第2章 第1节 化学键与物质构成-【金版教程】2024-2025学年高中化学必修第二册创新导学案word（鲁科版2019）

第1节　化学键与物质构成 核心素养 学业要求 通过分析推理得出离子键和共价键的形成条件，建立认知模型，揭示成键规律，培养“证据推理与模型认知”能力。 1.了解化学键的概念，认识化学键的断裂和形成是化学反应中物质变化的实质。 2.理解离子键、共价键f的概念及其本质，能用电子式表示其形成过程。 3.比较离子键和共价键，掌握其区别和联系，能区分离子化合物和共价化合物。 一、化学键 1.化学键的含义：相邻原子间的强相互作用。 2.化学变化的实质：旧化学键断裂和新化学键形成。化学键的断裂与形成伴随能量的变化，旧化学键断裂需要吸收能量，新化学键形成会释放能量。 3.化学键的分类：化学键包括离子键和共价键等。 二、离子键和共价键 1.电子式：一种由元素符号和用于表示该元素原子最外层电子的“·”或“×”组成的式子。 2.离子键 (1)定义：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。 (2)成键微粒：阴、阳离子。 (3)实质：静电作用。 (4)形成过程： 用电子式表示为Na―→Na＋[]－。 (5)一般活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子之间容易形成离子键。 3.共价键 (1)定义：原子间通过共用电子形成的化学键。 (2)构成微粒：原子。 (3)实质：静电作用。 (4)形成过程： 用电子式表示为 。 (5)一般非金属元素原子之间形成的化学键是共价键。由共价键形成的分子具有一定的空间结构。如：CO2分子呈直线形，H2O分子呈角形，NH3分子呈三角锥形，CH4分子呈正四面体形。 (6)分类 同种元素原子间形成的共价键通常是非极性共价键，如O2、N2、O中的共价键；不同元素原子间形成的共价键通常是极性共价键，如H2O、CO中的共价键。 三、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。 (2)物质类别：一般包括活泼金属的氧化物、强碱及大多数盐等。 2.共价化合物 (1)定义：由原子通过共价键构成的化合物。 (2)物质类别：一般包括非金属的氧化物、氢化物、强酸等。 1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)任何物质中都存在化学键。(　　) (2)只要存在化学键断裂的变化就是化学变化。(　　) (3)金属和非金属原子间形成的化学键一定是离子键。(　　) (4)离子化合物中只存在离子键，不存在共价键。(　　) (5)共价化合物中只存在共价键，不存在离子键。(　　) (6)只含非金属元素的化合物中一定只有共价键。(　　) (7)含金属元素的化合物一定是离子化合物。(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√ (6)×　(7)× 2.下列物质中，属于含有共价键的离子化合物的是(　　) A.HCl B.MgCl2 C.NH4Cl D.NH3 答案　C 3.下列物质属于共价化合物的是(　　) A.H2SO4 B.Cl2 C.Na2O2 D.NH4NO3 答案　A 4.下列电子式中错误的是(　　) A.Na＋ B.[H]－ C. D.Na＋[]－ 答案　C 5.下列化学用语书写正确的是(　　) A.氯原子的结构示意图： B.作为相对原子质量测定标准的碳原子是C C.氯化镁的电子式：[]－Mg2＋[]－ D.用电子式表示氯化氢分子的形成过程： 答案　C 探究一　化学键及其类型 1.对化学键的理解 (1)“相邻”是指化学键只在直接相邻的两个或多个原子之间存在。 (2)“原子”是广义的原子，不仅仅指原子，也包括阴、阳离子。 (3)“相互作用”既包括吸引作用又包括排斥作用。 (4)“强相互作用”表示化学键是原子间较强的相互作用，原子间较弱的相互作用不是化学键，破坏化学键需要较高的能量。 2.离子键与共价键的比较 离子键 共价键 成键实质 静电作用 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 成键微粒 阴、阳离子 原子 成键的条件 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 非金属元素的原子间通过共用电子形成共价键 影响因素 离子半径越小，离子电荷数越多，离子键越强 原子半径越小，共用电子数越多，共价键越牢固 分子间作用力 (1)分子间作用力的定义 分子之间存在着一种把分子聚集在一起的作用力，叫作分子间作用力。 (2)分子间作用力的特征 ①分子间作用力只存在于分子之间，如某些非金属单质和稀有气体的分子之间。 ②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。 ③一般来说，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，物质的熔点、沸点也越高，如熔点、沸点：I2>Br2>Cl2>F2。 1.下列关于化学键的叙述正确的是(　　) A.化学键既存在于原子之间，也存在于分子之间 B.单质分子中均存在化学键 C.阴、阳离子之间的吸引力是化学键 D.化学反应过程中都有化学键的断裂和形成 答案　D 解析　化学键存在于相邻的原子之间，相邻分子之间不存在化学键，故A错误；单原子分子如稀有气体单质分子中不含化学键，故B错误；阴、阳离子之间的强相互作用是化学键，这种强相互作用既包括吸引力也包括排斥力，故C错误。 2.下列说法中正确的是(　　) A.阴、阳离子通过静电吸引形成的强烈的相互作用称为离子键 B.ⅠA族元素原子和ⅦA族元素原子之间都形成离子键 C.金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键 D.只有活泼的金属元素与活泼的非金属元素之间才能形成离子键 答案　C 解析　离子键是阴、阳离子通过静电作用形成的，静电作用包括引力和斥力，A错误；ⅦA族元素都是活泼的非金属元素，但ⅠA族中的H是非金属元素，HF、HCl、HBr、HI等化合物中的化学键都是共价键，B错误；某些金属与非金属元素之间形成共价键，如AlCl3等，C正确；形成离子键的也可以是带电荷的原子团，如(NH4)2SO4等，D错误。 （1）只有旧键断裂而无新键形成的过程不是化学变化，如HCl溶于水和NaCl的熔化都不是化学变化。 （2）反应物转化为生成物时，原子的数目没有改变，原子的种类也没有改变，只是原子间的结合方式（即化学键）发生了改变。 （3）正确理解静电作用 静电作用 探究二　离子化合物与共价化合物 1.判断离子化合物和共价化合物的常见方法 (1)由化学键类型判断 只含有共价键的化合物是共价化合物，只含离子键或既含离子键又含共价键的化合物是离子化合物。 (2)由化合物类型判断 ①活泼金属的氧化物(或氢化物)、强碱和大多数盐(少数盐如AlCl3、BeCl2等除外)属于离子化合物； ②非金属氧化物、非金属氢化物、含氧酸、多数有机物、少数盐(如AlCl3、BeCl2等)属于共价化合物。 (3)由化合物性质判断 熔、沸点较高，熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物；熔、沸点较低(SiO2、SiC等除外)，熔融状态下不能导电的化合物一定是共价化合物。 (4)由组成元素判断 一般含金属元素或NH的化合物是离子化合物(AlCl3、BeCl2等除外)，如NH4H、NH4HCO3、Ca(OH)2、KClO3等；只由非金属元素原子构成的化合物(铵盐除外)属于共价化合物。 2.化学键和化合物之间的“一定”“不一定” (1)含有离子键的化合物一定是离子化合物。 (2)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。 (3)只含有共价键的分子不一定是共价化合物，例如单质：H2、O2。 (4)含有共价键的化合物不一定是共价化合物，例如NaOH、Na2O2。 (5)含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3中含有金属元素，但其属于共价化合物。 (6)离子化合物中不一定含有金属元素，如NH4Cl、NH4NO3等铵盐全部由非金属元素组成，但属于离子化合物。 (7)化合物中一定存在化学键，单质中不一定存在化学键。如稀有气体分子为单原子分子，不存在化学键。 3.下列说法正确的是(　　) A.含有共价键的化合物一定是共价化合物 B.只含有共价键的化合物一定是共价化合物 C.由共价键形成的分子一定是共价化合物 D.只有非金属元素原子间才能形成共价键 答案　B 解析　只含有共价键的化合物一定是共价化合物，故A错误，B正确；由共价键形成的分子也可能是单质(如H2)，C错误；金属与非金属元素原子间也可能形成共价键，如AlCl3，D错误。 4.下列各组物质从离子化合物、共价化合物的角度分类正确的是(　　) A.共价化合物：H2S、HCl、Cl2 B.共价化合物：CO2、CH4、NH4Cl C.离子化合物：NaCl、MgO、K2SO4 D.离子化合物：CaCl2、AlCl3、NaNO3 答案　C 解析　Cl2是含共价键的单质，A不符合题意。NH4Cl含离子键，属于离子化合物，B不符合题意。AlCl3属于共价化合物，D不符合题意。 判断化学键类型的解题技巧 (1)抓住离子键和共价键的不同点。①成键方式不同：离子键是通过得失电子达到稳定结构，共价键是通过形成共用电子对达到稳定结构；②成键微粒不同：离子键的成键微粒是阴、阳离子，共价键的成键微粒是原子。 (2)寻找规律性。一般情况下，活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子间易形成离子键，同种或不同种非金属元素原子间易形成共价键(0族元素除外)。 (3)注意特殊性。在应用上述规律进行判断时还要注意一些特殊情况，如氯化铝是由金属元素原子与非金属元素原子形成的，但氯化铝中存在的是共价键，铵盐是由非金属元素原子形成的，但铵盐中存在离子键。 探究三　电子式的书写 1.电子式书写 (1)原子的电子式 常把原子最外层电子用“”或“”来表示。如：Na、 、 、 、 。 (2)离子的电子式 ①简单阳离子的电子式 简单阳离子的电子式即为其离子符号，如Mg2＋、Al3＋等。 ②阴离子和复杂阳离子的电子式 阴离子和复杂阳离子的电子式要用“[　　]”将电子和元素符号括在里面，将所带电荷数放在“[　　]”的右上方。如：O、Cl－、NH、H3O＋的电子式分别为[]2－、[]－、、。 (3)离子化合物的电子式 离子化合物含有阴、阳离子，所以其电子式的写法要符合阴、阳离子电子式的写法，但相同的离子不得合并，且带同类电荷的离子不得相邻。如：K2S　K＋[]2－K＋ CaCl2　[]－Ca2＋[]－ (4)共价型分子的电子式 共用电子写在成键两原子中间(一般形成共价键后，成键原子达到稳定结构)，每个原子最外层电子都要标出，相同的原子不能合并，要注意原子的连接次序，以及形成共用电子的对数。如：HClO　H CO2　 2.(1)用电子式表示离子化合物的形成过程 ①连接号必须使用“―→”，不能用等号。 ②左边写出原子的电子式，右边写出离子化合物的电子式。 ③书写离子化合物的形成过程时，左边用弯箭头标出原子间电子转移情况，右边构成离子化合物的每个离子的电子式都要单独写，不能合并，而且要符合相邻关系。 ④离子的电子式要标离子所带的电荷数，阴离子的电子式要用[　　]表示。 例如用电子式表示MgCl2的形成过程：。 (2)用电子式表示共价化合物的形成过程 左边是原子的电子式，相同的原子可以合并，右边是共价化合物的电子式，但共价化合物中相同原子不能合并，中间用“―→”连接。如。 5.下列物质的电子式书写正确的是(　　) A.Na＋ B.HH C.H＋[]2－H＋ D. 答案　B 6.写出下列微粒对应的电子式： (1)N2：__________________。 (2)NH3：__________________。 (3)CO2：__________________。 (4)MgCl2：__________________。 (5)NaOH：__________________。 (6)NH4Cl：__________________。 答案　(1)N⋮⋮N　(2)　(3) (4) (5)Na＋[H]－ (6) 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Na＋，应写为 Na＋[]－，H2O误写为H＋[]2－H＋，应写为HH。 (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H，而非H。 (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[]－Ca2＋[]－、Na＋[]2－Na＋。 本课小结 课时作业 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1.化学反应中物质变化的实质是(　　) A.有气体生成 B.有沉淀生成 C.有新物质生成 D.旧化学键断裂和新化学键形成 答案　D 2.下列过程中化学键被破坏，但不属于化学变化的是(　　) A.NaOH受热熔化 B.NH3溶解于水 C.葡萄糖溶于水 D.O2在放电的条件下转化为O3 答案　A 解析　NaOH熔化时只有旧化学键的断裂，没有新化学键的形成，属于物理变化。 3.下列关于化学键的说法正确的是(　　) A.构成单质分子的微粒一定含有共价键 B.由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物 C.非极性键只存在于双原子分子中 D.不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键 答案　B 解析　A项，构成单质分子的微粒中不一定含有共价键，例如稀有气体分子中不存在化学键，错误；B项，由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物，例如氯化铵是离子化合物，正确；C项，非极性键不一定只存在于双原子分子里，例如过氧化钠中含有非极性键，错误；D项，不同元素组成的多原子分子里的化学键不一定都是极性键，例如过氧化氢分子中含有非极性键，错误。 4.下列有关化学用语的表示方法中正确的是(　　) A.K原子的结构示意图： B.HCl的形成过程：H＋―→H＋[]－ C.次氯酸的电子式：H D.CO2的结构式：O===C===O 答案　D 5.某元素的原子最外层只有一个电子，其原子与卤素原子结合时，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元素可以是ⅠA族元素，其中包括H、Na等元素。H原子与卤素原子结合形成卤化氢，含有共价键，Na原子与卤素原子结合形成钠盐，含有离子键。 6.下列关于共价键和离子键的说法不正确的是(　　) A.共价键是原子间通过共用电子形成的化学键 B.离子键是阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键 C.共价键与离子键不可能出现在同一种物质中 D.单质分子内可能存在共价键，离子键一定存在于化合物中 答案　C 解析　NH4Cl中NH与Cl－之间是离子键，NH中N与H之间则是共价键，C错误。 7.下列电子式书写正确的是(　　) A.Na2S的电子式为NaNa B.HF的电子式为H＋[]－ C.CaCl2的电子式为Ca2＋[] D.Cl2的电子式为 答案　D 8.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.BeCl2 B.H2S C.PCl5 D.N2 答案　D 9.下列每组物质中含有的化学键类型相同的是(　　) A.NaCl、HCl、H2O、NaOH B.HBr、CO2、H2O、CS2 C.Cl2、Na2S、HCl、SO2 D.Na2O2、H2O2、H2O、O3 答案　B 解析　NaCl中只含离子键，HCl和H2O中只含共价键，NaOH中既有离子键又有共价键；HBr、CO2、H2O、CS2均是共价化合物，只含共价键；Cl2、HCl、SO2中只含共价键，Na2S中只含离子键；Na2O2中既有离子键又有共价键，H2O2、H2O、O3中只含共价键。 10.下列过程中共价键被破坏的是(　　) A.水沸腾汽化 B.水加热到1500 ℃开始分解 C.氯化钠加热至熔化 D.NaOH固体溶于水 答案　B 解析　水沸腾汽化破坏的是分子间作用力，A错误；水加热到1500 ℃开始分解，破坏分子内的H—O键，B正确；氯化钠加热至熔化，破坏的是离子键，C错误；NaOH固体溶于水，破坏的是离子键，D错误。 11.下列说法正确的是(　　) A.化学键是物质中所有原子间强烈的相互作用 B.离子化合物中可能含有共价键，共价化合物中可能含有离子键 C.一切物质中都存在化学键 D.双原子单质分子中的共价键一定是非极性键 答案　D 解析　化学键是相邻原子间强烈的相互作用，A错误；共价化合物中不可能有离子键，B错误；稀有气体单质是由单原子组成的，不存在化学键，C错误。 12.下列选项中的所有元素组合，既能形成共价化合物，又能形成离子化合物的是(　　) A.H、N、O B.Na、Cl、O C.H、S、O D.K、C、O 答案　A 解析　H、N、O可形成共价化合物HNO3，也可形成离子化合物NH4NO3，A正确；Na、Cl、O只能形成离子化合物；H、S、O只能形成共价化合物；K、C、O只能形成离子化合物。 13.X、Y、Z均为短周期元素，X原子的最外层只有一个电子，Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4，Z原子的最外层电子数是内层电子总数的3倍。下列有关叙述正确的是(　　) A.X肯定是金属元素 B.Y、Z两种元素可形成共价化合物 C.若X位于第3周期，则X与Z形成的化合物中只含离子键 D.简单氢化物的稳定性：Y>Z 答案　B 解析　X可能是H、Li、Na，A错误；Y为S，Z为O，二者形成的氧化物为共价化合物，B正确；X为Na，可与Z形成Na2O2，其中既含离子键，又含共价键，C错误；O的非金属性强于S，故稳定性：H2S<H2O，D错误。 二、非选择题 14.现有下列物质： ①KCl　②CH4　③NH4NO3　④I2　⑤Na2O2 ⑥HClO4　⑦N2　⑧CO　⑨SO2　⑩金刚石 ⑪CH3CH2OH　⑫MgO　⑬MgCl2　⑭KOH　⑮HCl　⑯Al2O3 (1)两性氧化物是________(填序号)，含有________键。 (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)属于共价化合物的是________(填序号)，含有共价键的离子化合物是________(填序号)。 (4)由两种元素组成，且含有离子键和共价键的化合物为________(填序号)，这两种元素的单质反应生成该化合物的化学方程式为______________________________________。 答案　(1)⑯　离子 (2)②　 (3)②⑥⑧⑨⑪⑮　③⑤⑭ (4)⑤　2Na＋O2Na2O2 15.现有a～g 7种短周期元素，它们在元素周期表中的相对位置如表所示(表中副族省略)，请回答下列问题： (1)下列选项中，元素的原子间最容易形成离子键的是________(填序号，下同)，元素的原子间最容易形成共价键的是________。 A.c和f B.b和g C.d和g D.c和e (2)下列由a～g 7种元素原子形成的各种分子中，所有原子最外层都满足8电子稳定结构的是________(填序号)。 A.ea3 B.ag C.fg3 D.dg4 (3)由题述元素中的3种非金属元素形成的AB型离子化合物的电子式为________。 (4)c与e可形成一种化合物，试写出该化合物的化学式：________，其含有的化学键类型为________，其与过量稀盐酸反应的化学方程式为________________________________。 答案　(1)B　C　(2)CD　 (3) (4)Mg3N2　离子键　Mg3N2＋8HCl===3MgCl2＋2NH4Cl 解析　根据元素在元素周期表中的相对位置可知a、b、c、d、e、f、g分别为H、Na、Mg、C、N、P、Cl。 14 学科网（北京）股份有限公司 $$