内容正文:
第1节 化学键与物质构成
第1课时 化学键 离子键和共价键
优化探究
第2章 化学键 化学反应规律
[学习目标] 1.认识构成物质的微粒之间存在相互作用,结合典型实例认识离子键和共价键的形成,建立化学键概念。2.知道分子存在一定的空间结构。3.认识化学键的断裂和形成是化学反应中物质变化的实质及能量变化的主要原因。
任务一 化学键
任务二 离子键和共价键
课时作业 巩固提升
任务一 化学键
任务一 化学键
1.化学键: 。
2.化学反应中物质变化的实质
(1)化学反应中化学键断裂和形成
相邻原子间的强相互作用
化学反应 断裂的键 形成的键
2H2+O22H2O H2分子中氢原子间和O2分子中氧原子间的化学键 H2O分子中氢原子和氧原子间的化学键
化学反应 断裂的键 形成的键
H2+Cl22HCl 间和 间的化学键 间的化学键
N2+3H2
2NH3 N2分子中氮原子间和H2分子中氢原子间的 NH3分子中氮原子和氢原子间的
H2分子中氢原子
Cl2分子中氯原子
HCl分子中氢原子和氯原子
化学键
化学键
(2)化学反应中物质变化的实质是 和 的过程。化学键断裂与形成伴随能量变化,旧化学键断裂需要 能量,新化学键形成会 能量。
旧化学键断裂
新化学键形成
吸收
释放
1.“相邻”原子间存在的相互作用都是化学键。( )
2.原子间强的“相互作用”只是原子间的相互排斥。 ( )
3.任何物质中都存在化学键。 ( )
4.化学变化一定存在化学键断裂和形成。 ( )
×
×
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√
1.HNO3、NaCl溶于水时,化学键有无变化?
提示:化学键发生断裂。当HNO3、NaCl溶于水时,在水分子的作用下共价键和离子键发生了断裂,分别电离为H+和N、Na+和Cl-。
2.乙醇、蔗糖溶于水时,化学键有无变化?
提示:化学键没有变化。由于乙醇、蔗糖属于非电解质,因此溶于水时不会电离,以分子形式存在于水中,因此化学键没有变化。
归纳总结
“化学键”概念的注意事项
(1)“相邻”是指化学键的作用范围很小,只在直接相邻的两个或多个原子间存在。
(2)“原子”指广义的原子,不仅指原子,也包括阴、阳离子。
(3)“相互作用”既包括静电引力,又包括静电斥力。
(4)“强相互作用”表示原子间较强的相互作用,破坏化学键需要较高的能量。
1.化学键是一种相互作用,它存在于( )
A.分子之间
B.物质中的原子之间
C.构成物质的所有微粒之间
D.分子或原子团中相邻原子之间
D
2.(2024·河南信阳高一期中)从宏观来看化学变化的本质是有新物质生成。从微观来看,下列变化不能说明发生了化学变化的是( )
A.变化时有电子的得失
B.变化过程中有化学键的断裂和形成
C.变化时释放出能量
D.变化前后原子的种类和数目没有改变,分子种类增加了
C
解析:化学反应的过程就是原子重新组合的过程,所以变化过程中有化学键的断裂和形成,是化学变化,B不符合题意;变化时释放出能量不一定是化学变化,如浓硫酸稀释过程中放出大量的热,C符合题意;化学反应的过程就是原子重新组合的过程,在这个过程中原子的种类和数目没有改变,分子种类可能增加,也可能减少,所以分子种类的改变一定是化学变化,D不符合题意。
3.根据化学变化的实质是旧的化学键断裂、新的化学键形成这一理论,判断下列变化是化学变化的是( )
A.固体氯化钠溶于水
B.氯化铵受热分解生成氯化氢和氨气
C.冰经加热变成水蒸气
D.氯化氢溶于水
B
任务二 离子键和共价键
1.离子键
(1)形成过程(以NaCl为例)
(2)含义
离子键是指 之间通过 作用形成的化学键。
(3)形成原子
形成离子键的原子一般是 的金属元素原子和 的非金属元素原子。
阴、阳离子
静电
活泼
活泼
(4)表示
NaCl: 。
2.共价键
(1)形成过程(以HCl为例)
(2)含义
共价键是指 之间通过 形成的化学键。
(3)形成原子
形成共价键的原子一般是 元素原子。
(4)表示
HCl: 。
原子
共用电子
非金属
H×+·︰―→︰
(5)共价键形成的常见分子的空间结构
物质 空间结构示意图 共价键间夹角 分子结构
CO2 180° 形
H2O 104.5° 形
NH3
107.3° 形
CH4
109°28' 形
直线
角
三角锥
正四面体
21
1.离子键的实质就是阴、阳离子间的静电斥力。( )
2.非金属原子形成的化学键一定是共价键。( )
3.两种非金属元素形成的化合物不可能含有离子键。( )
×
×
×
请分析所给化合物的构成情况
化合物 形成化学键的微粒 化学键类型
氯化镁
甲烷
Mg2+、Cl-
离子键
碳原子、氢原子
共价键
归纳总结
离子键与共价键的比较
化学键 离子键 共价键
成键实质 阴、阳离子之间的静电作用 原子之间通过共用电子对形成
成键元素 一般是活泼金属元素和活泼非金属元素 一般是非金属元素
化学键 离子键 共价键
成键微粒 阴、阳离子 原子
成键条件 活泼金属与活泼非金属化合时,易发生电子的得失形成离子键 非金属元素的原子最外层电子未达到饱和状态,相互间通过共用电子对形成共价键
1.共价键的本质是( )
A.在原子间形成共用电子对
B.在原子间有电子的得失
C.在原子间形成了静电斥力
D.在原子间形成了静电引力
A
2.现有如下几种说法:①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合;②金属和非金属化合时一定形成离子键;③根据电离方程式HCl===H++Cl-判断,HCl分子里存在离子键;④H2分子和Cl2分子的反应过程是H2、Cl2分子里共价键发生断裂生成氢原子、氯原子,而后氢原子、氯原子形成离子键的过程。其中正确的说法是( )
A.①②④ B.都不正确
C.④ D.①
B
解析:水分子内H、O原子之间形成化学键,分子间的H、O原子间不形成化学键,故①不正确;一般活泼金属元素原子和活泼非金属元素原子化合时才形成离子键,故②不正确;HCl属于共价化合物,分子中没有离子键,故③不正确;化学反应的本质是旧键断裂、新键形成的过程,但HCl中存在共价键而非离子键,故④不正确。
课时作业 巩固提升
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[基础对点练]
题组一 化学键
1.下列关于化学键的叙述正确的是( )
A.在离子化合物里,只存在离子键,没有共价键
B.只有共价键的物质,不一定是共价化合物
C.非极性键只存在于双原子的单质分子中
D.由不同元素组成的多原子分子里,一定只存在极性键
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B
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解析:A.在离子化合物里一定存在离子键,可能存在共价键,如氢氧化钠中含有离子键和共价键,故A错误;B.只有共价键的物质可能是非金属单质,也可能是共价化合物,故B正确;C.非极性键可能存在于双原子的单质分子中,如氧气,也可能存在于共价化合物中,如过氧化氢,还可能存在于离子化合物中,如过氧化钠,故C错误;D.由不同元素组成的多原子分子里,一定存在极性键,可能存在非极性键,如乙烷,故D错误。
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2.(2024·山东枣庄高一期中)下列关于化学键的叙述正确的是( )
A.化学键通常是指相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用
B.两个原子之间的相互作用叫作化学键
C.化学键存在于原子之间,也存在于分子之间
D.离子之间不能形成离子键
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解析:化学键通常是指相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用,故A正确、B错误;化学键只存在于原子之间,不存在于分子之间,故C错误;阴、阳离子之间通过静电作用可形成离子键,故D错误。
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3.家中的暖水瓶使用时间长了会在瓶内产生水垢,实验兴趣小组分析该水垢的主要成分为碳酸钙,根据盐的性质,该小组提出了用醋酸除去该水垢,下列有关该反应的叙述不正确的是( )
A.该反应属于化学变化
B.该反应中有化学键的断裂
C.该反应过程中有化学键的生成
D.反应物中所有的化学键都发生了断裂
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题组二 离子键和共价键
4.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.Cl2和CaCl2
B.H2O2和Na2O2
C.CH4和Ar
D.NaI和Na2O
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解析:Cl2中只含有共价键,CaCl2中只含有离子键,二者化学键类型完全不相同,A不符合题意;H2O2只含共价键,Na2O2既有共价键又有离子键,二者化学键类型不完全相同,B不符合题意;CH4只含有共价键,Ar为单原子分子,不存在任何化学键,C不符合题意;NaI和Na2O中均只含有离子键,故化学键类型完全相同,D符合题意。
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5.下列有关离子键与共价键的说法中,正确的是( )
A.非金属元素组成的化合物中不可能有离子键
B.共价键通过原子之间得失电子形成
C.单质中一定没有离子键,一定有共价键
D.同种物质中可能既有离子键又有共价键
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解析:非金属元素组成的化合物中可能有离子键,比如氯化铵,故A错误;共价键通过原子之间共用电子对形成,不是得失电子,故B错误;单质中一定没有离子键,可能没有共价键,比如稀有气体单质没有共价键,故C错误;同种物质中可能既有离子键又有共价键,如NaOH,故D正确。
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6.下列物质中,从化学键的角度看,有一种与其他三种明显不同,这种物质是( )
A.NaOH B.CH4
C.SO2 D.H2O
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A
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7.下列变化只破坏共价键的是( )
A.从NH4HCO3中闻到了刺激性气味
B.NaOH溶于水
C.Na2SO4受热熔化
D.HCl溶于水得盐酸
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8.有物质①MgCl2、②Na2O2、③NH4Cl、④NaHSO4、⑤H2SO4、
⑥CO2、⑦H2O2、⑧Ne,回答下列问题。
(1)只含有共价键的物质是 (填序号,下同)。
(2)只含有离子键的物质是 。
(3)既含有离子键又含有共价键的物质是 。
(4)不存在化学键的物质是 。
解析:一般来说,活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子形成离子键,非金属元素原子之间形成共价键(铵盐除外)。
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⑤⑥⑦
①
②③④
⑧
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[综合强化练]
9.下列关于化学键的说法正确的是( )
A.含有金属元素的化合物一定是含有离子键
B.ⅠA族和ⅦA族原子化合时,一定形成离子键
C.由非金属元素形成的化学键一定是共价键
D.活泼金属原子与活泼非金属原子化合时,能形成离子键
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解析:AlCl3含有共价键,A错;ⅠA族的H元素和ⅦA族卤素化合时形成共价键,B错;非金属元素形成的铵盐含有离子键,C错;活泼金属与活泼非金属化合时,可分别形成阳离子和阴离子,因此能形成离子键,D正确。
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10.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,它们在元素周期表中的相对位置如图所示。Y原子的最外层电子数等于其电子层数。下列说法正确的是( )
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A
W
X Y Z
A.最高价氧化物对应水化物的碱性:X>Y
B.简单氢化物的热稳定性:W<Z
C.XCl2中含离子键与共价键
D.原子半径:W<X<Y
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解析:Y原子的最外层电子数等于其电子层数,则Y为Al,由W、X、Y、Z的原子序数依次增大以及它们在元素周期表中的相对位置,则X为Mg,Y为Al,Z为Si,W为C,据此分析。金属性越强则元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性:X>Y,故A正确;非金属性越强则简单氢化物越稳定,故稳定性W>Z,故B错误;MgCl2中只存在离子键,故C错误;同周期元素原子半径随核电荷数的递增而减小,故原子半径:X>Y,故D错误。
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11.(2024·安徽安庆高一检测)中国科学院科研团队研究表明,在常温常压和可见光下,基于LDH(一种固体催化剂)合成NH3的原理示意图如图。下列说法不正确的是( )
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A.该过程可表示为2N2+6H2O 4NH3+3O2
B.该过程中每转移1.2 mol e-时,断裂1.2 mol H—O键
C.该过程中,涉及离子键和共价键的断裂与形成
D.原料气N2可通过分离液态空气获得
C
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解析:从原理图中可以看出,N2与H2O在光照条件下,在催化剂表面发生反应,转化为NH3和O2,发生反应的化学方程式为2N2+6H2O 4NH3+3O2,据此分析。由分析可知,A正确;反应2N2+6H2O 4NH3+3O2中转移12 mol电子消耗6 mol水断裂12 mol H—O键,则每转移1.2 mol e-时,断裂1.2 mol H—O键,B正确;该过程中,没有离子化合物参与反应,也没有离子化合物生成,所以不涉及离子键的断裂与生成,C错误;空气中含有大量的N2,可将空气液化,然后蒸馏,从而获得原料气N2,D正确。
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12.A、B、C、D均为1~20号元素。A元素的原子得到2个电子与B元素的原子失去1个电子后所形成的微粒与氩原子具有相同的电子层结构。C元素的原子只有1个电子,D元素原子的M电子层电子数比其N电子层电子数多6个。
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回答下列问题:
(1)写出A、B、C、D元素的符号:A ,B ,
C ,D 。
(2)A的离子结构示意图为 。
(3)A和B两元素形成的化合物含 (填化学键类型,下同)。
(4)A和C两元素形成的化合物含 ,它的水溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性。
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S
K
H
Ca
离子键
共价键
酸
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解析:A、B、C、D均为1~20号元素,A元素的原子得到2个电子与B元素的原子失去1个电子后所形成的微粒与氩原子具有相同的电子层结构,则A为S元素,B为K元素;C元素的原子只有1个电子,则C为H元素;D元素原子的M电子层电子数比其N电子层电子数多6个,则D为Ca元素,据此解答。
(1)根据以上分析可知A、B、C、D元素的符号分别是S、K、H、Ca。
(2)A的离子是,其结构示意图为 。(3)A和B两元素形成的化合物是K2S,含离子键。(4)A和C两元素形成的化合物是H2S,只含有共价键,溶于水电离出氢离子,因此它的水溶液呈酸性。
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