2020化学新苏教必修：共价键分子间作用力 含解析.doc

教学资料范本2020化学新苏教必修：共价键分子间作用力 含解析编 辑：_时 间：_第2课时共价键分子间作用力学习目标核心素养建构1.知道共价键及其形成、知道共价化合物。2.了解有机化合物中碳的成键特点和成键方式。3.学会用电子式表示共价键以及共价分子；会用结构式表示共价键以及共价分子。了解用球棍模型、比例模型表示分子结构。4.知道构成物质的微粒之间存在不同的作用、认识分子间作用力。知 识 梳 理一、共价键与共价化合物1.共价键(1)氯化氢的形成过程(2)共价键的定义原子间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用称为共价键。(3)成键微粒：原子。(4)共价键的实质是静电作用。2.共价化合物(1)概念：不同元素的原子之间以共价键相结合形成的化合物。(2)常见的共价化合物的类型：酸(如HCl、H2SO4、HClO等)；非金属氧化物(如CO、NO2、SO2等)；非金属氢化物(如NH3、H2S、H2O等)；有机物(如CH4、C2H5OH、CCl4等)。3.共价分子的表示方法(1)电子式：HH、；(2)结构式：在化学上常用一根短线“”表示一对共用电子对、这种表示共价键的式子称为结构式。(3)球棍模型、比例模型：表示共价分子的空间结构。填写下表：物质HClCl2H2ONH3CH4电子式结构式HClClClHOH球棍模型比例模型【自主思考】1.常见什么样的元素原子之间能形成共价键？ 所有的非金属单质中都含有共价键吗？提示(1)同种或不同种非金属元素的原子之间能形成共价键。(2)不正确、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。2.原子间通过共用电子对达到了稳定的电子层结构、怎样理解稳定结构？提示在共价分子中、各原子最外层都达到了最多能容纳的电子数、一般最外层达到8电子(当第1层为最外层时达到2个电子)稳定结构。 3.含有共价键的化合物一定是共价化合物吗？提示不对、含有共价键的化合物不一定是共价化合物、如NaOH中存在离子键和共价键、但是NaOH为离子化合物、还有非金属单质中可能含有共价键、但不属于化合物。二、分子间作用力1.分子间作用力(1)概念：分子间存在着将分子聚集在一起的作用力、这种作用力称为分子间作用力 、亦可称为范德华力。(2)特征分子间作用力比化学键弱(填“强”或“弱”)得多。存在于分子之间、且分子充分接近时才有相互间的作用力、如固体和液体物质中。分子间作用力主要影响由分子构成物质的熔沸点、溶解度等物理性质、而化学键主要影响物质的化学性质。如水从液态转化为气态只需要克服分子间作用力、而水分解需要破坏化学键。2.氢键(1)像H2O、NH3、HF这样的分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用、这种相互作用叫氢键。(2)氢键不是化学键、通常把氢键看作是一种较强的分子间作用力。氢键比化学键弱、比分子间作用力强。(3)分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点升高、对物质的溶解度有影响、如NH3极易溶于水、主要是氨分子与水分子之间易形成氢键。【自主思考】4.举例说明有哪些事实可以证明分子间作用力的存在？提示干冰升华、硫晶体熔化、液氯汽化要吸收能量、说明干冰晶体内CO2分子之间、硫晶体内硫分子间、液氯中Cl2分子间存在着相互作用。5.“氢键是一种化学键”对吗？提示氢键是一种特殊的分子间作用力、不是化学键。6.水哪些特殊的物理性质与氢键有关？提示(1)沸点较高：水分子间的氢键使水分子间作用力增强、因此水有较高的沸点。(2)水结成冰密度变小：在冰晶体中、水分子间形成的氢键比液态水中形成的氢键多、水分子间所形成的氢键使冰的微观结构里存在较大的空隙、因此、相同温度下冰的密度比水小。(3)水的比热容较大。效 果 自 测1.判断正误、正确的打“”、错误的打“”。(1)HCl分子中有一对共用电子对。 ()(2)原子间以共用电子对形成的物质是共价化合物。()(3)共价化合物中一定只含有共价键。()(4)共价键只存在于共价化合物中。 ()(5)共价化合物中一定不含有离子键。()(6)含有共价键的化合物一定是共价化合物。()(7)N2的电子式为NN。()答案(1)(2)(3)(4)(5) (6)(7)2.下列说法正确的是()A.分子间作用力与化学键的大小相当B.分子间作用力比化学键强得多C.分子间作用力主要影响物质的化学性质D.化学键存在于分子内部、分子间作用力存在于分子之间答案D探究一、离子化合物与共价化合物的比较【合作交流】1.离子化合物与共价化合物有哪些不同？(1)它们的构成粒子不同提示离子化合物的构成粒子是阴、阳离子。共价化合物的构成粒子是原子。(2)所含化学键类型不同提示离子化合物一定含有离子键、可能含有共价键。共价化合物一定含有极性共价键、可能含有非极性共价键、一定不含有离子键。(3)所含物质类别不同提示离子化合物有强碱、大多数盐、活泼金属氧化物、金属氢化物等。共价化合物有酸、非金属氧化物、非金属氢化物、有机物等。(4)主要物理特性不同提示离子化合物常温下为固体、熔点、沸点较高、熔融态或溶于水能导电。绝大多数共价化合物的熔点、沸点较低、熔融状态不能导电。(5)用电子式表示方法不同写出下列共价化合物的电子式CO2_、H2O_ 写出下列离子化合物的电子式NaOH_、Na2O2_ 【点拨提升】1.离子键与共价键的比较离子键共价键概念阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键原子间通过共用电子对所形成的化学键成键微粒阴、阳离子原子成键元素活泼金属元素和活泼非金属元素(铵盐除外)大多数为非金属元素成键实质阴、阳离子间的静电作用共用电子对对两原子核产生的电性作用形成过程NaCl的形成过程如下：HCl的形成过程如下：H 存在范围活泼金属氧化物、强碱、大多数盐多数非金属单质、共价化合物及部分离子化合物实例CaCl2、Na2O2、NaOHCl2、CCl4、NaHCO32.离子化合物与共价化合物的比较离子化合物共价化合物构成微粒阴、阳离子分子或原子微粒间的作用离子键原子之间存在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一定破坏离子键、可能破坏共价键(如NaHCO3)一般不破坏共价键、极少部分破坏共价键(如SiO2)实例强碱、大多数盐、活泼金属的氧化物酸、非金属氢化物、非金属氧化物3.判断离子化合物和共价化合物的方法(1)由化学键类型判断只含有共价键的化合物是共价化合物、只含离子键或既含离子键又含共价键的化合物是离子化合物。(2)由化合物类型判断活泼金属的氧化物(过氧化物和氢化物)、强碱和大多数盐(少数盐如AlCl3、BeCl2等除外)属于离子化合物；非金属氧化物、非金属氢化物、含氧酸、多数有机物、少数盐(如AlCl3、BeCl2)属于共价化合物。(3)由组成元素判断一般含金属元素或NH的化合物是离子化合物(AlCl3、BeCl2等少数除外)、如NH4H、NH4HCO3、Ca(OH)2、KClO3等；只由非金属元素构成的化合物(铵盐等除外)属于共价化合物。【典题例证1】下列物质中属于含共价键的离子化合物的是()A.H2S B.NH4NO3C.K2S D.MgCl2解析H2S中含有两个HS共价键；NH4NO3中NH与NO之间以离子键结合、其中NH中N与H原子之间及NO中N与O原子之间都是以共价键结合；K2S中两个K分别与S2以离子键结合；MgCl2中Mg2与两个Cl分别以离子键结合。H2S是共价化合物、NH4NO3、K2S、MgCl2是离子化合物。答案B知识归纳既含离子键、又含共价键的物质有活泼金属过氧化物、铵盐、含氧酸盐、强碱。【学以致用1】下列有关化学键的叙述正确的是()A.离子化合物中一定有离子键B.含有共价键的化合物一定是共价化合物C.非金属元素组成的化合物中只含共价键D.单质分子中都存在化学键解析A正确、离子化合物的定义就是含有离子键的化合物；B不正确、只含有共价键的化合物、才是共价化合物；C不正确、非金属元素组成的化合物中也可能既含共价键、又含离子键、如NH4Cl中NH与Cl之间以离子键结合、N与H之间以共价键结合；D不正确、稀有气体不含有共价键。答案A探究二、化学键与分子间作用力【合作交流】2.水很容易变成水蒸气、而水分解则需在电解的条件下才能进行、为什么？提示水变成水蒸气克服的是分子间的作用力、所需能量较小、水的分解需要克服原子间的共价键、所需能量较大。【点拨提升】化学键与分子间的作用力比较微粒间作用力组成微粒存在作用力影响范围化学键离子键阴、阳离子离子化合物强离子化合物的化学性质及熔沸点、硬度等物理性质共价键原子共价化合物、离子化合物、非金属单质强单质、化合物的化学性质分子间的作用力分子间作用力分子分子间弱熔沸点、溶解度等物理性质氢键分子分子间弱熔沸点、溶解度等物理性质【典题例证2】共价键、离子键和分子间作用力是构成物质的微粒间的不同作用方式、下列物质中、存在分子间作用力和共价键的是()A.干冰 B.氯化钠C.氢氧化钠 D.金刚石 解析干冰是由分子构成的物质、分子间存在着分子间作用力、分子内存在共价键。氯化钠是离子化合物、只存在离子键。氢氧化钠是离子化合物、它不仅存在离子键、“OH”中还存在共价键。金刚石是由原子构成的物质、只存在共价键。答案A【学以致用2】下列物质内存在分子间作用力的是()A.CaCl2 B.KOHC.SO2 D.Na2O解析分子间作用力一般存在于大多数共价化合物和非金属单质的分子之间、SO2是共价化合物、其分子间存在分子间作用力。而另外三个选项均为离子化合物、是以离子键结合的、没有分子间作用力。答案C1.下列说法正确的是()A.一切物质中都存在化学键B.含有共价键的物质是共价化合物C.由非金属元素组成的化合物是共价化合物D.两个非金属元素原子间不可能形成离子键解析稀有气体中不存在化学键、A项错误；含有共价键的物质不一定是共价化合物、如NaOH、B项错误；由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物、如氯化铵、C项错误；两个非金属元素原子间不可能形成离子键、D项正确。答案D2.下列物质中只含有共价键的是()A.NaCl、HCl、H2O、NaOH B.Cl2、Na2S、HCl、SO2C.HBr、CO2、H2O、CS2 D.Na2O2、H2O2、H2O、O3解析A项中：NaCl只含有离子键、HCl、H2O只含有共价键、NaOH既有离子键又有共价键；B项中：Cl2、HCl、SO2分子中只有共价键、而Na2S中只有离子键；D项中：Na2O2既有离子键又有共价键、H2O2、H2O、O3分子中只有共价键。答案C3.金星大气中有一种称为硫化羰(COS)的分子、其结构与CO2类似。下列有关COS分子的结构描述正确的是()解析COS与CO2的分子结构相似、为直线形分子、其电子式应为、A、B项错误、D项正确；S、O的原子半径不相等、C项错误。答案D4.下列物质的变化过程中、有共价键明显被破坏的是()A.从饮料酒中闻到了醇香味B.NaCl颗粒被粉碎C.H2SO4溶于水得硫酸溶液D.NaOH受热熔化解析闻到醇香味是因为醇的挥发、只是破坏了分子间作用力；NaCl颗粒被粉碎破坏了部分离子键；H2SO4溶于水后、电离出H和SO、共价键被破坏；NaOH受热熔化时、电离出Na和OH、只破坏了离子键、而OH中的共价键没被破坏。答案C5.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_；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_。解析O2、金刚石中只含有共价键；H2SO4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中都是既含有离子键又含有共价键的离子化合物；稀有气体Ne是单原子分子、不含任何化学键。NaHSO4溶于水电离时、Na与HSO之间的离子键被破坏、HSO中H与SO之间的共价键也被破坏。答案(1)(2)(3)离子键和共价键NaHSO4=NaHSO课时作业基础巩固1.下列叙述正确的是()A.离子键只存在于金属阳离子与酸根阴离子之间B.两种非金属元素形成AB型化合物、它一定含共价键C.物质中化学键破坏了、一定发生化学变化D.化学键类型由元素类别决定解析氧化钠、氯化铵等都含有离子键、A项错误；非金属原子之间形成的化学键一定是共价键、注意氯化铵之间的离子键属于铵根离子与氯离子之间的作用力、不属于原子之间作用力、B项正确；物质中有旧化学键断裂、同时有新化学键形成的变化才是化学变化、而像氯化钠熔化、氢氧化钠溶于水等都不是化学变化、C项错误；离子化合物不一定含金属元素、如铵盐、含金属元素的化合物不一定是离子化合物、如氯化铝、D项错误。答案B2.某元素的原子最外层只有一个电子、它与卤素原子结合时、所形成的化学键()A.一定是离子键B.一定是共价键C.可能是离子键也可能是共价键D.以上说法都不正确解析该元素如果是碱金属元素则与卤素形成的是离子键、如果是氢元素、则形成的是共价键。答案C3.下列各组物质都是共价化合物的是()A.H2S和Na2O2B.H2O2和NH4ClC.NH3和N2D.HNO3和HCl解析Na2O2和NH4Cl都是离子化合物、A、B项错误；N2是单质、C项错误。答案D4.下列表示物质结构的化学用语或模型图正确的是()A.H2O2的电子式：B.CS2的比例模型：C.14C的原子结构示意图：D.CCl4的结构式：解析H2O2为共价化合物、电子式中存在共用电子对、不是阴阳离子、A错误；CS2的比例模型为、B正确；14C质子数为6、C错误；结构式用一根短线表示一对电子、其他电子不表示出来、D错误。答案B5.下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是()选项ABCD物质CO2MgCl2HClNH4Cl所含化学键类型共价键离子键、共价键离子键离子键、共价键所属化合物类型共价化合物离子化合物离子化合物共价化合物解析依据电子式可判断化学键类型、CO2：、MgCl2：、HCl：、NH4Cl：；据离子化合物和共价化合物的定义判断化合物类型、含离子键的化合物为离子化合物、只含共价键的化合物为共价化合物。答案A6.下列各组化合物中、化学键类型完全相同的是()A.C2H6、H2O2、C2H5OH B.HCl、NaCl、MgCl2C.H2O、CO2、Na2O2 D.NaOH、NaClO、Na2O解析A中各物质只存在共价键、故A正确；B中HCl中为共价键、而NaCl、MgCl2中存在离子键、故B错误；C中Na2O2中为共价键和离子键、而H2O、CO2中只存在共价键、故C错误；D中Na2O中只存在离子键、而NaOH、NaClO中既存在离子键又存在共价键、故D错误。 答案A7.关于氢键、下列说法不正确的是()A.HF的沸点比HCl的沸点高是由于HF分子间存在氢键所致B.水在结冰时体积膨胀、是由于水分子之间存在氢键C.NH3的稳定性很强、是因为其分子间能形成氢键D.在氨水中水分子和氨分子之间也存在着氢键解析本题着重对氢键理解的考查。氢键是某些氢化物(NH3、H2O、HF)分子间存在的比分子间作用力稍强的作用力。它的存在使氢化物的熔点、沸点相对较高、因此、HF的沸点高是由氢键所致、水在结冰时体积膨胀是由于水分子大范围的以氢键相互连结、形成相对疏松的晶体、从而在结构上有许多空隙、造成体积膨胀。氨分子和水分子之间主要是以氢键结合的、故A、B、D选项正确；C选项NH3的稳定性取决于NH键、而不是氢键、故C不正确。答案C8.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最外层电子数的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.WZ2、ZX2的化学键类型相同C.YX2是共价化合物D.原子半径：XWYZ解析W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素、Y原子的内层电子总数是其价电子数的2.5倍、则Y有3个电子层、价电子数为4、故Y为Si；W与Y位于同一主族、所以W为C；W与X可形成共价化合物WX2、则X为O；X与Z位于同一主族、所以Z为S。A项、由CO2的电子式可知CO2分子中所有原子最外层都为8电子结构、A项正确；B项、CO2、SO2中均只含有共价键、B项正确；C项、SiO2中硅氧之间的化学键是共价键、C项正确；D项、电子层数越多、原子半径越大、同周期元素从左到右原子半径逐渐减小、故原子半径的大小顺序为YZWX、D项错误。答案D9.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()A.NaOHH2SO4(NH4)2SO4B.MgONa2SO4HNO3C.Na2O2KOHNa3PO4D.HClNa2OMgCl2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C10.下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是()A.BF3 B.SiCl4 C.H2O D.PCl5解析若化合物中某元素化合价的绝对值与其原子的最外层电子数之和为8、则满足最外层8电子稳定结构；选项A 中B为3价、与最外层电子数3之和为6、不符合题意；选项B中Si为4价、最外层有4个电子、Cl化合价为1价、最外层有7个电子、符合要求；选项C中H最外层为2电子稳定结构；选项D中P的化合价为5价、最外层5个电子、其和为10、不符合题意。答案B能力提升11.(1)写出下列物质的结构式。N2_、CO2_、NH3_。(2)写出下列物质的电子式。NH4Cl_、KOH_、Na2O2_。12.卫生部曾经发出公告、禁止在面粉生产中添加过氧化钙(CaO2)等食品添加剂。CaO2和Na2O2在结构和性质上有很多相似的地方。请完成下列问题：(1)CaO2属于_(填“离子化合物”或“共价化合物”)、其电子式为_、其阴、阳离子个数比为_。(2)CaO2与水反应的化学方程式为_、反应过程中断裂的化学键有_。A.离子键 B.共价键(3)CaO2与二氧化碳反应的化学方程式为_、该反应属于_。A.置换反应B.氧化还原反应C.复分解反应解析CaO2与Na2O2在结构和性质上相似、则其应为离子化合物、其电子式为、既含有离子键、又含有共价键。由电子式可推知其阴、阳离子个数比为11。CaO2与水、二氧化碳的反应由Na2O2与水、二氧化碳的反应分析类比即可。答案(1)离子化合物11(2)2CaO22H2O=2Ca(OH)2O2AB(3)2CaO22CO2=2CaCO3O2B13.A、B、C、D、E、F为短周期元素、且原子序数依次递增。A、E同主族、D、F同主族。A与其他非金属元素化合时易形成共价键、E与其他非金属元素化合时易形成离子键、且E离子与D2离子的核外电子排布相同。气态分子BD和C2具有相同的电子数、C2是空气中含量最高的物质。请回答下列问题：(1)E位于第_周期_族；(2)F的简单离子结构示意图为_；(3)C2的电子式是_；(4)由A、