第23讲共价键与化学键（学生版）高一化学讲义（人教2019）

第23第23讲共价键与化学键考点考点导航知知识精讲知识点一：一、共价键与共价化合物1．共价键(1)形成过程(以Cl2、HCl的形成为例):(2)定义：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。(3)成键粒子：原子。(4)成键元素：一般是同种的或不同种的非金属元素。(5)分类①非极性共价键简称非极性键：共用电子对不偏移的共价键。如Cl2。②极性共价键简称极性键：共用电子对偏移的共价键。如HCl。2．共价化合物：以共用电子对形成分子的化合物。如H2O、CO2、HCl等。3．结构式：用短线“—”表示分子中共用电子对的式子。如H2O：H—O—H，HCl：H—Cl。4．分子结构的表示方法分子电子式结构式分子结构模型分子空间构型H2H:HH—H直线形HClH—Cl直线形CO2O=C=O直线形H2OV形CH4正四面体形【即学即练1】1．下列关于共价键的叙述中正确的是()A．只有不同种元素的原子之间才能形成共价键B．由A失去电子，B接受电子的过程形成了共价键C．原子核外有几个电子就一定能形成几个共价键D．共用电子对必然偏向吸引电子能力强的一方2．下列关于化学键的说法中，不正确的是A．非极性键不属于化学键B．是相邻原子之间的强烈的相互作用C．氯化钠固体溶解于水的过程中有离子键被破坏D．化学反应过程包含反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成3．下列关于氢键XH…Y的说法中，错误的是A．X、Y元素具有强电负性，是氢键形成的基本条件B．氢键是共价键的一种C．某些物质因分子之间存在氢键，导致沸点反常升高D．同一分子内也可能形成氢键4．下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中，不正确的是A．在由分子所构成的物质中，不一定含有共价键B．氢键不是化学键而是分子间的一种作用力，所以氢键只存在于分子与分子之间C．范德华力是分子间存在的一种作用力，分子的极性越大，范德华力越大D．共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键，共价键有方向性和饱和性知识点二：二、化学键与分子间作用力1．化学键(1)概念：相邻的原子之间强烈的相互作用叫做化学键。(2)分类：化学键分为离子键和共价键。(3)化学反应的本质①表象：反应物中的原子重新组合为产物分子。②本质：旧化学键的断裂和新化学键的形成。③解释H2与Cl2反应的过程第一步：H2和Cl2中的化学键断裂形成H和Cl。第二步：H和Cl形成化学键H—Cl。2．分子间作用力[1]．范德华力物质的分子间普遍存在着作用力，这种分子间作用力也叫做范德华力。分子间作用力的实质是电性引力，结构相似的物质，其相对分子质量越大，分子间作用力就越大，其熔点、沸点也就越高。(1)分子间作用力的主要特征①广泛存在于分子之间；②只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体物质中；③分子间作用力远远小于化学键；④由分子构成的物质，其熔点、沸点、溶解度等物理性质主要由分子间作用力大小决定。(2)影响分子间作用力大小的因素①组成与结构相似的物质。相对分子质量越大，分子间作用力越大，如：I2>Br2>Cl2>F2；HI>HBr>HCl；Ar>Ne>He。②分子的空间构型。一般来说，分子的空间构型越对称，分子间的作用力越小。[2]．氢键氢原子和吸引电子能力较强的X原子形成共价键之后，又与另外一个吸引电子能力较强的Y(F、O、N等)原子产生较弱的静电引力，这种作用力叫氢键。可以表示为X—H…Y。氢键比化学键弱得多，但比分子间作用力稍强。通常我们也可把氢键看作是一种比较强的分子间作用力。根据元素周期律，卤素氢化物的水溶液均应为强酸性，但HF表现为弱酸的性质，其原因为分子间存在氢键F—H…F(如图)。与吸电子能力强的元素相结合的氢原子，由于键的极性太强，使共用电子对极大地偏向这些原子。而H原子几乎成了不带电子、半径极小的带正电的核，它会受到相邻分子中吸电子能力强、半径较小的这些原子中孤对电子的强烈吸引，而在分子间表现出较强的作用力，这种作用力就是氢键。氢键的形成对化合物的物理和化学性质具有重要的影响。如化合物的熔沸点主要取决于分子间作用力。以氧族元素为例，H2Te、H2Se、H2S随相对分子质量的减小，分子间作用力依次减弱，因而熔沸点依次降低。然而H2O由于分子间氢键O—H…O的形成，分子间作用力骤然增强，从而改变了Te→S氢化物熔沸点降低的趋势而猛然升高，卤族元素中的HF和氮族中的NH3也有类似情况。又如，绝大多数物质的密度总是固态大于液态的，但H2O在0℃附近的密度却是液态大于固态的，这是因为固态H2O(冰)分子间存在O—H…O(氢键)，使它具有空洞结构，此时，冰的密度就小于水，所以，冰可浮于水面。【即学即练2】1．化学键是高中化学中非常重要的一个概念，它与物质变化过程中的能量变化息息相关，下列说法正确的是：①化学键存在相邻原子间强烈的相互吸引力

②是离子化合物

③中既存在离子键又存在共价键

④速滑馆“冰丝带”用干冰作为制冷剂，干冰升华过程中破坏了共价键

⑤物理变化也可以有化学键的破坏

⑥化学变化中一定有化学键的断裂和形成，所以一定伴随能量的变化

⑦吸热反应一定需要加热

⑧氢键是化学键中的一种，会影响物质的熔沸点A．①③⑤⑥ B．③④⑤⑧ C．①②③⑤ D．③⑤⑥⑦EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT42．下列变化中化学键未被破坏的是A．氯化钠熔融 B．氨气溶于水C．氯化铵受热分解 D．冰融化为水3．下列过程破坏了化学键的是A．氯化氢气体溶于水 B．溴蒸气被木炭吸附C．碘升华 D．液氨汽化4．实现下列变化时，需克服相同类型作用力的是A．硫酸氢钠溶于水与加热熔融硫酸氢钠 B．NaCl和HCl溶于水C．液溴挥发和碘升华 D．冰和干冰的熔化5．表中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()6．下列关于氢键的说法不正确的是()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易易错精析1．从元素原子结构特点来看，离子键和共价键形成的条件是什么？即什么样的元素原子之间容易形成离子键，什么样的元素原子之间可以形成共价键？【细剖精析】从元素原子结构特点分析，元素原子的半径越小，最外层电子数越多，则原子越容易通过得到电子的方式而达到稳定结构；元素原子的半径越大，最外层电子数越少，则原子越容易通过失去电子的方式而达到稳定结构；前者一般是非金属元素原子，后者一般是金属元素原子。一般情况下，活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子之间容易形成离子键，而非金属元素原子之间形成的是共价键。需要注意的是这里说的是一般情况，也就是说还可能有特殊情况存在。2．化学键与化合物之间的关系①存在离子键的化合物一定是离子化合物。②离子化合物中一定存在离子键，可能存在共价键，如NaOH、Na2O2、(NH4)2SO4等。③全部由非金属元素组成的化合物中也可能存在离子键，如NH4Cl、NH4NO3等铵盐，铵根离子和酸根离子之间以离子键相结合。④共价化合物中只有共价键，一定没有离子键。⑤含有共价键的化合物不一定是共价化合物，如NH4Cl、NaOH、Na2O2等是离子化合物。3．有化学键断裂的过程一定是化学变化吗？【细剖精析】不一定。化学反应不仅要有旧化学键的断裂，还要有新化学键的形成。只有旧化学键断裂的变化不一定是化学反应，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。能力拓展能力拓展1．离子键与共价键的区别离子键共价键概念带相反电荷离子之间的静电作用原子间通过共用电子对所形成的相互作用成键微粒阴、阳离子原子成键条件一般是活泼金属与活泼非金属化合时，易发生电子的得失形成离子键一般是非金属元素的原子最外层电子未达到稳定状态，相互间通过共用电子对形成共价键影响因素离子的半径越小，所带电荷数越多，离子键越强原子半径越小，共用电子对数越多，共价键越牢固2．离子化合物和共价化合物的判断方法(1)根据化学键的类型来判断；凡含有离子键的化合物一定是离子化合物；只含有共价键的化合物是共价化合物。(2)根据化合物的类型来判断：大多数碱性氧化物、强碱和大多数盐都属于离子化合物(特例：AlCl3为共价化合物)；非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸等都属于共价化合物。(3)根据化合物的性质来判断：一般熔、沸点较低的化合物是共价化合物；熔融状态下能导电的化合物是离子化合物，如NaCl；熔融状态下不能导电的化合物是共价化合物，如AlCl3。3．化学键与化合物的关系(1)部分物质中不一定含有化学键。例如稀有气体分子中不含有化学键。(2)金属与非金属形成的化学键不一定都是离子键，也有共价键。例如AlCl3中没有离子键，只有共价键。(3)含有共价键的化合物不一定是共价化合物，也可能是离子化合物，例如NaOH是离子化合物。(4)只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物，也可能是离子化合物。例如铵盐中不含有金属元素，但是属于离子化合物。(5)含非极性键的化合物可能是共价化合物，也可能是离子化合物如H2O2、Na2O2等。4．化学反应过程中化学键变化化学反应过程中反应物一定有旧化学键被破坏和产物中新化学键的形成。如：H2＋F2=2HF，化学键H—H、F—F均被破坏，形成H—F。5．离子化合物的溶解或熔化过程中化学键变化离子化合物eq\o(→,\s\up10(溶解或熔化))电离eq\o(→,\s\up10(离子键被破坏))阴、阳离子。NaCleq\o(→,\s\up10(溶解或),\s\do10(熔化))Na＋＋Cl－，离子键破坏。6．共价化合物的溶解或熔化过程中化学键变化(1)溶解过程(2)熔化7．单质的熔化或溶解过程中的化学键变化单质的特点化学键变化举例由分子构成的固体单质熔化或升华时只破坏分子间作用力，不破坏化学键P4的熔化，I2的升华由原子构成的单质熔化时破坏共价键金刚石或晶体硅能与水反应的某些活泼非金属单质溶于水后，分子内共价键被破坏Cl2、F2等注意：(1)化学反应中，并不是反应物中所有的化学键都被破坏，如(NH4)2SO4＋BaCl2=BaSO4↓＋2NH4Cl，只破坏反应物中的离子键，而共价键未被破坏。(2)化学键被破坏的变化，不一定是化学变化，如金刚石的受热熔化、NaCl溶于水等。只有旧化学键的断裂而没有新化学键的生成，故不是化学变化。 分层提分分层提分题组A基础过关练1．下列物质中属于含有非极性共价键的离子化合物的是A． B． C． D．EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT42．下列说法错误的是A．分子内部相邻原子之间的相互作用为化学键，而分子间也存在相互作用，为分子间作用力B．H与O两元素可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物C．热稳定性H2O大于H2S气体，是因为H2O分子间存在氢键D．HCl气体溶于水的过程中存在共价键的断裂3．下列物质中，原子的最外层电子不能全部满足8个电子的稳定结构的是A．NaCl B．CO2 C．HCl D．N24．下列说法正确的是A．凡含共价键的化合物，一定是共价化合物B．化合物的结构式为：C．离子化合物一定能导电D．原子序数为11与8的元素形成的化合物中，可能存在共价键EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT45．在“固体冰→液体水→水蒸气→氢气和氧气”的变化过程中，被破环的作用力依次是A．共价键、共价键、共价键B．分子间作用力、共价键、共价键C．分子间作用力、分子间作用力、共价键D．分子间作用力、分子间作用力、分子间作用力6．关于下列物质的判断错误的是①②③④⑤⑥⑦

⑧⑨

⑩A．只含有极性键的是①②③⑩ B．既含有离子键又含有共价键的是⑤⑥⑦⑨C．属于离子化合物的是⑤⑥⑦⑧⑨ D．含有非极性键的化合物是④⑥⑨EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT47．下列关于化学键的说法正确的是①含有金属元素的化合物一定是离子化合物。②第IA和第ⅦA族原子化合时，一定生成离子键。③非极性键只存在双原子单质分子中。④活泼金属单质与活泼非金属单质化合时，一般形成离子键。⑤含有离子键的化合物一定是离子化合物。⑥离子化合物中可能同时含有离子键和共价键。A．①②⑤ B．①③④ C．④⑤⑥ D．③④⑤8．下列说法不正确的是A．HF的沸点在同族元素的氢化物中出现反常，是因为HF分子间存在氢键B．由于H－O键比H－S键牢固，所以水的熔沸点比H2S高C．F2、Cl2、Br2、I2熔沸点逐渐升高，是因为它们的组成结构相似，分子间的范德华力增大D．氯化铵固体受热分解破坏了离子键和共价键EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4题组B能力提升练1．下列叙述中，不正确的是A．只有非金属原子间才能形成共价键B．CCl4和NH3都是只含有极性键的共价化合物C．Na2O2是含有非极性键的离子化合物D．含有共价键的化合物不一定是共价化合物2．下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是①

②

③

④

⑤

⑥

⑦A．①②⑤ B．④⑥⑦ C．③④⑥⑦ D．③④⑤⑥⑦3．下列说法不正确的是A．从化学键角度分析，化学反应过程的本质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程B．双原子单质分子中一定只含非极性共价键C．由非金属元素原子组成的化合物中一定只含共价键D．由于液态氯化氢不存在自由移动的离子，因此不能导电4．下列说法正确的是A．Na2O2熔化时，既破坏了离子键又破坏了共价键B．氯化铵受热分解，破坏了离子键和共价键，但只形成了新的共价键C．破坏化学键的过程，一定发生了化学变化D．35Cl和37Cl的相互转化属于化学变化EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT45．含有下列质子数的原子之间能形成AB2型共价化合物的是A．12和17 B．6和16 C．8和11 D．3和96．下列过程中，共价键被破坏的是①溴蒸气被木炭吸附

②电解水

③酒精溶于水

④HCl气体溶于水

⑤碘升华

⑥NH4Cl受热分解

⑦氢氧化钠熔化

⑧Na2SO4溶于水A．②④⑥ B．④⑤⑥ C．①④⑧ D．①④⑥7．下列说法中正确的是A．HCl溶于水能电离出H+、Cl，所以HCl是离子化合物B．碘晶体受热转变成碘蒸气，吸收的热量用于克服碘原子间的作用力C．He、CO2和CH4都由分子构成，它们中都存在共价键D．NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O，既破坏了离子键，也破坏了共价键8．关于化学键的下列叙述中，正确的是①化学键只存在于分子之间②两个非金属和非金属原子间只能形成共价键③化学键是一种静电作用④化学键是相邻原子之间强烈的相互吸引⑤离子化合物可能含共价键⑥共价化合物可能含离子键⑦金属和非金属只能形成离子键A．②③④ B．②③⑤ C．①⑤⑦ D．③⑤⑥题组C培优拔尖练1．下列有关物质结构的说法中，正确的说法有①两种非金属元素形成AB型化合物一定含共价键

②物质中化学键被破坏，一定发生化学变化

③水的沸点和稳定性都比硫化氢要高均与氢键有关④CF4、CCl4、CBr4、CI4的分子间作用力依次增大，沸点依次升高

⑤只有活泼金属与活泼非金属之间才能形成离子键⑥仅由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物⑦碘化氢气体分解和氯化钠熔化克服的化学键类型不同

⑧F2、PCl3、HClO分子中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构⑨H2O2、NH4Cl、H2S、NaOH、Ca(ClO)2中都存在极性共价键A．2个 B．3个 C．4个 D．5个EMBEDEquation.DSMT42．下列说法正确的是A．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键B．水分子间既存在分子间作用力，又存在氢键C．氢键是氢元素与其他元素形成的化学键D．H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键3．关于氢键，下列说法正确的是A．所有含氢元素的化合物中都存在氢键，氢键比分子间作用力强B．H2O是一种非常稳定的化合物，就是由于水分子间形成氢键所致C．氢原子和非金属性很强的元素原子(F、O、N)形成的共价键，称为氢键D．分子间形成的氢键使相应物质的熔点和沸点升高4．下列说法中正确的是（

）①离子化合物中可能有共价键②固体中阳离子和阴离子的个数比是1∶1③非金属单质中不含离子键，一定只含共价键④稳定性：，沸点：⑤和溶于水破坏相同的作用力⑥非极性键可能存在于非金属单质中，也可能存在于离子化合物或共价化合物中A．①②⑥ B．①③④⑥ C．只有①⑥ D．①④⑤EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT45．下面是同学们熟悉的微粒，完成下列问题①N2H4

②HBrO

③BaCl2