4.3 化学键-【新课程能力培养】2024-2025学年高中化学必修第一册学习手册（人教版）

学 第四章 物质结构 元素周期律 学 习 目 标 1． 知道并能判断离子键、 共价键、 离子化合 物、 共价化合物。 2． 掌握常见物质的电子式书写并能用电子式 表示离子键和共价键的形成。 3． 知道分子结构模型的类型和名称并能说出 常见物质的分子结构名称。 4． 知道化学反应中物质变化和能量变化的实 质是化学键的断裂与形成。 知 识 梳 理 知识点 1 离子键 1. 离子键 （ 1 ） 定义： 带相反电荷离子之间的强烈相互 作用。 （ 2 ） 特点 ① 本质是静电作用 （引力和斥力）。 ② 发生在阴、 阳离子之间。 ③ 存在于离子化合物中。 2. 离子化合物 （ 1 ） 定义： 由离子键构成的化合物。 （ 2 ） 常见的离子化合物 ① 强碱。 ② 绝大多数盐。 ③ 活泼金属与活泼非金属形成的化合物。 知识点 2 共价键 1. 共价键 （ 1 ） 定义： 原子间通过共用电子对形成的强 烈相互作用。 （ 2 ） 特点 ① 本质是共用电子对。 ② 发生在原子之间。 ③ 存在于绝大多数物质中。 2. 共价化合物 （ 1 ） 定义： 以共用电子对 （共价键） 形成分 子的化合物。 （ 2 ） 常见的共价化合物 ① 酸。 ② 非金属氧化物。 ③ 非金属氢化物。 ④ 绝大多数有机物。 3. 共价键的极性 （ 1 ） 非极性键： 同种元素原子形成的共价键。 特点： 共用电子对不偏向， 成键原子不 显电性。 （ 2 ） 极性键： 不同种元素原子形成的共价键。 特点： 共用电子对偏向吸引电子能力强 的原子， 非金属性强的原子显负电性。 第三节 化学键 温馨提示 ① 活泼金属与活泼非金属形成的化 合物不一定是离子化合物， 如 AlCl 3 。 ② 只含有非金属元素的化合物可以 是离子化合物， 如铵盐。 81 学 高中化学必修第一册 （人教版） 知识点 3 化学键 1. 定义： 相邻原子之间强烈的相互作用。 2. 分类 按照作用力的不同分为离子键、 共价 键、 金属键 （在选修中学习）。 3. 化学反应与化学键 （ 1 ） 化学键形成： 原子间价电子的转移或 共用。 （ 2 ） 化学反应的本质： 旧化学键的断裂和新 化学键的形成。 知识点 4 电子式 1. 什么是电子式 在元素符号周围用 “·” 或 “ × ” 来表示 原子最外层电子的式子。 2. 电子式的书写 （ 1 ） 原子的电子式书写 在元素符号周围用 “·” 或 “ × ” 表示最 外层电子， 四个电子以内， 分占四个不同位 置， 第五个电子开始再与某个电子成对。 如 Al · · · 、 Cl · · · · · · · 。 （ 2 ） 离子的电子式 ① 简单阳离子： 用离子符号表示。 ② 简单阴离子： 在元素符号周围表示出离子 最外层电子数 （ H 为 2 个， 成对， 其他元 素为 8 个， 成 4 对）， 用 “［ ］” 括起来在 右上角表示出离子所带电荷数， 即 X · · · · · · · · n- 。 如 Cl · · · · · · · · - 。 ③ 复杂离子： 表示出复杂离子中的共价键及 未成对电子， 用 “［ ］” 括起来在右上角 表示出离子所带电荷数 。 如 N · · · · · · · · H H H H + 、 O · · · · · · · · O · · 2- · · · · 。 （ 3 ） 化合物的电子式 ① 离子化合物： 阴阳离子的电子式合并。 若 有多个离子时， 将阴阳离子对称排列。 如 NH 4 Cl 的电子式： N · · · · · · · · H H H H + Cl · · · · · · · · - ； Na 2 O 2 的电子式： Na + O · · · · · · · · O · · 2- · · · · Na + 。 ② 共价化合物和非金属单质： 原子的电子式 合并 ， 使单电子成对 ， 位于成键原子 之 间 。 如 Cl · · · · · · · · H H HO · · · · · · · · O · · · · · · 、 、 O · · · · · · C · · · · · · O · · 、 · · N N · · · · · · 。 温馨提示 ① 共价键广泛存在。 很多离子化合 物， 如含氧酸盐、 铵盐、 强碱， 绝大多 数非金属单质， 共价化合物中都存在共 价键。 ② 分子中不一定含有共价键， 如稀 有元素单质。 温馨提示 ① 化学键定义中的 “原子” 是广义 上的原子， 即原子或离子。 ② 化学键是相邻微粒 （原子或离子） 之间强烈的相互作用。 微粒间的相互作 用有强有弱， 只有强烈的相互作用， 使 原子或离子结合在一起形成物质时的作 用力才是化学键。 82 学 第四章 物质结构 元素周期律 3. 用电子式表示化学键的形成 （ 1 ） 离子键形成的表示 反应物为原子的电子式， 生成物为离子 化合物的电子式， 反应物和生成物之间用 “ → ” 连接， 在反应物之间用 “ ” 表示电 子的转移。 如 Na + Na + × Cl · · · · · · · Cl · · · · · · · - × 。 （ 2 ） 共价键形成的表示 反应物为原子的电子式， 生成物为共价 化合物的电子式， 反应物和生成物之间用 “ → ” 连接： H HO ·· · · · · O · · · · · · · + · + · · HH 。 知识点 5 分子结构 1. 分子结构可以用电子式、 结构式和分子空 间结构来描述。 2. 结构式： 用一根短棍 “ - ” 表示原子间一 对共用电子的图示。 3. 分子空间结构 分子的空间结构可用模型和名称分别表 示。 如正四面体形： 球 棍 模 型 ； 空 间 填 充 模 型 。 【归纳总结】 化学键 要 点 精 析 要点 1 离子键和离子化合物 典例 1 下列关于离子键的说法正确的 温馨提示 ① 高中阶段， 并不是所有的化合物 都能写出电子式。 我们能写出的电子式 中绝大多数原子是满足 8 电子稳定结构 的 （ H 为 2 电子， B 、 Al 一般为 6 电子 结构）。 ② 离子化合物用电子式表示时同电性 不相邻， 同离子不合并。 例如 MgCl 2 电子 式为 Cl · · · · · · · · - Cl · · · · · · · · - Mg 2+ ， 而不是 Cl · · · · · · · · - 2 Mg 2+ 。 ③ 电子式中， 来源不同的一对电子， 可以用 “·” 或 “ × ” 来区分， 也可以不区 分。 如 CO 2 可以表示为 O · · · · · · C · · O · · · · ， 也可以 表示为 O · · · · · · C · · O · · · · × × × × 。 温馨提示 ① 在用结构式的分子时， 分式中的 孤对电子是省略了的， 不表示。 ② 结构式是表示物质结构的一种常 用方法， 但结构复杂的有机物分子常用 结构简式表示， 它是结构式的简写。 ③ 分子的空间结构常见的有直线 形、 V 形、 平面三角形、 三角锥形、 四面 体形。 化 学 键 极性键 非极性键 共价键 离子键 离子化合物 类型 作用 决定物质稳定性 变化 旧键断裂， 新键生成 表示 用电子式表示 83 学 高中化学必修第一册 （人教版） 是 （ ） A. 离子键是由阴阳离子通过静电作用 达到平衡时形成的 B. 只有金属和非金属化合时才能形成 离子键 C. 凡是含有离子键的化合物一定含有 金属元素 D. 含有离子键的化合物不一定是离子 化合物 解析 离子键是指阴阳离子通过静电作 用形成的化学键， 静电作用包括静电引力和 静电斥力， 是静电引力和静电斥力达到平衡 的结果。 含有离子键的化合物就是离子化合 物， 但离子化合物不一定只含有离子键。 阳 离子不一定含有金属， 如 NH + 4 ， 因此离子化 合物不一定含有金属。 答案 A 要点 2 共价键和共价化合物 典例 2 下列关于共价键的叙述正确的 是 （ ） A. 构成单质分子的微粒一定含有共 价键 B. 仅由非金属元素原子构成的化合物 中一定只含有共价键 C. 离子化合物中不可能含有共价键 D. 共价键是原子间通过共用电子对而 形成的化学键 解析 稀有元素单质分子是单原子分 子， 不存在化学键， A 错误； 仅由非金属元 素原子构成的化合物不一定是共价化合物， 如铵盐， 是离子化合物， B 错误； 很多离子 化合物中含有共价键， 如铵盐、 含氧酸盐、 过氧化物、 强碱， C 错误； D 选项为共价键 的定义。 答案 D 要点 3 极性键和非极性键 典例 3 下列物质中， 含有极性键和非 极性键的是 （ ） A. CO 2 B. H 2 O C. Br 2 D. H 2 O 2 解析 H 2 O 2 中 H 、 O 原子间形成极性 键， 氧原子间形成非极性键。 答案 D 要点 4 化学键 典例 4 下列关于化学键的叙述正确的 是 （ ） A. 化学键是相邻的原子间的相互作用 B. 化学键既存在于相邻原子间， 也存 在于相邻分子间 C. 化学键通常是指相邻的原子间的强 烈的相互吸引作用 D. 化学键通常是指相邻的两个或多个 原子或离子间强烈的相互作用 解析 微粒间的相互作用有强弱之分， 化学键是相邻原子间的强烈相互作用。 化学 键存在于物质中， 分子间不存在化学键， 分 子间的相互作用称为分子间作用力。 A 选项 原子间的相互作用不一定是强烈的相互作 用， 错误； B 选项， 分子间不存在化学键， 错误； C 选项， 化学键的作用既包括吸引作 用， 也包括排斥作用， 错误； 化学键中的原 子是广义上的原子， 包括电中性的原子， 也 包括带电性的离子， 正确。 84 学 第四章 物质结构 元素周期律 答案 D 变式训练 1 下列关于化学键的叙述中， 正确的是 （ ） A． 非金属元素间也有可能形成离子键 B． 某化合物的水溶液能导电， 则该化 合物中一定存在离子键 C． 构成单质分子的微粒一定含有共 价键 D． 在氧化钠中， 只存在氧离子和钠离 子的静电吸引作用 要点 5 电子式 典例 5 下 列 电 子 式 书 写 正 确 的 是 （ ） A. Na · · F · × · · · · B. Cl · · · · · · · · - 2 Mg 2+ C. Cl · · · · · · · · - H + D. Cl · · · · · · · · - Na + 解析 离子化合物的书写是将离子的电 子式合并在一起组成的， 但同电性不相邻， 同离子不合并。 简单阳离子的电子式就是离 子符号； 简单阴离子的电子式是在元素符号 周围合理分布 8 个电子， 用 “［ ］” 括起来 并在右上角标明负电荷数。 复杂阴阳离子不 仅要标记出原子间的电子对， 也要用 “［ ］” 括起来并在右上角标明正负电荷数。 答案 D 变式训练 2 下列粒子的电子式书写正确的是 （ ） A. N N · · · · · · · · B. H N · · · · · · · · H H H C. · · O · · 2- · · · · H + H + D. Cl · · · · · · · · - Na + 典例 6 下列用电子式表示的化合物的 形成过程正确的是 （ ） Na + Na × Br · · ·· · ·· Br · ·· · ·· × · A. → Mg + Mg 2+ F · · ·· · B. × × ·· F · ·· · ·· · × - F · ·· · ·· · × - → ·· ·· Na + Na + Cl · · ·· · C. × · × - Cl · ·· · → Na + Na + S · · ·· · D. × · × 2- S · ·· · ·· Na + ·· 解析 用电子式表示离子化合物的形成 过程易出现的错误常有以下五种情况： （ 1 ） 离子漏标电荷数， 如 A 项； （ 2 ） 阴离子漏 加括号， 如 A 项； （ 3 ） 相同离子相邻或合 并， 如 B 项； （ 4 ） 把 “ → ” 写成 “ ”， 如 D 项； （ 5 ） 未用 “ ” 表示电子转移。 答案 C 要点 6 分子结构 1. 电子式与结构式 2. 分子空间结构 共用电子对数 1 2 3 表示方法 — ≡ Cl · · · · · · · · Cl · · · · · · O · · ·· ·· · · C · · · · O ·· ·· N N · · · · · · · Cl — Cl O C O N≡N 示 例 电子式 结构式 85 学 高中化学必修第一册 （人教版） 3. 判断原子是否满足 8 电子稳定结构 （ 1 ） H 原子是 2 电子结构。 （ 2 ） Be 的 AB 2 型共价化合物中 Be 是 4 电子 结构。 （ 3 ） B 、 Al 的 AB 3 型化合物中 B 、 Al 原子为 6 电子结构。 （ 4 ） AB n 型化合物中， n 大于 4 的化合物中 心原子 A 均不是 8 电子结构。 （ 5 ） 稀有元素的所有化合物中， 稀有元素均 不是 8 电子结构。 （ 6 ） 剩余的写出电子式即可判断。 典例 7 下列分子中所有原子的最外层 都满足 8 电子稳定结构的是 （填数 字序号）。 ①BF 3 ②PCl 3 ③SCl 6 ④N 2 ⑤BeCl 2 ⑥PCl 5 ⑦XeF 2 解析 判断是否满足 8 电子稳定结构应 该注意以下几个问题： （ 1 ） H 原子永远不 满足 8 电子结构。 （ 2 ） 以 ⅡA 、 ⅢA 元素为 中心形成的化合物中， 若中心原子所形成的 共价键少于 4 个， 则中心原子不满足 8 电子 结构。 （ 3 ） 稀有元素化合物中， 稀有元素 肯定不满足 8 电子结构。 （ 4 ） 中心原子所 形成的共价键超过 4 个， 中心原子肯定不满 足 8 电子结构。 其他的只要写出它的电子式 即可解决。 答案 ②④ 变式训练 3 下列各分子中所有原子都满足最外层为 8 电子结构的是 。 A． BF 3 B． H 2 S C． SiCl 4 D． PCl 5 E． BeCl 2 F． PCl 3 G． CS 2 H． N 2 I． SF 6 J． XeF 2 K． NCl 3 L． Ne 变式训练答案 1. A ２. Ｄ ３. CFGHKL 名称 球棍模型 范例 直线形 双原子分子、 CO 2 V 形 H 2 O 、 H 2 S 、 SO 2 平面 三角形 BF 3 、 SO 3 三角 锥形 NH 3 四面 体形 CH 4 、 CCl 4 、 P 4 86