内容正文:
第20讲 “揭秘”微观粒子作用力
01易错聚焦 03易错知识梳理
02易错辨析 04易错精练
易错· 聚焦
易错1:化学键
1.认为有化学键破坏的变化一定是化学变化,如HCl溶于水破坏共价键是物理变化。
2.认为物质在熔化时都破坏化学键,如HCl、S等熔化时不破坏化学键。
3.认为物质中均含化学键,如稀有气体中不含化学键。
4.认为只含非金属元素的化合物不存在离子键,如NH4NO3中存在离子键。
5.认为金属与非金属之间不能形成共价键,如AlCl3中存在共价键。
6.认为离子化合物中不存在共价键,如NaOH中存在共价键。
7.认为共价化合物中存在离子键,根据离子化合物定义若含离子键一定是离子化合物。
易错2:物质的溶解或熔化和化学键变化关系
1.离子化合物的溶解或熔化过程
离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏。
2.共价化合物的溶解过程
①有些共价化合物溶于水后,能与水反应,发生电离,其分子内共价键被破坏,如CO2和SO2等。
②有些共价化合物溶于水后,发生电离,其分子内的共价键被破坏,如HCl、H2SO4等。
③某些共价化合物溶于水后,其分子内的化学键不被破坏,如蔗糖(C12H22O11)、乙醇(C2H5OH)等。
3.单质的溶解过程
某些活泼的非金属单质溶于水后,能与水反应,其分子内的共价键被破坏,如Cl2、F2等。
易错3:化学键对物质性质影响
1.对物质物理性质的影响
金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质的硬度大、熔点高,就是因为其中的共价键很强,破坏时需消耗很多的能量。NaCl等部分离子化合物中也有很强的离子键,故其熔点也较高。
2.对物质化学性质的影响
N2分子中有很强的共价键,故在通常状况下,N2很稳定,H2S、HI等分子中的共价键较弱,故它们受热时易分解。
易错4:化学键概念是非判断
1.离子键中的“静电作用”既包括静电吸引力又包括静电排斥力。
2.由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键,如AlCl3中Al—Cl键为共价键。
3.非金属元素的两个原子之间一定形成共价键,但只由非金属元素形成的含有原子团的某些物质中也可能存在离子键,如NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO3等。
4.化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,只有化学键的断裂不一定是化学变化,如熔融NaCl、粉碎石灰石等。
5.强碱、绝大多数盐、活泼金属氧化物及其过氧化物中存在离子键,这些物质都为离子化合物。
6.离子化合物溶于水或熔化后均电离出自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏;共价化合物在熔融条件下不电离,所以,熔融状态时能导电的化合物一定是离子化合物。
7.不是所有物质中都存在化学键,如稀有气体分子是单原子分子,分子中无化学键;除稀有气体外,非金属单质只有共价键。
8.熔化时导电的化合物一定是离子化合物;溶解时导电,不能判别。
易错·辨析
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力。( )
(2)非金属元素组成的化合物中只含共价键。( )
(3)原子最外层只有一个电子的元素跟卤素结合时,所形成的化学键一定是离子键。( )
(4)所有的物质中均含化学键,因此有化学键断裂的一定是化学变化。( )
(5)ⅠA族与ⅦA族元素间可形成共价化合物或离子化合物。( )
(6)不同元素的原子构成的分子只含极性共价键。( )
(7)由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化学键都是离子键。( )
(8)在水溶液中能导电的化合物一定是离子化合物。( )
(9)含有离子键的化合物中,一个阴离子可同时与几个阳离子形成静电作用。( )
(10)NH4Br的电子式:。( )
(11)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键,但多个原子间也可能形成离子键。( )
(12)ⅠA族元素与ⅢA族元素形成的化学键一定是离子键。( )
(13)1 mol KHSO4加热熔化可电离出2NA阳离子。( )
(14)共价化合物溶于水,分子内共价键被破坏,单质溶于水,分子内共价键不被破坏。( )
(15)分子内共价键越强,分子越稳定,其熔、沸点也越高。( )
(16)由非金属元素组成的化合物中可能含有离子键。( )
(17)不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键。( )
(18)H2O的稳定性大于H2S,是因为水分子间存在氢键。( )
(19)F2、Cl2、 Br2、I2的熔沸点逐渐升高,是因为分子间作用力越来越大。( )
(20)HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱,其熔沸点逐渐升高。( )
(21)1 mol KHSO4加热熔化可电离出2NA个阳离子 ( )
(22)共价化合物溶于水,分子内共价键被破坏,单质溶于水,分子内共价键不被破坏 ( )
(23)共价化合物熔点都低于离子化合物 ( )
(24)分子内共价键越强,分子越稳定,其熔、沸点也越高 ( )
(25)含有阳离子的化合物一定含有阴离子 ( )
(26)含有离子键的物质不可能是单质 ( )
2.金属元素和非金属元素一定形成离子键吗?
3.非金属元素之间只形成共价键吗?
4.①NaOH熔化,②HCl溶于水,③碘升华,④冰熔化破坏的作用力各是什么?
5.有化学键断裂的变化一定是化学变化吗?举例说明。
6.氢键属于化学键吗?范德华力、氢键、化学键三者的强弱关系如何?
7.(1)所有物质中都存在化学键吗?
(2)有化学键的断裂或生成就一定是化学反应吗?
8.(1)形成离子键的静电作用指的是阴、阳离子间的静电吸引吗?
(2)形成离子键的元素一定是金属元素和非金属元素吗?仅由非金属元素组成的物质中一定不含离子键吗?
9.共价键仅存在于共价化合物中吗?
10.水分子内H与O之间能形成氢键吗?
11.水的沸点高是氢键所致吗?水的热稳定性也是氢键所致吗?
12.所有物质都能用电子式表示其组成吗?
易错·知识梳理
一、化学键
1.化学键的定义及分类
化
学
键
离子键
共价键
金属键
相邻的原子间的强烈的相互作用
分类
定义
极性键
非极性键
2.化学反应的本质:反应物的旧化学键断裂与生成物的新化学键形成。
二、离子键
离
子
键
定义
用电子式表示:如NaCl:Na+[]-。
成键
元素
表示
方式
成键
微粒
通常为活泼金属元素与活泼的非金属元素。
特例:AlCl3中Al—Cl键为共价键。
阴、阳离子
带相反电荷离子之间的相互作用
三、共价键
共价
键
定义
用电子式表示:如N2:N⋮⋮N。
用结构式表示:如H2O:H—O—H
成键
元素
表示
方式
成键
微粒
通常是不活泼金属元素与非金属元素或非金属元素与非金属元素。
原子
原子间通过共用电子对所形成的相互作用
四、共价键分类:
共价键
极性键:共用电子对有偏向;如:HH
非极性键:共用电子对不偏向任何原子;
如:︰N⋮⋮N︰
五、电子式
1.定义:
在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子。
2.电子式的书写
电
子
式
的
书
写
分别画出阴、阳离子的电
子式,同种离子不相邻
书写时将共用电子对画在
两原子之间,每个原子的
未成键电子也就画出
将得到的电子也都标在元素符
号周围,并将符号用“[ ]”括上,
右上角标出所带的电荷数
金属阳离子的电子
式就是其离子符号
把原子的最外层电子全
部排列在元素符号周围
共价化合
物或单质
离子
化合物
非金属
阴离子
金属
阳离子
原子
3.用电子式表示化合物的形成过程:
(1)离子化合物:左边是原子的电子式,右边是离子化合物的电子式,中间用“―→”连接,相同的原子或离子不合并。
如:CaCl2: ;
(2)共价化合物:左边是原子的电子式,右边是共价化合物的电子式,中间用“―→”连接。
如CH4:
六、离子化合物与共价化合物的比较
项目
离子化合物
共价化合物
概念
含有离子键的化合物
只含有共价键的化合物
构成微粒
阴、阳离子
分子或原子
化学键
类型
一定含有离子键,可能含有共价键
只含有共价
与物质类
别的关系
①强碱
②绝大多数盐
③活泼金属氧化物
①含氧酸 ②弱碱
③气态氢化物④非金属氧化物
⑤极少数盐 ⑥绝大多数有机物
七、离子化合物和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
大多数金属氧化物、强碱和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、有机物(有机盐除外)属于共价化合物。
3.根据化合物的性质来判断
一般熔点、沸点较低的化合物是共价化合物。
4.根据实验看化合物是否导电来判断
熔融状态下能导电的化合物是离子化合物,如NaCl;熔融状态下不能导电的化合物是共价化合物,如HCl。
八、化学键类型与物质类别的判断
1.只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物,如SiO2、HCl、CH4等。
2.只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质,如Cl2、P4、金刚石等。
3.既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成,如H2O2、C2H4等。
4.只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如Na2S、CaCl2、NaCl等。
5.既有离子键又有极性共价键的物质,如NaOH、K2SO4等;既有离子键又有非极性共价键的物质,如Na2O2等。
6.仅由非金属元素形成的离子化合物,如NH4Cl、NH4NO3等。
7.金属元素和非金属元素间可能存在共价键,如AlCl3等。
8.稀有气体中没有化学键。
九、化学键对物质性质的影响
1.对物理性质的影响
(1)金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高,就是因为其中的共价键很强,破坏时需消耗很多的能量。
(2)NaCl等部分离子化合物,也有很强的离子键,故熔点也较高。
2.对化学性质的影响
(1)N2分子中有很强的共价键,故在通常状况下,N2性质很稳定。
(2)H2S、HI等分子中的共价键较弱,故它们受热时易分解。
十、物质熔化、溶解时化学键的变化
1.离子化合物的溶解或熔化过程
离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏。
2.共价化合物的溶解过程
(1)有些共价化合物溶于水后,能与水反应,其分子内共价键被破坏,如CO2和SO2等。
(2)有些共价化合物溶于水后,与水分子作用形成水合离子,从而发生电离,形成阴、阳离子,其分子内的共价键被破坏,如HCl、H2SO4等。
(3)某些共价化合物溶于水后,其分子内的共价键不被破坏,如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。
3.单质的溶解过程
某些活泼的非金属单质溶于水后,能与水反应,其分子内的共价键破坏,如Cl2、F2等。
十一、分子间作用力
1.定义:把分子聚集在一起的作用力,又称范德华力。
2.特点
(1)分子间作用力比化学键弱得多,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。
(2)分子间作用力存在于由共价键形成的多数共价化合物分子和绝大多数气态、液态、固态非金属单质分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质,微粒之间不存在分子间作用力。
3.变化规律
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、沸点也越高。例如熔、沸点:I2>Br2>Cl2>F2。
十二、氢键
1.定义:分子间存在的一种比范德华力稍强的相互作用,但比化学键弱。
2.形成条件:除H外,形成氢键的原子通常N、O、F。
3.存在:氢键存在广泛,如蛋白质分子、醇、羧酸分子、H2O、NH3、HF等分子之间。分子间氢键会使物质的熔点和沸点升高。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。
4.氢键不属于化学键,其强度比化学键得多,但它比分子间作用力稍强,通常把氢键看作是一种较强的分子间作用力。有氢键的物质,分子间也有范德华力,但有范德华力的物质分子间不一定有氢键。
十三、化学键、分子间作用力和氢键的对比
相互作用
化学键
分子间作用力
氢键
存在范围
分子内相邻原子(离子)之间
分子之间
含H—F、O—H、N—H键的分子之间
作用力
比较
强
很弱
比化学键弱,比分子间作用力强
影响范围
物质的物理性质及化学性质
物质的物理性质
物质的物理性质
对物质性
质的影响
①离子键:成键离子半径越小、离子所带电荷越多,离子键越强,离子化合物的熔、沸点越高;②共价键:原子半径越小,共用电子对越多,共价键越强,单质或化合物的稳定性越强
①影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质;②组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增大,物质的熔、沸点逐渐升高
分子间氢键的存在使物质的熔、沸点升高,在水中的溶解度增大,如熔、沸点:H2O>H2S,HF>HCl;乙醇与水混溶
易错·精练
1.下列物质中,含有离子键的是
A.O2 B.H2O C.HCl D.NaOH
2.下列化学用语或表述正确的是
A.生石膏的化学式: B.的电子式:
C.的结构式: D.中的共价键类型:非极性键
3.下列各组化合物中,所含化学键类型完全相同的是
A.和 B.和
C.和MgO D.HClO和NaOH
4.下列物质既含有离子键,又含有非极性共价键的是
A. B. C. D.NaOH
5.下列物质中,只含有共价键的是
A. B. C. D.
6.下列说法正确的是
A.和都属于离子化合物且化学键完全相同
B.分子中每个原子电子层都具有8电子稳定结构
C.溶于水时只破坏了离子键
D.碘升华时都需要破坏共价键
7.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
物质
A.
B.
C.
D.KOH
所含化学键类型
离子键、非极性共价键
极性共价键
极性共价键
离子键、极性共价键
所属化合物类型
离子化合物
共价化合物
共价化合物
共价化合物
A.A B.B C.C D.D
8.下列关于化学键的说法正确的是
①离子键是阴阳离子间的静电吸引作用
②共价化合物一定含共价键,也可能含离子键
③离子化合物一定含离子键,也可能含极性键或非极性键
④熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物
⑤第ⅠA族和第ⅦA族原子化合时,一定生成离子键
⑥化学键通常指的是相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用
⑦粉碎NaCl颗粒的过程中,破坏了离子键
A.①③④⑤ B.③④⑥⑦ C.③④⑤⑥ D.③④⑦
9.下列说法正确的是
A.属于离子化合物
B.金属元素与非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
C.分子中所有的原子均满足最外层8电子稳定结构
D.中阴、阳离子的个数比是1:2,熔化时破坏的是离子键和共价键
10.有关晶体和微粒间作用力的说法不正确的是
A.干冰是共价分子,其升华破坏了共价键
B.冰是分子晶体,加热气化过程中不破坏化学键
C.氯化钠是离子晶体,加热气化过程中破坏了离子键
D.二氧化硅属于共价化合物,其熔化破坏了共价键
11.下列物质中含有共价键、范德华力和氢键的是
A.碘 B.氢氧化钠 C.液态氦 D.冰水
12.下列有关化学键说法正确的是
A.化学键是一种作用力,所有的物质都通过化学键形成
B.金属原子和非金属原子间可能形成共价键,非金属元素间也能够形成离子键
C.液态HCl吸热变成HCl气体的过程中有极性键断裂
D.硫酸溶于水完全电离成H+和SO,说明硫酸分子由H+和SO组成
13.下列有关说法不正确的是
A.溶于水中既破坏了离子键又破坏了共价键
B.溶液都能导电,说明它们都是离子化合物
C.由于冰中水分子间以氢键结合排列成规则的晶体,所以冰的密度比水小
D.分子中各原子都满足8电子稳定结构
14.下列关于化学键和分子间作用力的说法中正确的个数是
①含有金属元素的化合物一定是离子化合物
②第IA族和第VIIA族原子化合时,一定形成离子键
③由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物
④物质中一定存在化学键
⑤冰的密度比水小,是因为水分子之间存在氢键
⑥CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力的改变
⑦纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
15.下列过程中,共价键被破坏的是
①溶于水;②溴蒸气被木炭吸附;③酒精溶于水;④气体溶于水;⑤碘升华;⑥受热分解;⑦氢氧化钠熔化;⑧溶于水
A.④⑥⑦ B.④⑤⑧ C.②⑤③ D.①④⑥
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第20讲 “揭秘”微观粒子作用力
01易错聚焦 03易错知识梳理
02易错辨析 04易错精练
易错· 聚焦
易错1:化学键
1.认为有化学键破坏的变化一定是化学变化,如HCl溶于水破坏共价键是物理变化。
2.认为物质在熔化时都破坏化学键,如HCl、S等熔化时不破坏化学键。
3.认为物质中均含化学键,如稀有气体中不含化学键。
4.认为只含非金属元素的化合物不存在离子键,如NH4NO3中存在离子键。
5.认为金属与非金属之间不能形成共价键,如AlCl3中存在共价键。
6.认为离子化合物中不存在共价键,如NaOH中存在共价键。
7.认为共价化合物中存在离子键,根据离子化合物定义若含离子键一定是离子化合物。
易错2:物质的溶解或熔化和化学键变化关系
1.离子化合物的溶解或熔化过程
离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏。
2.共价化合物的溶解过程
①有些共价化合物溶于水后,能与水反应,发生电离,其分子内共价键被破坏,如CO2和SO2等。
②有些共价化合物溶于水后,发生电离,其分子内的共价键被破坏,如HCl、H2SO4等。
③某些共价化合物溶于水后,其分子内的化学键不被破坏,如蔗糖(C12H22O11)、乙醇(C2H5OH)等。
3.单质的溶解过程
某些活泼的非金属单质溶于水后,能与水反应,其分子内的共价键被破坏,如Cl2、F2等。
易错3:化学键对物质性质影响
1.对物质物理性质的影响
金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质的硬度大、熔点高,就是因为其中的共价键很强,破坏时需消耗很多的能量。NaCl等部分离子化合物中也有很强的离子键,故其熔点也较高。
2.对物质化学性质的影响
N2分子中有很强的共价键,故在通常状况下,N2很稳定,H2S、HI等分子中的共价键较弱,故它们受热时易分解。
易错4:化学键概念是非判断
1.离子键中的“静电作用”既包括静电吸引力又包括静电排斥力。
2.由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键,如AlCl3中Al—Cl键为共价键。
3.非金属元素的两个原子之间一定形成共价键,但只由非金属元素形成的含有原子团的某些物质中也可能存在离子键,如NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO3等。
4.化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,只有化学键的断裂不一定是化学变化,如熔融NaCl、粉碎石灰石等。
5.强碱、绝大多数盐、活泼金属氧化物及其过氧化物中存在离子键,这些物质都为离子化合物。
6.离子化合物溶于水或熔化后均电离出自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏;共价化合物在熔融条件下不电离,所以,熔融状态时能导电的化合物一定是离子化合物。
7.不是所有物质中都存在化学键,如稀有气体分子是单原子分子,分子中无化学键;除稀有气体外,非金属单质只有共价键。
8.熔化时导电的化合物一定是离子化合物;溶解时导电,不能判别。
易错·辨析
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力。( )
(2)非金属元素组成的化合物中只含共价键。( )
(3)原子最外层只有一个电子的元素跟卤素结合时,所形成的化学键一定是离子键。( )
(4)所有的物质中均含化学键,因此有化学键断裂的一定是化学变化。( )
(5)ⅠA族与ⅦA族元素间可形成共价化合物或离子化合物。( )
(6)不同元素的原子构成的分子只含极性共价键。( )
(7)由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化学键都是离子键。( )
(8)在水溶液中能导电的化合物一定是离子化合物。( )
(9)含有离子键的化合物中,一个阴离子可同时与几个阳离子形成静电作用。( )
(10)NH4Br的电子式:。( )
(11)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键,但多个原子间也可能形成离子键。( )
(12)ⅠA族元素与ⅢA族元素形成的化学键一定是离子键。( )
(13)1 mol KHSO4加热熔化可电离出2NA阳离子。( )
(14)共价化合物溶于水,分子内共价键被破坏,单质溶于水,分子内共价键不被破坏。( )
(15)分子内共价键越强,分子越稳定,其熔、沸点也越高。( )
(16)由非金属元素组成的化合物中可能含有离子键。( )
(17)不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键。( )
(18)H2O的稳定性大于H2S,是因为水分子间存在氢键。( )
(19)F2、Cl2、 Br2、I2的熔沸点逐渐升高,是因为分子间作用力越来越大。( )
(20)HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱,其熔沸点逐渐升高。( )
(21)1 mol KHSO4加热熔化可电离出2NA个阳离子 ( )
(22)共价化合物溶于水,分子内共价键被破坏,单质溶于水,分子内共价键不被破坏 ( )
(23)共价化合物熔点都低于离子化合物 ( )
(24)分子内共价键越强,分子越稳定,其熔、沸点也越高 ( )
(25)含有阳离子的化合物一定含有阴离子 ( )
(26)含有离子键的物质不可能是单质 ( )
【答案】(1)(×)(2) (×)(3) (×)(4) (×)(5) (√)(6) (×)(7) (×)(8) (×)(9) (√)(10) (×)(11) (√)(12) (×)
(13) (×)(14) (×)(15) (×)(16) (√)(17) (×)(18) (×)(19) (√)(20) (×)(21) (×)(22) (×)(23) (×)(24) (×)(25) (×)
(26) (√)
2.金属元素和非金属元素一定形成离子键吗?
【解析】不一定。铝元素和氯元素形成的AlCl3中的化学键是共价键。
3.非金属元素之间只形成共价键吗?
【解析】不一定。NH4Cl中存在离子键。
4.①NaOH熔化,②HCl溶于水,③碘升华,④冰熔化破坏的作用力各是什么?
【解析】①离子键;②共价键;③分子间作用力;④氢键。
5.有化学键断裂的变化一定是化学变化吗?举例说明。
【解析】不一定。NaCl晶体加热熔化破坏离子键,没有新物质生成,不属于化学变化。
6.氢键属于化学键吗?范德华力、氢键、化学键三者的强弱关系如何?
【解析】氢键不属于化学键,应属于分子间作用力,范德华力<氢键<化学键 。
7.(1)所有物质中都存在化学键吗?
(2)有化学键的断裂或生成就一定是化学反应吗?
【解析】(1)不是,稀有气体中无化学键。
(2)不一定,如NaCl溶于水,属于物理变化,其中仅有离子键的断裂,而将NaCl蒸发结晶,Na+和Cl-重新形成离子键而成为晶体,也是物理变化,同理,NaCl熔化也是物理变化,其中仅有离子键断裂。
8.(1)形成离子键的静电作用指的是阴、阳离子间的静电吸引吗?
(2)形成离子键的元素一定是金属元素和非金属元素吗?仅由非金属元素组成的物质中一定不含离子键吗?
【解析】(1)有阴、阳离子间的静电吸引,也有原子核与原子核之间、电子与电子之间的相互排斥。
(2)都不一定,如铵盐全是非金属元素形成的。
9.共价键仅存在于共价化合物中吗?
【解析】不是,有些离子化合物如NaOH、Na2O2及NH4Cl等物质中皆存在共价键。
10.水分子内H与O之间能形成氢键吗?
【解析】氢键可看作一种分子间作用力,应存在于水分子之间,水分子内部的是H—O化学键。
11.水的沸点高是氢键所致吗?水的热稳定性也是氢键所致吗?
【解析】沸点高是由于水分子之间存在氢键,分子间作用力大,难于汽化,而稳定性是指H2O分子不易断裂成H、O原子,是由于分子内H、O原子之间较强的共价键所致。
12.所有物质都能用电子式表示其组成吗?
【解析】不是。如惰性气体。
易错·知识梳理
一、化学键
1.化学键的定义及分类
化
学
键
离子键
共价键
金属键
相邻的原子间的强烈的相互作用
分类
定义
极性键
非极性键
2.化学反应的本质:反应物的旧化学键断裂与生成物的新化学键形成。
二、离子键
离
子
键
定义
用电子式表示:如NaCl:Na+[]-。
成键
元素
表示
方式
成键
微粒
通常为活泼金属元素与活泼的非金属元素。
特例:AlCl3中Al—Cl键为共价键。
阴、阳离子
带相反电荷离子之间的相互作用
三、共价键
共价
键
定义
用电子式表示:如N2:N⋮⋮N。
用结构式表示:如H2O:H—O—H
成键
元素
表示
方式
成键
微粒
通常是不活泼金属元素与非金属元素或非金属元素与非金属元素。
原子
原子间通过共用电子对所形成的相互作用
四、共价键分类:
共价键
极性键:共用电子对有偏向;如:HH
非极性键:共用电子对不偏向任何原子;
如:︰N⋮⋮N︰
五、电子式
1.定义:
在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子。
2.电子式的书写
电
子
式
的
书
写
分别画出阴、阳离子的电
子式,同种离子不相邻
书写时将共用电子对画在
两原子之间,每个原子的
未成键电子也就画出
将得到的电子也都标在元素符
号周围,并将符号用“[ ]”括上,
右上角标出所带的电荷数
金属阳离子的电子
式就是其离子符号
把原子的最外层电子全
部排列在元素符号周围
共价化合
物或单质
离子
化合物
非金属
阴离子
金属
阳离子
原子
3.用电子式表示化合物的形成过程:
(1)离子化合物:左边是原子的电子式,右边是离子化合物的电子式,中间用“―→”连接,相同的原子或离子不合并。
如:CaCl2: ;
(2)共价化合物:左边是原子的电子式,右边是共价化合物的电子式,中间用“―→”连接。
如CH4:
六、离子化合物与共价化合物的比较
项目
离子化合物
共价化合物
概念
含有离子键的化合物
只含有共价键的化合物
构成微粒
阴、阳离子
分子或原子
化学键
类型
一定含有离子键,可能含有共价键
只含有共价
与物质类
别的关系
①强碱
②绝大多数盐
③活泼金属氧化物
①含氧酸 ②弱碱
③气态氢化物④非金属氧化物
⑤极少数盐 ⑥绝大多数有机物
七、离子化合物和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
大多数金属氧化物、强碱和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、有机物(有机盐除外)属于共价化合物。
3.根据化合物的性质来判断
一般熔点、沸点较低的化合物是共价化合物。
4.根据实验看化合物是否导电来判断
熔融状态下能导电的化合物是离子化合物,如NaCl;熔融状态下不能导电的化合物是共价化合物,如HCl。
八、化学键类型与物质类别的判断
1.只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物,如SiO2、HCl、CH4等。
2.只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质,如Cl2、P4、金刚石等。
3.既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成,如H2O2、C2H4等。
4.只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如Na2S、CaCl2、NaCl等。
5.既有离子键又有极性共价键的物质,如NaOH、K2SO4等;既有离子键又有非极性共价键的物质,如Na2O2等。
6.仅由非金属元素形成的离子化合物,如NH4Cl、NH4NO3等。
7.金属元素和非金属元素间可能存在共价键,如AlCl3等。
8.稀有气体中没有化学键。
九、化学键对物质性质的影响
1.对物理性质的影响
(1)金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高,就是因为其中的共价键很强,破坏时需消耗很多的能量。
(2)NaCl等部分离子化合物,也有很强的离子键,故熔点也较高。
2.对化学性质的影响
(1)N2分子中有很强的共价键,故在通常状况下,N2性质很稳定。
(2)H2S、HI等分子中的共价键较弱,故它们受热时易分解。
十、物质熔化、溶解时化学键的变化
1.离子化合物的溶解或熔化过程
离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏。
2.共价化合物的溶解过程
(1)有些共价化合物溶于水后,能与水反应,其分子内共价键被破坏,如CO2和SO2等。
(2)有些共价化合物溶于水后,与水分子作用形成水合离子,从而发生电离,形成阴、阳离子,其分子内的共价键被破坏,如HCl、H2SO4等。
(3)某些共价化合物溶于水后,其分子内的共价键不被破坏,如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。
3.单质的溶解过程
某些活泼的非金属单质溶于水后,能与水反应,其分子内的共价键破坏,如Cl2、F2等。
十一、分子间作用力
1.定义:把分子聚集在一起的作用力,又称范德华力。
2.特点
(1)分子间作用力比化学键弱得多,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。
(2)分子间作用力存在于由共价键形成的多数共价化合物分子和绝大多数气态、液态、固态非金属单质分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质,微粒之间不存在分子间作用力。
3.变化规律
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、沸点也越高。例如熔、沸点:I2>Br2>Cl2>F2。
十二、氢键
1.定义:分子间存在的一种比范德华力稍强的相互作用,但比化学键弱。
2.形成条件:除H外,形成氢键的原子通常N、O、F。
3.存在:氢键存在广泛,如蛋白质分子、醇、羧酸分子、H2O、NH3、HF等分子之间。分子间氢键会使物质的熔点和沸点升高。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。
4.氢键不属于化学键,其强度比化学键得多,但它比分子间作用力稍强,通常把氢键看作是一种较强的分子间作用力。有氢键的物质,分子间也有范德华力,但有范德华力的物质分子间不一定有氢键。
十三、化学键、分子间作用力和氢键的对比
相互作用
化学键
分子间作用力
氢键
存在范围
分子内相邻原子(离子)之间
分子之间
含H—F、O—H、N—H键的分子之间
作用力
比较
强
很弱
比化学键弱,比分子间作用力强
影响范围
物质的物理性质及化学性质
物质的物理性质
物质的物理性质
对物质性
质的影响
①离子键:成键离子半径越小、离子所带电荷越多,离子键越强,离子化合物的熔、沸点越高;②共价键:原子半径越小,共用电子对越多,共价键越强,单质或化合物的稳定性越强
①影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质;②组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增大,物质的熔、沸点逐渐升高
分子间氢键的存在使物质的熔、沸点升高,在水中的溶解度增大,如熔、沸点:H2O>H2S,HF>HCl;乙醇与水混溶
易错·精练
1.下列物质中,含有离子键的是
A.O2 B.H2O C.HCl D.NaOH
【答案】D
【解析】A.O2只含有共价键,故A不符合题意;
B.H2O只含有共价键,故B不符合题意;
C.HCl只含有共价键,故C不符合题意;
D.NaOH既含有离子键又含有共价键,故D符合题意;
故选D。
2.下列化学用语或表述正确的是
A.生石膏的化学式: B.的电子式:
C.的结构式: D.中的共价键类型:非极性键
【答案】A
【解析】A.生石膏的化学式:,熟石膏的化学式:,故A正确;
B.氨气的电子式,故B错误;
C.N2分子中氮原子间以叁键连接,其结构式为NN,故C错误;
D.中的共价键类型:极性键,故D错误;
故选A。
3.下列各组化合物中,所含化学键类型完全相同的是
A.和 B.和
C.和MgO D.HClO和NaOH
【答案】B
【解析】A.Na2O和Na2O2均为离子化合物,但Na2O中只含有离子键,Na2O2中既含有离子键、也含有共价键,A选项不符合题意;
B.NH4Cl为离子化合物,既含有离子键又含有共价键,NaHSO4为离子化合物,既含有离子键又含有共价键,B选项符合题意;
C.CO2为共价化合物,只含有共价键,MgO为离子化合物,只含离子键,C选项不符合题意;
D.HClO为共价化合物,只含有共价键,NaOH为离子化合物,既含有离子键也含有共价键,D选项不符合题意;
故答案选B。
4.下列物质既含有离子键,又含有非极性共价键的是
A. B. C. D.NaOH
【答案】A
【解析】A.是离子化合物,含有和之间的离子键和氧原子与氧原子之间的非极性共价键,A正确;
B.是离子化合物,含有和之间的离子键和氮原子与氢原子之间的极性共价键,B错误;
C.是共价化合物,含有硅原子和氧原子之间的极性共价键,C错误;
D.NaOH是离子化合物,含有和之间的离子键和氧原子与氢原子之间的极性共价键,D错误;
故选A。
5.下列物质中,只含有共价键的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A.只有共价键,A符合题意;
B.只有离子键,B不符合题意;
C.只有离子键,C不符合题意;
D.既有共价键,又有离子键,D不符合题意;
故选A。
6.下列说法正确的是
A.和都属于离子化合物且化学键完全相同
B.分子中每个原子电子层都具有8电子稳定结构
C.溶于水时只破坏了离子键
D.碘升华时都需要破坏共价键
【答案】B
【解析】A.和都属于离子化合物,中既有离子键又有共价键,中只有离子键,即化学键不完全相同,故A错误;
B.分子中C原子形成4个共价键,O原子形成2个共价键,每个Cl原子形成1个共价键,光气分子的电子式为 ,即光气分子中每个原子最外层都达到8电子稳定结构,故B正确;
C.溶于水的电离方程式为,即除了破坏了离子键,还破坏了共价键,故C错误;
D.碘升华时发生的是物理变化,破坏的是分子间作用力,没有破坏共价键,故D错误;
故答案为:B。
7.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
物质
A.
B.
C.
D.KOH
所含化学键类型
离子键、非极性共价键
极性共价键
极性共价键
离子键、极性共价键
所属化合物类型
离子化合物
共价化合物
共价化合物
共价化合物
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.CaCl2是只含离子键的离子化合物,A错误;
B.NH3中只含N、H之间的极性共价键,为共价化合物,B正确;
C.NH4Cl是既含离子键又含共价键的离子化合物,C错误;
D.KOH中含离子键和极性共价键,为离子化合物,D错误;
故答案选B。
8.下列关于化学键的说法正确的是
①离子键是阴阳离子间的静电吸引作用
②共价化合物一定含共价键,也可能含离子键
③离子化合物一定含离子键,也可能含极性键或非极性键
④熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物
⑤第ⅠA族和第ⅦA族原子化合时,一定生成离子键
⑥化学键通常指的是相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用
⑦粉碎NaCl颗粒的过程中,破坏了离子键
A.①③④⑤ B.③④⑥⑦ C.③④⑤⑥ D.③④⑦
【答案】B
【解析】①阴阳离子间存在静电吸引力,也存在原子核之间的静电斥力,错误
②共价化合物一定含共价键,不含离子键,错误;
③离子化合物一定含离子键,也可能含极性键或非极性键,如过氧化钠是含有离子键和非极性键的离子化合物,正确;
④熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物,正确;
⑤第IA族和第VIIA族原子化合时,不一定生成离子键,也可能生成共价键,如第IA族的H原子与第VIIA族原子化合时生成共价键,错误;
⑥化学键通常指的是相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用,正确;
⑦粉碎NaCl颗粒的过程中,破坏了Na+和Cl-之间的离子键,正确;
故选B。
9.下列说法正确的是
A.属于离子化合物
B.金属元素与非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
C.分子中所有的原子均满足最外层8电子稳定结构
D.中阴、阳离子的个数比是1:2,熔化时破坏的是离子键和共价键
【答案】C
【解析】A.属于共价化合物,A错误;
B.金属元素与非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物,如AlCl3属于共价化合物,B错误;
C.NCl3分子中氮原子和三个氯原子各形成三对共用电子对,剩余一对孤对电子,所有的原子均满足最外层8电子稳定结构,C错误;
D.中阴、阳离子的个数比是1:2,熔化时电离生成钠离子和硫酸根离子,破坏的是离子键,D错误;
故选C。
10.有关晶体和微粒间作用力的说法不正确的是
A.干冰是共价分子,其升华破坏了共价键
B.冰是分子晶体,加热气化过程中不破坏化学键
C.氯化钠是离子晶体,加热气化过程中破坏了离子键
D.二氧化硅属于共价化合物,其熔化破坏了共价键
【答案】A
【解析】A.干冰是共价分子,其升华属于物理变化,破坏了分子间作用力,A错误;
B.冰是分子晶体,加热气化过程中不破坏化学键,破坏的是氢键和分子间作用力,B正确;
C.氯化钠是离子晶体,融化电离出阴阳离子,因此加热气化过程中破坏了离子键,C正确;
D.二氧化硅属于共价化合物,其熔化过程破坏了共价键,D正确;
答案选A。
11.下列物质中含有共价键、范德华力和氢键的是
A.碘 B.氢氧化钠 C.液态氦 D.冰水
【答案】D
【解析】A.碘含有共价键和范德华力,A不符合;
B.氢氧化钠含有离子键和共价键,B不符合;
C.液态氦只含有范德华力,C不符合;
D.冰水含有共价键、范德华力和氢键,D符合;
故选D。
12.下列有关化学键说法正确的是
A.化学键是一种作用力,所有的物质都通过化学键形成
B.金属原子和非金属原子间可能形成共价键,非金属元素间也能够形成离子键
C.液态HCl吸热变成HCl气体的过程中有极性键断裂
D.硫酸溶于水完全电离成H+和SO,说明硫酸分子由H+和SO组成
【答案】B
【解析】A.化学键是相邻原子之间的强烈的相互作用,包含共价键和离子键,但稀有气体不含有化学键,故A错误;
B.金属原子和非金属原子间也可形成共价键,如氯化铝, 非金属元素形成的化合物可能是离子化合物,如铵盐,故B正确;
C.液态HCl吸热变成HCl气体的过程中只是破坏分子间作用力,没有形成新物质,H-Cl极性键没有断裂,故C错误;
D.硫酸分子中没有离子,硫酸属于分子晶体,是由分子构成的化合物,故D错误;
故选:B。
13.下列有关说法不正确的是
A.溶于水中既破坏了离子键又破坏了共价键
B.溶液都能导电,说明它们都是离子化合物
C.由于冰中水分子间以氢键结合排列成规则的晶体,所以冰的密度比水小
D.分子中各原子都满足8电子稳定结构
【答案】B
【解析】A.溶于水完全电离为钠离子、氢离子、硫酸根离子,既破坏了离子键又破坏了共价键,故A正确;
B.溶于水破坏共价键,故B错误;
C.冰中水分子间形成的氢键数目较多,使得分子间距离变大,导致冰的密度比水小,故C正确;
D.的电子式为:,为电子式为:,各原子均满足8电子稳定结构,故D正确;
故选:B。
14.下列关于化学键和分子间作用力的说法中正确的个数是
①含有金属元素的化合物一定是离子化合物
②第IA族和第VIIA族原子化合时,一定形成离子键
③由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物
④物质中一定存在化学键
⑤冰的密度比水小,是因为水分子之间存在氢键
⑥CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力的改变
⑦纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】A
【解析】①含有金属元素的化合物可能是共价化合物,如氯化铝,故错误;
②第ⅠA族和第ⅦA族原子化合时,可能形成共价键,如HCl等,故错误;
③由非金属元素形成的化合物可能是离子化合物,如铵盐,故错误;
④物质中可能不存在化学键,如稀有气体,故错误;
⑤冰中存在氢键,具有方向性和饱和性,其体积变大,导致其密度小于水,故正确;
⑥CO2溶于水时会和水发生化学反应,发生化学键的断裂和形成,干冰升华只是改变状态,只改变分子间作用力,故错误;
⑦纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型都是离子键,故正确;
故选:A。
15.下列过程中,共价键被破坏的是
①溶于水;②溴蒸气被木炭吸附;③酒精溶于水;④气体溶于水;⑤碘升华;⑥受热分解;⑦氢氧化钠熔化;⑧溶于水
A.④⑥⑦ B.④⑤⑧ C.②⑤③ D.①④⑥
【答案】D
【解析】①溶于水生成氧气,其中的O和O之间的共价键被破坏,①正确;
②溴蒸气被木炭吸附,是物理变化,共价键不被破坏,②错误;
③酒精溶于水,不能发生电离,共价键不被破坏,③错误;
④HCl气体溶于水电离成H+和Cl-,共价键被破坏,④正确;
⑤碘升华,破坏分子间作用力,共价键不被破坏,⑤错误;
⑥受热分解生成单质碘和氢气,共价键的破坏,⑥正确;
⑦氢氧化钠熔化破坏离子键,共价键不被破坏,⑦错误;
⑧溶于水破坏离子键,共价键不被破坏,⑧错误;①④⑥符合题意;
故选D。
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