内容正文:
化学 必修 第一册
第二课时 共价键
1.知道共价键的概念和实质。2.学会用电子式表示共价分子的形成过程,用结构式表示简单的共价分子。
一、共价键
1.共价键的形成过程
2.共价键
二、共价化合物
三、几种物质的电子式、结构式
物质
电子式
结构式
HCl
H—Cl
Cl2
Cl—Cl
H2O
H—O—H
NH3
CH4
四、有机物中碳原子的成键特征
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)原子间以共用电子对形成的物质是共价化合物。( )
(2)共价化合物中一定只含有共价键。( )
(3)共价键只存在于共价化合物中。( )
(4)Na2O2中既含有离子键又含有共价键。( )
(5)含有共价键的化合物一定是共价化合物。( )
(6)N2的电子式为。( )
(7)NH3溶于水时形成的化合物属于离子化合物。( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)×
启思研讨 教师独具内容
某些中成药如连花清瘟胶囊(主要有效成分是绿原酸)、金银花清感颗粒等对于治疗流行性感冒效果显著,绿原酸的结构简式如图所示。
[问题探究]
1.C、H、O、N四种原子中,任意两个原子之间形成化学键,一定是共价键吗?
提示:一定是共价键。
2.仅含有H和N两种元素的化合物,一定是共价化合物吗?举例说明,并写出其电子式。
提示:不一定。如NH4H是离子化合物,电子式为。
3.H与C、N、O都可以形成既含有不同元素原子间的共价键,又含有同种元素原子间的共价键的18电子的共价化合物,请举例。
提示:C2H6、N2H4、H2O2等。
知识点一 共价键与共价化合物
1.共价键的分类
(1)非极性键:同种原子形成的共价键,共用电子对不发生偏移。
(2)极性键:不同种原子形成的共价键,共用电子对发生偏移。
2.离子化合物与共价化合物的比较
离子化合物
共价化合物
构成粒子
阴、阳离子
原子
粒子间的作用
离子键
共价键
熔化时破坏的作用力
一定破坏离子键
一般不破坏共价键,极少部分破坏共价键(如SiO2)
物质类型
强碱、大多数盐、活泼金属的氧化物和过氧化物
含氧酸、非金属氢化物、非金属氧化物、大多数有机化合物、少数盐
实例
NaOH、K2SO4、Na2O
HCl、CO2、C2H5OH、HNO3、AlCl3
[特别提示] (1)含有共价键的分子不一定是共价化合物。例如H2、O2等单质。
(2)含有共价键的化合物不一定是共价化合物。例如NaOH、Na2O2。
(3)离子化合物中可能含有共价键,共价化合物中一定不含离子键,只有共价键。
1.下列各组物质中,化学键类型相同的是( )
A.HI和NaI B.H2S和CO2
C.Cl2和Ar D.F2和NaBr
答案:B
2.下列说法不正确的是( )
A.共价化合物和离子化合物中,一定都含有非金属元素
B.一个化学反应的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程
C.全部由非金属元素构成的化合物一定不存在离子键
D.共价化合物一定含共价键,一定不存在离子键
答案:C
解析:全部由非金属元素形成的化合物中,铵盐属于离子化合物,含有离子键,C错误。
知识点二 共价分子的表示方法
1.电子式
(1)用电子式表示共价分子
将共用电子对写在两个原子之间,要满足稳定结构的原则,体现共用特征,不能用方括号,每个原子中未共用的最外层电子也需标出,相同的原子不能合并。如N2的电子式为,NH3的电子式为,H2O2的电子式为。
(2)用电子式表示共价分子的形成过程
2.结构式
用短线来表示共用电子对的式子叫作结构式。
3.空间模型
球棍模型:用大小不同的球代表不同的原子,用短棍表示原子在空间的连接方式,反映原子间的化学键情况。
空间填充模型:用大小不同的球代表不同的原子,反映原子在空间的相对大小及位置关系。
3.下列电子式或结构式错误的是( )
A.H2O的电子式:
B.HClO的电子式:
C.CCl4的电子式:
D.N2的结构式:N≡N
答案:C
解析:CCl4的电子式为,C错误。
4.下列有关化学用语的表示正确的是( )
A.过氧化氢的电子式:
B.CO2的结构式:O===C===O
C.H2O的空间填充模型:
D.用电子式表示MgBr2的形成过程:
答案:B
本课总结
自我反思:
随堂提升
1.关于共价键的说法正确的是( )
A.金属原子在化学反应中只能失去电子,因而不能形成共价键
B.由共价键形成的分子可以是单质分子,也可以是化合物分子
C.共价键只能在不同原子之间形成
D.稀有气体分子中只存在共价键
答案:B
解析:金属和非金属化合时也能形成共价键,如AlCl3分子中的Al—Cl键是共价键,A错误;H2、Cl2分子中的H—H键和Cl—Cl键都是共价键,C错误;稀有气体分子本身就已达到2电子或8电子稳定结构,不存在共用电子对,所以不存在共价键,D错误。
2.表中物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全对应的一组是( )
选项
A
B
C
D
物质
CO2
MgCl2
HCl
NaOH
化学键类型
极性共价键
离子键、共价键
离子键
离子键、共价键
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
3.黑火药是我国古代四大发明之一,它是由木炭(C)、硫黄(S)、火硝(KNO3)按一定比例混合而成的,爆炸时发生反应:S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑。下列叙述不正确的是( )
A.K2S属于离子化合物
B.KNO3中既含有离子键,又含有共价键
C.CO2和N2分子中均含有共价键
D.组成黑火药成分的元素都属于短周期元素
答案:D
4.北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60,实验测知该物质属于离子化合物,具有良好的超导性。下列有关分析正确的是( )
A.K3C60中只有离子键
B.K3C60中不含共价键
C.该物质在熔融状态下能导电
D.K3C60中只含共价键
答案:C
解析:K3C60中K+和C之间形成离子键,C中C原子和C原子之间形成共价键,A、B、D错误;根据题给信息,该物质属于离子化合物,在熔融状态下能导电,C正确。
5.已知五种短周期主族元素的原子序数的大小顺序为C>A>B>D>E;A、C同周期,B、C同主族;A与B形成的离子化合物A2B中,所有离子的电子数相同,其电子总数为30;D和E可形成4核10电子分子。试回答下列问题:
(1)写出五种元素的名称:A_______,B_______,C_______,D_______,E_______。
(2)写出D元素形成的单质的结构式:_______。
(3)用电子式表示DE3的形成过程:___________________________________。
(4)写出B与E形成的化合物的电子式:____________________________。
(5)A、B、E形成的化合物中含有____________________________(填化学键类型)。
答案:(1)钠 氧 硫 氮 氢 (2)N≡N
(3)
(4)
(5)离子键和(极性)共价键
解析:离子化合物A2B中存在的离子是A+、B2-,由于电子总数是30且A+、B2-的电子数相同,故A+、B2-为10电子微粒,则A为Na、B为O;而B、C是短周期主族元素且同主族,故C为S;D和E可形成4核10电子分子且原子序数C>A>B>D>E,故D是N,E是H。
课时作业
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
难度
★
★
★
★
★
★
★★
★
对点
离子键与共价键的判断
含碳化合物种类多的原因
离子键与共价键的判断
共价键数目
离子键与共价键
离子化合物与共价化合物
离子键与共价键
共价分子的表示方法
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
17
难度
★
★★
★
★★
★★
★★★
★★
★★
★★
对点
共价分子的表示方法
用电子式表示物质的形成
共价键与共价化合物
离子键与共价键
离子化合物与共价化合物
离子键与共价键
离子化合物与共价化合物
离子化合物与共价化合物
离子化合物与共价
化合物
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.下列化合物中只有共价键的是( )
A.NaCl B.NaOH
C.(NH4)2SO4 D.H2SO4
答案:D
2.下列说法与含碳化合物种类繁多的原因无关的是( )
A.碳原子种类的多样性
B.碳原子间连接方式的多样性
C.碳原子和其他原子成键方式的多样性
D.碳原子间成键方式的多样性
答案:A
3.下列物质中属于含有共价键的离子化合物的是( )
①MgF2 ②Na2O2 ③NaOH ④NH4Cl ⑤CO2 ⑥H2O2 ⑦N2
A.②③④ B.②④⑤⑦
C.①②③④⑥ D.①③⑤⑥
答案:A
4.等物质的量的下列物质中含有的共价键数目最多的是( )
A.Br2 B.NH3
C.NH D.HClO
答案:C
5.某主族元素原子的最外层只有一个电子,它与卤素原子结合时,所形成的化学键( )
A.一定是离子键
B.一定是共价键
C.可能是离子键,也可能是共价键
D.以上说法都不正确
答案:C
解析:原子最外层只有一个电子的主族元素可能是氢元素,也可能是碱金属元素,因此该元素原子与卤素原子结合时,可能形成共价键,也可能形成离子键。
6.下列各组元素既能形成离子化合物,又能形成共价化合物的是( )
A.C、H、O B.K、Mg、Cl
C.O、Cl、H D.Na、S、H
答案:D
解析:D项中元素既可形成共价化合物H2S,又可形成离子化合物Na2S、NaH、NaHS。
7.下列每种物质都既有离子键,又有共价键的是( )
A.NaOH、H2SO4、(NH4)2SO4
B.MgO、Na2SO4、NH4HCO3
C.Na2O2、NH4Cl、Na2SO4
D.HCl、Al2O3、MgCl2
答案:C
8.下列物质的电子式书写正确的是( )
答案:A
9.下列叙述正确的是( )
A.非极性键不属于化学键
B.BF3中各原子都满足8电子稳定结构
C.IBr的电子式为
D.HClO的结构式为H—Cl—O
答案:C
10.下列用电子式表示物质的形成过程,正确的是( )
答案:D
11.CO与O2反应生成CO2的反应历程如图所示(部分微粒未画出)。下列分析正确的是( )
A.CO2和O2都属于共价化合物
B.在该过程中,CO断键形成C和O
C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D.CO和O生成CO2的过程不涉及电子转移
答案:C
12.一种新型合成氨的方法如图所示。下列说法正确的是( )
A.所涉及元素的原子半径:Cl>Mg>O>N>H
B.每个NH3、H2O、OH-所含质子数相同
C.Mg(OH)2和MgCl2所含化学键类型完全相同
D.反应②和③中均有共价键的形成
答案:D
解析:原子半径:Mg>Cl>N>O>H,A错误;每个NH3、H2O、OH-所含质子数依次为10、10、9,B错误;Mg(OH)2中含有离子键和共价键,MgCl2中只含离子键,C错误;反应②中有氮氢共价键形成,反应③中有氧氢共价键形成,D正确。
13.已知:工业上煅烧石灰石的原理为CaCO3CaO+CO2↑,再利用生石灰与水反应可制得熟石灰。下列有关叙述不正确的是( )
A.碳酸钙、氧化钙都是离子化合物,二氧化碳是共价化合物
B.碳酸钙既含离子键又含共价键,氧化钙只含离子键
C.生石灰与水生成熟石灰的反应中,既有离子键和共价键断裂,又有离子键和共价键生成
D.二氧化碳既含离子键,又含共价键
答案:D
14.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W与Y、X与Z分别位于同一主族,W与X可形成共价化合物WX2,Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍。下列叙述不正确的是( )
A.WX2分子中的所有原子最外层都为8电子结构
B.WZ2、ZX2的化学键类型相同
C.YX2是共价化合物
D.原子半径:X<W<Y<Z
答案:D
解析:W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍,则Y有3个电子层,最外层电子数为=4,故Y为Si;W与Y位于同一主族,所以W为C;W与X可形成共价化合物WX2,则X为O;X与Z位于同一主族,所以Z为S。
二、非选择题
15.原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,其中X、Z、W与氢元素可组成共价化合物XH3、H2Z和HW;Y与氧元素可组成Y2O和Y2O2两种离子化合物。
(1)Y2O2的电子式为____________,其中含有的化学键是________________________。
(2)用电子式表示H2Z的形成过程:________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)XH3、H2Z和HW三种化合物,其中一种与另外两种都能反应的是 (填化学式)。
答案:(1) 离子键、共价键
(2)
(3)NH3
解析:原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,Y与氧元素可组成Y2O和Y2O2两种离子化合物,则Y为Na;X、Z、W与氢元素可组成共价化合物XH3、H2Z和HW,则X为N,Z为S,W为Cl。
16.各城市为保持街道整洁、湿润,在路面或广场上喷洒含化学式为XY2的溶液作保湿剂。X原子的结构示意图为,X的阳离子与Y的阴离子的电子层结构相同,元素Z、W均为短周期元素,它们原子的最外层电子数均是其电子层数的2倍,Z与Y相邻且Z、W能形成一种WZ2型分子。
(1)m=____________,该保湿剂的化学式为____________。
(2)Z、W元素的名称分别为____________、____________。
(3)下列说法正确的是____________(填字母)。
A.XY2和WZ2都为离子化合物
B.XY2中仅含离子键,WZ2中仅含共价键
C.H2Z比HY的稳定性强
D.X的阳离子比Y的阴离子半径大
答案:(1)20 CaCl2 (2)硫 碳 (3)B
解析:(1)由X原子的结构示意图为可推知其为,该元素为Ca,根据CaY2可知Y为-1价,又因Y-与Ca2+的电子层结构相同,则Y为Cl。
(2)Z、W原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,且Z、W能形成一种WZ2型分子,则Z是S,W是C。
(3)CaCl2是仅含离子键的离子化合物,CS2是仅含共价键的共价化合物,A错误,B正确;S的非金属性弱于Cl,则H2S的稳定性比HCl弱,C错误;Ca2+、Cl-具有相同的电子层结构,且Ca原子的核电荷数大,因而离子半径小,D错误。
17.(1)请用下列4种物质的序号填空:
①O2 ②NH4NO3 ③K2O2 ④NH3
其中既有离子键又有共价键的是____________。
(2)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物,已知XY2中共有38个电子,若XY2为常见元素形成的离子化合物,则其电子式为________________________。
(3)氯化铝的物理性质非常特殊,如:氯化铝的熔点为190 ℃(2.02×105 Pa),但在180 ℃就开始升华。据此判断,氯化铝是____________(填“共价化合物”或“离子化合物”),可以证明你的判断正确的实验依据是________________________。
(4)现有a~g 7种短周期主族元素,它们在周期表中的位置如图所示,请据此回答下列问题:
①元素的原子间反应最容易形成离子键的是____________(填字母)。
A.c和f B.b和g
C.d和g D.b和e
②d与g形成的分子中所有原子最外层均____________8电子稳定结构(填“满足”或“不满足”)。
答案:(1)②③
(2)
(3)共价化合物 熔融状态下不导电
(4)①B ②满足
解析:(1)①O2只含共价键;②NH4NO3中含有离子键和共价键;③K2O2中含有离子键和共价键;④NH3只含共价键。
(2)X、Y两种主族元素形成XY2型化合物,含有38个电子,XY2为常见元素形成的离子化合物,则XY2为CaF2,其电子式为。
(4)①根据离子键形成的条件,活泼金属与活泼非金属元素原子之间易形成离子键,故b(Na)和g(Cl)最容易形成离子键。②d是C,g是Cl,二者形成CCl4,其电子式为,
故分子中所有原子最外层均满足8电子稳定结构。
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