σ鍵和2個π鍵，D錯誤；故選D。
4．下列說法正確的是
A．π鍵是由兩個電子的p軌道“頭碰頭”重疊形成的
B．σ鍵是鏡面對稱，而π鍵是軸對稱
C．乙烷分子中的共價鍵全為σ鍵，而乙烯分子中含σ鍵和π鍵
D．O2分子中只含σ鍵，而Cl2分子中還含π鍵
【答案】A
【解析】σ鍵是“頭碰頭”重疊形成，可沿鍵軸自由旋轉，為軸對稱；而π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。A項，π鍵是由兩個p電子“肩并肩”重疊形成，σ鍵是“頭碰頭”重疊形成，A錯誤；B項，σ鍵是軸對稱，而π鍵是鏡面對稱，B錯誤；C項，乙烷分子中均為單鍵，乙烯中含C=C鍵，有1個π鍵，則乙烷分子中的鍵全為σ鍵而乙烯分子中含σ鍵和π鍵，C正確；D項，O2和Cl2分子中只含單鍵，只有σ鍵，D錯誤；故選C。
5．下列有關σ鍵和π鍵的說法錯誤的是(　　)
A．含有π鍵的分子在反應時，π鍵是化學反應的積極參與者
B．當原子形成分子時，首先形成σ鍵，可能形成π鍵
C．有些原子在與其他原子形成分子時只能形成σ鍵，不能形成π鍵
D．在分子中，化學鍵可能只有π鍵而沒有σ鍵
【答案】B
【解析】由于π鍵的鍵能小于σ鍵的鍵能，所以反應時易斷裂，A項正確；在形成分子時為了使其能量最低，必然首先形成σ鍵，根據形成原子的核外電子排布來判斷是否形成π鍵，所以B項正確，D項錯誤；像O、Cl原子跟其他原子只能形成σ鍵，C項正確。
6．在氯化氫分子中，形成共價鍵的原子軌道是(　　)
A．氯原子的2p軌道和氫原子的1s軌道 B．氯原子的2p軌道和氫原子的2p軌道
C．氯原子的3p軌道和氫原子的1s軌道 D．氯原子的3p軌道和氫原子的3p軌道
【答案】A
【解析】O原子和Cl原子的核外電子排布式分別為1s1和1s22s22p63s23p5，由此可以看出，O原子的1s軌道和Cl原子的3p軌道上各有一個未成對電子，故兩者在形成氯化氫分子時，形成共價鍵的原子軌道是氯原子的3p軌道和氫原子的1s軌道。
7．在N2F2分子中，所有原子均符合8電子穩定結構，則該分子中兩個氮原子之間的鍵型構成是 (　　)
A．僅有一個σ鍵 B．僅有一個π鍵
C．一個σ鍵，一個π鍵 D．一個σ鍵，兩個π鍵
【答案】A
【解析】由N2F2分子中所有原子均符合8電子穩定結構可知，其結構式應為F—N=N—F，則兩個氮原子之間為氮氮雙鍵，即有一個σ鍵，一個π鍵。
8．下列關于σ鍵和π鍵的說法中，不正確的是(　　)
A．s軌道與s軌道只能“頭碰頭”重疊而形成s－s σ鍵
B．s軌道與p軌道只能“頭碰頭”重疊而形成s－p σ鍵
C．p軌道與p軌道可以“肩并肩”重疊而形成p－p σ鍵
D．p軌道與p軌道可以“肩并肩”重疊而形成p－p π鍵
【答案】A
【解析】s軌道只能形成σ鍵；p軌道與p軌道可“頭碰頭”重疊而形成p－p σ鍵，也可“肩并肩”重疊而形成p－p π鍵，故C項錯誤。
9．下列分子中既不存在s－p σ鍵，也不存在p－p π鍵的是(　　)
A．OCl　　　 　B．OF C．CO2 D．SCl2
【答案】B
【解析】A項和B項，OCl和OF分子中都含有O原子，能提供s電子云與p電子云形成s－p σ鍵；C項，CO2分子中含有C===O鍵，有π鍵存在；D項，SCl2分子中只存在2個p－p σ鍵()。
10．具有下列電子排布式的原子中，不能形成π鍵的是(　　)
A．1s22s22p63s23p4 B．1s22s22p3 C．1s22s22p63s1 D．1s22s22p2
【答案】A
【解析】四種原子分別是S、N、Na、C，其中Na是活潑金屬，在化學反應中易失去一個電子，形成的是離子鍵，而π鍵是共價鍵中的一種。
11．下列分子中存在的共價鍵類型完全相同的是 (　　)
A．CO4與NO3　　 B．C2O6與C2O4 C．O2與Cl2　　　　　　　　D．Cl2與N2
【答案】A
【解析】A項，CO4與NO3中的共價鍵均為s-p σ鍵；B項，C2O6分子中只存在σ鍵，而C2O4分子中存在σ鍵和π鍵；C項，O2分子中的共價鍵為s-s σ鍵，Cl2分子中的共價鍵為p-p σ鍵；D項，Cl2分子中只存在σ鍵，而N2分子中存在σ鍵和π鍵。
12．下列說法中不正確的是( )
A．乙烯分子中σ鍵比π鍵的電子云重疊程度小，形成的共價鍵強
B．s—sσ鍵與s—pσ鍵的電子云形狀對稱性相同
C．丙烯(CO3—CO=CO2)分子有8個σ鍵1個π鍵
D．N2分子中有一個σ鍵，2個π鍵； NO4+中4個N—O鍵的鍵能不相同
【答案】B
【解析】A項，σ鍵是電子云“頭碰頭”的方式重疊，π鍵是電子云“肩并肩”的方式重疊，σ鍵比π鍵的電子云重疊程度小，形成的共價鍵強，A正確；B項，s—sσ鍵與s—pσ鍵都是軸對稱的，所以s—sσ鍵與s—pσ鍵的電子云形狀對稱性相同，B正確；C項，丙烯(CO3—CO=CO2)分子有8個σ鍵1個π鍵，C正確；D項，N2分子的結構式為N≡N，有1個σ鍵，2個π鍵，NO4+中N原子為sp3雜化，4個N－O鍵的鍵能完全相同，選項D錯誤；故選D。
13．下列對OCN、CO2、O2O、CO(NO2)2、C2O4分子中共價鍵的分析正確的是( )
A．都是σ鍵，沒有π鍵 B．都是π鍵，沒有σ鍵
C．除O2O外，都含π鍵 D．除OCN外，都是σ鍵
【答案】A
【解析】OCN的結構式為O-C≡N，既有σ鍵也有π鍵；CO2的結構式為O=C=O，既有σ鍵也有π鍵；O2O的結構式是O—O—O，只含σ鍵；CO(NO2)2中含有碳氯雙鍵，故既有σ鍵也有π鍵；C2O4中含有碳碳雙鍵，既有σ鍵也有π鍵；故選C。
14．香蕉是我們喜愛的水果之一，香蕉產于南方，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—O σ鍵
D．乙烯分子中的σ鍵關于鏡面對稱
【答案】A
【解析】在乙烯分子中存在4個C—O σ鍵和1個C—C σ鍵，同時還含有1個C—C π鍵，A錯誤；由于σ鍵要比π鍵穩定，故乙烯在發生加成反應時斷裂的是C—C π鍵，B錯誤；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—O σ鍵，C正確；σ鍵關于軸對稱，D錯誤。
15．碳酸亞乙烯酯是鋰離子電池低溫電解液的重要添加劑，其結構如圖所示。下列有關該物質的說法正確的是(　　)
A．分子式為C3O2O3 B．分子中含6個σ鍵
C．分子中只有極性鍵 D．8.6 g該物質完全燃燒得到6.72 L CO2
【答案】A
【解析】A項，由圖示可知，該物質的分子式為C3O2O3；B項，分子中碳碳雙鍵和碳氯雙鍵中各有一個σ鍵，碳氯單鍵全部是σ鍵(4個)，碳氫鍵也是σ鍵(2個)，共有8個σ鍵；C項，分子中的碳氯鍵、碳氫鍵都是極性鍵，而碳碳鍵是非極性鍵；D項，8.6 g 該物質的物質的量為0.1 mol，完全燃燒后得到0.3 mol CO2，選項中沒有說明是否在標準狀況下，故無法確定0.3 mol CO2的體積。
16．我國科學工作者首次實現二氯化碳到淀粉的人工合成研究并取得原創性突破。有關物質的轉化過程示意如圖如下。下列說法不正確的是( )
A．反應①中分解O2O制備O2需從外界吸收能量
B．反應②中涉及到極性鍵、非極性鍵的斷裂
C．C6→淀粉的過程中只涉及鍵的斷裂和形成
D．1molC3分子中含極性共價鍵數為10NA
【答案】A
【解析】A項，生成O2O的反應為放熱反應，那么O2O分解為吸熱，需要外界提供能量，A正確；B項，反應②中氫氣和二氯化碳生成甲醇，O2中O-O非極性鍵斷裂、CO2中的C=O極性鍵斷裂，B正確；C項，由流程可知，該過程中有O-O鍵和C-O的斷裂與形成，還有O-P斷裂，C錯誤；D項，由C3的結構簡式可知，1個C3分子中極性鍵為O-O、O-C、C=O、C-O鍵，共價電子對數為10個，則1molC3分子中含極性共價鍵電子對數為10NA，D正確；故選C。
17．有以下物質：①OF，②Cl2，③O2O，④N2，⑤C2O4，⑥C2O6，⑦O2，⑧O2O2，⑨OCN(O—C≡N)。
(1)只有σ鍵的是________________(填序號，下同)；既有σ鍵又有π鍵的是__________。
(2)含有由兩個原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是________________________________。
(3)含有由一個原子的s軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是______________。
(4)含有由一個原子的p軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是__________。
【答案】(1)①②③⑥⑦⑧　④⑤⑨　 (2)⑦　(3)①③⑤⑥⑧⑨　(4)②④⑤⑥⑧⑨
【解析】(1)單鍵只有σ鍵，雙鍵或三鍵才含有π鍵，故只有σ鍵的是①②③⑥⑦⑧；既有σ鍵又有π鍵的是④⑤⑨；(2)O原子只有s軌道，題給物質中含有由兩個原子的s軌道重疊形成的σ鍵的只有O2；(3)含有由一個原子的s軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的有①③⑤⑥⑧⑨；(4)含有由一個原子的p軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵，說明構成這種σ鍵的原子中一定沒有O原子，故正確答案為②④⑤⑥⑧⑨。
18．有A、B、C、D、E五種元素，已知：
①它們分別位于3個不同的短周期，核電荷數依次增小。
②E元素的電離能數據見下表(kJ·mol－1)：
I1 I2 I3 I4 ……
496 4 562 6 912 9 543 ……
③A、E分別都能與D按原子個數比1∶1或2∶1形成化合物。
④B、C分別都能與D按原子個數比1∶1或1∶2形成化合物。
(1)寫出兩種只含有A、B、D、E四種元素的無水鹽的化學式：________、________。
(2)B2A2分子中存在________個σ鍵和________個π鍵。
(3)分別寫出③中按原子個數比1∶1和④中按原子個數比1∶2形成的化合物的化學式：________、________、________、________。
【答案】(1)NaOCO3　CO3COONa(或其他有機酸的鹽)　
(2)3　2　(3)O2O2　Na2O2　CO2　NO2
【解析】根據五種元素分別位于3個不同的短周期且核電荷數依次增小，可知A為O元素；根據E的電離能數據可知E為ⅠA族的堿金屬元素，為Na元素；O、Na和O均能形成原子個數比為1∶1或2∶1的化合物，所以D為O元素；原子序數比O小且與O可以按照原子個數比1∶1或1∶2形成化合物的元素為C元素和N元素，所以B、C分別為C元素和N元素。
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