4.3.2共价键 导学案 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

4.3.2共价键 【课程目标】　 1.了解共价键、极性键、非极性键的概念，会用电子式表示共价键的形成过程。 2．会识别判断共价化合物，熟知分子结构的不同表示方法。 3．理解化学键的概念及化学反应的本质，培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。 夯基提能·一遍过>>>自学·探究.提升 知识点一　共价键与共价化合物　 1．从微观角度认识共价键的形成过程 【师说·助学1】　画出氯原子的结构示意图。探究Cl2分子的形成过程，并用电子式表示之。 【师说·助学2】　从原子结构的角度分析，氢原子和氯原子是怎样形成HCl分子的。用电子式表示其形成过程。并对比Cl2的形成过程，思考共价键形成后，成键原子一般处于什么状态。 【师说·助学3】　根据电子式，分析Cl2和HCl分子中共用电子对有无偏向问题。并思考成键原子化合价的确定方法。 2．共价键 (1)概念：原子间通过____________所形成的相互作用。 (2)成键三要素 (3)分类： 3．共价化合物 (1)定义：以____________形成分子的化合物。多数共价化合物是由分子构成的，少数共价化合物是由原子通过共价键直接(不形成分子)构成，如SiO2 (2)与物质类别的关系 即学即练 1．正误判断，错误的说明原因。 (1)非金属元素只能形成共价键：________________________________。 (2)只含共价键的化合物一定是共价化合物：________________________________。 (3)稀有气体分子中一定存在共价键：________________________________。 2．下列元素最易形成共价键的是(　　) A．Na　　B．Mg C．Al　　D．Si 3．[2024·广东肇庆高一期末]研究化学键有助于人们理解物质的某些性质，下列物质既含离子键又含共价键的是(　　) A．CaCl2　　B．CO2 C．H2SO4　　D．K2O2 知识点二　共价分子的表示方法 1．分子结构的测定方法：________________。 2．常见单质的电子式与结构式 在化学上，常用一根短线“—”表示1对共用电子的图示叫做结构式。 分子 H2 N2 Cl2 电子式 ________ __________ __________ 结构式 ________ ________ ________ 3.常见化合物的电子式、结构式和空间结构 分子 H2O CO2 CH4 电子式 ________ ________ ________ 结构式 ____________ ____________ ____________ 空间 结构 ________ ________ ____________ 即学即练 1．正误判断，错误的说明原因。 (1)HCl、BF3和CO2分子中各原子都满足8电子稳定结构：________________。 (2)N2和CO2的电子式分别为∶N∶∶∶N∶和∶∶∶∶：________________。 的结构式可表示为：_____________________________。 2．写出下列微粒或物质的电子式 (1)OH－：________________； (2)NaOH：________________。 3．根据已知结构写出下列物质的电子式 (1)H—O—Cl：________________； (2)H2O2：________________。 4．用电子式表示分子的形成过程。 (1)H2：__________________________________________________； (2)NH3：_________________________________________________； 知识点三　化学键与分子间作用力 1．化学键 (1)概念：相邻的原子之间________的相互作用。 (2)分类 (3)化学反应的本质从微观角度认识化学反应：旧化学键断裂和新化学键形成的过程。二者缺一不可 【师说·助学1】　H2和Cl2反应生成HCl分子的过程中，化学键发生了哪些变化？试用流程图表示之。 2．分子间作用力 (1)氢键不是化学键，通常把氢键看作是一种________的分子间作用力。氢键比化学键________，比范德华力________。 (2)分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点________，水分子间的氢键可使其密度在固态时________液态时的密度。 【师说·助学2】　“因为H2O分子间存在氢键，故H2O的稳定性强于H2S”这句话对吗？为什么？ 即学即练 1．正误判断，错误的说明原因。 (1)NaHSO4中含有离子键、极性共价键与非极性共价键：________________________________________________________________________。 (2)化学键既可存在于分子内的原子间，又可存在于分子之间：________________________________________________________________________。 (3)氢键是一种特殊的化学键：________________________________________________________________________。 (4)稀有气体中不存在化学键：________________________________________________________________________。 2．关于氢键及范德华力，下列说法正确的是(　　) A．氢键比范德华力强，所以它属于化学键 B．分子间形成的氢键使物质的熔、沸点升高 C．沸点：HI>HBr>HCl>HF D．H2O是一种稳定的化合物，这是由H2O之间形成氢键所致 素养落实·重拓展>>合作·探究.分享 　 题型一 化学键类型的判断 例1 [2024·辽宁朝阳高一期末]研究化学键有助于人们理解物质的某些性质。下列各组物质中，化学键类型完全相同的是(　　) A．O2和MgCl2 B．HCl和Na2O2 C．CH4和NaOH D．CO2和H2O 【归纳总结】　离子键和共价键的比较 离子键 共价键 概念 带相反电荷离子之间的相互作用 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 成键微粒 阴离子、阳离子 原子 成键元素 活泼金属元素的原子与活泼非金属元素的原子之间成键一般形成离子键 非金属元素的两个原子之间形成共价键 状元随笔　判断化学键类型时的注意事项 (1)金属元素与非金属元素之间也可形成共价键，如AlCl3。 (2)完全由非金属形成的化合物中可能存在离子键，如NH4Cl等含的盐中。 【变式演练】 1．[2024·浙江宁波高一上期末]下列物质中，既存在离子键又存在共价键的是(　　) A．MgCl2 B．CO2 C．NaOH D．Na2O 2．[2024·河北邢台高一检测]下列物质中含有非极性共价键的是(　　) A．H2S B．CaF2 C．H2O2 D．CO2 题型二 离子化合物、共价化合物的判断 例2 [2024·浙江宁波高一期末]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 MgCl2 CO2 H2O2 NaOH 化学键类型 离子键、共价键 共价键 离子键 离子键 化合物类型 离子化合物 共价化合物 离子化合物 离子化合物 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)根据熔融状态下能否导电判断 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。 【变式演练】 3．[2024·石家庄高一检测]在下列物质中，含有非极性键的离子化合物是(　　) A．Mg3N2 B．Na2O2 C．CaCl2 D．H2O2 4．[2024·黑龙江双鸭山高一检测]下列说法正确的是(　　) A．由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物 B．某物质在熔融态时能导电，该物质一定是离子化合物 C．离子化合物中可能含有共价键，共价化合物中一定不含有离子键 D．一般来说，对于组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，所以HF、HCl、HBr、HI的沸点依次升高 题型三 8电子稳定结构的判断 8电子稳定结构的判断方法 (1)经验规律法 凡符合最外层电子数＋|化合价|＝8的皆为8电子结构(含非极性键的分子除外)。 (2)试写结构法 判断某化合物中的某元素最外层是否达到8电子稳定结构，应从其结构式或电子式结合原子最外层电子数进行判断，如①H2O，O原子最外层有6个电子，H2O中每个O原子又与两个H原子形成两个共价键，所以H2O中的O原子最外层有6＋2＝8个电子，但H2O中的H原子最外层有2个电子；②N2，N原子最外层有5个电子，N与N之间形成三个共价键，所以N2中的N原子最外层达到8电子稳定结构。 例3 下列物质中所有原子均满足最外层8电子稳定结构的化合物是(　　) A．PF5 B．P4(正四面体形) C．CCl4 D．NH3 【变式演练】 5．下列分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是(　　) A．BF3　　B．PCl5 C．HCl　　D．CF2Cl2 夯基提能·一遍过 知识点一 [师说·助学1]　答案：氯原子的结构示意图： ； ； 其形成过程为∶∶―→∶∶∶。 [师说·助学2]　答案：氢原子和氯原子各提供一个电子，氢原子和氯原子间形成1对共用电子，都达到稳定结构；H∶―→H∶∶；成键原子一般都达到稳定结构。 [师说·助学3]　答案：Cl2分子中，由同种原子(Cl)形成的1对共用电子，位于成键的原子中间，成键原子不显电性；HCl分子中，由不同种原子(H、Cl)形成的1对共用电子，由于Cl原子得电子能力比H强，共用电子对偏向Cl原子，Cl原子显－1价，H原子显＋1价。 2．(1)共用电子对　(2)原子　静电作用　非金属 3．(1)共用电子对 即学即练 1．答案：(1)错误。全部由非金属元素组成的NH4Cl中存在离子键。 (2)正确。 (3)错误。稀有气体分子中不存在共价键。 2．答案：D 3．解析：CaCl2中只含有离子键，CO2与H2SO4中只含有共价键，K2O2中既含有离子键又含有共价键。 答案：D 知识点二 1．X射线衍射法 2．HH　∶N⋮⋮N∶　∶∶∶　H—H　N≡N　Cl—Cl 3． 　 　 　O===C===O　 　V形　直线形　正四面体形 即学即练 1．答案：(1)错误。HCl中H原子满足2电子稳定结构，BF3分子中B原子为6电子结构。 (2)错误。N2和CO2的电子式分别为∶N⋮⋮N∶和∶C∶。 (3)正确。 2．答案：(1)[∶∶H]－　(2)Na＋[∶∶H]－ 3．答案：(1)H∶∶∶　(2)H∶ H 4．答案：(1) (2) 知识点三 1．(1)强烈　(2)离子键　共价键　 [师说·助学1]　答案： 2．（1）较强　弱　强　（2）升高　小于 [师说·助学2]　答案：不对。氢键属于分子间作用力，只影响物质的熔、沸点等物理性质，而H2O的稳定性是由H—O键稳定性决定的，H2O的稳定性强于H2S与H2O分子间存在氢键无关。 即学即练 1．答案：（1）错误。NaHSO4中不含非极性共价键。 （2）错误。化学键不存在于分子之间。 （3）错误。氢键是一种特殊的分子间作用力。 （4）正确。 2．解析：氢键属于分子间作用力，不属于化学键，A错误；若分子间含有氢键，则固体熔化或液体汽化时除克服范德华力外，还需要破坏氢键，所以分子间形成的氢键会使物质的熔、沸点都升高，B正确；第ⅦA族元素的简单气态氢化物中，氟化氢分子间存在氢键，沸点较高，其他元素氢化物分子间只有范德华力，一般相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点越高，因此沸点HF>HI>HBr>HCl，C错误；H2O的化学性质稳定是因为分子内的氢氧键比较稳定，与分子间形成氢键无关，D错误。 答案：B 素养落实·重拓展 例1　解析：O2中只含有非极性共价键，MgCl2中只含有离子键，二者化学键类型不相同，A不符合题意；HCl中只含极性共价键，Na2O2既有非极性共价键又含有离子键，二者化学键类型不相同，B不符合题意；CH4只含有极性共价键，NaOH既含有极性共价键又含有离子键，二者化学键类型不完全相同，C不符合题意；CO2和H2O都只含极性共价键，D符合题意。 答案：D 变式演练 1．解析：MgCl2只含离子键，故A不符合题意；CO2只含共价键，故B不符合题意；NaOH既存在离子键又存在共价键，故C符合题意；Na2O只含离子键，故D不符合题意。 答案：C 2．解析：H2S中只含H—S极性键，A错误；CaF2中只含离子键，B错误；H2O2中含O—O非极性键，C正确；CO2中只含C===O极性键，D错误。 答案：C 例2　解析：氯化镁中镁离子和氯离子之间只存在离子键，不存在共价键，属于离子化合物，A错误；二氧化碳分子中C、O原子之间只存在共价键，属于共价化合物，B正确；H2O2分子中H、O原子之间和O、O原子之间均只存在共价键，属于共价化合物，C错误；NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键，O、H原子之间存在共价键，属于离子化合物，D错误。 答案：B 变式演练 3．解析：Mg3N2是只含有离子键无共价键的离子化合物，选项A错误；Na2O2中Na＋和之间以离子键结合，中含有O－O非极性共价键，属于离子化合物，选项B正确；CaCl2是只含有离子键无共价键的离子化合物，选项C错误；H2O2中含有H－O极性键和O－O非极性键，属于共价化合物，选项D错误。 答案：B 4．解析：由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物，如NH4Cl为离子化合物，A不正确；某物质在熔融态时能导电，有可能是离子化合物，也有可能是金属，金属不是离子化合物，B不正确；离子化合物中可能含有共价键，如NaOH，有离子键的化合物一定是离子化合物，共价化合物中一定不含有离子键，C正确；一般来说，对于不形成氢键、组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，但HF能形成分子间的氢键，所以HF的沸点比HI还高，但HCl、HBr、HI的沸点依次升高，D不正确。 答案：C 例3　解析：判断原子满足最外层8电子结构的方法为：最外层电子数＋|化合价|＝8，故A、D项错误；P4为单质，而非化合物，故B项错误；C项中5个原子最外层均为8电子稳定结构，C项正确。 答案：C 变式演练 5．解析：BF3中的B原子的族序数＋|化合价|＝3＋3＝6，所以不满足所有原子最外层为8电子结构，A错误；PCl5中的P原子的族序数＋|化合价|＝5＋5＝10，所以不满足所有原子最外层为8电子结构，B错误；HCl分子中H原子最外层满足2电子结构，C错误；CF2Cl2中，C原子的族序数＋|化合价|＝4＋4＝8，F和Cl原子的族序数＋|化合价|＝7＋1＝8，所以满足所有原子最外层为8电子结构，D正确。 答案：D 学科网（北京）股份有限公司 $$