3.3.1 共价键 共价晶体
(共价键的形成 共价键的类型）
课后分层练
1．下列说法正确的是( )
A．若把 H2S 分子写成 H3S 分子，违背了共价键的饱和性
B．H3O＋的存在说明共价键不具有饱和性
C．所有共价键都有方向性
D．两个原子轨道发生重叠后，电子仅存在于两核之间
[答案] A
[解析]S 原子有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，形成的氢化物为 H2S，A 项正确；
H2O 能结合 1 个 H＋形成 H3O＋，不能说明共价键不具有饱和性，B 项错误；H2 分子中的
H—H 键没有方向性，C 项错误；两个原子轨道发生重叠后，电子只是在两核之间出现的概
率大，D 项错误。
2．下列关于 σ 键和 π 键的说法不正确的是( )
A．s 轨道与 s 轨道只能“头碰头”重叠而形成 s s σ 键
B．s 轨道与 p 轨道只能“头碰头”重叠而形成 s p σ 键
C．p 轨道与 p 轨道可以“肩并肩”重叠而形成 p p σ 键
D．p 轨道与 p 轨道可以“肩并肩”重叠而形成 p p π 键
[答案] C
[解析]s 轨道与 s 轨道只能“头碰头”重叠而形成 σ 键，A 正确；s 轨道与 p 轨道只能“头碰头”
重叠而形成 s p σ 键，B 正确；p 轨道与 p 轨道可以“头碰头”重叠形成 p p σ 键，C 错误；p
轨道与 p 轨道可以“肩并肩”重叠而形成 p p π 键，D 正确。
3．关于离子键、共价键的各种叙述中，下列说法中正确的是( )
A．在离子化合物里，只存在离子键，没有共价键
B．非极性键只存在于双原子的单质分子(如 Cl2)中
C．在共价化合物分子内，一定不存在离子键
D．由不同元素组成的多原子分子里，一定只存在极性键
[答案] C
[解析]离子化合物中一定存在离子键，可能也有共价键，A 错；一些化合物中也存在非极性
键，如 Na2O2、CH3CH3 等中都存在非极性键，B 错；共价化合物分子中一定不存在离子键，
C 正确；H2O2、CH3CH2CH3等多原子化合物中，也存在非极性键，D 错。
4．下列有关 σ 键和 π 键的说法错误的是( )
A．含有 π 键的分子在反应时，π 键是化学反应的积极参与者
B．当原子形成分子时，首先形成 σ 键，可能形成 π 键
C．有些原子在与其他原子形成分子时，只能形成 σ 键，不能形成 π 键
D．在分子中，化学键可能只有 π 键而没有 σ 键
[答案] D
[解析]σ 键比 π 键稳定，所以反应时 π 键易断裂，A 正确；分子形成时，必须使其能量最低，
故首先形成 σ 键，再根据形成的原子核外电子排布情况看能否形成 π 键，B、C 正确，D 错。
5．既有离子键又有共价键和配位键的化合物是( )
A．NH4NO3 B．NaOH
C．H2SO4 D．H2O
[答案] A
[解析]NH4NO3中存在 NH ＋ － ＋4与 NO 3形成的离子键，NH 4内部既有共价键，又有配位键。
6．下列关于 σ 键和 π 键的理解不正确的是( )
A．CH4中的化学键均是 σ 键
B．σ 键可以绕键轴旋转，π 键一定不能绕键轴旋转
C．CH3—CH3、CH2CH2、CHCH 中的 σ 键都是 C—C 键
D．碳碳双键中有 1 个 σ 键、1 个 π 键，碳碳三键中有 1 个 σ 键、2 个 π 键
[答案] C
[解析]CH4 分子中只含 C—H 键，C—H 是 σ 键，A 正确；σ 键为轴对称，π 键为镜面对称，
则 σ 键可以绕键轴旋转，π 键一定不能绕键轴旋转，B 正确；三种分子中分别含 C—C、CC、
CC 键，则 C—C 的键长、键能均不相同，C 错误；双键、三键中均只含 1 个 σ 键，其余为 π
键，则碳碳双键中有一个 σ 键，一个 π 键，碳碳三键中有一个 σ 键，两个 π 键，D 正确。
7．关于乙醇分子的说法正确的是( )
A．分子中共含有 8 个极性共价键
B．分子中不含非极性键
C．分子中只含 σ 键
D．分子中含有一个 π 键
[答案] C
[解析]乙醇的结构式为 ，分子中共有 8 个单键，都是 σ 键，不含 π 键，C—C
是非极性键，其余 7 个是极性键。
8．氰气的化学式为(CN)2，结构式为 N≡C—C≡N，其性质与卤素气体单质相似，氰气可用于
有机合成，制作农药，也可用作消毒、杀虫的熏蒸剂等。下列叙述正确的是( )
A．氰气分子中只含极性键
B．氰气分子中共形成了 2 对共用电子对
C．氰气分子中含有 3 个 σ 键和 4 个 π 键
D．(CN)2不能与氢氧化钠溶液发生反应
[答案]C
[解析]氰气分子中 C—C 键为非极性键，A 错误；一条短线表示一对共用电子对，因此氰气
分子中共形成了 7 对共用电子对，B 错误；(CN)2 分子中含有 3 个 σ 键和 4 个 π 键，C 正确；
由于(CN)2与卤素气体单质性质相似，故可以和氢氧化钠溶液反应，D 错误。故选 C。
9．下列说法中不正确的是( )
A．N2分子有一个 σ 键，两个 π 键
B．σ 键比 π 键重叠程度大，形成的共价键强
C．两个原子间形成共价键时，最多有一个 σ 键
D．气体单质中，一定有 σ 键，可能有 π 键
[答案] D
[解析]N2分子有一个 σ 键和两个 π 键，A 正确；两原子在形成共价键时，为了使其能量最低，
首先形成 σ 键，再根据形成原子的核外电子排布来判断是否形成 π 键，且 σ 键比 π 键重叠程
度大，形成共价键强，B、C 正确；稀有气体的单质，是单原子分子，分子内无化学键，即
无 σ 键，D 错。
10．下列不属于共价键成键因素的是( )
A．电子在两原子核之间高概率出现
B．未成对电子必须配对
C．成键后体系能量降低，趋于稳定
D．两原子核体积大小要适中
[答案] D
[解析]共价键的成因是当成键原子相互靠近时，原子轨道发生重叠，自旋状态相反的未成对
电子形成共用电子对，两原子核间的电子云密度增大，体系的能量降低。
11．下列物质中含有相同的化学键类型的是( )
A．KCl、HCl、H2O、NaOH
B．HBr、CO2、H2S、CS2
C．Br2、Na2S、HCl、SO2
D．Na2O2、H2O2、H2O、O3
[答案] B
[解析]KCl 只含离子键，HCl、H2O 均只含共价键，NaOH 含离子键、共价键，A 项不符合题
意；HBr、CO2、H2S、CS2 全部为共价键，故 B 项符合题意；Na2S 只含离子键，其他三种
物质只含共价键，故 C 项不符合题意；Na2O2含离子键、共价键，H2O2、H2O、O3只含共价
键，故 D 项不符合题意。
12．下列对分子中 σ 键重叠方式的分析不正确的是( )
A B C D
H2 HCl Cl2 ClF
一个氯原子的 s 轨道
两个原子的 s 轨道重 氢原子的 s 轨道和氯 氯原子的 p 轨道和氟
和另一个氯原子的 p
叠 原子的 p 轨道重叠 原子的 p 轨道重叠
轨道重叠
[答案] C
[解析]A 项，H2 分子中两个原子的 1s 轨道重叠，正确；B 项，HCl 分子中氢原子的 1s 轨道
和氯原子的 3p 轨道重叠，正确；C 项，Cl2 分子中两个氯原子的 3p 轨道重叠，错误；D 项，
ClF 分子中氯原子的 3p 轨道和氟原子的 2p 轨道重叠，正确。
13．下列分子既不存在 s—p σ 键，也不存在 p—p π 键的是( )
A．HCl B．HF C．N2 D．SCl2
[答案] D
[解析]HCl 中的 σ 键由 H 的 1s 轨道和 Cl 的 3p 轨道形成，属于 s—p σ 键，A 不符合题意；
HF 中的 σ 键由 H 的 1s 轨道和 F 的 2p 轨道形成，属于 s—p σ 键，B 不符合题意；每个 N2
中有 1 个 σ 键和 2 个 π 键，由两个 N 的 2p 轨道形成，存在 p—p π 键，C 不符合题意；SCl2
中的 σ 键由 Cl 的 3p 轨道和 S 的 3p 轨道形成，属于 p—p σ 键，D 符合题意。
14．下列对 HBr、H2、NH3、C2H4中共价键存在类型的判断正确的是( )
A．都有 σ 键，没有 π 键
B．都有 π 键，没有 σ 键
C．都既有 σ 键，又有 π 键
D．除 C2H4外，都只有 σ 键
[答案] D
[解析]先写出四种分子的结构式： 只有C2H4中既存在
单键又存在双键，其余分子中都只有单键，故只有 C2H4 中存在 π 键，其余分子中都只有 σ
键。
15．在乙烯分子中有 5 个 σ 键、1 个 π 键，它们分别是( )
A．sp2杂化轨道形成的 σ 键、未杂化的 2p 轨道形成的 π 键
B．sp2杂化轨道形成的 π 键、未杂化的 2p 轨道形成的 π 键
C．C、H 之间是 sp2形成的 σ 键，C、C 之间是未参加杂化的 2p 轨道形成的 π 键
D．C、C 之间是 sp2形成的 σ 键，C、H 之间是未参加杂化的 2p 轨道形成的 π 键
[答案] A
[解析]乙烯分子中存在 4 个 C—H 键和 1 个 C===C 键，C 原子没有孤电子对，σ 键电子对数
为 3，则 C 原子采取 sp2杂化，C、H 之间为 sp2杂化轨道形成的 σ 键，C===C 双键中有 1 个
是杂化轨道形成的 σ 键，还有 1 个是未参加杂化的 2p 轨道形成的 π 键，A 正确。
16．下列物质的分子中既有 σ 键，又有 π 键的是( )
①HCl ②H2O ③H2O2 ④C2H4 ⑤C2H2
A．仅①②③ B．仅③④⑤
C．仅①③⑤ D．仅④⑤
[答案] D
[解析]①HCl 的结构式为 H—Cl，只含 σ 键，无 π 键；②H2O 的结构式为 H—O—H，只含 σ
键，无 π 键；③H2O2 的结构式为 H—O—O—H，只含 σ 键，无 π 键；④C2H4 的结构式为
，含 σ 键，其中碳碳双键中含一个 π 键；⑤C2H2的结构式为 H—C≡C—H，含 σ
键，其中碳碳三键中含 2 个 π 键；综上所述，④⑤符合题意，D 正确。
17．下列关于共价键的说法不正确的是( )
A．当两个原子形成分子时，首先形成 σ 键，可能形成 π 键
B．分子中若含有共价键，则至少含有一个 σ 键
C．Cl 原子 p 轨道上有一个未成对电子，故 Cl 原子可与其他原子形成 π 键
D．乙烷分子中只存在 σ 键，即 6 个 C—H 键和 1 个 C—C 键都为 σ 键，不存在 π 键
[答案] C
[解析]在形成分子时为了使其能量最低，必然首先形成 σ 键，根据形成原子的核外电子排布
来判断是否形成 π 键，A 正确；在含有共价键的分子中一定有 σ 键，可能有 π 键，如 HCl、
N2，B 正确；原子的 p 轨道上至少有两个未成对电子时，才可能形成 π 键，像 H、Cl 原子跟
其他原子只能形成 σ 键，C 错误；乙烷分子的结构式为 ，其中 6 个 C—H 键和 1
个 C—C 键都为 σ 键，不存在 π 键，D 正确。
18．下列反应中只涉及 π 键断裂的是( )
A．CH4的燃烧
B．C2H4的加成反应
C．CH4与 Cl2的取代反应
D．C2H4被酸性 KMnO4溶液氧化
[答案] B
[解析]CH4 的燃烧，反应中所有化学键均断裂，A 错误；C2H4 的加成反应，只有 π 键断裂，
B 正确；CH4 与 Cl2 的取代反应中只有 σ 键断裂，C 错误；C2H4 被酸性 KMnO4 溶液氧化，
反应中所有化学键均断裂，D 错误。
19．下列说法正确的是( )
A．若把 H2S 写成 H3S，违背了共价键的饱和性
B．H ＋3O 的存在说明共价键不具有饱和性
C．成键原子中自旋方向相同的未成对电子可以形成共用电子对
D．两个原子轨道发生重叠后，两核中的电子不仅存在于两核之间，还会绕两核运动
[答案] A
[解析]硫原子有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，形成的氢化物为 H2S，A 项正确；
两个原子轨道发生重叠后，电子在两原子核间出现的机会较大，D 项错误。
20．下列关于共价键的说法正确的是( )
A．共价键只存在于非金属原子间
B．两个原子形成共价键时，原子之间只能存在一对共用电子对
C．两个原子形成共价键时，每个原子周围都有 8 个电子
D．共价键是通过共用电子对形成的一种相互作用
[答案] D
[解析]共价键不只存在于非金属原子间，例：AlCl3 中存在共价键，是共价化合物，A 错误；
两个原子形成共价键时，原子之间可能存在多对共用电子对，例：O2、N2，B 错误；两个原
子形成共价键时，不是每个原子周围都有 8 个电子，例：HF，H 原子周围只有 2 个电子，C
错误；通常情况下，吸引电子能力相同(或相近)的原子之间通过共用电子形成共价键，D 正
确。
21．下列关于共价键的描述正确的是( )
A．两个原子的单电子若自旋方向相同，则两两配对可形成共价键
B．原子轨道具有一定的伸展方向，所形成的共价键都具有方向性
C．两个原子的 p 轨道不仅能形成 σ 键，也能形成 π 键
D．SiO2中一定存在 σ 键和 π 键
[答案] C
[解析]两个原子的单电子若自旋方向相反，则两两配对可形成共价键，A 错误；s 电子在形
成共价键时，没有方向性，则不可能所有共价键都有方向性，B 错误；两个原子的 p 轨道不
仅能形成 σ 键，也能形成 π 键，C 正确；SiO2 中每个 Si 原子通过单键与 4 个 O 原子相连，
不存在 π 键，D 错误。
22．某有机物的结构如图：
则分子中有________个 σ 键，________个 π 键。
[答案] 7 3
[解析] 根据有机物结构可知，分子有 5 条单键均是 σ 键，一个双键中含有一个 σ 键和一个
π 键，一个三键中含有一个 σ 键和两个 π 键，故分子中有 7 个 σ 键，3 个 π 键。
23 ． 有 以 下 物 质 ： ①HF ②Cl2 ③H2O ④N2 ⑤C2H4 ⑥C2H6 ⑦H2
⑧HCN(CHN)，试回答下列问题(用序号回答)：
(1)只含有极性键的是________，只含有非极性键的是________，既含有极性键又含有非极性
键的是________。
(2)只有 σ 键的是________，既有 σ 键又有 π 键的是________。
(3)在上述双原子分子中，含有由两个原子的 s 轨道重叠形成的 σ 键的是________，含有由一
个原子的 s 轨道与另一个原子的 p 轨道重叠形成的 σ 键的是________，含有由一个原子的 p
轨道与另一个原子的 p 轨道重叠形成的 σ 键的是________。
[答案] (1)①③⑧ ②④⑦ ⑤⑥ (2)①②③⑥⑦ ④⑤⑧ (3)⑦ ① ②④
[解析] (1)按共用电子对是否偏移，共价键分为极性键和非极性键，由同种原子形成的共价
键，属于非极性共价键，而由不同种原子形成的共价键属于极性共价键。由此可知只含有极
性键的是①③⑧，只含有非极性键的是②④⑦，既含有极性键又含有非极性键的是⑤⑥。
(2)根据 σ 键和 π 键的形成方式可知，两个原子之间只形成单键时，则只有 σ 键，没有 π 键；
两个原子形成双键或三键时，存在 σ 键的同时一定存在 π 键。由此可知只有 σ 键的是
①②③⑥⑦，既有 σ 键又有 π 键的是④⑤⑧。
(3)①②④⑦为双原子分子，H2 分子里的 σ 键是由两个氢原子的 s 轨道重叠形成的；HF 分
子里的 σ 键是由一个氢原子的 1s 轨道与一个氟原子的 2p 轨道重叠形成的；Cl2 分子里的 σ
键是由两个氯原子的 3p 轨道重叠形成的；N2分子里既有 σ 键又有 π 键，其中 σ 键是由两个
氮原子的 2p 轨道重叠形成的。
24．分析下列化学式中画有横线的元素，选出符合要求的物质填空。
A．NH3 B．H2O C．HCl D．CH4 E．C2H2
(1)所有的价电子都参与形成共价键的是________(填字母，下同)。
(2)只有一个价电子参与形成共价键的是______________________。
(3)最外层有未参与成键的电子对的是________。
(4)既有 σ 键又有 π 键的是________。
[答案] (1)DE (2)C (3)ABC (4)E
[解析] A．NH3 中氮原子分别与 3 个氢原子形成 3 个 σ 键，还有 1 对未参与成键的电子；
B．H2O 中氧原子与 2 个氢原子形成 2 个 σ 键，还有 2 对未参与成键的电子；C．HCl 中氯
原子与 1 个氢原子形成 1 个 σ 键，还有 3 对未参与成键的电子；D．CH4 中碳原子与 4 个氢
原子形成 4 个 σ 键，所有价电子都参与成键；E．C2H2 中碳原子与氢原子形成 2 个 σ 键，2
个碳原子之间形成 1 个 σ 键、2 个 π 键，所有价电子都参与成键。
1.下列关于共价键的饱和性和方向性的叙述中，不正确的是( )
A．共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的
B．共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的
C．共价键的方向性决定了分子的空间结构
D．共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关
[答案] D
[解析]原子的未成对电子一旦配对成键，就不再与其他原子的未成对电子配对成键，故原子
的未成对电子数目决定了该原子形成的共价键具有饱和性，这一饱和性也就决定了该原子成
键时最多连接的原子数，A 项正确；形成共价键时，为了达到原子轨道的最大重叠程度，成
键的方向与原子轨道的伸展方向就存在着必然的联系，这种成键的方向性也就决定了所形成
分子的空间结构，故 B、C 项正确，D 项不正确。
2.下列叙述中错误的是( )
A．离子键没有方向性和饱和性，共价键有方向性和饱和性
B．配位键在形成时，由成键双方各提供一个电子形成共用电子对
C．金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属离子形成的一种强烈的相互作用
D．金属键中的“自由电子”为金属离子共用
[答案] B
[解析]离子键通过阴、阳离子之间的相互作用形成，离子键没有方向性和饱和性，共价键是
原子之间通过共用电子对形成，所以共价键有方向性和饱和性，故 A 正确；配位键在形成
时，含有孤电子对的原子提供电子、含有空轨道的原子提供轨道，二者形成配位键，故 B 错
误；金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属离子形成的一种强烈的相互作用，相互作用
包含吸引力和排斥力，故 C 正确；金属单质中的电子能自由移动，所以金属键中的“自由电
子”为金属离子共用，而不是被某个阳离子占有，故 D 正确。
3.下列物质中都存在离子键、共价键和配位键的是( )
A．氢化铵、氢氧化二氨合银{[Ag(NH3)2]OH}、氯化铵
B．过氧化钠、硫酸四氨合铜{[Cu(NH3)4]SO4}、氢化钠
C．硫酸、氮化钙、氢氧化钡
D．氯化铵、氢氧化钠、过氧化钙
[答案] A
[解析]A 项，铵根离子中存在极性共价键和配位键，氨分子中氮原子上有孤电子对，Ag＋有
空轨道，能形成配位键，符合题意；B 项，只有硫酸四氨合铜中含有离子键、共价键和配位
键，过氧化钠中含有离子键和共价键，氢化钠中只有离子键，不符合题意；C 项，硫酸中含
有共价键和配位键，氢氧化钡中含有离子键和共价键，氮化钙中只有离子键，不符合题意；
D 项，只有氯化铵中含有离子键、共价键和配位键，氢氧化钠、过氧化钙中含有离子键和共
价键，不符合题意。
4．下列关于化学键的说法，认识错误的有( )
①π 键不能单独存在，一定要和 σ 键共存
②含有 π 键的化合物与只含 σ 键的化合物的化学性质不同
③两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键
④分子中含有共价键，则一定只含有一个 σ 键
⑤成键的原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固
⑥1 个 N 原子最多只能与 3 个 H 原子结合形成 NH3分子，是由共价键的饱和性决定的
A．1 个 B．2 个
C．3 个 D．4 个
[答案] A
[解析]分子中可以只含 σ 键，π 键不能单独存在，一定要和 σ 键共存，①项正确；π 键不稳
定，易断裂，含有 π 键的化合物化学性质较活泼，与只含 σ 键的化合物的化学性质不同，②
项正确；非金属原子常以共用电子对形成化学键，两个非金属元素的原子之间形成的化学键
都是共价键，③项正确；分子中含有共价键，不一定只含有一个 σ 键，如水分子中含有 2
个 σ 键，④项错误；成键的原子间原子轨道重叠越多，成键原子间的距离越小，共价键越
牢固，⑤项正确；N 原子最外层有 5 个电子，有 3 个未成对电子，1 个 N 原子最多只能与 3
个 H 原子结合形成 NH3分子，是由共价键的饱和性决定的，⑥项正确。
5．下列有关 σ 键的说法错误的是( )
A．2 个 s 原子轨道重叠形成 s-s σ 键
B．s 原子轨道与 p 原子轨道可以形成 s-p σ 键，不能形成 s-p π 键
C．2 个 p 轨道不能形成 σ 键，只能形成 p-p π 键
D．HCl 分子里含一个 s-p σ 键
[答案] C
[解析]s 原子轨道只能形成 σ 键，不能形成 π 键，A 正确；s 原子轨道与 p 原子轨道，可以形
成 s-p σ 键，不能形成 s-p π 键，B 正确；2 个 p 原子轨道若以“头碰头”的方式重叠能形成 σ
键，若以“肩并肩”的方式重叠能形成 π 键，C 不正确；HCl 分子中，H 原子的 1s 轨道与 Cl
原子的 3p 轨道以“头碰头”方式重叠形成 σ 键，故 HCl 分子里含一个 s-p σ 键，D 正确。
6．下列关于 σ 键和 π 键的理解不正确的是( )
A．σ 键可以绕键轴旋转，π 键不能绕键轴旋转
B．H2分子中的 σ 键是 s-s σ 键，HClO 分子中的 σ 键都是 p-p σ 键
C．C2H4分子和 N2H4分子中都含有 5 个 σ 键
D．σ 键以“头碰头”方式重叠，π 键以“肩并肩”方式重叠
[答案] B
[解析]σ 键为轴对称，π 键为镜面对称，则 σ 键可以绕键轴旋转，π 键不能绕键轴旋转，故 A
正确；H 只有 1s 轨道上的电子，O 的 2p 轨道上的电子与 H 的 1s 轨道上的电子以“头碰头”
方式重叠形成 s-p σ 键，故 B 错误；乙烯分子中氢原子和碳原子之间存在共价单键，为 σ 键，
碳原子与碳原子之间存在共价双键，有 1 个 σ 键和 1 个 π 键，则 C2H4分子中有 5 个 σ 键和 1
个 π 键，N2H4中只有 5 个共价单键，即含有 5 个 σ 键，故 C 正确；π 键为 p 电子“肩并肩”重
叠形成，而 σ 键为 s 或 p 电子“头碰头”重叠形成，故 D 正确。
7．下列物质中，既含有极性键又含有非极性键的是( )
A．CO2 B．CH4
C．C2H4 D．NH4Cl
[答案] C
[解析]CO2、CH4 中只含有极性键；C2H4 中含有极性键和非极性键；NH4Cl 中含有极性键和
离子键。
8．下列有关 σ 键和 π 键的判断不正确的是( )
A．s-s σ 键与 s-p σ 键的对称性相同
B．分子中含有共价键，则至少含有一个 σ 键
C．已知丙炔的结构式为 ，则丙炔分子中存在 5 个 σ 键(C—H)和 3 个 π 键
(C≡C)
D．乙烷分子中只存在 σ 键，即 6 个 C—H 键和 1 个 C—C 键都为 σ 键，不存在 π 键
[答案] C
[解析]s-s σ 键和 s-p σ 键都是轴对称，A 项正确；在含有共价键的分子中一定有 σ 键，可能
有 π 键，如 HCl、N2等，B 项正确；单键都为 σ 键，乙烷分子结构式为 ，其 6
个 C—H 键和 1 个 C—C 键都为 σ 键，D 项正确；共价三键中有 1 个为 σ 键，另外 2 个为 π
键，故丙炔分子中有 6 个 σ 键，2 个 π 键，C 项错误。
9．下列物质的分子中既有 σ 键又有 π 键的是( )
①HCl ②H2O ③N2 ④H2O2 ⑤C2H4 ⑥C2H2
A．①②③ B．③④⑤⑥
C．①③⑤ D．③⑤⑥
[答案] D
[解析]当两个原子间能形成多对共用电子对时首先形成一个 σ 键，另外的原子轨道形成 π 键。
N2中存在三键：一个 σ 键、两个 π 键，C2H4中存在碳碳双键：一个 σ 键、一个 π 键，C2H2
中存在碳碳三键：一个 σ 键、两个 π 键。HCl、H2O、H2O2中只有 σ 键，答案选 D。
10．下列说法正确的是( )
A．离子化合物中不可能存在共价键
B．干冰溶于水时有共价键形成
C．σ 键和 π 键都只能存在于共价化合物中
D．除 H2、X2(X 为 F、Cl、Br、I)和稀有气体外，其他非金属单质中都存在 π 键
[答案] B
[解析]离子化合物NaOH中除含有离子键外还含有共价键，A项错误；干冰溶于水生成H2CO3，
有 H—O 等形成，B 项正确；离子化合物 CaC2 中存在 C≡C，既含有 σ 键又含有 π 键，C 项
错误；P4、金刚石等非金属单质中都只存在 σ 键，D 项错误。
11．防晒霜之所以能有效地减轻紫外线对人体的伤害，是因为它所含的有效成分的分子中含
有 π 键，这些有效成分的分子中的 π 电子可在吸收紫外线后被激发，从而阻挡部分紫外线对
皮肤的伤害。下列物质中没有防晒效果的是( )
A．酒精
B．羟基丙酮
C．氨基苯甲酸
D．肉桂酸(C6H5—CH===CH—COOH)
[答案] A
[解析]乙醇的结构简式为 CH3CH2OH，不存在 π 键，没有防晒效果，故 A 正确；羟基丙酮的
结构简式为 CH3COCH2OH，羰基上有 π 键，有防晒效果，故 B 错误；羧基中有碳氧双键，
存在 π 键，有防晒效果，故 C 错误；苯环、碳碳双键、羰基上都有 π 键，具有防晒效果，
故 D 错误。
12．下列模型分别表示 C2H2、S8、SF6的结构，下列说法正确的是( )
A．32 g S8分子中含有 0.125 mol σ 键
B．SF6是由非极性键构成的分子
C．1 mol C2H2分子中有 3 mol σ 键和 2 mol π 键
D．C2H2分子中不含非极性键
[答案] C
32 g
[解析]1 mol S8分子中含有8 mol σ键，因此32 g S8分子中所含σ键为 ×8＝1 mol，
8 × 32 g·mol－1
A 错误；根据 SF6的结构模型可知，SF6是由 S—F 极性键构成的，B 错误；单键中有 1 个 σ
键，三键中有 1 个 σ 键和 2 个 π 键，因此 1 mol 乙炔中含有 3 mol σ 键和 2 mol π 键，C 正确；
C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键，D 错误。
13．P4S10是合成农药的重要原料，其结构如图所示，下列推测不正确的是( )
A．P4S10中 P 的化合价为＋5 价
B．P4S10与水反应时，S、P 之间的共价键均断裂，则生成的产物为 H3PO4和 H2S
C．P4S10有还原性，需与氧化剂分开存放
D．将白磷与硫黄混合后在空气中加热可制取 P4S10
[答案] D
[解析]S 元素的电负性大于 P，所以该化合物中 S 显－2 价，P 为＋5 价，A 正确；P4S10与水
反应时，发生水解，S、P 之间的共价键均断裂，根据元素价态可知产物应为 H3PO4 和 H2S，
B 正确；－2 价的 S 元素具有较强的还原性，需与氧化剂分开存放，C 正确；P4S10在空气中
加热会被氧气氧化，得不到 P4S10，D 错误。
14．短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，最外层电子数满足 Z＝X＋Y；化
合物 Y2X4的电子总数为 18 个；基态 Z 原子的电子总数是其最高能级电子数的 2 倍，且最高
能级有两个未成对电子；W 的氢化物水溶液及最高价氧化物对应水化物均为强酸。下列叙述
错误的是( )
A．X、Y、W 三种元素能形成离子化合物
B．X2Y—YX2的水溶液呈碱性
C．元素的电负性：Y＜Z
D．Y2Z 分子中只含 σ 键，不含 π 键
[答案] D
[解析]Y2X4 型常见化合物有 N2O4、C2H4、N2H4，根据电子总数为 18，推测 Y2X4 为 N2H4，
即 X 为 H，Y 为 N，Z 的最外层电子数＝X 最外层电子数＋Y 最外层电子数＝6，故 X 可能
为 O 或 S，又 Z 电子总数是最高能级电子数的 2 倍，O 和 S 最高能级均为 4 个电子，即
np4，故 Z 的电子总数为 8，故 Z 为 O，W 的氢化物为强酸，短周期满足此要求的只有 HCl，
故 W 为 Cl。X 为 H，Y 为 N，W 为 Cl，三者可形成离子化合物 NH4Cl，A 正确；化合物
X2Y—YX2为两个氨基相连，即 N2H4(肼)，肼溶于水能发生类似 NH3与水的反应，且生成物
能电离出 OH－，故溶液显碱性，B 正确；Y 为 N，Z 为 O，电负性：O＞N，C 正确；Y2Z
即 N2O，其等电子体为 CO2，故两者结构相同，根据 CO2结构式 O===C===O，可知 N2O 结
构式为 N===N===O，双键中有一个为 σ 键，另一个为 π 键，D 错误。
15．回答下列问题：
(1)1 mol CO2中含有的 σ 键数目为________。
(2)已知 CO 和 CN－与 N2 结构相似，CO 分子内 σ 键与 π 键个数之比为________。HCN 分子
中 σ 键与 π 键数目之比为________。
(3)肼(N2H4)分子可视为 NH3 分子中的—个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化
物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应：N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－
1 038.7 kJ·mol－1，若该反应中有 4 mol N—H 键断裂，则形成的 π 键有________mol。
(4)C、H 元素形成的化合物分子中共有 16 个电子，该分子中 σ 键与 π 键的个数比为
________。
(5)1 mol 乙醛分子中含 σ 键的数目为________个，1 个 CO(NH2)2 分子中含有 σ 键的个数为
__________________________________________。
(6)CH4、NH3、H2O、HF 分子中共价键的极性由强到弱的顺序是________。
[答案] (1)2N (或 1.204×1024A ) (2)1∶2 1∶1 (3)3 (4)5∶1 (5)6NA(或 3.612×1024) 7 (6)
HF＞H2O＞NH3＞CH4
[解析] (1)CO2 分子内含有碳氧双键，双键中一个是 σ 键，另一个是 π 键，则 1 mol CO2 中
含有的 σ 键个数为 2NA 或(1.204×1024)。
(2)N2 的结构式为 N≡N，推知 CO 结构式为 C≡O，含有 1 个 σ 键、2 个 π 键，故此处填 1∶2；
CN－结构式为[C≡N]－，HCN 分子结构式为 H—C≡N，HCN 分子中 σ 键与 π 键均为 2 个，故
σ 键与 π 键数目之比为 1∶1。
(3)反应中有 4 mol N—H 键断裂，即有 1 mol N2H4 参加反应，则生成 N2 1.5 mol，1 个 N2 中
含 2 个 π 键，故形成的 π 键有 3 mol。
(4)设分子式为 CmHn，则 6m＋n＝16，结合 n≤2m＋2，讨论得 m＝2，n＝4，即 C2H4，结构
式为 ，单键为 σ 键，双键有 1 个 σ 键和 1 个 π 键，所以一个 C2H4分子中共含有 5
个 σ 键和 1 个 π 键，故个数比为 5∶1。
(5)乙醛的结构简式为 ,1 个乙醛中含 6 个 σ 键，故 1 mol 乙醛中含有 σ 键 6 mol，
即 6NA 个(或 3.612×1024)，CO(NH2)2 的结构简式为 ,1 个 CO(NH2)2 分子中含
有 7 个 σ 键。
(6)两个成键原子的电负性差别越大，它们形成共价键的极性就越大(或从非金属性强弱上来
判断)，由于电负性：F＞O＞N＞C，因此四种分子中共价键的极性：HF＞H2O＞NH3＞CH4。3.3.1 共价键 共价晶体
(共价键的形成 共价键的类型）
课后分层练
1．下列说法正确的是( )
A．若把 H2S 分子写成 H3S 分子，违背了共价键的饱和性
B．H ＋3O 的存在说明共价键不具有饱和性
C．所有共价键都有方向性
D．两个原子轨道发生重叠后，电子仅存在于两核之间
2．下列关于 σ 键和 π 键的说法不正确的是( )
A．s 轨道与 s 轨道只能“头碰头”重叠而形成 s s σ 键
B．s 轨道与 p 轨道只能“头碰头”重叠而形成 s p σ 键
C．p 轨道与 p 轨道可以“肩并肩”重叠而形成 p p σ 键
D．p 轨道与 p 轨道可以“肩并肩”重叠而形成 p p π 键
3．关于离子键、共价键的各种叙述中，下列说法中正确的是( )
A．在离子化合物里，只存在离子键，没有共价键
B．非极性键只存在于双原子的单质分子(如 Cl2)中
C．在共价化合物分子内，一定不存在离子键
D．由不同元素组成的多原子分子里，一定只存在极性键
4．下列有关 σ 键和 π 键的说法错误的是( )
A．含有 π 键的分子在反应时，π 键是化学反应的积极参与者
B．当原子形成分子时，首先形成 σ 键，可能形成 π 键
C．有些原子在与其他原子形成分子时，只能形成 σ 键，不能形成 π 键
D．在分子中，化学键可能只有 π 键而没有 σ 键
5．既有离子键又有共价键和配位键的化合物是( )
A．NH4NO3 B．NaOH
C．H2SO4 D．H2O
6．下列关于 σ 键和 π 键的理解不正确的是( )
A．CH4中的化学键均是 σ 键
B．σ 键可以绕键轴旋转，π 键一定不能绕键轴旋转
C．CH3—CH3、CH2CH2、CHCH 中的 σ 键都是 C—C 键
D．碳碳双键中有 1 个 σ 键、1 个 π 键，碳碳三键中有 1 个 σ 键、2 个 π 键
7．关于乙醇分子的说法正确的是( )
A．分子中共含有 8 个极性共价键
B．分子中不含非极性键
C．分子中只含 σ 键
D．分子中含有一个 π 键
8．氰气的化学式为(CN)2，结构式为 N≡C—C≡N，其性质与卤素气体单质相似，氰气可用于
有机合成，制作农药，也可用作消毒、杀虫的熏蒸剂等。下列叙述正确的是( )
A．氰气分子中只含极性键
B．氰气分子中共形成了 2 对共用电子对
C．氰气分子中含有 3 个 σ 键和 4 个 π 键
D．(CN)2不能与氢氧化钠溶液发生反应
9．下列说法中不正确的是( )
A．N2分子有一个 σ 键，两个 π 键
B．σ 键比 π 键重叠程度大，形成的共价键强
C．两个原子间形成共价键时，最多有一个 σ 键
D．气体单质中，一定有 σ 键，可能有 π 键
10．下列不属于共价键成键因素的是( )
A．电子在两原子核之间高概率出现
B．未成对电子必须配对
C．成键后体系能量降低，趋于稳定
D．两原子核体积大小要适中
11．下列物质中含有相同的化学键类型的是( )
A．KCl、HCl、H2O、NaOH
B．HBr、CO2、H2S、CS2
C．Br2、Na2S、HCl、SO2
D．Na2O2、H2O2、H2O、O3
12．下列对分子中 σ 键重叠方式的分析不正确的是( )
A B C D
H2 HCl Cl2 ClF
一个氯原子的 s 轨道
两个原子的 s 轨道重 氢原子的 s 轨道和氯 氯原子的 p 轨道和氟
和另一个氯原子的 p
叠 原子的 p 轨道重叠 原子的 p 轨道重叠
轨道重叠
13．下列分子既不存在 s—p σ 键，也不存在 p—p π 键的是( )
A．HCl B．HF C．N2 D．SCl2
14．下列对 HBr、H2、NH3、C2H4中共价键存在类型的判断正确的是( )
A．都有 σ 键，没有 π 键
B．都有 π 键，没有 σ 键
C．都既有 σ 键，又有 π 键
D．除 C2H4外，都只有 σ 键
15．在乙烯分子中有 5 个 σ 键、1 个 π 键，它们分别是( )
A．sp2杂化轨道形成的 σ 键、未杂化的 2p 轨道形成的 π 键
B．sp2杂化轨道形成的 π 键、未杂化的 2p 轨道形成的 π 键
C．C、H 之间是 sp2形成的 σ 键，C、C 之间是未参加杂化的 2p 轨道形成的 π 键
D．C、C 之间是 sp2形成的 σ 键，C、H 之间是未参加杂化的 2p 轨道形成的 π 键
16．下列物质的分子中既有 σ 键，又有 π 键的是( )
①HCl ②H2O ③H2O2 ④C2H4 ⑤C2H2
A．仅①②③ B．仅③④⑤
C．仅①③⑤ D．仅④⑤
17．下列关于共价键的说法不正确的是( )
A．当两个原子形成分子时，首先形成 σ 键，可能形成 π 键
B．分子中若含有共价键，则至少含有一个 σ 键
C．Cl 原子 p 轨道上有一个未成对电子，故 Cl 原子可与其他原子形成 π 键
D．乙烷分子中只存在 σ 键，即 6 个 C—H 键和 1 个 C—C 键都为 σ 键，不存在 π 键
18．下列反应中只涉及 π 键断裂的是( )
A．CH4的燃烧
B．C2H4的加成反应
C．CH4与 Cl2的取代反应
D．C2H4被酸性 KMnO4溶液氧化
19．下列说法正确的是( )
A．若把 H2S 写成 H3S，违背了共价键的饱和性
B．H3O＋的存在说明共价键不具有饱和性
C．成键原子中自旋方向相同的未成对电子可以形成共用电子对
D．两个原子轨道发生重叠后，两核中的电子不仅存在于两核之间，还会绕两核运动
20．下列关于共价键的说法正确的是( )
A．共价键只存在于非金属原子间
B．两个原子形成共价键时，原子之间只能存在一对共用电子对
C．两个原子形成共价键时，每个原子周围都有 8 个电子
D．共价键是通过共用电子对形成的一种相互作用
21．下列关于共价键的描述正确的是( )
A．两个原子的单电子若自旋方向相同，则两两配对可形成共价键
B．原子轨道具有一定的伸展方向，所形成的共价键都具有方向性
C．两个原子的 p 轨道不仅能形成 σ 键，也能形成 π 键
D．SiO2中一定存在 σ 键和 π 键
22．某有机物的结构如图：
则分子中有________个 σ 键，________个 π 键。
23 ． 有 以 下 物 质 ： ①HF ②Cl2 ③H2O ④N2 ⑤C2H4 ⑥C2H6 ⑦H2
⑧HCN(CHN)，试回答下列问题(用序号回答)：
(1)只含有极性键的是________，只含有非极性键的是________，既含有极性键又含有非极性
键的是________。
(2)只有 σ 键的是________，既有 σ 键又有 π 键的是________。
(3)在上述双原子分子中，含有由两个原子的 s 轨道重叠形成的 σ 键的是________，含有由一
个原子的 s 轨道与另一个原子的 p 轨道重叠形成的 σ 键的是________，含有由一个原子的 p
轨道与另一个原子的 p 轨道重叠形成的 σ 键的是________。
(3)①②④⑦为双原子分子，H2 分子里的 σ 键是由两个氢原子的 s 轨道重叠形成的；HF 分
子里的 σ 键是由一个氢原子的 1s 轨道与一个氟原子的 2p 轨道重叠形成的；Cl2 分子里的 σ
键是由两个氯原子的 3p 轨道重叠形成的；N2分子里既有 σ 键又有 π 键，其中 σ 键是由两个
氮原子的 2p 轨道重叠形成的。
24．分析下列化学式中画有横线的元素，选出符合要求的物质填空。
A．NH3 B．H2O C．HCl D．CH4 E．C2H2
(1)所有的价电子都参与形成共价键的是________(填字母，下同)。
(2)只有一个价电子参与形成共价键的是______________________。
(3)最外层有未参与成键的电子对的是________。
(4)既有 σ 键又有 π 键的是________。
1.下列关于共价键的饱和性和方向性的叙述中，不正确的是( )
A．共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的
B．共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的
C．共价键的方向性决定了分子的空间结构
D．共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关
2.下列叙述中错误的是( )
A．离子键没有方向性和饱和性，共价键有方向性和饱和性
B．配位键在形成时，由成键双方各提供一个电子形成共用电子对
C．金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属离子形成的一种强烈的相互作用
D．金属键中的“自由电子”为金属离子共用
3.下列物质中都存在离子键、共价键和配位键的是( )
A．氢化铵、氢氧化二氨合银{[Ag(NH3)2]OH}、氯化铵
B．过氧化钠、硫酸四氨合铜{[Cu(NH3)4]SO4}、氢化钠
C．硫酸、氮化钙、氢氧化钡
D．氯化铵、氢氧化钠、过氧化钙
4．下列关于化学键的说法，认识错误的有( )
①π 键不能单独存在，一定要和 σ 键共存
②含有 π 键的化合物与只含 σ 键的化合物的化学性质不同
③两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键
④分子中含有共价键，则一定只含有一个 σ 键
⑤成键的原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固
⑥1 个 N 原子最多只能与 3 个 H 原子结合形成 NH3分子，是由共价键的饱和性决定的
A．1 个 B．2 个
C．3 个 D．4 个
5．下列有关 σ 键的说法错误的是( )
A．2 个 s 原子轨道重叠形成 s-s σ 键
B．s 原子轨道与 p 原子轨道可以形成 s-p σ 键，不能形成 s-p π 键
C．2 个 p 轨道不能形成 σ 键，只能形成 p-p π 键
D．HCl 分子里含一个 s-p σ 键
6．下列关于 σ 键和 π 键的理解不正确的是( )
A．σ 键可以绕键轴旋转，π 键不能绕键轴旋转
B．H2分子中的 σ 键是 s-s σ 键，HClO 分子中的 σ 键都是 p-p σ 键
C．C2H4分子和 N2H4分子中都含有 5 个 σ 键
D．σ 键以“头碰头”方式重叠，π 键以“肩并肩”方式重叠
7．下列物质中，既含有极性键又含有非极性键的是( )
A．CO2 B．CH4
C．C2H4 D．NH4Cl
8．下列有关 σ 键和 π 键的判断不正确的是( )
A．s-s σ 键与 s-p σ 键的对称性相同
B．分子中含有共价键，则至少含有一个 σ 键
C．已知丙炔的结构式为 ，则丙炔分子中存在 5 个 σ 键(C—H)和 3 个 π 键
(C≡C)
D．乙烷分子中只存在 σ 键，即 6 个 C—H 键和 1 个 C—C 键都为 σ 键，不存在 π 键
9．下列物质的分子中既有 σ 键又有 π 键的是( )
①HCl ②H2O ③N2 ④H2O2 ⑤C2H4 ⑥C2H2
A．①②③ B．③④⑤⑥
C．①③⑤ D．③⑤⑥
10．下列说法正确的是( )
A．离子化合物中不可能存在共价键
B．干冰溶于水时有共价键形成
C．σ 键和 π 键都只能存在于共价化合物中
D．除 H2、X2(X 为 F、Cl、Br、I)和稀有气体外，其他非金属单质中都存在 π 键
11．防晒霜之所以能有效地减轻紫外线对人体的伤害，是因为它所含的有效成分的分子中含
有 π 键，这些有效成分的分子中的 π 电子可在吸收紫外线后被激发，从而阻挡部分紫外线对
皮肤的伤害。下列物质中没有防晒效果的是( )
A．酒精
B．羟基丙酮
C．氨基苯甲酸
D．肉桂酸(C6H5—CH===CH—COOH)
12．下列模型分别表示 C2H2、S8、SF6的结构，下列说法正确的是( )
A．32 g S8分子中含有 0.125 mol σ 键
B．SF6是由非极性键构成的分子
C．1 mol C2H2分子中有 3 mol σ 键和 2 mol π 键
D．C2H2分子中不含非极性键
13．P4S10是合成农药的重要原料，其结构如图所示，下列推测不正确的是( )
A．P4S10中 P 的化合价为＋5 价
B．P4S10与水反应时，S、P 之间的共价键均断裂，则生成的产物为 H3PO4和 H2S
C．P4S10有还原性，需与氧化剂分开存放
D．将白磷与硫黄混合后在空气中加热可制取 P4S10
14．短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，最外层电子数满足 Z＝X＋Y；化
合物 Y2X4的电子总数为 18 个；基态 Z 原子的电子总数是其最高能级电子数的 2 倍，且最高
能级有两个未成对电子；W 的氢化物水溶液及最高价氧化物对应水化物均为强酸。下列叙述
错误的是( )
A．X、Y、W 三种元素能形成离子化合物
B．X2Y—YX2的水溶液呈碱性
C．元素的电负性：Y＜Z
D．Y2Z 分子中只含 σ 键，不含 π 键
15．回答下列问题：
(1)1 mol CO2中含有的 σ 键数目为________。
(2)已知 CO 和 CN－与 N2 结构相似，CO 分子内 σ 键与 π 键个数之比为________。HCN 分子
中 σ 键与 π 键数目之比为________。
(3)肼(N2H4)分子可视为 NH3 分子中的—个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化
物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应：N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－
1 038.7 kJ·mol－1，若该反应中有 4 mol N—H 键断裂，则形成的 π 键有________mol。
(4)C、H 元素形成的化合物分子中共有 16 个电子，该分子中 σ 键与 π 键的个数比为
________。
(5)1 mol 乙醛分子中含 σ 键的数目为________个，1 个 CO(NH2)2 分子中含有 σ 键的个数为
__________________________________________。
(6)CH4、NH3、H2O、HF 分子中共价键的极性由强到弱的顺序是________。
