第4课 化学键.docx

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第4课化学键

2018寒假冲刺600班化学课程

第四课化学键

【本课预习】（线下操作提示：

进行课前检查，可对完成好的学生予以酌情奖励）

1．离子键和共价键是两类重要的化学键。

我们把带相反电荷离子之间的相互作用叫做

，这种相互作用的本质是一种作用。

把原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做。

人们把这种使离子相结合或原子相结合的作用力通称为

。

2．化学键的形成与原子结构有关，它主要是通过原子的价电子间的转移或共用来实现。

一般地，活泼金属元素与活泼非金属元素化合时，原子双方通过价电子的使两者达到稳定结构，它们易形成键；而同种或不同种非金属元素原子相结合则是通过价电子的使两者达到稳定结构，它们形成的化学键是键。

3．原子之间形成共价键时，根据共用电子对是否发生，又将共价键分为非极性共价键（非极性键）和极性共价键（极性键），同种元素的原子间形成的共价键是

键，不同种元素的原子间形成的共价键是键。

【参考答案】

1．离子键静电共价键化学键2．转移离子共用共价3．偏移非极性共价极性共价

【知识讲解】

一．离子键

1.带相反电荷的（阴阳）离子之间的相互作用称为离子键

2.电子式（线下操作提示：

可让学生先看书，自行分类不同粒子的电子式表示法）

电子式是在元素符号周围用点或叉表示最外层电子的式子。

（1）原子的电子式：

尽可能对称，电子尽可能分布在元素符号的上、下、左、右4个位置，每个位置不超过2个电子

（2）阳离子的电子式

①简单阳离子电子式就是离子符号

②复杂阳离子，如：

③简单阴离子的电子式：

在元素符号周围标出最外层电子，用“[]”括起来，并在右上角注明所带电荷数。

如：

④离子化合物的电子式

把阴、阳离子的电子式写出并遵偱阴、阳离子交替的原则排布。

⑤表示离子键形成

【知识应用】

★1．下列说法正确的是（C）

A．离子键就是阴阳离子间的静电引力

B．所有金属元素与所有非金属间都能形成离子键

C．钠原子与氯原子结合成氯化钠后体系能量降低

D．在离子化合物氯化钙中，两个氯原子间也存在离子键

解析：

阴阳离子之间除了引力还有斥力等其他静电作用；AlCl3即为共价化合物，金属元素和非金属元素间形成了共价键；离子键存在于阴阳离子之间，不存在与两个阴离子之间，离子结合成物质后达到稳定，体系能量降低。

★★2．X元素的1个原子失去2个电子转移到Y元素的2个原子中去，形成化合物Z，

下列说法不正确的是（B）

A．X元素的离子可表示为X2+B．Z的化学式可表示为X2Y

C．Z一定为离子化合物D．Z的电子式可能为

解析：

电子转移是离子键形成的特点，化学式应为XY2。

【要点小结】

1.正确理解离子键的定义以及检验离子键存在的实验方法——熔融能导电；

2.熟练掌握用电子式表示离子键形成过程的细节

【拓展提升】

★1．下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是

A．可溶于水B．具有较高的熔点

C．水溶液能导电D．熔融状态能导电

【答案】D

【解析】

试题分析：

某化合物内一定存在离子键，则该化合物一定是离子化合物，构成微粒为阴阳离子，熔融状态下能电离出自由移动的阴阳离子，能导电，故D项正确；一些共价化合物也可溶于水，水溶液能导电，例如HCl，某些共价化合物也有较高的熔点，例如SiO2，故A、B、C均错误。

★2．下列物质含有离子键的是

A．Br2B．CO2C．NaBrD．H2O

【答案】C

【解析】

试题分析：

A．在Br2中Br原子与Br原子之间通过共价键结合，错误；B．在CO2中C原子与O原子之间通过共价键结合，错误；C．在NaBr中原子之间通过离子键结合，正确；D．在H2O中H原子与O原子之间通过共价键结合，错误。

考点：

考查物质的微粒之间的化学键的种类的判断的知识。

【知识讲解】

二．共价键

1．共价键和离子键的对比（线下操作提示：

先看书填空，可提问齐答）

键型

离子键

共价键

概念

阴阳离子结合成化合物的静电作用叫离子键

原子之间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键

成键方式

通过得失电子达到稳定结构

通过形成共用电子对达到稳定结构

成键粒子

阴、阳离子

原子

成键元素

活泼金属与活泼非金属元素之间（特殊：

NH4Cl、NH4NO3等铵盐只由非金属元素组成，但含有离子键）

非金属元素之间

2.用电子式表示共价键的形成

与离子键的表达不同点：

（1）电荷：

用电子式表示离子键形成的物质的结构需标出阳离子和阴离子的电荷；而表示共价键形成的物质的结构不能标电荷。

（2）[]（方括号）：

离子键形成的物质中的阴离子和复杂离子需用方括号括起来，而共价键形成的物质中不能用方括号。

3.结构式：

用一根短线表示一对共用电子对的式子

O=C=O

4．共价键的分类：

极性共价键（简称极性键）：

由不同种原子形成，A－B型，如，H－Cl。

共价键

非极性共价键（简称非极性键）：

由同种原子形成，A－A型，如，Cl－Cl。

5.离子化合物和共价化合物：

【知识应用】

★1．关于化学键的叙述中，正确的是

A．离子化合物可能含共价键

B．共价化合物可能含离子键

C．离子化合物中只含离子键

D．离子化合物中一定含有金属离子

【答案】A

【解析】

试题分析：

离子化合物一定含有离子键，可能含共价键，可能含有金属元素与非金属元素，也可能只含有非金属元素，如NH4Cl，因此选项正确的是A。

★2．下列有关化学用语表示正确的是

A．四氯化碳分子比例模型：

B．COS的电子式是

C．次氯酸的结构式为H－Cl－O

D．

O2－离子结构示意图：

【答案】B

【解析】

试题分析：

A、氯原子半径大于碳原子半径，该模型不能表示四氯化碳分子，可以表示甲烷分子，A错误；B、COS相当于是CO2分子中的一个氧原子被S原子取代，电子式是

，B正确；C、次氯酸的结构式为H－O－Cl，C错误；D、

O2－离子结构示意图为

，D错误，答案选B。

★★3．J、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素，J、R在周期表中的相对位置如下表。

已知J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等，M是地壳中含量最多的金属元素。

下列说法错误的是

A．J和氢组成的气态氢化物分子中可能只含有极性共价键

B．M单质能与氢氧化钠溶液反应，产生一种可燃性气体

C．R、T两元素的气态氢化物中，R的气态氢化物更稳定

D．J、M、R、T元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HTO4

【答案】C

【解析】

试题分析：

J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等，可知J为C元素，则R为S元素，因为J、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素，则T为Cl元素，M是地壳中含量最多的金属元素，则M为Al元素。

A、J和氢组成的气态氢化物有多种，CH4分子内只含极性共价键，故A正确；B、Al单质与NaOH溶液反应生成可溶性气体氢气，故B正确；C、Cl的非金属性大于S，所以HCl的稳定性大于H2S，故C错误；D、J、M、R、T元素中非金属性最强的是Cl，所以最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4，故D正确。

【要点小结】

【拓展提升】

★1．下列物质中，既含离子键又含共价键的是（C）

A．Na2OB．NH3C．Ca（OH）2D．CaBr2

解析：

我们可以直接将题设要求解析为含有复杂离子的离子化合物即可。

★★2．下列说法正确的是（B）

A．构成单质分子的微粒一定含有共价键

B．全部由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物

C．非极性键只存在于双原子单质分子中

D．不同元素组成的多原子分子里的化学键一定都是极性键

解析：

稀有气体分子中不含共价键；非金属元素可以先组成复杂离子然后形成离子化合物；非极性键可以存在于过氧化钠、过氧化氢等化合物中，故答案为B。

★★3．下表列出了①~⑤5种元素在周期表中的位置。

族

周期

ⅠA

ⅡA

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

0

1

①

2

②

3

③

④

⑤

试回答下列问题：

（1）可以形成共价键的元素有（填元素符号，下同）。

（2）其原子只要形成一对共用电子对就达到了稳定结构的元素是。

（3）写出②的单质分子的电子式，若用一根短线“—”表示一对共用电子，②的单质分子又可以表示为。

（4）用电子式表示下列粒子形成化合物的过程。

①和④：

；

③和⑤：

。

解析：

（1）H、N、S、Cl

（2）H、Cl（3）

N≡N

（4）

【知识讲解】

三．分子间作用力和氢键（线下操作提示：

程度比较落后的同学这一块可以先粗略了解

1.分子间作用力

（1）概念：

把分子聚集在一起的作用力，又称范德华力。

（2）特点：

分子间作用力比化学键弱得多；

分子间作用力影响物质的物理性质，如熔点、沸点，而化学键影响物质的化学性质和物理性质。

只存在分子之间，如CH4、O2、Ne等。

（3）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、沸点越高，例如沸点：

F2

2.氢键

（1）概念：

分子之间存在一种比分子间作用力稍强的相互作用力。

（2）特点：

作用力的大小：

化学健>氢键>分子间作用力；

影响物质的物理性质，使物质的熔、沸点升高等。

如NH3、H2O、HF等。

（3）形成条件：

分子中含有原子半径小且得电子能力很强的元素，如F、O、N等。

【知识应用】

★★1．下列各组中的两种固态物质熔化（或升华）时，克服的微粒间相互作用力属于同种类型的是A

A．冰和干冰B．金刚石和大理石

C．碘和碘化钠D．干冰和二氧化硅

解析：

A中两种物质均为破坏分子间作用力，B中金刚石破坏共价键，大理石破坏离子键，C中碘破坏分子间作用力，碘化钠破坏离子键，D中二氧化硅破坏共价键。

★2．下列变化中

NaCl溶于水

HCl溶于水

O2溶于水

Na2O2溶于水

I2升华

固体NaOH熔化。

未发生化学键破坏的是

仅发生离子键破坏的是，仅发生共价键破坏的是

既发生离子键破坏，又发生共价键破坏的是。

（填序号）

解析：

③⑤①⑥②④

【要点小结】

【拓展提升】

★★1．原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素，X、W原子的最外层电子数与其电子层数相等，Y能分别与X、Z形成原子个数比为1:

3的化合物，常温下YX3是一种刺激性气味的气体。

下列说法正确的是（）

A．原子半径：

Z

W

B．W的氯化物水溶液中滴加过量NaOH溶液，先生成白色沉淀后沉淀消失

C．由X、Y、Z组成盐的水溶液呈酸性，则溶液中该盐阳离子浓度大于酸根离子浓度

D．已知YX3沸点远高于YZ3，则Y—X键的键能高于Y—Z键

【答案】B

【解析】

试题分析：

原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素，X、W原子的最外层电子数与其电子层数相等，只能为H、Be、Al中的两种，Y能分别与X、Z形成原子个数比为1：

3的共价化合物，常温下YX3是一种刺激性气味的气体，应为NH3，则X为H元素，Y为N元素，Z为F，结合原子序数可知W为Al，A．同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径Al＞N＞F，电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径N3-＞F-＞Al3+，故A错误；B．氯化铝溶液中滴入过量的NaOH溶液可以生成氢氧化铝沉淀，溶于过量强碱，故B正确；C．若由H、N、F组成盐为NH4F，其水溶液呈酸性，说明铵根离子水解程度大于氟离子水解程度，则溶液中该盐阳离子浓度小于酸根离子浓度，故C错误；D．键能影响物质的稳定性，不能影响沸点，NH3沸点远高于NF3，应是NH3分子值存在氢键所致，故D错误，故选B．

★★★2．下表为部分短周期元素化合价及相应氢化物沸点的数据：

元素性质

元素编号

A

B

C

D

E

F

G

H

氢化物的沸点（℃）

－60.7

－33.4

－111.5

100

－87.7

19.54

－84.9

－161.5

最高化合价

+6

+5

＋4

+5

+7

＋4

最低化合价

－2

－3

－4

－2

－3

－1

－1

－4

已知：

①A与D可形成化合物AD2、AD3，可用于制备强酸甲；

②B与D可形成化合物BD、BD2，可用于制备强酸乙。

请回答：

（1）表中属于第三周期元素的是（用表中元素编号填写）。

写出H的最高价氧化物的结构式：

。

（2）比较A、D、G三种简单阴离子的半径大小：

r（）＞r（）＞r（）（均用实际的元素符号表示）。

比较元素F、G的氢化物的沸点高低，并说明理由。

（3）由表中D元素和氢元素的原子按1:

1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解，可使用的催化剂为（填序号）________。

a．MnO2b．FeCl3c．Na2SO3d．KMnO4

（4）分子组成为ADG2的物质在水中会强烈水解，产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸。

该反应的化学方程式是：

。

（5）以下说法正确的是（填编号）。

a．元素H与元素C的单质、其氢化物、最高价氧化物的沸点都是H的高

b．工业上单质C的制备要用到单质H、G；单质C可以与强碱、F的氢化物的水溶液反应

c．能说明元素D的非金属性比A强的实验：

把D的单质通入到A的氢化物的水溶液来实现

d．BD2-的钠盐、G-的钠盐的外观及其相似，鉴别它们可以用酸性高锰酸钾溶液、酸性碘化钾淀粉溶液

【答案】

（1）ACEG（2分）O=C=O（2分）

（2）r（S2－）＞r（Cl－）＞r（O2－）（2分）；理由为：

F、G形成的氢化物分别为HF、HCl,两者形成的晶体都为分子晶体，而HF分子之间易形成氢键，所以沸点HF的高。

（2分）（3）ab（2分）（4）SOCl2+H2O＝SO2+2HCl（2分）（5）bcd（2分）

【解析】

试题分析：

A与D可形成化合物AD2、AD3，结合元素的化合价可知，A为S，D为O，B、E均在第ⅤA族，B与D可形成化合物BD、BD2，可用于制备强酸乙，则B为N，E为P；C、H均在ⅣA族，由氢化物的沸点可知，C为Si，H为C；F、G均在ⅤⅡA，F的沸点高，F为F元素，G为Cl，则

（1）由以上元素的可知，ACEG在第三周期，H的最高价氧化物为二氧化碳，其结构式为O=C=O；

（2）电子层越多，半径越大，具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，则离子半径为r（ S2-）＞r（Cl-）＞r（O2-）；F、G形成的氢化物分别为HF、HCl，两者形成的晶体都为分子晶体，而HF分子之间易形成氢键，所以沸点HF的高。

（3）催化剂具有专一性，过氧化氢分解一般使用二氧化锰或氯化铁作催化剂来加快反应速率，故答案为：

ab；

（4）ADG2的物质为SOCl2，由信息可知生成二氧化硫和盐酸，该反应为SOCl2+H2O＝SO2+2HCl；

（5）a.甲烷的沸点和CO2的放电均低于SiH4和二氧化硅的，a错误；b.工业上单质硅，需要焦炭和氯气，硅与强碱以及HF均反应，b正确；c.氧气能置换出H2S中的单质硫，这说明氧元素的非金属性比硫强，c正确；d.酸性高锰酸钾溶液能氧化氯离子为氯气，而亚硝酸盐能氧化碘离子，因此鉴别它们可以用酸性高锰酸钾溶液、酸性碘化钾淀粉溶液，d正确，答案选bcd。

【课堂练习】

★1．关于离子键、共价键的各种叙述中，下列说法正确的是（）

A．在离子化合物里，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（如Cl2）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

【答案】C

【解析】

试题分析：

A．在离子化合物里，一定存在离子键，可能有共价键，错误；B．非极性键可以存在于双原子的单质分子（如Cl2）中。

多原子分子若P4、固体非金属单质如金刚石、共价化合物若H2O、离子化合物如NaOH中，错误；C．在共价化合物分子内，一定不存在离子键，正确；D．由不同元素组成的多原子分子里，一定存在极性键，可能存在非极性共价键，错误。

★★2．XY2是由短周期元素形成的化合物，Y－比X2+多一个电子层，且与氩原子的电子层结构相同。

下列有关叙述不正确的是（）

A．X是第二周期元素B．Y是第ⅦA族元素

C．Y－与X2+的最外层电子数相同D．化合物XY2的化学键为离子键

【答案】A

【解析】

试题分析：

由于Y－比X2+多一个电子层，且与氩原子的电子层结构相同，则Y是17号元素Cl;X是Mg,A．X是第三周期的元素；错误；B．Y是第ⅦA族元素，正确；C．Y－最外层电子数是8个，X是Mg,Y－与X2+的最外层电子数相同,正确。

D．化合物XY2的化学键为离子键，正确。

★3．下列各组物质中，化学键类型完全相同的是（）

A．

和

B．

和

C．

和

D．

和

【答案】B

【解析】

试题分析：

A、HI中化学键为共价键，NaI中化学键为离子键，化学键类型不相同；B、H2S中化学键为极性共价键，CO2中化学键为极性共价键，化学键类型相同；C、Cl2中化学键为非极性共价键，CCl4中化学键为极性共价键，化学键类型不相同；D、F2中化学键为共价键，NaBr中化学键为离子键，化学键类型不相同。

★★4．现有A、B、C、D四种短周期主族元素，其原子序数依次增大。

已知A、C位于同一主族，A在周期表中原子半径最小。

B、D的最外层电子数相等，且B、D的原子序数之和为A、C原子序数之和的两倍。

请回答下列问题：

（1）元素D在周期表中的位置是________________________。

（2）C2B2所含的化学键类型有___________；请写出C2B2与A2B反应的离子方程式________________。

（3）元素B、C形成的简单离子中半径较大的是_________（写电子式）。

【答案】

（1）第三周期ⅥA族

（2）离子键、共价键（或非极性共价键）；2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑；

（3）

【解析】

试题分析：

根据题意可知：

A是H；B是O；C是Na；D是S。

（1）元素D在周期表中的位置是第三周期ⅥA族；

（2）C2B2是Na2O2；属于离子化合物，在所含的化学键类型有离子键、非极性共价键；C2B2与A2B反应的离子方程式是2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑；（3）元素B、C形成的简单离子电子层结构相同，离子的核电荷数越大，离子半径就越小。

所以离子半径较大的是O2-，其电子式是

★★★5．A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素，其中只有一种是金属元素。

A、D元素原子最外层电子数相同，且A和D可形成离子化合物，C2-和D+具有相同的电子数，E元素的最高正化合价与最低负化合价之和为2。

由这些元素组成的物质，其组成和结构信息如下表：

请用化学用语回答下列问题：

（1）D+的结构示意图为；

（2）C、D、E的氢化物按熔点由高到低排列的顺序为；

（3）乙属于分子（填“极性”或“非极性”），丁的电子式为，

（4）将少量甲投入到AlCl3溶液中反应的离子方程式为；

（5）丙属于晶体，丙中每个原子均形成4个共价键，其中有一个配位键，提供空轨道的是；

氮化硼晶体的熔点要比丙晶体高，其原因是。

【答案】

（1）

（2）NaH>H2O>PH3；（3）极性；

;（4）6Na2O2+4Al3++6H2O=4Al（OH）3↓+3O2↑+12Na+；（5）原子；B；磷原子半径比N原子大，N—P共价键键长比B—P键长小，键能大，

【解析】

试题分析：

根据题意可推知：

A是H，B的B，C是O；D是Na；E是P。

甲是Na2O2；乙是H2O2；丙是BP,丁是NaBH4。

（1）D+的结构示意图为

；

（2）C、D、E的氢化物分别是H2O、NaH、PH3，它们分别所以分子晶体、离子晶体、分子晶体。

一般情况下物质的熔沸点高低顺序是离子晶体大于分子晶体，在水的分子之间还存在氢键，增加了分子之间的相互吸引力，所以熔沸点比PH3高，因此按熔点由高到低排列的顺序为NaH>H2O>PH3；（3）乙H2O2由于各个化学键的空间排列不对称，所以属于极性分子；丁的电子式为

;（4）将少量甲投入到AlCl3溶液中反应的离子方程式为6Na2O2+4Al3++6H2O=4Al（OH）3↓+3O2↑+12Na+；（5）丙由于原子之间以共价键结合形成网状结构，所以属于原子晶体，丙中每个原子均形成4个共价键，其中有一个配位键，提供空轨道的是B；氮化硼晶体的熔点要比丙晶体高，其原因是磷原子半径比N原子大，N—P共价键键长比B—P键长小，键能大，断裂化学键需要消耗更多的能量。

考点：

考查元素及化合物的推断、无聊的结构的电子式、结构示意图表示、网状的性质比较、分子的空间形状、离子方程式表示的知识。

【课后作业】

★1．下列说法正确的是（）

A．含有共价键的化合物一定是共价化合物

B．分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物

C．离子键就是阴、阳离子间相互吸引

D．只有非金属原子间才能形成共价键

【答案】B

【解析】

试题分析：

A、含有共价键的化合物也可能是离子化合物，如NaOH等，错误；B、分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物，正确；C、离子键就是阴、阳离子间相互作用，包括相互吸引，也包括相互排斥，错误；D、不活泼金属与不活泼非金属之间也有可能形成共价键，错误。

★2．下列物质中既含有共价键又含离子键的化合物是

A．NaClB．Al2O3C．NaOHD．C6H6

【答案】C

【解析】

试题分析：

A．NaCl是离子化合物，只含离子键，错误；B．Al2O3是离子化合物，只含离子键，错误；C．NaOH是离子化合物，含离子键和极性共价键，正确；D．C6H6是共价化合物，含极性共价键和非极性共价键，错误。

★★3．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

A

B

C

D

物质

CO2

MgCl2

HCl

NaOH

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

【答案】A

【解析】

试题分析：

A.CO2是共价化合物，含有共价键，正确；B.MgCl2只含离子键，是离子化合物，错误；C.HCl含有共价键，是根据化合物，错误；D.NaOH含有离子键、共价键，是离子化合物，错误。

★4．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．CH4的球棍模型：

C．

的原子结构示意图：

D．CCl4的结构式：

【答案】B

【解析】

试题分析：

A.H2O2是共价化合物，其电子式是

；错误；B.是CH4的球棍模型，正确；C.

的原子结构示意图：

，错误；D.CCl4的结构式是

错误。

★★★5．A、B、C、D、E是位于短周期的主族元素。

已知：

①热稳定性：

HmD＞HmC；②

、

具有相同的电子