新版人教版高中化学必修一第四章 第三节 第二课时 共价键 讲义.docx
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新版人教版高中化学必修一第四章第三节第二课时共价键讲义
共价键
[明确学习目标] 1.知道共价键和共价化合物的概念。
2.能用电子式表示简单的共价化合物及形成过程。
3.了解化学键的定义,并从化学键角度理解化学反应的实质。
学生自主学习
共价键和共价化合物
1.共价键
(1)概念:
原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
(2)成键三要素
①成键微粒:
原子;
②成键本质:
共用电子对;
③成键元素:
一般是同种或不同种非金属元素。
(3)共价键的类型
2.共价化合物
共价键形成的分子及其结构的表示式
1.结构式
形成共价键的每一对共用电子用一根短线“—”表示并且略去未成键电子的式子。
如Cl2:
Cl—Cl。
2.几种常见物质的电子式、结构式及结构模型
续表
化学键与化学反应的实质
1.概念:
相邻的原子间的强烈的相互作用叫做化学键。
2.分类
3.化学反应的实质
旧化学键的断裂和新化学键的形成。
1.在共价化合物中一定存在共价键,能否存在离子键?
提示:
不能,在共价化合物中一定不存在离子键,如HF、H2O分子中只有共价键。
如果含有离子键,那么就属于离子化合物。
2.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:
可以存在共价键,如NaOH、NH4Cl等离子化合物中既有离子键又有共价键。
3.所有物质中都存在化学键吗?
提示:
不一定,稀有气体元素形成的分子是单原子分子,不含化学键,因此,不是所有物质中都存在化学键。
课堂互动探究
知识点一 共价键与共价化合物
1.共价键的存在
2.离子化合物与共价化合物的比较与判断
(1)比较
(2)判断
①根据构成物质粒子间的成键类型判断
一般来说,活泼的金属原子和活泼的非金属原子间易形成离子键,同种或不同种非金属原子间形成共价键。
②根据化合物的类型判断
大多数碱性氧化物、强碱和绝大多数盐属于离子化合物;非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸、绝大多数有机化合物属于共价化合物。
③根据化合物的性质判断
熔融状态下能导电的化合物是离子化合物,不能导电的化合物为共价化合物。
1 下列反应过程中,同时有离子键、极性共价键和非极性共价键断裂和形成的反应是( )
A.NH4ClNH3↑+HCl↑
B.NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
C.2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
D.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
[批注点拨]
[解析] A、B两项反应中反应物和生成物中没有非极性共价键,不符合题意;C项,有非极性共价键(Cl—Cl键)的断裂,没有非极性共价键的形成。
[答案] D
[练1] 下列叙述中正确的是( )
A.完全由金属和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
B.完全由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物
C.离子化合物中只含有离子键
D.共价化合物中只含有共价键
答案 D
解析 完全由金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物,如氯化铝(AlCl3)就属于共价化合物,A选项错误;氯化铵(NH4Cl)完全由非金属元素组成,但属于离子化合物,B选项错误;C选项,如NaOH中的OH-内存在着共价键,错误;只以共价键形成的化合物叫做共价化合物,D选项正确。
[练2] 下列化学反应过程中,同时有离子键、共价键的断裂和形成的是( )
A.N2+3H22NH3
B.2NaCl2Na+Cl2↑
C.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
D.2NaOH+MgCl2===Mg(OH)2↓+2NaCl
答案 C
解析 A项,反应物断裂的是N2中的N≡N键和H2中的H—H键,生成的是NH3中的N—H键,都属于共价键,错误;B项,反应物为离子化合物,不存在共价键,错误;C项,反应物在反应中有离子键的断裂(Na+与HCO),又有共价键的断裂(HCO中的共价键),生成物中有离子键的形成(Na+与CO),又有共价键的形成(H2O、CO2),正确;D项,没有共价键的断裂和形成,错误。
方法规律
(1)离子化合物中一定含有离子键,共价化合物一定不含离子键。
(2)离子化合物中可能含有极性共价键(如NaOH),也可能存在非极性共价键(如Na2O2)。
(3)只含共价键的物质不一定是共价化合物,可能是非金属单质。
(4)非极性键也可以存在于化合物中(如H2O2)。
知识点二 含共价键物质的电子式及结构式
电子式书写常见的“八大错误”
(1)漏写孤电子对。
如将N2的电子式误写成N⋮⋮N,正确的应为N⋮⋮N。
(2)混淆电子式与化学式的书写,如将Na2S的电子式误写成Na[]2-。
(3)共用电子对数目不清,如将CO2的电子式误写成
C,正确的应为。
(4)错误使用括号,如将H2O的电子式误写成
H+[]2-H+,正确的应为HH。
(5)原子结构顺序写错,如将HClO的电子式误写成
H,正确的应为H。
(6)误将电荷数及电性标成化合价,如将Na2O的电子式误写成Na+[]-2Na+,正确的应为
Na+[]2-Na+。
(7)最外层电子数超过8个,如将Na2O2的电子式误写成Na+[··]2-Na+,正确的应为
Na+[]2-Na+。
(8)复杂阳离子与简单阳离子混淆不清,如将NH的电子式直接写为NH,正确的应为。
2 下列化学用语书写正确的是( )
A.NH4Cl的电子式[HN,H]+Cl-
B.氮气的结构式N≡N
C.氯化氢分子的形成过程可用电子式表示:
H+―→H+[]-
D.重水的化学式为H2O(或D2O)
[批注点拨]
[解析] Cl-没有表示出最外层电子,故A错误;结构式应省略未成键电子,故B错误;HCl属于共价化合物,故C错误;氘的中子数为1,质量数为2,故D正确。
[答案] D
[练3] 下列电子式的表述正确的是( )
A.HClO的电子式为H
B.SCl2的电子式为
C.用电子式表示HCl的形成过程为H×+―→H+[]-
D.已知OH-每个原子都达到稳定结构,则其电子式为[H]-
答案 D
解析 A项,HClO是共价化合物,Cl原子的最外层有7个电子,O原子的最外层有6个电子,要达到稳定结构,Cl需形成1个共价键,O需形成2个共价键,故HClO的电子式为H;B项,S原子的最外层有6个电子,Cl原子的最外层有7个电子,它们之间形成2个共价键从而达到8电子稳定结构,故其电子式为
;C项,HCl为共价化合物,其正确的电子式为H。
[练4] 下面是中学化学实验中经常进行的操作,请将对应序号填在横线上。
①碘的升华 ②加热熔化氢氧化钠 ③食盐溶解于水④氯化氢溶解于水 ⑤氧气溶解于水 ⑥过氧化钠溶解于水
其中没有发生化学键断裂的是________;
只发生离子键断裂的是________;
只发生共价键断裂的是________;
既发生了离子键断裂,又发生共价键断裂的是________。
答案 ①⑤ ②③ ④ ⑥
解析 ①中只破坏分子间作用力,化学键没有被破坏;②中只破坏离子键;③只破坏离子键;④破坏了共价键;⑤没有化学键的断裂;⑥中发生了化学反应,既有化学键(离子键和共价键)的断裂,又有化学键的形成。
方法规律
(1)化学变化中一定有化学键的断裂与形成,但化学键被破坏的变化,不一定是化学变化,如NaCl、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。
(2)用电子式表示共价化合物形成过程的要点
用电子式表示共价化合物分子的形成过程时,中间用“―→”连接,右边相同原子不能合并。
不用弧线箭头表示电子转移情况,所得物质的电子式不标所带电荷情况。
如:
用电子式表示HCl的形成过程
H+―→H。
本章归纳总结
1.原子间通过共用电子对形成的相互作用称为共价键,共价键又分为极性共价键和非极性共价键。
2.以共用电子对形成分子的化合物称为共价化合物。
常见的共价化合物包括非金属氢化物、非金属氧化
物、所有的酸等。
3.化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。
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1.下列有关化学键的叙述中正确的是( )
A.化学键只存在于分子之间
B.化学键只存在于离子之间
C.化学键是相邻原子或离子之间强烈的相互作用
D.化学键是相邻分子之间强烈的相互作用
答案 C
解析 化学键不仅存在于原子之间,还存在于离子之间,而分子之间的作用力不是化学键。
2.H2O2中不存在的化学键类型是( )
A.极性键B.非极性键
C.离子键D.共价键
答案 C
解析 形成离子键时,成键微粒中要么含有金属离子,要么含有NH,故H2O2中不存在离子键。
H2O2的电子式为HH,氧原子之间形成的是非极性键,氢原子与氧原子之间形成的是极性键,C错误。
3.氢元素与其他元素形成的二元化合物称为氢化物,下面关于氢化物的叙述正确的是( )
A.一个H2O分子所含的电子数为8
B.NH3的结构式为
C.HCl的电子式为H[]-
D.热稳定性:
HCl>HF
答案 B
解析 一个H2O分子中含有10个电子,A选项错误;HCl为共价化合物,其电子式为H,C选项错误;非金属性越强其氢化物越稳定,故稳定性HF>HCl,D选项错误。
4.能证明氯化氢是共价化合物的现象是( )
A.HCl极易溶于水
B.液态HCl不能导电
C.HCl在水溶液中完全电离
D.HCl是无色有刺激性气味的气体
答案 B
解析 液态HCl不能导电说明没有自由移动的离子存在,故H原子和Cl原子之间的相互作用是共价键,因此HCl为共价化合物。
5.下列数字代表各元素的原子序数,则各组中相应的元素能形成XY2型共价化合物的是( )
A.3和8B.1和16
C.12和17D.6和16
答案 D
解析 题干要求有两点:
一是形成XY2型;二是形成的是共价化合物。
A、B、C、D分别可形成Li2O(X2Y型离子化合物)、H2S(X2Y型共价化合物)、MgCl2(XY2型离子化合物)、CS2(XY2型共价化合物)。
6.下列变化过程中,无化学键断裂或生成的是( )
A.石墨转化为金刚石B.KCl晶体溶于水
C.蔗糖熔化D.H2SO4溶于水
答案 C
解析 石墨转化为金刚石是化学变化,化学变化一定有化学键断裂和生成;KCl是离子化合物,晶体溶于水时离子键破坏;蔗糖熔化时破坏的是分子间作用力;H2SO4是共价化合物,且是电解质,溶于水时破坏共价键,故选C。
7.
(1)用电子式表示共价分子:
H2________,N2________,CO2__________,H2O____________。
(2)用电子式表示下列共价分子的形成过程。
H2:
__________________________;
N2:
__________________________;
H2O:
________________________。
答案
(1)HH N⋮⋮N ··C·· HH
(2)H+H―→HH
+―→N⋮⋮N
H++H―→HH
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