必考点04共价键
题型一共价键的形成与分类
例1．（2021·辽宁实验中学高二阶段练习）下列说法正确的是
A．原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的
B．电子的运动状态可从能层、能级、轨道3个方面进行描述
C．气体单质中，一定有σ键，可能有π键
D．1个乙烯分子中含有4个σ键，1个π键
【答案】A
【详解】
A．原子轨道和电子云都用来描述电子运动状态而不是表示电子运动轨迹，即都是用来形象描述电子运动状态的，故A正确；
B．决定电子运动状态有四个量：主量子数、角量子数、磁量子数、自旋量子数，所以电子的运动状态可从能层、能级、轨道、自旋方向4个方面进行描述，故B错误；
C．气体单质中，不一定有σ键，例如稀有气体，可能有π键，例如氮气等，故C错误；
D．乙烯的结构简式为CH2=CH2，1个乙烯分子中含有5个σ键，1个π键，故D错误；
故选A。
例2．（2021·全国·高二课时练习）下列有机化合物中σ键与π键个数比为3∶2的是
A．CH3CH3 B．CH2=CH2
C．CH≡CH D．CH4
【答案】C
【详解】
A．CH3CH3中有7个σ键，没有π键，故A不符合题意；
B．CH2=CH2中有5个σ键，1个π键，故B不符合题意；
C．CH≡CH中有3个σ键，2个π键，故C符合题意；
D．CH4中有4个σ键，没有π键，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
例3．（2021·辽宁沈阳·高二阶段练习）下列关于σ键和π键的说法中，错误的是
A．所有的σ键的强度都比π键大
B．σ键是原子轨道“头碰头”式重叠，π键是原子轨道“肩并肩”式重叠
C．s—sσ键与s—pσ键的电子云形状的对称性相同
D．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转
【答案】A
【详解】
A．一般情况下，σ键的强度比π键大，但也有特殊情况，如N≡N中σ键的强度比π键小，A错误；
B．σ键电子云重叠程度较大，是原子轨道“头碰头”式重叠，π键电子云重叠程度较小，是原子轨道“肩并肩”式重叠，B正确；
C．σ键有方向性，；两个成键原子必须沿着对称轴方向接近，才能达到最大重叠，s—sσ键与s—pσ键都是轴对称的，C正确；
D．σ键为单键，可以绕键轴旋转，π键在双键、叁键中存在，不能绕键轴旋转，D正确；
答案选A。
例4．（2021·辽宁沈阳·高二阶段练习）下列分子中存在的共价键类型完全相同(从σ键、π键的形成方式角度分析)的是
A．CH4与C2H2 B．H2O与HCl
C．H2与Cl2 D．Cl2与N2
【答案】B
【分析】
根据单键为σ键，双键和三键中既有σ键又有π键，结合分子结构判断。
【详解】
A．CH4分子中存在s－pσ键，C2H2分子中存在σ键和π键，所以共价键类型不完全相同，故A错误；
B．H2O与HCl都含有H原子，分子中的共价键均是s电子云与p电子云形成的s－pσ键，故B正确；
C．H2分子中存在s—sσ键，Cl2分子中存在p—pσ键，所以共价键类型不完全相同，故C错误；
D．Cl2分子中只有单键，全部为σ键，N2分子中有三键既有σ键又有π键，所以共价键类型不完全相同，故D错误。
故选B。
【解题技巧提炼】
1．共价键的特征
(1)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，这就是共价键的饱和性。
(2)方向性
除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性。如图所示。
2．共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类)
共价键eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(按共用电子对的数目\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(共价单键——σ键,共价双键——1个σ键、1个π键,共价三键——1个σ键、2个π键)),按电子云重叠方式\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(σ键\o(――→,\s\up7(特征))电子云呈轴对称,π键\o(――→,\s\up7(特征))电子云呈镜面对称))))
题型二、共价键键参数——键能、键长与键角
例1．（2021·全国·高二课时练习）反映共价键强弱的物理量是
A．键能 B．键能、键长
C．键能、键长、键角 D．键长、键角
【答案】B
【详解】
键能可看作是断开共价键所需的能量，键能越大，则断开共价键时所需的能量就越大，含该键的分子就越稳定；键长越长键能反而越小，故反映键的强弱的物理量是键能和键长，故选：B。
例2．（2021·山东·微山县第二中学高二阶段练习）根据下表中所列键能数据，判断下列分子中，最不稳定的分子是
化学键
H-H
H-Cl
H-I