2021-2022学年高中化学新人教版必修第一册 第4章第3节化学键学案

第三节化学

课程标准A〈素养目标〉

1.认识构成物质微粒之间存

在相互作用。能从化学键的角度对物质进以典型物质为例.认识离子

2.结合典型实例认识离「键行分类.能从物质的构成微宏观辨识变化观念健、共价键等化学键的形成,

粒及相互作用说明物质的共与与

和共价键的形成，建立化能用电广式对商限和共价

性、差异及凡原因微观探析平衡思想键的形成进行表征

学键概念。

证据推理科学态度能分析化学键理论在开发利

3.知道分子存在-定的空间能描述化学键理论模型,并与与用自然资源、合成新物质、

结构.认识化学键的断裂用模型储释和推测物质的组/模型认知社会责任促进科技发展和社会文明

成、结构、性质及变化方面的价值和贡献

和形成是化学反应中物质/

变化的实质c

心概念认知-自主学习。

1.离子键：

U^2>一-相反电符一于之间的相互作用,称为岗于健

延南合一.、阳离子c

遨磁合一一股是活泼的金属和活泼的非金屈C

2.离子化合物：

(1)定义：由离子键构成的化合物。

(2)形成过程

①电子式：在元素符号周围用“•”或“X”来表示原子的最外层电子(价电子)

的式子。如：

原子：Na：NaX>Mg：义MgX、Cl：Cl/>S：.S.；

阳离子：Na+：Nai.Mg2+：膻1；

阴离子：cr：匕巨"、s2"：Itj-t]2'-

②形成过程(以NaCl为例)：竺咨二竺也：。

二、共价键和共价化合物

1.共价键：

原子间通过疫速壬对所形成的相互作用。

2.共价化合物:

以共用电子对形成分子的化合物。

三、化学键、分子间作用力和氢键

1.化学键:

(1)概念：相邻的原子之间强烈的相互作用。

(2)化学反应的本质：化学反应的过程，本质上就是用化学键断裂和新化学键形

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：一般来说，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：F2<Cl2<Br2

V12°

3.氢键：

如液态NFL、压0和HF中分子之间存在的一种比分子间作用力也强的相互作用，

叫做氢键。氢键不是化望键，可看作是一种较强的分子间作用力。

概念理解

1.判断下列说法是否正确：

(1)形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力。(X)

提示：阴、阳离子间既存在静电吸引力又存在静电斥力。

(2)全部由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物。(X)

提示：全部由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物，例如氯化住是离

子化合物。

(3)总的电子式为N㈠N。(X)

提示：N2的电子式为：N-N：o

(4)任何分子内均含化学键。(X)

提示：稀有气体分子内不存在化学键。

(5)离子化合物中一定有离子键无共价键。(X)

提示：离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键。

教材挖掘

2.教材中描述“活泼金属与活泼非金属形成离子化合物”，离子化合物一定含

有金属元素吗？离子化合物中一定只含有离子键吗？

提示：离子化合物中不一定含金属元素。锭盐无金属元素，是离子化合物。离

子化合物中一定含有离子键，但也可能含有共价键，如NaOH除含有离子键外还

含有0—H共价键。

情境应用

3.“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”，蜡烛的主要成分是碳氢化合物如

C25PU、C28H58等，“蜡炬成灰”时生成C02和仅，你能用电子式分别写出C原子、

H原子、0原子形成COz和比0的过程吗？

提示：C02和乩0均是共价化合物，其形成过程用电子式表示分别为

：'0：+：C：+：U：一：0,:C：.0：,

2H•+.0.—>H.0.Ho

c能力形成-合作探究④

学习任务一化学键与物质类别的关系

合作探究

古诗词是中华文化的精髓，以高度凝练的语言，丰富的想象，强烈的节奏感、

韵律美集中地反映社会生活，抒发思想情感的文学体裁。自然界中的万物，大

至山川河岳，小至花鸟虫鱼，都可以成为诗人描摹歌咏的对象。他们在细致描

摹的同时，寄托自己的感情。

石灰吟

（明）于谀

千锤万凿出深山.

烈火焚烧若等闲

粉骨碎身浑不怕,

要留清白在人间

声委/

/」,

、

，♦

只

此

沧

型庄

锦

只

蓝

一

帝

生

情

瑟

是

田

海

弦

春

晓

可

无

当

日

月

5一

心

梦

待

端

暖

时

柱

明

托

成

玉

迷

思

五

已

a珠

追

生

惘

杜

蝴

华

十

有

烟

忆

然

出

举

心

名

抵

»】

这两首诗分别反映了诗人廉洁正直的高尚情操和悲慨、愤懑的心情。涉及物质

有碳酸钙、二氧化碳、水、氧化钙、氢氧化钙、氯化钠、二氧化硅、氧气等。

:学习活动1:

1.碳酸钙、氢氧化钙中含有什么化学键？

提示：碳酸钙、氢氧化钙中含有离子键、共价键，且其中的共价键均为极性共

价键。

2.氧化钙中含有离壬键，二氧化碳、氧气中含有甚价键，但二氧化碳、氧气中

化学键也有不同，二氧化碳中为极性共价键,氧气中为非极性共价键。

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、NazOz等。

化学键的分类

1.碳酸钙、二氧化碳、水、氧化钙、氢氧化钙、氯化钠、二氧化硅、氧气中属

于离子化合物的有碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙、氯化钠,属于共价化合物的有

二氧化碳、水、二氧化硅。

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（。2、Cl2.N2等）中含共价键，但不属于化合物；某

些离子化合物（如NaOH、N&SO4、NHQ1等）中既含离子键，也含共价键，属于离

子化合物。

3.在共价化合物中一定存在共价键，是否可以存在离子键？在离子化合物中一

定含有离子键，是否可以存在共价键？

提示：在共价化合物中一定不存在离子键，如HF、40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。离子化合物可以存在共价键。如

Na?。?、NaOH.NH£1等离子化合物中既有离子键又有共价键。

归纳整合

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分子的化合物

构成

阴、阳离子原子

粒子

粒子间

离子键共价键

的作用

熔、沸点较高一般较低，少部分很高（如Si02）

熔融态或熔融态不导电，溶于水有的导电（如硫酸），

导电性

水溶液导电有的不导电（如葡萄糖）

熔化时

一般不破坏共价键，极少数破坏共价键（如

破坏的破坏离子键

SiO2）

作用力

强碱、大多

酸、非金属的氢化物、非金属的氧化物、

实例数盐、活泼金

大多数有机物

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”

①离子化合物中一定含离子键C

②含离子键的一定是离子化合物。

③共价化合物中一定不含离子键。

（2）“三个可能”

①离子化合物中可能含有共价键，如NaOH。

②金属与非金属形成的化合物可能是共价化合物，如AlCho

③完全由非金属形成的化合物可能是离子化合物，如NH,Clo

比0也具有极弱的导电性，能否根据化合物溶于水形成的溶液是否导电判断某化

合物是离子化合物还是共价化合物？

提示：不能。如氯化钠（离子化合物）和硫酸（共价化合物）溶于水得到的溶液都

导电。

典例示范

【典例】（2021•嘉兴高一检测）（1）有下列物质:He、岫、CaO、H2s0八NazS、KOH、

NaHCO_30

①其中只含共价键的是；

②只含离子键的是;

③既含有共价键又含有离子键的是;

④属于共价化合物的是;

⑤属于离子化合物的是o

（2）下列变化中，不需要破坏化学键的是o

A.硫酸与氢氧化钠反应B.加热氯酸钾使其分解

C.冰融化D.氯化钠溶于水

教师专用©【思维建模】解答本类问题要注意化学键的分类模型:

只存在于

「离子键离子化合物」

不同种原子间

化学键＜

「极性键一存在于一共价化合物

共价键《/

I非极性链一存在于

同种原子间非金属单质

【解析】⑴刈、H2s。4分子中只含共价键；CaO、Na2s中只含离子键；KOH、NaHC03

中既含有离子键又含有共价键，He分子中不含化学键。（2）A项反应中有化学键

的断裂和形成，化学键被破坏；NaCI溶于水离子键被破坏；KCIO3受热分解破坏

离子键和共价键；冰融化后变为液态水，共价键未被破坏。

答案：⑴①1、H2s。4②CaO、Na2S

③KOH、NaHCO3@H2S04⑤CaO、Na2S.KOH、NaHCO3（2jC

深化思考

(l)Na2S和Na?。?含有的化学键是否相同？(关键能力一归纳与论证)

提示：不同。NES中只含离子键，N&02中含有离子键和非极性共价键。

(2)Na2s和N%02都属于离子化合物，含有的阴、阳离子个数比是否相同？(关键

能力一分析与推测)

提示：相同。Na2s和Na?。?都属于离子化合物，含有的阴、阳离子个数比都是1：

2o

教师专用心

【规律方法】从物质类别角度判断化学键类型

物质类别含化学键情况

非金属单质，如CL、N2>I2、P」、金刚石等

非金属元素构成的化合物，如H2SO1、CO2、NH3,HCKCCIHCS2只有共价键

等

活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如NaCKCaCL.只有离子键

%0等

既有离子键

含有原子团的离子化合物，如N&SO4、Ba(0H)2、NHO、Na202

等又有共价键

稀有气体，如Ne、Ar等没有化学键

已知五种元素的原子序数的大小顺序为C>A>B>D〉E,A、C同周期，B、C同主族;

A与B形成离子化合物，A?B中所有离子的电子数相同，其电子总数为30；D和

E可形成4核10电子的分子。试回答下列问题：

⑴写出这五种元素的名称。A_______,B______,C,D,

E_______。

(2)写出D元素单质的结构式：。

(3)写出下列物质的电子式：E与B形成的化合物：；A、B、E

形成的化合物：；D、E形成的化合物：

(4)A、B两元素组成的化合物A2B2属于(填“离子”或“共价”)化合

物，存在的化学键是。

写出A2B2与水反应的化学方程式：—

【解析】因为A、B离子的电子数相同，电子总数为30的A2B型化合物中，每个

离子的电子数为10,可推出A是Na,B是0;又因为D和E可形成4核10电子

分子，只能是Nh原子序数D>E,故D是N,E是H。C与A(Na)同周期，与B(0)

同主族，所以C位于第三周期VIA族，是S。

答案：(1)钠氧硫氮氢(2)N三N

(3)H；0；H和H；0：0；HNa+［；0；HrH；N•XH,,；H(4)

离子离子键和共价键

2Na202+2H20=4Na0H+02T

学以致用

(双选)下列叙述正确的是()

A.分子间存在着非极性共价键

B.SO?和H20反应的产物是共价化合物

C.CO?分子内存在着极性共价键

D.盐酸中含有H十和C「，故HC1是离子化合物

【解析】选B、C。分子内存在着非极性共价键，分子间只有范德华力，A项不

正确；SO?和乩0反应的产物亚硫酸是共价化合物，B项正确；CO2分子内有碳氧

双键，故其存在着极性共价键，C项正确；HC1中只有分子没有离子，故其为共

价化合物，D项不正确。

1.⑵）21•新余高一检测）化合物中都存在化学键。下列有关化学键和化合物的

叙述正确的是（）

①化学键是可以使离子相结合，也可以使原子相结合的作用力

②只含共价键的物质一定是共价化合物

③附2。2中含有离子键和非极性建

④离子化合物与共价化合物的区别可以看是否有金属元素

A.①②B.①③C.③④D.②③

【解析】选B。①形成化学键的微粒可能是离子也可能是原子但不能是分子，故

①正确；②只含共价键的物质可能是单质，如等，故②错误；③Na?。?中钠离

子和过氧根离子之间存在离子键，氧原子和氧原子之间存在非极性共价键，故

③正确；④氯化铝中含有金属元素，但氯化铝是共价化合物，氯化镁中全部是

非金属元素，但氯化镁为离子化合物，故④错误。

2.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（）

选项ABCD

物质

MgCl2C02HC1NaOH

所含化学离子键、共价键离子键离子键、

键类型共价键共价键

所属化合离子化共价化离子化共价化

物类型合物合物合物合物

【解析】选B。A项，MgCL仅含离子键；C项，HCI含有共价键，是共价化合物；

D项，NaOH含有离子键、共价键，是离子化合物。

学习任务二用电子式表示物质及其形成过程

合作探究

水和硫化氢的化学式十分相似，分别为乩0和H6。它们的存在状态和性质却大

不相同。

水在常温常压下为无色无味的透明液体，被称为人类生命的源泉。水是地球上

最常见的物质之一。

硫化氢在标准状况下是一种易燃的酸性气体，无色，低浓度时有臭鸡蛋气味，

浓度极低时便有硫黄味，有剧毒。

掌握用电子式表示物质及其形成过程

1.水为共价化合物,其电子式为氐_旦二速。

2.硫化氢属于共优化合物，用电子式表示其分子的形成过程2H•十•亨

3.用电子式表示CaFz的形成过程:

:F.Gca介.F：­-[：Fx]-Ca24xF：]'

归纳整合

电子式的书写

示洌书写规范

•H、・Mg・、・N・、一般将原子的最外层电子写

原子在元素符号的上、下、左、右四

•()•,:ci-

个位置上

简单

Na+、M/卜电子式就是其阳离子符号

阳离子

在元素符号周围标出电子，用

简单E：Br：］-

1括起来，并在右上角注明

阴离子［：0：了

所带电荷数及电性

示例书写规范

H

［H：N：仃

4标明电了，耍用［:］括起来.

复杂阴、

（钱根离子）、并在4上角注明所带电荷数

阳离子

及电性

E：O；H］

（氢氧根离子）

共价分标出原子之间的共用电子对；

子（包括,NJ::N'不能漏掉未形成共用电子对

非金屈H：N：II的原子的最外层电子.如WL

单质和i-i错写为II：N：II

化合物）ii

S3【思考讨论】

“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中蜡烛“蜡炬成灰”时生成⑩和HQ,

你能用电子式写出CO2的形成过程吗?

提示：CO2为共价化合物，其形成过程用电子式表示为•.0.•+xC：

+•0:xCX；.U：O

典例示范

【典例】（2021•天津市滨海新区高一检测）各城市为保持街道整洁、湿润，在

路面或广场上喷洒含化学式为XY2的溶液作保湿剂。X原子的结构不意图为

'”)、x的阳离子与Y的阴离子的电子层结构相同。元素Z、W均为短周期元

素，它们原子的最外层电子数均是其电子层数的2倍，Z与Y相邻且Z、W能形

成一种WZ2型分子。

(1),=,该保湿剂的化学式为

(2)Z、W元素的名称分别为、o

(3)下列说法正确的是。

A.XYz和WZ?都为离子化合物

B.XYz中仅含离子键，WZ2中仅含极性共价键

C.HzZ比HY的稳定性强

D.X的阳离子比Y的阴离子半径大

(4)下列化学用语表达正确的是o

A.XY2的电子式：X2+[：Y：Y：]2-

B.WZ2的结构式：Z=W=Z

2

C.Y元素的单质与H2Z水溶液反应的离子方程式：Y2+Z-=2Y-+ZI

D.用电子式表示XY2的形成过程：

:YGxG.y：—►［：Y.X］-X21X.Y：］_

教师专用@【思维建模】解答本类试题的思维流程如下:

学

推

出化结合元素

据

式

分析题根

U•周期律及

电

分

其

中原子结析化合物的

所

子

及

构.推出式>分类,对

键

含

学

元素化题目各问

进行作答.

a2

【解析】(1)由X原子的结构示意图为不难推知其为'))),该元索为

Ca,根据CaYz可知Y为一1价，又因Y一与C]+的电子层结构相同，则Y为C1。

(2)Z、W原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，则Z、W是C或S,且Z、W

能形成一种WZ2型分子。Z与Y相邻，则Z是S,W是C。(3)CaCh是仅含离子键

的离子化合物，CS2是仅含极性键的共价化合物，A错、B对；S的非金属性弱于

C1,则H2s的稳定性比HC1弱，C错；Ca2+>C厂具有相同的电子层结构,且Ca

的核电荷数大，因而半径小，D错。(4)XY2为CaCk,其电子式为匚Cl；]-Ca2

+[；Cl：]",H2s为弱酸，应写成分子式，即CL+H2s=2H++2C「+SI,A、

C错。

答案：(1)20CaCl2(2)硫碳(3)B(4)B、D

深化思考

(DY元素形成的一种弱酸具有漂白性，写出其电子式？(关键能力一分析与推

测)

提示：该酸为HC10。HC1O的电子式为H：：Ci：。

(2)写出Z元素与钠元素形成化合物的化学式(其中Z为一2价)？(关键能力一分

析与推测)

提示：Z元素与钠元素形成化合物的化学式为NazS。Na2s的化学式为Na+匚•S•

2+

：］-Nao

教师专用©【误区警示】电子式书写常见的“八大错误”

(1)漏写孤电子对

(2)电子式中相同的原子或离子合并

(3)共用电子对数不清楚

(4)共价分子与离子化合物中原子与离子的混乱

(5)原子连接顺序错误

(6)电荷数与化合价标示错误

(7)原子最外层不满足稳定结构

(8)复杂离子的电子式写为离子符号

学以致用

用电子式表示下列离子化合物的形成过程：

(1)BaCl2;

(2)NaF；

(3)MgS；

(4)K20o

【解析】书写电子式和用电子式表示离子化合物的形成过程时，一定要注意规

范表达。

…生小+——►［：0：］■Ba2"［：ci：f

答案：⑴•,5・・・-

⑵Na。.？-*Na-［：F：r

(3)

/，、K・+；6・C・K--K+［：6：］2-K+

(4)••••

S3【补偿训练】

下列各式为用电子式表示的物质的形成过程，其中正确的是()K

A.K^+^Br：—*K4*Br：-

B.Na^+•SNa—*Na+［；Sx］2-Na*

C.：0<7\caxG.0:-Ca?+［◎工

D.：FF：T：：?］'Mg2+［^F：］

【解析】选D。A中KBr的电子式为K+CBr]-,B中弯箭头方向错误，应为

Na号Na-Na+["S：]2-Na+,C中CaCb的电子式错误，应为

[：ci:ci：]-o

》学情诊断•课堂测评8

1.（水平1）如图形象地表示了氯化钠的形成过程。下列相关叙述中不正确的是

（）

我需要电子,我

电了•走开.我也要形成相对稳

要形成相对稳定结构！

定结构！

A.钠原子易失去一个电子，氯原子易得到一个电子

B.钠离子与钠原子有相似的化学性质

C.钠原子与氯原子作用生成NaCl后，其稳定性增强

D.氯化钠是离子化合物

【解析】选B。钠原子最外层只有1个电子，当它失去1个电子后形成的Na+具

有最外层8个电子的稳定结构，氯原子最外层有7个电子，当它得到1个电子

后形成的C1一具有最外层8个电子的稳定结构，Na+和C1一通过静电作用形成离

子键，从而构成离子化合物NaCl。

2.1双选）关于离子键、共价键的各种叙述中，正确的是（）

A.在离子化合物中，一定存在离子键，可能存在共价键

B.非极性键只存在于双原子的单质分子中

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

【解析】选A、Co在复杂的离子化合物如氢氧化钠、过氧化钠中既存在离子键

又存在共价键，A项正确；复杂的离子化合物如过氧化钠中也存在非极性键，B

项错误、C项正确；在乩。2中既存在极性键又存在非极性键，D项错误。

3.（水平1）某短周期元素Q的原子最外层只有一个电子，下列说法正确的是

（）

A.Q一定能与卤素形成共价键

B.Q一定能与卤素形成离子键

C.Q与氧元素形成的化合物中可能含有共价键

D.Q的单质中不存在化学键

【解析】选C。Q可能是氢元素，也可能是锂元素或钠元素。氢与卤素间形成共