化学键高三化学一轮总复习名师伴学

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精6.3化学键1、了解化学键的定义.2、了解离子键、共价键的形成。3、了解化学键与化学反应的关系。1．（2014·上海，4)在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中，被破坏的作用力依次是()A．范德华力、范德华力、范德华力B．范德华力、范德华力、共价键C．范德华力、共价键、共价键D．共价键、共价键、共价键【答案】B【命题意图】本题主要是考查物质变化过程中作用力的判断，侧重考查范德华力以及共价键在物质变化过程中变化情况,明确范德华力和共价键的含义以及对物质性质的影响是关键,有利于培养学生分析问题、解决问题的能力。2．（2015·北京理综,9)最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:下列说法正确的是（）A．CO和O生成CO2是吸热反应B．在该过程中，CO断键形成C和OC．CO和O生成了具有极性共价键的CO2D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程【答案】C【考点定位】反应原理中化学反应与能量变化【名师点评】基础题,解题关键是明确化学反应中能量变化的原因，知道从能量高的状态变化到能量低的状态,可释放能量,并且要能根据图示内容正确分析物质变化情况.一、化学键1．化学键的概念与分类（1）概念：相邻原子间的强相互作用。（2）分类：根据形成过程不同化学键可分为离子键和共价键。(3)化学反应的实质：反应物分子中旧化学键的断裂和生成物分子中新化学键的形成。2．离子键（1)概念：带有相反电荷的阴、阳离子之间的强烈的相互作用（2)成键粒子：阴、阳离子。（3）成键实质:静电作用。(4）形成条件：通常是活泼金属与活泼非金属元素的原子相结合。3．共价键(1）概念：原子间通过共用电子对形成的相互作用。（2)成键粒子：原子。（3）成键实质：共用电子对.（4)形成条件:通常是非金属元素的原子相结合。4.离子键、共价键的比较离子键共价键非极性键极性键概念阴、阳离子通过静电作用所形成的化学键原子间通过共用电子对（电子云重叠)而形成的化学键成键粒子阴、阳离子原子成键实质阴、阳离子的静电作用共用电子对不偏向任何一方共用电子对偏向一方原子形成条件活泼金属元素与活泼非金属元素经电子得失，形成离子键同种元素原子之间成键不同种元素原子之间成键形成的物质离子化合物非金属单质;某些共价化合物或离子化合物共价化合物或离子化合物【特别提醒】：化学键与物质类别的关系（1）只含非极性共价键键的物质：同种非金属元素构成的单质。如H2、N2、P4、金刚石、晶体硅；（2)只含有极性共价键的物质:一般是不同非金属元素构成的化合物。如：HCl、NH3、CS2等；（3）既有极性键又有非极性键的物质：如：H2O2、C2H2、C2H6、C6H6(苯）；（4）只含离子键的物质：活泼金属和活泼非金属元素形成的化合物.如:NaCl、K2S、MgBr2等。（5）既有离子键又有非极性键的物质,如Na2O2、CaC2等。（6）由离子键、共价键、配位键构成的物质,如：NH4Cl(7)只含共价键而无范德华力的化合物，如原子晶体SiO2、SiC等。（8)无化学键的物质：稀有气体，如He、Ar等。（9）由极性键形成的非极性分子有：CO2、CS2等.(10)都是由非金属元素形成的离子化合物为:NH4Cl、NH4HCO3等；5。化学键的表示方法电子式:在元素符号周围用“·"或“×”来表示原子最外层电子的式子。（1）原子的电子式如硫原子（2）离子的电子式①阳离子的电子式简单的阳离子的电子式就是普通的离子式；复杂的阳离子要加“",并且标出阳离子所带的电荷。如铵根离子②阴离子的电子式阴离子的电子式都要要加“”，并且标出阴离子所带的电荷。如：氯原子、(3）化合物的电子式①必须分清是离子化合物还是共价化合物，注意该不该用“"。②原子或者阴阳离子的电子式必须单独书写,而且要应该隔开，保持对称美。③注意原子、离子的最外层电子数，以及是否达到稳定结构。如：MgF2：Mg2+、、(4）用电子式表示化合物的形成过程用电子式表示离子化合物的形成过程时要注意:a．反应物要用原子的电子式表示,而不是用分子式或分子的电子式表示。生成物中的“同类项"只能分写，不能合写b．箭头表示电子转移的情况，说明在形成离子化合物时发生了电子的转移。c．这样的式子也应该符合质量守恒，但是连接反应物和生成物的符号要用“"而不用“=”【特别提醒】:电子式书写的注意事项①．同一原子的电子式最好不要既用“×”又用“·”表示；在化合物中“·”或“×”最好也不要混用(若特殊需要可标记），可将电子全部标成“·”或“×”.②．单一原子形成的简单阳离子，其离子符号就是该阳离子的电子式,如Al3＋就可以表示铝离子的电子式。“］”在所有的阴离子、复杂的阳离子中出现。③．在化合物中,如果有多个阴、阳离子,阴、阳离子必须是相隔的，即不能将两个阴离子或两个阳离子写在一起.如CaF2要写成]－Ca2＋]－，不能写成Ca2＋]eq\o\al(－，2)，也不能写成Ca2＋]－］－。④．在用电子式表示物质形成的过程时，由于不是化学方程式，所以不能出现“=".“→”前是原子的电子表示为.6.化学键、分子间作用力、氢键的比较化学键分子间作用力氢键定义相邻的两个或多个原子间的强烈的相互作用把分子聚集在一起的作用某些氢化物分子间存在的一种相互作用范围分子内或某些晶体内分子间HF、H2O、NH3等分子间强度比较强烈比化学键弱的多比分子间作用力稍强性质影响主要影响分子的化学性质影响物质的熔沸点等物理性质影响物质的熔沸点等物理性质二、化合物1。离子化合物与共价化合物的比较项目离子化合物共价化合物定义含有离子键的化合物只含有共价键的化合物构成微粒阴、阳离子原子化学键类型一定含有离子键,可能含有共价键只含有共价键主要物理性质①熔沸点较高,硬度较大，通常呈固态②固态不导电，熔融态或溶于水后导电①熔沸点、硬度差异较大②熔融态不导电,某些溶于水后导电【方法技巧】离子化合物和共价化合物的判断方法①根据构成化合物的粒子间是以离子键还是以共价键结合来判断:一般来说,活泼的金属原子和活泼的非金属原子间形成的是离子键，同种或不同种非金属原子间形成的是共价键。②根据化合物的类型来判断：大多数碱性氧化物、强碱和盐都属于离子化合物；非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸都属于共价化合物。③根据化合物的性质来判断：熔点、沸点较低的化合物(或SiO2、SiC等）是共价化合物；溶于水后不能发生电离的化合物是共价化合物；熔化状态下能导电的化合物是离子化合物,不导电的化合物是共价化合物.【特别提醒】:化学键与化合物的关系说明(1)当化合物中只存在离子键时，该化合物是离子化合物.（2）当化合物中同时存在离子键和共价键时,该化合物是离子化合物。(3)当化合物中只存在共价键时，该化合物是共价化合物。(4)在离子化合物中一般既含有金属元素又含有非金属元素（铵盐除外）;共价化合物一般只含有非金属元素，但个别含有金属元素，如AlCl3也是共价化合物；只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如铵盐.(5)非金属单质只有共价键(稀有气体除外)。(6)气态氢化物是共价化合物,只含共价键，而金属氢化物（如NaH）是离子化合物，含离子键。(7）离子晶体熔化时破坏离子键,原子晶体熔化时破坏共价键，而分子晶体熔化时破坏分子间作用力。（8）分子的稳定性与分子间的作用力无关，而与分子内部的化学键的强弱有关。2．物质的溶解或熔化与化学键变化（1)离子化合物的溶解或熔化过程离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏.（2）共价化合物的溶解过程①有些共价化合物溶于水后，能与水反应,其分子内共价键被破坏，如CO2和SO2等.②有些共价化合物溶于水后，与水分子作用形成水合离子，从而发生电离,形成阴、阳离子，其分子内的共价键被破坏,如HCl、H2SO4等.③某些共价化合物溶于水后,其分子内的共价键不被破坏，如蔗糖（C12H22O11）、酒精（C2H5OH）等.（3）单质的溶解过程某些活泼的非金属单质溶于水后,能与水反应，其分子内的共价键被破坏,如Cl2、F2等。3．化学键对物质性质的影响(1）对物理性质的影响金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高，就是因为其中的共价键很强,破坏时需消耗很多的能量。NaCl等部分离子化合物，也有很强的离子键，故熔点也较高。（2）对化学性质的影响N2分子中有很强的共价键,故在通常状况下，N2很稳定，H2S、HI等分子中的共价键较弱,故它们受热时易分解。三、晶体结构1。物质可分为晶体与非晶体，晶体具有一定的几何形状和固定的熔、沸点.2。晶体的分类：原子晶体、分子晶体、离子晶体、金属晶体3。晶体熔沸点比较原子晶体〉离子晶体>分子晶体（金属晶体不一定）【提别注意】：分子晶体:①组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，一般分子间作用力越强,熔沸点越高。如：O2〉N2，HI〉HBr>HCl。②在同分异构体中,一般说，支链越多,对称性越好,熔沸点越低。如正戊烷〉异戊烷>新戊烷；邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯③分子间氢键使物质的熔沸点升高。如：HF〉HCl,H2O〉H2S，NH3>PH3,C2H5OH〉C4H10.金属晶体：金属晶体中金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强，金属的熔沸点越高.如：Na<Mg<Al.【方法与技巧】：8电子稳定结构的判断高考题中经常出现分子中各原子的最外层电子是否满足8个电子稳定结构的题目如果采用以下方法就会很简单。1．由分子结构与最外层电子数判断对于某些非金属单质分子来说，可由其分子结构来判断，看该分子中一个原子形成的共价键数目和该原子的最外层电子数之和是否等于8，若等于8，则满足8个电子的稳定结构，否则不满足。如白磷等就可用这种方法判断。2。由元素化合价与最外层电子数判断对于共价化合物来说，看其组成元素化合价的绝对值与其最外层电子数之和是否等于8,如果都等于8，则该元素的原子最外层满足8个电子的稳定结构，否则将不满足。如：SiCl4分子中，硅的化合价为+4价,硅原子最外层有4个电子，二者之和等于8，氯的化合价为-1价,氯原子最外层有7个电子,化合价的绝对值与其最外层电子数之和也等于8,所以SiCl4分子中所有原子都满足最外层8电子结构；在PCl5分子中，磷元素的化合价为+5价,而磷原子的最外层有5个电子，二者之和不为8,所以PCl5分子中磷原子不能满足最外层8电子结构。这种方法适合于各种共价化合物。典例一：(2016·江苏卷）下列有关化学用语表示正确的是（）A．中子数为10的氧原子：OB．Mg2＋的结构示意图：C．硫化钠的电子式:D．甲酸甲酯的结构简式：C2H4O2【答案】B【解析】【考点定位】本题主要是考查化学用语正误判断【名师点评】常见的化学用语主要包括元素符号、化学式、化合价、电子式、原子结构示意图、结构式、结构简式以及方程式和各种模型等,需要学生熟练记住并能灵活应用。易错点是电子式的书写，注意分清楚是离子键还是共价键.【变式训练1】（江苏省镇江市2017届高三三模）下列有关化学用语表示正确的是A。质量数为35的氯原子:B。NH4Cl的电子式：C.NaHCO3的水解:HCO3-＋H2OCO32-＋H3O+D.天然橡胶的结构简式:【答案】D【解析】A、根据原子表示形式,左上角是质量数，左下角是质子数，即，故A错误；B、Cl－没有表示出最外层电子数，即NH4Cl的电子式为：，故B错误；C、水解是结合水电离出的H＋或OH－，HCO3－的水解：HCO3－＋H2OH2CO3＋OH－,故C错误;D、天然橡胶属于高分子化合物,其结构简式为：，故D正确。典例二：【2016浙江卷】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，X、Y的核电荷数之比为3∶4。W－的最外层为8电子结构.金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应.下列说法正确的是()A．X与Y能形成多种化合物，一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应B．原子半径大小:X＜Y,Z＞WC．化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键D．Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂【答案】D【解析】【考点定位】考查元素的推断，元素周期律的综合应用等知识。【名师点评】掌握原子的电子层结构特征。最外层电子数是电子层数的2倍的有氦、碳、硫,最外层电子数是电子层数的3倍的有氧.最外层电子数是次外层电子数2倍的为碳，最外层电子数是次外层电子数3倍的为氧，最外层电子数是内层电子数一半的为磷和锂，同主族元素原子序数是2倍关系的为硫和氧。【变式训练2】(2017山东省滨州市2017届高三一模）a、b、c、d为短周期元素，a的M电子层有1个电子，b的一种核素14b常用于鉴定文物年代,c的最高价化合物与最低价化合物代数和为4，d的低价含氧酸能杀菌、消毒、漂白。下列叙述不正确的是A.最高价含氧酸酸性：d>c>bB.它们均存在两种或两种以上的氧化物C。b与氢形成的化合物只存在极性共价键D.a、b、c的离子半径依次增大【答案】C【解析】a、b、c、d为短周期元素，a的M电子层有1个电子，则a为Na元素，b的一种核素14b常用于鉴定文物年代，则b为C元素，c的最高价化合物与最低价化合物代数和为4,则c为S元素，d的低价含氧酸能杀菌、消毒、漂白，则d为Cl元素。则：A、最高价含氧酸酸性:HClO4〉H2SO4>H2CO3,即d〉c>b，选项A正确;B、Na的氧化物有Na2O、Na2O2，C的氧化物有CO、CO2，S的氧化物有SO2、SO3、,Cl的氧化物有Cl2O、ClO2、Cl2O7等，选项B正确；C、C与H形成的化合物各类繁多，其中如乙炔C2H2既存在极性共价键，也存在非极性共价键，选项C不正确；D、c的离子比a、b的离子多一个电子层，半径最大，a、b的离子具有相同电子结构，核电苛数大的a比b半径小，故a、b、c的离子半径依次增大,选项D正确。答案选C典例三:【2016·上海卷】下列各组物质的熔点均与所含化学键的键能有关的是()A．CaO与CO2B．NaCl与HClC．SiC与SiO2D．Cl2与I2【答案】C【解析】【考点定位】考查物质熔沸点高低的比较方法。【名师点评】物质熔点高低取决于熔化过程中需要破坏的作用力的类型和大小，一般来说原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。主要原因是原子晶体和离子晶体融化时分别破坏共价键和离子键，键能越大熔点越高，且原子晶体中原子间由共价键形成空间网状结构，需要破坏化学键数目一般要大于离子晶体;而分子晶体熔化时只破坏分子间作用力,与化学键键能无关，且分子间作用力强弱远小于化学键。因此,本题换个角度考虑，实质是在考查晶体类型，即两种物质是原子晶体或离子晶体的选项符合题意。【变式训练3】（上海市虹口区2017届高三)下列变化过程中，破坏极性共价键的是A.碘的升华B。硅的熔化C.食盐电离D。氯化氢溶于水【答案】D【解析】A.碘的升华是物理变化,破坏的分子间作用力，A错误；B。硅的熔化破坏的是非极性键，B错误；C。食盐电离破坏离子键，C错误;D.氯化氢溶于水电离出氢离子和氯离子，破坏极性键，D正确，答案选D。1．（2016·浙江五校联考）下列说法正确的是（）A．质子数为6,中子数为7的原子的元素符号可表示为CB．H2、SO2、CO三种气体都可用浓硫酸干燥C．共价化合物溶于水,共价键被破坏，单质溶于水，共价键不被破坏D．陶瓷、玻璃、水泥、大理石的主要成分都是硅酸盐【答案】：B2．（2016·温州一模）下表为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素，Z元素的核电荷数为X与Y元素核电荷数之和。下列说法正确的是()XYZWTA.氢化物稳定性Y比W强，是因为Y的氢化物中存在氢键B．XY2、XW2、ZY2熔沸点依次增大，都是由共价键形成的分子晶体C．一定条件下，X单质能与ZY2反应生成Z单质，说明X的非金属性比Z强D．根据元素周期律，可以推测钠能与T形成Na2T2化合物【答案】:D【解析】：由元素在周期表中的位置及“Z元素的核电荷数为X与Y元素核电荷数之和”,推出X、Y、Z、W、T分别为C、O、Si、S、Se。氢化物稳定性H2O大于H2S,是因为O-H键键能大于S—H键，A错误；CO2、CS2是分子晶体、SiO2是原子晶体，B错误;2C＋SiO2Si＋2CO，C作还原剂，不能根据还原性比较非金属性，C错误。3．（江西省重点中学协作体2017届高三第二次联考）短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大；X与Y、W可分别形成10e-、18e—的化合物甲和化合物乙,甲为非电解质,乙为强电解质，甲与乙常温下可化合得到离子化合物丙。X、Y、Z的最外层电子数之和等于W的最外层电子数。则下列说法正确的是（)A.化合物甲比乙的沸点低B.X、Y、Z、W的简单离子半径大小为：W〉Y>Z>XC.丙属于正盐，其水溶液呈中性D.X和Z形成的二元化合物与乙的化学键类型相同【答案】B4．（安徽省淮北市第一中学2017届高三）X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的五种短周期元素。X和W,Z和R分别同主族,X是短周期中原子半经最小的元素。X、Y的原子序数之和等于Z的原子序数。W是金属元素，W+与Z2-的核外电子排布相同,下列说法不正确的是A。热稳定性：X2Z〉YX3>X2Rz+xx-kB.Z、W、R形成的某种化合物在稀硫酸中可能发生氧化还原反应C。Y、R的最高价氧化物对应的水化物浓溶液均有强氧化性D.X、Y、Z只能形成共价化合物【答案】D【解析】X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的五种短周期元素。X是短周期中原子半经最小的元素，则X为H元素；W是金属元素，W+与Z2-的核外电子排布相同，且Z的原子序数小于W，则W为钠元素，Z为氧元素，X、Y的原子序数之和等于Z的原子序数，则Y的原子序数为8—1=7，Y为氮元素，Z和R同主族，则R为硫元素；A、热稳定性：H2O>NH3〉H2S,即X2Z>YX3〉X2R,选项A正确；B、Z、W、R形成的化合物Na2S2O3在稀硫酸中可能发生氧化还原反应生成硫单质和二氧化硫，选项B正确；C、浓HNO3、浓H2SO4都有强氧化性，选项C正确；D、H、N、O可以形成离子化合物NH4NO3，选项D不正确.答案选D5．（上海市奉贤区2017届高三第二学期等级考)下列有关碳及其化合物的化学用语正确的是A.乙炔的结构式为CH≡CHB.甲烷分子的比例模型为C。碳原子的结构示意图为D.碳原子最外层电子的轨道表示式为【答案】B6．（江苏省苏锡常镇四市2017年高三教学情况调研)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的原子半径比Y的小,Y原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，W原子的核电荷数等于X、Z原子的核电荷数之和，X和Z同主族.下列说法正确的是A.原子半径：r(W)>r（Z）〉r（Y）B.Z的最高价氧化物对应水化物的碱性比W的强C。化合物X2Y2和Z2Y2所含化学键类型完全相同D.工业上常用电解熔融W的氧化物制备W的单质【答案】B【解析】Y原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，则Y为O元素.X的原子半径比Y的小，X的原子序数比Y的小，则X为Ｈ元素。X和Z同主族，Z的原子序数大于O的原子序数，Z为Na元素。W原子的核电荷数等于X、Z原子的核电荷数之和，则W的原子序数为12,为Na元素。所以X、Y、Z、W分别为：H、O、Na、Mg。原子半径r（Na)>r（Mg)>r(O),A错误。B、Z的最高价氧化物对应水化物为强碱NaOH,W的最高价氧化物对应水化物为中强碱Mg(OH）2，NaOH碱性大于Mg（OH)2，B正确。C、H2O2含的化学键为极性键和非极性键，Na2O2含的化学键为离子键和非极性键，不完全相同，C错误.MgO熔点很高，要成为熔融态，消耗大量能量，成本高。MgCl2熔点相对较低，故工业上电解熔融的MgCl2来制取Mg单质，D错误。正确答案为B7．（2017届上海市闵行区高三化学二模卷）醋酸钠中不存在（)A。离子键B。极性键C。非极性键D.分子间作用力【答案】D【解析】醋酸钠是离子化合物，存在离子键，碳氢之间存在极性键，碳碳之间存在非极性键，不存在分子作用力，答案选D.8.(河北省石家庄市2017届高三第二次质量）Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，Q和Y均满足主族序数与周期序数相等，Q与X、W与Z同主族，Q和W能形成原子个数之比为1：1和2：1的常见化合物.下列说法正确的是(）A.原子半径：Z〉Y>X〉W〉QB。Q、X形成的化合物的电子式为C。最简单氢化物的稳定性：Z>WD。工业上常用电解的方法制备X、Y的单质【答案】D【名师点评】:本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握原子序数、原子结构、元素化合物推断元素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查，注意Q为H及Q与W形成的化合物。9．(上海市虹口区2017届高三)下列有关HCl和HBr的叙述错误的是A.键能：HBr＞HClB.键长:HBr＞HClC.沸点：HBr＞HClD。共用电子对偏向：HCl＞HBr【答案】A【解析】A。氯元素非金属性强于溴,键能：HBr＜HCl，A错误;B.氯元素非金属性强于溴，键长：HBr＞HCl，B正确；C.溴化氢和氯化氢形成的均是分子晶体，分子间作用力越大,沸点越高,沸点：HBr＞HCl，C正确；D。氯元素非金属性强于溴，共用电子对偏向：HCl＞HBr，D正确,答案选A。10（2016·天津卷）下表为元素周期表的一部分。碳氮YX硫Z回答下列问题（1)Z元素在周期表中的位置为__________________。(2)表中元素原子半径最大的是（写元素符号)________。（3）下列事实能说明Y元素的非金属性比硫元素的非金属性强的是________；a．Y单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊b．在氧化还原反应中，1molY单质比1molS得电子多c．Y和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高（4）X与Z两元素的单质反应生成1molX的最高价化合物，恢复至室温，放热687kJ，已知该化合物的熔、沸点分别为－69℃和58℃，写出该反应的热化学方程式:（5）碳与镁形成的1mol化合物Q与水反应，生成2molMg（OH)2和1mol烃，该烃分子中碳氢质量比为9∶1，烃的电子式为____________.Q与水反应的化