2020化学新人教必修：化学键含解析.doc

教学资料范本2020化学新人教必修：化学键含解析编 辑：_时 间：_第三节化学键学习目标核心素养建构1.理解离子键和共价键的含义。2了解常见的离子化合物和共价化合物。3能用电子式表示简单离子化合物、共价化合物的形成过程。4认识化学键的含义、并从化学键的角度理解化学反应的实质。知 识 梳 理一、离子键和离子化合物1离子键(1)定义：带相反电荷离子之间的相互作用。(2)成键粒子：阴离子和阳离子。(3)成键元素：一般是活泼金属元素和活泼非金属元素。(4)存在：离子化合物。(5)表示：电子式：如NaClNaNaOHNa2离子化合物(1)定义：由离子键构成的化合物。(2)形成过程电子式：在元素符号周围用“”或“”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子。如：原子：NaNa、MgMg阳离子：NaNa、Mg2Mg2；阴离子：Cl形成过程：。特别提醒NH4Cl是离子化合物而不是共价化合物、电子式是 【自主思考】1(1)所有的金属与非金属化合都形成离子化合物吗？(2)离子化合物中一定只含有离子键吗？提示(1)不一定。一般活泼金属与活泼非金属化合都形成离子化合物、但也可能生成共价化合物、如AlCl3。(2)不一定。离子化合物中一定含有离子键、但也可能含有共价键、如KOH除含有离子键外还含有OH共价键。二、共价键及其表示方法1共价键(1)定义：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。(2)成键粒子：原子。(3)成键元素：同种或不同种非金属元素化合时能形成共价键。(4)存在非金属单质(除稀有气体)、如H2、O2、N2、O3。共价化合物、如CO2、HCl、H2SO4、SiO2。某些离子化合物、如NaOH、Na2O2、Na2CO3、NH4Cl。(5)分类(6)表示：电子式：如HCl结构式：如N2NN、HCl HCl、CO2O=C=O。2共价化合物(1)定义：以共用电子对形成的化合物。(2)形成过程：提醒HClO的电子式是H、而不是；结构式是HOCl、而不是HClO。【自主思考】2只有共价化合物中才含有共价键吗？提示不是。共价化合物中一定含有共价键、单质和离子化合物中也可能含有共价键、如H2、O2、Cl2、NH4Cl、NaOH等均含有共价键。3所有的非金属单质中都含有共价键？提示错误。绝大多数非金属单质中存在共价键、但是稀有气体等单质分子内无化学键。分子间存在分子间作用力。三、化学键、分子间作用力和氢键1化学键(1)概念：使离子相结合或原子相结合的作用力。(2)形成类别原子间价电子的转移离子键。原子间价电子的共用共价键。(3)化学反应的本质：一个化学反应的发生、本质上就是旧化学键的断裂和新化学键的形成的过程。2分子间作用力(1)定义：把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力、又叫范德华力。(2)规律：一般说来、对于组成和结构相似的物质、相对分子质量越大、分子间作用力越大、物质的熔、沸点也就越高、如卤素单质的熔、沸点：F2Cl2Br2I2。3氢键如液态NH3、H2O和HF中分子之间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用、叫做氢键。氢键不是化学键、可看作一种较强的分子间作用力。点拨化学键既影响物质的物理性质、又影响物质的化学性质；而分子间作用力只影响物质的物理性质。效 果 自 测1判断正误、正确的打“”、错误的打“”。(1)任何物质中均含有化学键()(2)含有金属元素的化合物一定是离子化合物()(3)全部由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物()(4)由分子组成的物质中一定存在共价键()(5)由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物()(6)离子化合物中一定不存在共价键()(7)含有共价键的化合物一定是共价化合物()(8)共价化合物中可能含有离子键()(9)构成单质分子的粒子一定含有共价键()(10)由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物()(11)不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)2对于HCl、H2SO4、NaOH、NaCl、NH4Cl、Ne、N2、金刚石、回答下列问题：(1)不存在化学键的是_。(2)属于共价化合物的是_。(3)属于离子化合物的是_。(4)既含离子键、又含共价键的是_。答案(1)Ne(2)HCl、H2SO4(3)NaOH、NaCl、NH4Cl(4)NaOH、NH4Cl探究一、化学键与物质类别的关系【合作交流】1根据离子化合物和共价化合物的概念分析。(1)在共价化合物中一定存在共价键、是否可以存在离子键？(2)在离子化合物中一定含有离子键、是否可以存在共价键？(3)根据上面的分析、判断“只要含有离子键的化合物就是离子化合物、只含有共价键的化合物是共价化合物”这句话是否正确？提示(1)在共价化合物中一定不存在离子键、如HF、H2O分子中只有共价键。如果含有离子键、那么此物质就属于离子化合物。(2)可以存在共价键。如Na2O2、NaOH、NH4Cl等离子化合物中既有离子键又有共价键。(3)正确。只要化合物中含有离子键、它一定是离子化合物、但离子化合物可能含有共价键。共价化合物中必须只含有共价键、不能含有离子键。2含共价键的物质一定是共价化合物吗？提示不一定。如非金属单质(O2、Cl2、N2等)中含共价键、但不属于化合物；某些离子化合物(如NaOH、Na2SO4、NH4Cl等)中既含离子键、也含共价键、属于离子化合物；只要含有离子键的化合物就是离子化合物。3非金属单质(除稀有气体外)可能存在极性键吗？化合物中可能存在非极性键吗？提示(1)非金属单质由同种元素的原子构成、同种元素的原子吸引电子的能力相同、电子对不偏向任何一个原子、不能形成极性键、故非金属单质中不可能存在极性键。(2)化合物中可能存在非极性键、如H2O2、Na2O2等。【点拨提升】1离子化合物与共价化合物的比较离子化合物共价化合物概念由离子键构成的化合物以共用电子对形成的化合物构成粒子阴、阳离子原子粒子间的作用离子键共价键熔、沸点较高一般较低、少部分很高(如SiO2)导电性熔融态或水溶液导电熔融态不导电、溶于水有的导电(如硫酸)、有的不导电(如蔗糖)熔化时破坏的作用力破坏离子键一般不破坏共价键、极少数破坏共价键(如SiO2)实例强碱、大多数盐、活泼金属的氧化物酸、非金属的氢化物、非金属的氧化物2.化学键和化合物关系的“三个一定”和“三个可能”(1)“三个一定”离子化合物中一定含离子键。含离子键的一定是离子化合物。共价化合物中一定不含离子键。(2)“三个可能”离子化合物中可能含有共价键、如NaOH。金属与非金属形成的化合物可能是共价化合物、如AlCl3。完全由非金属形成的化合物可能是离子化合物、如NH4Cl。【典题例证1】下列叙述中、不正确的是()A共价化合物可能含有离子键BCCl4和NH3都是只含有极性键的共价化合物CNa2O2是含有非极性键的离子化合物DCaO和NaCl晶体熔化时要破坏离子键解析共价化合物中一定无离子键、A错误；CCl4和NH3分别含有CCl键和NH键、都属于极性键、B正确；Na2O2中的O中含有非极性共价键：OO键、C正确；CaO和NaCl都属于离子化合物、熔化时要破坏离子键、D正确。答案A【学以致用1】下列物质中、既有离子键、又有共价键的是()AHClBKClCCaCl2DNH4NO3解析HCl中只有共价键、KCl和CaCl2中只有离子键、NH4NO3中既有离子键又有共价键。答案D探究二、用电子式表示物质及其形成过程【合作交流】1在电子式中、元素符号周围的“”和“”所表示的意义相同吗？提示相同、都表示电子。只不过来源不同、“”表示的是来自于钙原子的电子、“”表示的是来自于氟原子的电子。2列举用电子式表示离子化合物的形成过程容易出现的错误有哪些？提示用电子式表示离子化合物的形成过程、易出现下列错误：(1)漏标离子的电荷数；(2)离子所带的电荷数与元素的化合价分不清；(3)阴离子漏加方括号；(4)把相同的离子归在一起、如MgCl2错写成(5)把“”写成“=”等。【点拨提升】书写电子式的注意要点(1)同一个式子中的同一元素的原子的电子要用同一符号、都用“”或“”。如：Mg不能写成Mg。(2)主族元素的简单离子中、阳离子的电子式就是离子符号。如Mg2既是镁离子符号、也是镁离子的电子式。阴离子的最外层都是8电子结构(H除外)、在表示电子的符号外加方括号、方括号的右上角标明所带电荷。(3)离子化合物中阴、阳离子个数比不是11时、要注意每一个离子都与带相反电荷的离子直接相邻的事实。(4)写双原子分子的非金属单质的电子式时、要注意共用电子对的数目和表示方法。(5)防止化合物类型判断错误、即离子化合物与共价化合物分不清。(6)防止漏写未参与成键的电子对。【典题例证2】下列化合物的电子式书写正确的是()解析A项不正确、每个离子均要单独写、应改为。离子电荷表示法(如R2)与化合价(如)不同、“2”表示带两个单位负电荷、而“2”则表示化合价为2价、故B项不正确、应改为。在简单阳离子符号周围不再用、而只用简单离子符号表示即可、所以C项不正确、应改为。答案D【学以致用2】下列有关电子式的叙述正确的是()AH、He、Li的电子式分别为B氯原子的电子式为、Cl的电子式为C钠离子、镁离子、铝离子的电子式分别为Na、Mg2、Al3DNa2O的电子式为、H2O的电子式为解析A中锂原子的电子式应为Li；B中Cl的电子式应为；D中H2O的电子式应为；金属阳离子的电子式与离子符号相同、C正确。答案C探究三、物质变化过程中化学键的变化【合作交流】1有化学键断裂的过程一定是化学反应吗？提示不一定。如NaCl受热熔化断裂离子键、HCl溶于水断裂共价键、但都不是化学变化。2有化学键形成的过程一定是化学反应吗？提示不一定。如从水溶液中结晶形成离子化合物时有离子键形成、但这个过程是物理变化。【点拨提升】1化学反应的本质一个化学反应过程、本质上就是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。如化学反应：H2Cl22HCl。实质：旧键断裂：HHHH(吸收能量)ClClClCl(吸收能量)新键的形成：HClHCl(放出能量)2化学键的破坏(1)化学反应过程中、反应物中的化学键被破坏。(2)离子化合物的溶解或熔化过程。离子化合物电离阴、阳离子(3)共价化合物的溶解或熔化过程。溶解过程：能与水反应的共价化合物共价键被破坏属于共价化合物的电解质共价键断裂生成阴、阳离子部分非电解质共价键不被破坏熔化：(4)单质的熔化或溶解过程。由分子构成的固体单质、如I2的升华、P4的熔化只破坏分子间作用力、而不破坏化学键。由原子构成的单质、如金刚石、晶体硅、熔化时破坏共价键。对于某些活泼的非金属单质、溶于水后、能与水反应、其分子内共价键被破坏、如Cl2、F2等。【典题例证3】在下列变化I2升华、烧碱熔化、NaCl溶于水、HCl溶于水、O2溶于水、Na2O2溶于水中、未发生化学键破坏的是_；仅发生离子键破坏的是_；仅发生共价键破坏的是_；既发生离子键破坏、又发生共价键破坏的是_。解析I2和O2是单质、在存在形式变化过程中未破坏化学键、NaCl是离子化合物、HCl是共价化合物、NaOH和Na2O2既含共价键又含离子键、但NaOH熔化时只破坏离子键、而Na2O2溶于水发生了化学反应既破坏了离子键又破坏了共价键。答案【学以致用3】在下列变化过程中、属于“破坏极性键和非极性键形成极性键和非极性键”过程的是()A冰水水蒸气H2和O2B2NaCl22NaClC2H2O22H2OD2H2O22H2OO2答案D1关于离子键、共价键的下列说法中正确的是()ACaCl2中既有离子键又有共价键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由多种元素组成的多原子分子里、一定只存在极性键解析CaCl2中无共价键、A项错误；非极性键存在于单质分子和化合物中、如H2O2中氧原子间为非极性键、B、D项错误；若有离子键、则属于离子化合物、共价化合物中一定无离子键、C项正确。答案C2下列变化过程中、原物质分子内共价键被破坏、同时有离子键形成的是()A盐酸和NaOH溶液混合B氯化氢溶于水C溴化氢气体与氨气相遇反应D锌和稀硫酸反应解析盐酸和NaOH反应生成氯化钠和水、没有共价键的破坏、A错误；氯化氢溶于水发生电离、只有共价键的破坏、B错误；溴化氢气体与氨气相遇、反应生成溴化铵、HBr中共价键被破坏、生成溴化铵时有离子键形成、C正确；反应生成硫酸锌和氢气、没有共价键的破坏、D错误。答案C3.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、W与Y、X与Z分别位于同一主族、W与X可形成共价化合物WX2、Y原子的内层电子总数是其价电子数的2.5倍。下列叙述不正确的是()A.WX2分子中的所有原子最外层都为8电子结构B.WX2、ZX2的化学键类型相同C.YX2是共价化合物D.原子半径：XWYZ、D项错误。答案D4下列电子式或用电子式表示化合物形成过程正确的是()解析正确写法应为、A错误；氯原子最外层电子没写全、B错误；生成物中的2个要分开写在Mg2的两侧、不能合并写、C错误；符合电子式的书写要求、D正确。答案D5现有下列物质：Cl2Na2O2NaOHHClH2O2MgF2NH4Cl(1)只由离子键构成的物质是_。(2)只由极性键构成的物质是_。(3)只由非极性键构成的物质是_。(4)只由非金属元素组成的离子化合物是_。(5)由极性键和非极性键构成的物质是_。(6)由离子键和极性键构成的物质是_。(7)由离子键和非极性键构成的物质是_。(8)属于离子化合物的物质是_。(9)属于共价化合物的物质是_。答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)课时作业1.下列有关离子键和离子化合物的说法中正确的是()A.凡含离子键的化合物、一定含金属元素B.在化合物MgCl2中、两个氯离子之间也存在离子键C.离子化合物一定能导电D.原子序数为11与9的元素能够形成离子化合物、该化合物中存在离子键解析A中、如NH4Cl晶体中含有离子键、但不含金属元素；B中、离子键必须是阴、阳离子间的相互作用、两个氯离子间不存在离子键；C中、离子化合物处于晶体状态时不能导电、只有在熔融状态或溶于水时才能导电；D中、原子序数为11与9的元素是Na、F、属于活泼金属与活泼非金属元素、可形成离子键。答案D2下列化学用语表达正确的是()AHCl的电子式： B用电子式表示NaCl的形成过程：CNa2O2的电子式： D水的电子式：解析HCl属于共价化合物、所以不能用“”、正确的写法应该是、A错误。用电子式表示物质的形成过程时、不能用等号、而应用箭头、B错误。Na2O2中存在过氧根离子O、正确写法为、C错误。答案D3下列有关化学键的叙述、正确的是()A离子化合物中一定含有离子键B单质分子中均不存在化学键C含有极性键的分子中一定不含非极性键D含有共价键的化合物一定是共价化合物解析特别注意：离子化合物中一定含有离子键、共价化合物中一定含有共价键；含有离子键的化合物一定是离子化合物、但含有共价键的化合物不一定为共价化合物、如NaOH、NH4Cl等、A正确、D错误；化学键既可以存在于化合物中、也可以存在于双原子或多原子的单质分子中、如O2、O3、B错误；极性键和非极性键可以共存于同一分子中、如H2O2、C错误。答案A4下列各组物质中、每种物质都是既有离子键又有共价键的一组是()ANaOHH2SO4(NH4)2SO4BMgONa2SO4HNO3CNa2O2KOHNa3PO4DHClNa2OMgCl2解析H2SO4中只有共价键、A错误；MgO中只有离子键、HNO3中只有共价键、B错误；各物质中既有离子键又有共价键、C正确；HCl中只有共价键、Na2O、MgCl2中只有离子键、D错误。答案C5.下列反应过程中、同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是()A.NH4ClNH3HClB.NH3CO2H2O=NH4HCO3C.2NaOHCl2=NaClNaClOH2OD.2Na2O22CO2=2Na2CO3O2解析依题意、反应物和生成物都必须含有离子键、极性共价键、非极性共价键。NH4Cl中不含非极性共价键、NH3、CO2、H2O中都不含离子键、可排除A、B两选项；NaCl、NaClO、H2O中都不含非极性共价键、可排除C项。只有D项正确。答案D6.X、Y为两种短周期元素、其原子的最外层电子数分别是1和6、则X、Y两种元素形成的常见化合物或者离子不可能是()A.只含极性键的共价化合物B.含非极性键的共价化合物C.阴、阳离子个数之比为11的离子化合物D.可形成双核离子或者四核离子解析短周期元素X原子的最外层电子数为1、则X可能为H、Li、Na；短周期元素Y的最外层电子数为6、则Y可能为O、S。X、Y可形成只含极性键的共价化合物H2O、A正确；X、Y形成的含非极性键的共价化合物为H2O2、B正确；X、Y形成的离子化合物可能为Na2O、Na2O2、Na2S等、阴、阳离子个数比都为12、C错误；X、Y形成的双核离子为OH、形成的四核离子为H3O、D正确。答案C7下列关于化学键和化合物的说法中正确的是()A两种元素组成的分子中一定只有极性键B金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物C非金属元素组成的化合物一定是共价化合物D含有阴离子的化合物一定含有阳离子解析两种元素组成的分子中一定有极性键、也可能有非极性键、如H2O2、A错误；金属元素和非金属元素形成的化合物也可能是共价化合物、如AlCl3、B错误；非金属元素组成的化合物也可能是离子化合物、如NH4Cl、C错误。答案D8.固体A的化学式为NH5、其所有原子的最外电子层结构都符合相应稀有气体元素原子的最外电子层结构、则下列有关说法不正确的是()A.1 mol NH5中含有5NA个NH键(设NA表示阿伏加德罗常数的值)B.NH5中既有共价键又有离子键C.NH5的电子式为D.NH5与水反应的离子方程式为NHHH2O=NH3H2OH2解析根据题意、固体A的化学式为NH5、其所有原子的最外电子层结构都符合相应稀有气体元素原子的最外电子层结构、则NH5的电子式为、C项正确；由NH5的电子式可知、1 mol NH5中含有4NA个NH键、A项错误；NH5中既有极性共价键又有离子键、B项正确；NH5与水反应的离子方程式为NHHH2O=NH3H2OH2、D项正确。答案A9图形因表达准确且信息量大而得到广泛应用。请根据所给图形回答下列问题：(1)如下图表示容器中气体粒子的示意图、图中“”和“”分别代表不同元素的原子、它们的结合体代表分子、则图中可表示氮气的是(填字母、下同)_、含_(填“极性”或“非极性”)共价键、可表示氯化氢(HCl)分子的是_、含有_(填“极性”或“非极性”)共价键、可表示一氧化碳和氧气的混合气体的_。(2)下图是水分子在一定条件下分解的示意图、从中获得信息不正确的是_。A生成1 mol O2需断开4 mol HO共价键B水分解后生成氢气和氧气的分子数比为21C水分解过程中、分子的种类不变D水分解过程中、原子的数目不变解析(1)由图形可知、A中不存在共价键；B中只存在极性共价键；C中存在极性共价键和非极性共价键；D中只存在非极性共价键。(2)在水分解的过程中、发生了旧键的断裂和新键的形成、属于化学变化、由H2O生成O2与H2、分子的种类和数目发生了变化、但原子的种类和数目不变。答案(1)D非极性B极性C(2)C10(1)用电子式表示H2O和MgBr2的形成过程：H2O_；MgBr2_。(2)写出CO2、Na2O2、H2O2的电子式：CO2_、Na2O2_、H2O2_。(3)A、B、C、D、E 5种粒子(分子或离子)、它们分别含10个电子、已知它们有如下转化关系：aACDE；b.BC2D据此、回答下列问题：写出a反应的离子方程式_。A和C的电子式：A_、C_。解析(3)10电子微粒中铵根离子与氢氧根离子反应生成10电子微粒氨分子和水。答案(1) (3)NHOH=NH3H2O11.下面是同学们熟悉的物质：O2金刚石NaBrH2SO4Na2CO3NH4ClNaHSO4NeNa2O2NaOH(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_。(2)属于共价化合物的是_；属于离子化合物的是_。(3)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_、写出其电离方程式_。解析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中都是既含有离