2.1.2 离子化合物与共价化合物 电子式（Word导学案）-【步步高】2023-2024学年高一化学必修第二册学习笔记（鲁科版2019，鲁琼）

第2课时　离子化合物与共价化合物　电子式 [核心素养发展目标]　1.能区分离子化合物和共价化合物。2.能用电子式表示简单离子化合物、共价化合物的成键特点。 一、离子化合物与共价化合物 1．离子化合物 (1)定义：由阳离子与阴离子构成的化合物称为离子化合物。 (2)常见离子化合物的物质类别 ①活泼金属氧化物，如Na2O、Na2O2、MgO、Al2O3等。 ②绝大多数盐，如NaCl、K2SO4、CaCO3、NH4HCO3等。 ③强碱，如NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等。 2．共价化合物 (1)定义：由原子通过共价键构成的化合物称为共价化合物。 (2)常见共价化合物的物质类别 ①酸，如HCl、HNO3、H2SO4等。 ②非金属氧化物，如H2O、CO2、NO2、SO2等。 ③非金属氢化物，如NH3、H2S等。 ④大多数有机物，如CH4、C2H5OH、CCl4、CH3COOH等。 思考　下列是中学化学中常见的物质，请用序号完成下列问题。 ①O2　②NaHSO4　③NH4Cl　④H2SO4　⑤Na2CO3　⑥Na2S　⑦Na2O2　⑧Ca(OH)2 (1)这些物质中，只含共价键的是________。 (2)只含离子键的是________。 (3)既含共价键又含离子键的是________。 (4)属于离子化合物的是________，属于共价化合物的是________。 答案　(1)①④　(2)⑥　(3)②③⑤⑦⑧　(4)②③⑤⑥⑦⑧　④ 解析　共价化合物和非金属单质(稀有气体除外)中只存在共价键；离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键。O2、H2SO4中只存在共价键；NaHSO4、NH4Cl、Na2CO3、Na2O2、Ca(OH)2中既存在离子键又存在共价键；Na2S中只存在离子键。根据定义即可判断离子化合物与共价化合物。 1．判断正误 (1)离子化合物中只存在离子键，不存在共价键(　×　) (2)共价化合物中只存在共价键，不存在离子键(　√　) (3)由非金属元素原子间所形成的物质中的化学键一定是共价键(　×　) (4)含金属元素的化合物一定是离子化合物(　×　) (5)熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物(　√　) 2．下列各组中的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　既能形成H2S等共价化合物，又可形成Na2S等离子化合物，D项符合题意。 3．(2023·福建三明一中高一期中)下列物质中，属于共价化合物的是(　　) A．NH4Cl B．MgCl2 C．Cl2 D．H2SO4 答案　D 解析　NH4Cl属于离子化合物，A不符合题意；MgCl2属于离子化合物，B不符合题意；Cl2属于单质，C不符合题意；H2SO4属于共价化合物，D符合题意。 4．(2023·德州高一期中)下列说法不正确的是(　　) A．NaHCO3晶体熔化时破坏共价键和离子键 B．“天宫课堂”中过饱和乙酸钠溶液析晶放热与形成新的化学键有关 C．将熔融状态下的HCl和NaCl进行导电性实验可证明HCl由共价键形成而NaCl由离子键形成 D．H元素与其他元素化合时只能形成共价化合物 答案　AD 解析　乙酸钠晶体析出时，形成Na＋与CH3COO－间的离子键，放出热量，所以析晶放热与形成新的化学键有关，B正确；熔融状态下的HCl不导电，则表明其由分子构成，原子间形成共价键，熔融的NaCl导电，则表明其含有自由移动的离子，从而表明NaCl由离子键形成，C正确；H元素与O、Cl等其他元素化合时，形成共价化合物，H元素与Na化合生成NaH，形成离子化合物，D错误。 离子化合物与共价化合物的判断方法 (1)根据化合物类别判断 ①强碱、大部分盐、活泼金属氧化物属于离子化合物。 ②非金属氧化物、非金属氢化物、含氧酸、大部分有机化合物属于共价化合物。 (2)根据化合物性质判断 熔融状态下能导电的化合物为离子化合物；熔融状态下不导电的化合物为共价化合物；熔、沸点较低的化合物一般为共价化合物。 (3)根据化合物的组成元素判断 离子化合物中一般既含金属元素又含非金属元素(铵盐除外)；共价化合物中一般只含非金属元素(AlCl3等除外)，但只含非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如NH4NO3等。 二、电子式书写及应用 1．电子式的书写方法 思考　写出下列常见微粒的电子式： (1)原子 Cl：，Mg：Mg。 (2)简单离子 Na＋：Na＋，F－：。 (3)复杂离子 NH：，OH－：。 (4)离子化合物 MgCl2：， MgO：，NaOH：。 (5)非金属单质及共价化合物 O2：，H2S：， H2O2：，NH3：。 2．电子式书写的五大误区 (1)漏写未参与成键的电子，如Cl2误写为ClCl，应写为。 (2)化合物类型不清楚，漏写或多写“[　]”及错写电荷数，如NaCl误写为，应写为，H2O误写为，应写为。 (3)书写不规范，错写共用电子，如N2的电子式为N⋮⋮N，不能写成，更不能写成或。 (4)未考虑原子间的结合顺序，如HClO的电子式为，而非。 (5)未考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写。如CaBr2、Na2O2的电子式分别为、。 1．下列物质电子式书写正确的是(　　) A．Na2O： B．H2S： C．Ba(OH)2： D．NH3： 答案　C 解析　A项，Na＋不能合并，应为；B项，H2S为共价化合物，分子中不含H＋和S2－，应为；D项，NH3中N原子未成键电子对不应漏写，应为。 2．(2023·山东枣庄高一期中)下列电子式正确的是(　　) A．NH4Cl的电子式： B．CO2的电子式： C．HClO的电子式： D．CCl4的电子式： 答案　C 解析　NH4Cl的电子式为，A不正确；CO2的电子式为，B不正确；在HClO分子中，O原子与H、Cl原子间各形成1对共用电子，电子式为，C正确；CCl4的电子式为，D不正确。 3．现有下列物质： ①KCl　②CH4　③NH4NO3　④I2　⑤Na2O2　⑥HClO4　⑦N2　⑧CO　⑨SO2　⑩金刚石 ⑪CH3CH2OH　⑫NH3·H2O　⑬MgCl2　⑭KOH　⑮HCl　⑯Na2O 请回答下列问题： (1)碱性氧化物是________(填序号)，其电子式为____________________。 (2)最简单的有机化合物是________(填序号)，用电子式表示其形成过程：_________________。 (3)由两种元素组成，且既含有离子键又含有共价键的化合物为________(填序号)，用电子式表示其形成过程：________________________________________________________。 (4)属于共价化合物的是____________(填序号，下同)，含有共价键的离子化合物是________。 答案　(1)⑯　 (2)②　 (3)⑤　 (4)②⑥⑧⑨⑪⑫⑮　③⑤⑭ 解析　(1)Na2O为碱性氧化物，为离子化合物，电子式为。 (2)CH4为最简单的有机化合物。 (3)Na2O2由两种元素组成，为离子化合物，含有离子键和共价键，用电子式表示其形成过程为。 (4)NH4NO3、Na2O2、KOH均是离子化合物，但都含有共价键。 题组一　离子键和共价键的比较 1．(2022·成都外国语学校高一检测)下列物质中只含有离子键，是离子化合物的是(　　) A．CS2 B．Na2O2 C．CaCl2 D．CH3COOH 答案　C 解析　CaCl2只有Ca2＋和Cl－间的离子键，是离子化合物，故C选。 2．(2022·山东胶州高一期中)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 CH4 CaCl2 H2S NH4NO3 化学键类型 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 解析　甲烷分子中H、C原子之间只存在共价键，属于共价化合物，故A正确；氯化钙中两个氯离子之间不存在化学键，所以氯化钙中只含离子键，属于离子化合物，故B错误；硫化氢分子中H、S原子之间只存在共价键，属于共价化合物，故C错误；硝酸铵中铵根离子和硝酸根离子之间存在离子键，铵根离子中N原子和H原子之间存在共价键，所以硝酸铵中含有离子键和共价键，属于离子化合物，故D错误。 题组二　离子化合物与共价化合物的比较与判断 3．下列说法正确的是(　　) ①离子化合物含离子键，也可能含极性共价键或非极性共价键 ②共价化合物含共价键，也可能含离子键 ③含金属元素的化合物不一定是离子化合物 ④由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物 ⑤由分子组成的物质中一定存在共价键 A．②③④ B．②④ C．①③ D．①③⑤ 答案　C 解析　①离子化合物一定含离子键，可能含共价键，如NaOH中含极性共价键、过氧化钠中含非极性共价键，故正确；②含离子键的一定为离子化合物，则共价化合物只含共价键，不含离子键，故错误；③含金属元素的化合物可能为共价化合物，如AlCl3为共价化合物，故正确；④由非金属元素组成的化合物可能为离子化合物，如NH4Cl为离子化合物，故错误；⑤由分子组成的物质中可能不存在化学键，如稀有气体的单质不存在化学键，故错误。 4．(2023·山东日照高一期中)下列描述错误的是(　　) A.H2O2分子中只含有极性共价键 B．CCl4的电子式： C．AlCl3属于共价化合物，其水溶液可导电 D．只有非金属元素组成的化合物可能为离子化合物 答案　A 解析　H2O2分子中存在H—O键和O—O键，其中H—O键为极性共价键，O—O键为非极性共价键，A错误；熔融的AlCl3不导电，属于共价化合物，但其在水溶液中发生完全电离，所以水溶液可导电，C正确；NH4Cl为离子化合物，它全部由非金属元素组成，所以只有非金属元素组成的化合物也可能为离子化合物，D正确。 5．同主族元素形成的同一类型化合物，其结构和性质往往相似。PH4I是一种白色晶体，下列对PH4I的叙述正确的是(　　) A．它是一种共价化合物 B．它既含离子键又含共价键 C．它不可能与NaOH溶液反应 D．它受热时不会分解 答案　B 解析　根据信息，PH4I和NH4Cl性质应相似，故PH4I中既含离子键又含共价键，为离子化合物，和氨盐相似，PH4I应该不稳定，受热易分解，能和NaOH溶液反应，故选B。 6．有X、Y、Z、W四种元素，它们的原子序数分别为6、8、11、17，下列判断错误的是(　　) A．X和W能形成共价化合物 B．Z和W能形成离子化合物 C．Y、Z和W能形成离子化合物 D．Y和Z形成的化合物中不可能含有共价键 答案　D 解析　有X、Y、Z、W四种元素，它们的原子序数分别为6、8、11、17，即它们分别是C、O、Na、Cl元素。X和W能形成化合物CCl4，该分子中只存在共价键，为共价化合物，故A正确；Z和W能形成化合物NaCl，为离子化合物，故B正确；Y、Z和W能形成NaClO，是离子化合物，故C正确；Y和Z形成的化合物可能是Na2O2，Na2O2中含有非极性共价键，故D错误。 题组三　电子式的书写与判断 7．下列电子式书写正确的是(　　) A．CaBr2： B．氧离子： C．HI： D．K2S： 答案　B 8．下列有关化学用语的表示正确的是(　　) A．Mg的原子结构示意图为 B．CS2的电子式为 C．HF的电子式为 D．用电子式表示Na2S形成过程为 答案　B 解析　Mg的原子结构示意图为，故A错误；CS2是共价化合物，结构与CO2相似，故电子式为，故B正确；HF属于共价化合物，其电子式为，故C错误；Na2S属于离子化合物，其电子式为，故D错误。 9~12题有一个或两个选项符合题目要求。 9．(2023·杭州高一期中)下列说法正确的是(　　) A．He、Ne、Ar都是由分子构成的，但分子内部不存在共价键 B．碘单质升华过程中，吸收的热量用于克服碘原子之间的共价键 C．固体NaCl属于离子化合物，Na＋和Cl－之间通过静电引力形成离子键 D．HCl和CO2分子中，各原子最外层都达到了8电子稳定结构 答案　A 解析　He、Ne、Ar都是由分子构成的，分子均为单原子分子，分子内部不存在共价键，故A正确；固体NaCl属于离子化合物，Na＋和Cl－之间通过静电作用形成离子键，故C错误；CO2分子中，各原子最外层都达到了8电子稳定结构，HCl中H原子为2电子稳定结构，故D错误。 10．(2023·山东枣庄高一期中)X、Y、Z、R、M为原子序数依次增大的短周期元素，其原子的最外层电子数与原子半径的关系如图所示。 下列说法错误的是(　　) A.R与X、Z、M均可以形成离子化合物 B．简单离子的半径：R>M C．X、Z、M形成的化合物一定是共价化合物 D．短周期元素中R的最高价氧化物对应水化物的碱性最强 答案　BC 解析　从图中可以看出，X、R的最外层电子数都为1，但R的原子半径比X大，则X为H元素，R为Na元素；Y的最外层电子数为4，Z的最外层电子数为5，Y的原子半径比Z大，则Y为C元素，Z为N元素；M的最外层电子数为6，但原子半径比Z大，则M为S元素。R与X、Z、M形成的化合物分别为NaH、Na3N、Na2S，均为离子化合物，A正确；R、M分别为Na、S，S2－比Na＋多一个电子层，则简单离子的半径：Na＋<S2－，B错误；X、Z、M形成的化合物可能为(NH4)2S，属于离子化合物，C错误；短周期元素中，Na的金属性最强，则Na的最高价氧化物对应水化物NaOH的碱性最强，D正确。 11．固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层电子结构都符合相应稀有气体的最外层电子结构，其结构和NH4Cl相似，则下列有关说法不正确的是(　　) A．NH5中既有共价键，又有离子键 B．NH5的电子式为 C．该固体与水反应可能生成两种气体 D．该物质中只存在N—H键，为共价化合物 答案　D 解析　据信息，在NH5结构中，N和H都满足稀有气体的最外层电子结构，而且和NH4Cl相似，故该化合物为NH4H，电子式为，因此，该化合物中含有离子键和共价键，为离子化合物，与H2O反应的化学方程式为NH4H＋H2O===NH3·H2O＋H2↑，故可能生成NH3和H2，故选D项。 12．(2022·西安高一月考)X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素。已知：①各元素对应的原子半径大小为X<Z<Y<M<W；②Y是组成有机物的必要元素；③Z与X可形成两种常见的共价化合物，与W可形成两种常见的离子化合物；④M的电子层数与最外层电子数相等。下列说法错误的是(　　) A．简单离子半径：M>W B．YZ2为共价化合物 C．Z与X形成的化合物中含有离子键 D．W2Z2中既含有离子键又含有共价键 答案　AC 解析　由X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，且原子半径：X<Z<Y<M<W，可推出X在第1周期，Y和Z属于同周期，W和M属于同周期，即X为H；Y是组成有机物的必要元素，即Y为C；Z与X可形成两种常见的共价化合物，与W可形成两种常见的离子化合物，即Z为O，W为Na；M的电子层数与最外层电子数相等，即M为Al。A项，Al3＋的半径小于Na＋的半径，错误；B项，YZ2为CO2，CO2属于共价化合物，正确；C项，Z与X形成的化合物是H2O2和H2O，二者均不含离子键，错误；D项，W2Z2为Na2O2，既含有离子键又含有共价键，正确。 13．(1)下列物质N2、H2O、Na2O2、CaCl2、KOH、NaF中，既含有离子键又含有共价键的物质是____________，属于共价化合物的是____________________________________。 (2)氮化钠(Na3N)是科学家制备的一种重要化合物，它与水作用产生NH3。请写出Na3N的电子式：________________________________________________________________________。 (3)Na3N与盐酸反应生成两种盐，反应的化学方程式为_______________________________。 答案　(1)Na2O2、KOH　H2O (2) (3)Na3N＋4HCl===3NaCl＋NH4Cl 解析　(1)Na2O2、CaCl2、KOH、NaF均为离子化合物，Na2O2、KOH中分别含有O、OH－原子团，都含有共价键，而CaCl2、NaF中不含有共价键。因此，既含有离子键又含有共价键的物质是Na2O2、KOH，属于共价化合物的是H2O。 (2)Na3N由Na＋和N3－构成，电子式是。 (3)Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl，反应的化学方程式为Na3N＋4HCl===3NaCl＋NH4Cl。 14．(2022·淄博高一检测)有下列物质：①O2，②CO2，③NH3，④Na2O，⑤Na2O2，⑥NaOH，⑦CaBr2，⑧H2O2，⑨NH4Cl，⑩N2。 回答下列问题： (1)只含有共价键的是____________(填序号，下同)，属于共价化合物的是____________；只含有离子键的离子化合物是_________________；含有共价键的离子化合物是____________。 (2)写出⑤、⑧、⑨的电子式：____________、____________、____________。 (3)熔融状态下能导电的是____________(填序号，下同)；全部由非金属元素组成的离子化合物是____________。 答案　(1)①②③⑧⑩　②③⑧　④⑦　⑤⑥⑨ (2)　　　 (3)④⑤⑥⑦⑨　⑨ 15．氮及其化合物在人们的生活、生产中有重要作用。请回答下列问题： (1)氨是一种重要的化工原料。下列说法正确的是__________(填字母)。 A．NH3来源于液氨的挥发，液氨挥发时N—H键断裂 B．NH3属于离子化合物，因为其水溶液能导电 C．用电子式表示 D．NH3与HCl的反应产物中只有共价键 (2)工业上用NH3与CO2在一定条件下反应合成尿素：CO2＋2NH3CO(NH2)2＋H2O。 ①1 mol H2O分子中有__________ mol共价键。 ②化学上常用1根短线“—”表示1对共用电子，如CO(NH2)2的结构可表示为，则其电子式为_________________________________________。 (3)NH4NO3是一种氮肥，其在高温下发生的反应为4NH4NO33N2↑＋2NO2↑＋8H2O。 ①下列说法正确的是__________(填字母)。 A．NH4NO3中含有共价键，属于共价化合物 B．该反应中，只有共价键发生断裂 C．产物NO2属于共价化合物 D．电解18 g H2O时断裂1 mol共价键 ②用化学键知识解释N2性质稳定的原因：___________________________________________。 答案　(1)C　(2)①2　②　(3)①C　②N2分子内部存在很强的共价键，很难被破坏 解析　(1)A项，液氨挥发只是由液态的NH3变为气态的NH3，是物质状态的改变，NH3的结构和化学性质并没有变化，N—H键没有断裂，错误；B项，NH3属于共价化合物，其水溶液能导电是由于NH3溶于水生成了NH3·H2O，NH3·H2O可电离出NH和OH－，错误；C项，N原子最外层有5个电子，需与3个H原子形成3对共用电子，用电子式表示为，正确；D项，NH3与HCl的反应产物为NH4Cl，NH4Cl中NH与Cl－之间以离子键结合，H原子与N原子之间以共价键结合，所以NH4Cl中既含有离子键也含有共价键，错误。(2)①H2O的电子式为，形成2对共用电子，则1 mol H2O分子中有2 mol共价键。②根据CO(NH2)2的结构，将“—”改为“··”并使每个原子都达到稳定结构即可得到其电子式为。 (3)①A项，NH4NO3中NH与NO间以离子键结合，含有离子键的化合物都属于离子化合物，错误；B项，题述反应中，离子键和共价键都发生了断裂，错误；C项，NO2中N、O原子间以共价键结合，属于共价化合物，正确；D项，H2O分子中，1个O原子与2个H原子形成2个共价键，则电解18 g(即1 mol)H2O时断裂2 mol H—O键，错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$