高中化学第四章物质结构元素周期律第三节化学键学生用书新人教版必修第一册

第三节化学键

核心微网络

〔分手妄面话而)

口极性键J

［函字短n.化..学i—键—r--f--其--补--磁----A

zL扉版迹

(函手花展扬？'…「…Lf」我桥花香新〕

［在亭应解康)

素养新要求

1.认识离子键和共价键的含义。

2.学会用电子式表示离子化合物、共价化合物的形成过程。

3.认识非极性键和极性键及常见的分子空间结构。

4.理解化学键的含义，并从化学键的角度解释化学反应的本质。

学业基础一一自学•思记•尝试

一、离子键与离子化合物

1.从原子结构角度探究NaCl的形成过程

2.离子键

(1)离子键的定义

带相反电荷离子之间的相互作用叫作离子键。也可以理解为使阴、阳离子结合成化合物

的作用叫作离子键。

(2)离子键的形成条件和过程

①形成条件

一般情况下，元素原子与元素原子之间容易形成离子键。

②形成过程

(第IA族、第UA族)

活泼的

金属(M)1化合M-ne-丽

活泼的」离子键一M小.

R+me-R"-」达到

非金属(R)C平衡

(第MA族、第VIA族)

特别提醒

理解离子键的关键点

(1)成键粒子：阴离子、阳离子。

(2)成键本质：静电作用(静电吸引和静电排斥达到平衡)。

|带正电荷的离子与带负电荷的离子间

的吸引作用

静电作用＜原子核与原子核、核外电子与核外电

子间的排斥作用

原子核与核外电子间的吸引作用

(3)成键原因：①原子通过得失电子形成稳定的阴、阳离子。

②离子间吸引与排斥作用处于平衡状态。

③体系的总能量降低。

(4)存在范围：离子键存在于强碱、活泼金属氧化物及绝大多数盐中，离子化合物中一

定存在离子键。

(3)影响离子键强弱的因素

影响离子键强弱的主要因素是和,即离子半径越小、离子所带电

荷数越多，阴、阳离子间的作用就越—，离子键就越—o

3.离子化合物

(1)定义

由离子键构成的化合物叫作离子化合物。

(2)性质

①离子键一般比较牢固，破坏它需要较高的能量，所以离子化合物的熔点一般比较高,

常温下为固体。

②离子化合物在溶于水或熔化时，离子键被破坏，形成自由移动的阴、阳离子，能够导

电，故离子化合物都是电解质。

(3)常见的分类

①活泼金属氧化物，如Na2、MgO、AIG等。

②绝大多数盐,如NaCL、K2SO4、CaCOs等。

③强碱，如NaOH、KOH、Ba(0H)£等。

(4)形成过程

①电子式

在元素符号周围用“或“X”来表示叫作电子式。

②电子式的书写

微粒或物质书写规范示例

一般将原子的最外层电子在元

H•-Ca--N-

原子素符号的上、下、左、右四个位

氢原子钙原子氮原子

置上标出

简单阳离子是原子失去最外层

简单

电子后形成的，其离子符号即为Na+>Mg2+>Ca2+

阳离子

电子式

简单阴离子最外层一般为8电子

稳定结构or除外)，书写时要在

简单

元素符号周围标出电子，用[:Cl：r、[:O：7-

阴离子

“[]”括上，并在“[]”右

上角标明电性和所带电荷数

复杂阴、阳离子要在对应元素符

H

复杂阴、号周围标明电子，用“[]”括：H：N：H]-[：()：H]-

H

阳离子上，并在“1]”右上角标明电

NH+OFT

性和所带电荷数

Na+：xCl：「

离子化合物含有阴、阳离子，所

NaCl

以其电子式的书写规范要符合

Ca2+：x0-2—

离子化合物阴阳离子电子式的书写规范，但

CaO

相同的离子不能合并，且带同类

2+

电荷的离子不能相邻。[:cixrca：xCj:「

CaCl2

③用电子式表示离子化合物的形成过程

用电子式表示离子化合物的形成过程时，反应物是原子的电子式，生成物是离子化合物

的电子式，中间用“一”连接，例如：

NarC1：-------►Na+[：C1：f

.・••

--------K+[jSi]2-K+

二、共价键与共价化合物

1.共价键的形成

(1)氯分子形成示意图

(2)HC1分子中共价键的形成

H+-C1：—>H1Cl：

—共用电子对

2.共价健

定义I原子间通过共用电子对所形成的相互作用I

实质I共用电子对与两原子核间的电性作用I

成键

粒子

形成

条件非金属元素原子间、部分金属元素与非金属

元素原子间形成共用电子对

①通过共用电子对，各原子最外层电子数目

成键一般能达到饱和，由不稳定变稳定；②两原子

原因

核都吸引共用电子对，使之处于平衡状态；③

原子通过共用电子对形成共价键后，体系总

能量降低

①存在于一

中，如Cl2、C）2，P4、金刚石、Sg（硫黄）等。②存

在于中，如HO.NH、CH,1

存在23

等。③存在于中，如Na（）H、

Na2O2,NH4C1（OH-,NH；内分别存在

OH键、（）一（）键、N—H键）等

特别提醒

（1）共价键的成键元素一般为非金属元素与非金属元素，但某些金属元素与非金属元素

之间也可以形成共价键，如A1CL中所含的就是共价键。

（2）共价键存在于非金属单质（稀有气体除外）、非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸、

碱、部分盐（如A1CL、含氧酸盐等）、金属过氧化物（如NazO/、K2O2等）、有机化合物中。

3.共价键的分类

项目非极性（共价）键极性（共价）键

同种原子形成的共价键，不同种原子形成的共价

含义

共用电子对不发生偏移键,共用电子对发生偏移

原子吸引

相同不同

电子的能力

偏向吸引电子

共用电子对不偏向任何一方

能力强的一方

成键原子是

否是

否显电性

判断依据由同种原子构成由不同种原子构成

实例H:HHACl：

4.共价化合物

(1)共价化合物的定义

以共用电子对形成分子的化合物叫作共价化合物，如压0、SO?、C2H5OH、C&COOH等都是

共价化合物。

(2)常见的共价化合物

'非金属氢化物、非金属氧化物，如HC1、

NH3>H20>CO2等；

含氧酸，如HNO3、H2sO4等;

常见的共价化合物，

大多数有机化合物，如CH3cH20H、

CH3COOH等；

、少数盐，如AICI3、HgCk等(特例)

(3)共价化合物的主要物理性质

①熔点：由原子构成的共价化合物(如Si。,、SiC等)熔点很高，由分子构成的共价化合

物一般熔点较低。

②导电性：在熔融状态下都不导电，部分共价化合物溶于水能导电(如H2SO4、CH3COOH,

A1CL等)。

(4)共价型分子及其形成的表示方法

①分子结构的表示方法

a.用电子式表示

共价

NHoCH

Cl222CO24

分子

电子H

H；6；H

：Cl：Cl：：N：：N：：0：：0：H；C；H

式•X

H

b.用结构式表示

用结构式表示共价键时，一般用短线“一”表示1对共用电子。如H—H、Cl-CKN三

N等。

②用电子式表示共价型分子的形成过程

H2HX+XH>HxH

Cl2：Cl•+•Cl：—>：Cl：Cl：

••x••••••

CO,­C)-H-xcx+-O——>：C)：xCx：o：

…X

HC1Hx+-Cl：―>H；CI：

H

•X•

NH3Hx+・N：―>H；N：

3••X

H

特别提醒

用电子式表示共价型分子形成过程的注意事项

(1)共价型分子中没有电子的得失，因此形成过程中不能出现弧线箭头。

(2)反应物要写成原子形式，反应物中相同的原子可以合并。

(3)生成物是分子而不是离子，不能出现“[]”，也不能标注正、负电荷数，生成物

中相同部分不能合并。

5.共价型分子结构

分子电子式结构式分子结构模型空间结构

H2OC

HC1

C0

2CXtiO

H20

CH4

三、化学键与分子间作用力

L化学键

⑴定义：相邻的原子之间强烈的相互作用称为化学键。

化学键的形成与原子结构有关，它主要通过原子的价电子间的转移或共用来实现。

(2)分类

原子间价电

子的转移「工二三小

---------------H离子键1

;学：一

阐原子间价电丕丝扉版住匐

子典一嫡海•

--------，电于河

特别提醒

(1)“相邻”是指化学键只在直接相邻的两个或多个原子之间存在。

(2)“原子”是广义的原子，不仅仅指原子，也包括阴、阳离子。

(3)“相互作用”既包括静电吸引作用又包括静电排斥作用。

(4)“强烈的相互作用”表示化学键是原子间较强的相互作用，原子间较弱的相互作用

不是化学键，破坏化学键需要较高的能量。

⑸稀有气体是单原子分子，其中不含化学键，因此不是所有物质中都存在化学键。

2.化学反应的本质

表象：反应物中的原子重新组合为产物分子的过程。

本质：_________________________________

如m和CL反应生成HC1的过程可表示如下:

断裂HH键

H-------------------**2H形成

22HC1

断裂Cl—C1键cH—C1露

C1?

特别提醒

(1)只有化学键的断裂而没有化学键的形成的过程不是化学变化,如HC1溶于水和NaCl

固体熔化都不是化学变化。

(2)只形成化学键的过程也不是化学变化，如将NaCl溶液蒸发结晶析出NaCl晶体的过

程中形成离子键，但不属于化学变化。

3.分子间作用力和氢键

(1)分子间作用力

①定义：分子之间存在着一种把分子聚集在一起的作用力，叫作分子间作用力，荷兰物

理学家范德华最早研究分子间作用力，所以最初也将分子间作用力称为范德华力。

②主要特征

a.范德华力只存在于分子之间，如某些共价化合物、非金属单质之间。

b.范德华力比化学键弱得多，它主要影响物质的熔点、沸点等物理性质，而化学键主

要影响物质的化学性质。

C.一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质

的熔点、沸点也越高，如熔点、沸点：l2>Brz>C12>F2。

(2)氢键

①概念

像H2、NHa,HF这样的分子之间存在着一种比范德华力稍强的相互作用，使它们只能在

较高的温度下才能汽化，这种相互作用叫作氢键。

②表示方法：氢键不是化学键，氢键是一种较强的分子间作用力。氢键比化学键弱，比

范德华力强。为了与化学键区别，氢键通常用"X—H…Y—”来表示，如水分子间的氢键：

OO

/\/\

HHHH

,O

/\

HH

o-O

/\/\

HHHH

③氢键的形成条件

通常N、0、F这三种元素的氢化物间易形成氢键，常见的易形成氢键的化合物有压0、

HF、N%、CH30H(甲醇)等。

④对物质性质的影响

a.分子间形成氢键会使物质的熔点和沸点都升高，这是因为固体熔化或液体汽化时必

须破坏分子间的氢键，消耗较多能量。

b.分子间形成氢键对物质的水溶性、硬度等也有影响，如NL极易溶于水，主要原因

是氨分子与水分子之间易形成氢键。

特别提醒

加"询M■山：；离子化合物的：

一幽理蝮：一身逛堂」

，—,决定r

!化学键:、店二'

、------，反映|~稳定性：

Y化学性质;——I~~还原性j

1_/氧化性：

\___'

1--熔、沸点1

i氢键及分子［―迭埋=二:物理性质;」硬度1

［间作用力j'及.映'一厂:----------

溶解性;

【概念比较】化学键、范德华力、氢键的区别

项目化学键范德华力氢键

某些有强极性键的氢

存在

相邻原子(离子)之间分子之间化物分子之间(HF、

范围

压0、N上等)

强弱比化学键弱得多，比

强很弱

比较范德华力强

影响物质的物理性质及化

物质的物理性质物质的物理性质

范围学性质

(1)离子键：成键离子

(1)影响物质的熔点、

半径越小，离子所带

沸点等物理性质；分子间氢键的存在使

电荷数越多，离子键

对物(2)组成和结构相似物质的熔点、沸点升

越强，离子化合物的

质性的物质，随着相对分高，在水中的溶解度

熔点、沸点越高；(2)

质的子质量的增大，物质增大，如熔点、沸点：

共价键：原子半径越

影响的熔点、沸点逐渐升H2OH2S,HF>HC1,

小，共用电子对数越

高，如熔点、沸点：NH3>PH3

多，则共价键越强，

HCKHBr<HI

单质或化合物越稳定

［即学即练］

1.判断正误，正确的打“J”，错误的打“X”

(1)形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力。()

(2)全部由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物。()

(3)在水溶液中能导电的化合物一定是离子化合物。()

(4)某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素原子结合时，所形成的化学键一定是

离子键。()

(5)化学反应过程，就是化学键形成的过程。()

(6)离子化合物中一定含离子键()

(7)共价化合物中一定不含离子键()

(8)离子化合物中一定不含共价键()

2.下列化学用语正确的是（）

H»［:C1：］一

A.HC1的电子式・・

（47）288

B.Cl-的结构示意图,，）

：（）：C：0：

c.co?的电子式..............

D.质量数为37的氯原子%C1

3.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（）

A.K><午Br：―>K+；记：一

B.Nax+-S-+xNa-->Na+［；S；］2-Na+

«••

C.：ci-+'xCax4X-ci：—>Ca2+E；ci：

D..午Mg：—：F：］-Mg2+［；F：］-

4.［2022•衢州高一检测］下列关于离子键和离子化合物的说法正确的是（）

A.离子键的形成只有静电吸引作用

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不是离子化合物

D.含有阴离子的化合物中一定含有阳离子

5.［2022•贵阳高一检测］下列各组物质中，都含有共价键，却又都不属于共价化合物

的一组是（）

A.Na202Na20B.KC10NaOH

C.Br2HBrD.HF压0

6.［2022•保定高一检测］根据化学反应的实质是旧键断裂、新键形成的观点，下列变

化没有发生化学键断裂的是（）

A.澳蒸气被活性炭吸附

B.电解水

C.氯化氢溶于水

D.打雷放电时，变成

7.已知X、Y、Z均为元素周期表中前20号元素，X和Z位于同一周期，丫的阳离子和

Z的阴离子的核外电子排布相同，丫2。与或XZ2反应都能生成单质气体Z2o

(1)写出元素名称：X,Y,Zo

(2)写出下列物质的电子式：Y2Z2,XZ2。

⑶用电子式表示Y1的形成过程

核心素养一一合作•探究•分享

目标1离子键与共价键

例1关于离子键、共价键的各种叙述中，说法正确的是()

A.在离子化合物中，只存在离子键，没有共价键

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

［提升1］下列物质中，既有离子键又有共价键的是()

A.HC1B.KC1C.CaCl2D.NH4NO3

状元随笔1.“三个一定”

(1)离子化合物中一定含离子键；

(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A1CL；

(3)完全由非金属形成的化合物可能是离子化合物，如NH4C1„

关键能力

离子键和共价键的比较

离子键共价键

原子间通过共用电子对所

概念带相反电荷离子之间的相互作用

形成的相互作用

一般是活泼金属元素和活泼非金

成键元素一般是非金属元素

属兀素

成键微粒阴离子、阳离子原子

非金属元素的原子最外层

活泼金属与活泼非金属化合时易电子未达到饱和状态，相

成键条件

发生电子的得失，形成离子键互间通过共用电子对形成

共价键

Na2()：

NH3：

Nax—|—・。・—|—'Na----•N•+3Hx------»

形成过程

H

x・

Na七O；了一Na十H：N[H

可存在于双原子或多原子

存在只存在于离子化合物中非金属单质、共价化合物

及部分离子化合物中

状元随笔离子化合物与共价化合物的判断方法

(1)根据化学键的类型判断

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、强碱和盐都属于离子化合物；非金属氢化物、非金属氧化物、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(Si。?、SiC等除外)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熔融状态下不导电的化合物是共价化合物，如HCL

目标2电子式的书写与应用

例2下列电子式或用电子式表示化合物形成过程正确的是（）

H

A.NHjH：N：H

H

Cl

B.CC14Cl：C：Cl

Cl

C.MgCl2:ClMg#.Cl：—>Mg2+：；C1:苴

D.HC1H'+.Cl：—>H；C1：

状元随笔用电子式表示化合物的形成过程

1.离子化合物

（1）用“一”连接，前面是原子的电子式，后面是离子化合物的电子式。

（2）“用弯箭头”表示电子得失，由失电子的原子指向得电子的原子，且箭头、箭尾都

对应成单电子。

例如，NaCl的形成过程：

NQx+.CI：―ANQ*［XCl：］

2.用电子式表示共价化合物（单质）分子的形成过程时，因成键时没有电子的转移，所

以在“一”左侧不用标来表示电子转移，右侧的物质也不用标电荷。

［提升2］下列化学用语正确的是（）

A.氟的原子结构示意图:

H+：（）；］2-H+

B.压的电子式:葭。

［:Cl；［Ca+2口C1：］

C.CaCl.2的电子式:

D.氮气分子的结构式：N三N

电子式书写中的“6个”易错点：

（1）将离子化合物与共价化合物电子式混淆；（2）将书写电子式与用电子式表示物质形成

过程混淆；（3）将阳离子电子式与阴离子电子式混淆；（4）漏写原子最外层未成对电子；（5）

合并同类离子；（6）漏掉离子所带电荷数等。

关键能力

电子式书写与应用的注意事项

电子式是表示物质结构的一种式子。其写法是在元素符号的周围用“或“X”表示

原子或离子的最外层电子，并用“〃+”或（〃为正整数）表示离子所带电荷。

1.原子的电子式

在元素符号的周围用“或“X”表示原子的最外层电子。

2.离子的电子式

主族元素形成的简单离子中，阳离子的电子式就是其离子符号本身。如M/+既是镁离子

符号，也是镁离子的电子式。阴离子的最外层大多为8电子结构，在表示离子的符号时外加

方括号，方括号的右上角标明所带电荷种类及电荷数。如C厂的电子式为［:C1:］，

3.离子化合物的电子式

离子化合物的电子式由构成离子化合物的阴、阳离子的电子式构成。如NaCl的电子式

为L＞上1•」。离子化合物中阴、阳离子个数比不是1：1时，要注意同类离子不直

--

接相邻也不合并。如MgB。的电子式为1I-B「r」'IM从/+L「',Br•Jro

4.用电子式表示含共价键的单质和共价化合物

表示原子之间形成共用电子对的情况,没有形成共用电子对的最外层电子也要标出。如：

••H

k?•TT

Cl2的电子式为...........NL的电子式为，o

5.用电子式表示含有共价键的原子团

要表示出原子团内的原子之间的共用电子对，还要括上方括号［］,

标上电荷。常考查的原子团的电子式如下表所示

原子团OH-NH+or

H

电子式[：()：H]-[H：N：H]+1[：()：()：了一

H

6.用电子式表示物质的形成过程

离子化合物：

NaxQCl：―>Na+[攵&：

含共价键的单质或共价化合物：

.ci：+.ci：—>：ci：ci：

2H-+.().—>H：()：H

8电子稳定结构的判断方法

(1)分子中原子最外层是否达到8电子稳定结构，取决于两个因素：该中性原子的最外

层电子数和该原子在分子中形成的共价键数目，如果二者之和为8,则满足8电子稳定结构。

(2)原子的最外层电子数与“8”相差多少，就能形成几对共用电子，使各成键原子最外

层都达到8电子(H为2电子)稳定结构。共用电子对一般由成键原子双方各提供一个电子形

成。可见，若分子中某元素最外层电子数+|化合价1=8,则分子中该元素原子最外层达到

8电子稳定结构。

学考评价一一夯实•测控•演练

1.下列表示物质结构的化学用语或模型图正确的是()

A.CO2的比例模型：O°O

……H+[：()：0：H+

B.压。2的电子式：•••・

C.HC1O的结构式：H—0—C1

(+8/26

D."C的原子结构示意图：勺

2.下列说法正确的是()

A.Na2s0,晶体中只含离子键

B.HCKHBr、HI分子间作用力依次增大

C.加热熔化硝酸钾时需克服共价键

D.NL和CO,两种分子中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构

3.下列关于化学键叙述正确的是（）

A.化学键是相邻原子间的相互作用

B.化学键既存在于相邻原子之间，也存在于相邻分子之间

C.化学键通常是指相邻的两个或多个原子之间强烈的相互吸引作用

D.化学键通常是指相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用

4.下列说法正确的是（）

A.只含有共价键的物质属于共价化合物

B.所有物质中均含有化学键

C.含有离子键的物质肯定含金属元素

D.只要含离子键的化合物就属于离子化合物

5.下列关于电子式的表述正确的是（）

H：Cl：O：

A.HC1O的电子式为..

H：Cl：O：

B.SCI?的电子式为••••,

C.用电子式表示HC1的形成过程为

Hx+-Cl：―>H+[?C1：

D.已知SC『每个原子都达到8电子结构，则其电子式为

电子式为[:S：C：：N：

6.下列物质中，既含有极性键又含有非极性键的是（）

A.H2O2B.C02

C.Na202D.NH4CI

7.现有下列物质：①Nz②NaB③NaOH@HBr⑤口油@MgF2©NH4CI

（1）只由离子键构成的物质是

(2)只由非极性键构成的物质是

⑶只由非金属元素组成的离子化合物是

(4)由极性键和非极性键构成的物质是

(5)由离子键和非极性键构成的物质是

(6)属于离子化合物的物质是

⑺属于共价化合物的物质是

(8)用电子式表示①、④、⑥的形成过程。

©___________________________________________________________________________

④___________________________________________________________________________

⑥___________________________________________________________________________

练后感悟

防止”错写，错画，错判”

1.防止漏写未参与成键的电子对。

C1

C1：C：C1

如：Nz写成N；，N；CCL写成C1

2.防止用电子式表示共价分子形成过程时错画电子转移符号，如

.•…(形成共价分子时不发生电子得失)。

3.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。

右,iNa}Cl：

如：NaCl与成・・

H+[:C1：]—

HC1写成

第三节化学键

学业基础

、

2.（1）静电（2）①活泼金属活泼非金属（3）离子的半径离子所带电荷数强强

3.（4）①原子的最外层电子（价电子）的式子

•——-、

2.所有非金属单质（稀有气体除外）所有的共价化合物某些离子化合物

H；C1：,xx

5.HpH—H直线形..H-Cl直线形.U,•xp-,•

HH

——

H•»CX•H

XXC-

..O——

H/\«HXH

0=C=0直线形..HHV形正四面体形

、

2.旧化学键断裂和新化学键形成的过程

即学即练

1.答案：⑴X(2)X(3)X⑷X⑸X(6)V(7)V(8)X

2.答案：B

3.解析：A中KBr的电子式为八LX；B中弯箭头方向错误，应为

>

Nax?-S-+xNa*Na+[xSxl2-Na+

C中CaC12的电子式错误,

2+

应力［:Clxl-Ca：xci：］-

答案：D

4.答案：D

5.答案：B

6.答案：A

7.解