内容正文:
第四章 物质结构 元素周期律
第三节 化学键
第2课时 共价键
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新知学习探究
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03
知能达标训练
02
随堂巩固演练
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共用电子对
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共价键
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原子
旧化学键断裂和新
分子聚集
范德华力
化学键形成
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氢键
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较强
弱
强
升高
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[素养目标] 1.知道共价键、极性键的概念和实质。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结构,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。,2.能从化学键的角度理解化学反应的本质,促进宏观辨识与微观探析化学核心素养的发展。
知识点一 共价键和共价化合物
1.从微观角度理解氯气的形成过程
eq \x(\a\al(两个氯原子各,提供一个电子))→eq \x(\a\al(两个氯原子间形,成共用电子对))→eq \x(\a\al(两个氯原子均达,到8e-稳定结构))→eq \x(\a\al(形成稳定的,氯气分子))
请你根据上述图示,用电子式表示其形成过程:
2.共价键
(1)概念:原子间通过_____________所形成的相互作用。
(2)成键三要素
①成键粒子:原子。
②成键元素:一般是同种的或不同种的非金属元素。
③成键条件:成键前原子最外层电子未达到饱和状态。
(3)分类
3.共价化合物
(1)概念:以________形成分子的化合物。
(2)四种常见的共价化合物
①非金属氢化物:如NH3、H2S、H2O等。
②非金属氧化物:如CO、CO2、SO2等。
③酸:如H2SO4、HNO3等。
④大多数有机化合物:如CH4、CH3CH2OH等。
4.共价分子的电子式与结构式
(1)结构式:在化学上常用一根“—”表示_____共用电子,这种图示叫做结构式。
(2)常见分子的电子式和结构式
分子
H2
N2
H2O
CO2
CH4
电子式
结构式
H—H
N≡N
H—O—H
(4)分子具有一定的空间结构,如CO2是_____形,H2O呈___形,CH4呈__________形,NH3呈三角锥形。
1.有下列物质:①Cl2 ②Na2O2 ③NaOH ④HCl ⑤H2O2 ⑥MgF2 ⑦NH4Cl
(1)只含共价键的物质是____________________(填序号,下同)。
(2)由离子键和非极性键构成的物质是____________________。
(3)写出⑤的电子式:_____________________________________。
提示:(1)①④⑤ (2)② (3)
2.含共价键的物质一定是共价化合物吗?
提示:不一定。如非金属单质(O2、Cl2、N2等)中含共价键,但不属于化合物;某些离子化合物(如NaOH、Na2SO4、NH4Cl等)中既含离子键,也含共价键,属于离子化合物。
3.Na2S和Na2O2中阴、阳离子个数比是否相同?
提示:相同。Na2S和Na2O2都属于离子化合物,含有的阴、阳离子个数比都是1∶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
概念
由离子键构成的化合物
以共用电子对形成分子的化合物
构成粒子
阴、阳离子
原子
粒子间的作用
离子键
共价键
熔、沸点
较高
一般较低,少部分很高(如SiO2)
导电性
熔融态或水溶液导电
熔融态不导电,溶于水有的导电(如硫酸),有的不导电(如葡萄糖)
熔化时破坏的作用力
破坏离子键
一般不破坏共价键,极少数破坏共价键(如SiO2)
实例
强碱、大多数盐、活泼金属的氧化物
酸、非金属的氢化物、非金属的氧化物、大多数有机物
1.(2025·浦东模拟)下列属于共价化合物的是( )
A.Br2
B.H2SO4
C.(NH4)2S
D.(NH4)2SO4
解析 A.Br2属于单质,不是化合物;B.H2SO4中只含有共价键,属于共价化合物;C.硫化铵、D.硫酸铵是以离子键结合形成的离子化合物。
答案 B
2.(2024·北京高一开学考试)下列关于H2O2的叙述不正确的是( )
A.H2O2是共价化合物
B.同时含有离子键和非极性共价键
C.同时含有极性键和非极性键
D.1 mol H2O2完全分解,转移1 mol电子
解析 H2O2是共价化合物,分子中H—O为极性键,O—O为非极性键,没有离子键;H2O2分解时,其中-1价的氧发生歧化反应生成水和氧气,则1 mol H2O2完全分解,转移1 mol电子。
答案 B
3.下列物质结构与对应的用语表达正确的是( )
A.甲烷的结构式
B.氨气的电子式
C.氯化钠的电子式
D.氮气分子的结构式
CH4
N≡N
解析 甲烷的结构式为,故A错误;氨气的电子式为,故B错误;氯化钠的电子式为,故C错误。
答案 D
4.下列分子中所有原子都满足最外层为8个电子稳定结构的是( )
A.BF3
B.H2O
C.SiCl4
D.PCl5
解析 A项,BF3中硼原子的最外层为6个电子,错误;B项,H2O中H原子的最外层为2个电子,错误;C项,SiCl4中Si原子与4个Cl原子形成4对共用电子对,Si、Cl原子都达到8个电子稳定结构,正确;D项,PCl5中P原子的最外层超过了8个电子,错误。
答案 C
8电子稳定结构的判断方法
(1)经验规律法:凡符合最外层电子数+|化合价|=8的原子最外层一般均为8电子稳定结构。
(2)试写结构法:判断某化合物中的某原子最外层是否达到8电子稳定结构,可利用其结构式或电子进行判断,如N2中N原子最外层有5个电子,N与N之间形成3个共用电子对,所以N2中的N原子最外层达到8电子稳定结构。
注意:H、Be、B属于缺电子原子,若分子中含有这些原子,它们一般不能达到8电子稳定结构。
知识点二 化学键与分子间作用力
1.化学键
(1)概念:相邻的_____之间强烈的相互作用。
(2)化学反应的本质:化学反应的过程,本质上就是__________________ _______________的过程。
2.分子间作用力
(1)概念:分子间存在一种把__________在一起的作用力,叫做分子间作用力,又称__________。
(2)主要特征
①广泛存在于分子之间;
②只有分子充分接近时才有分子间的相互作用力,如固体和液体物质中;
③分子间作用力远远比化学键弱;
④由分子构成的物质,其熔点、沸点、溶解度等物理性质主要由分子间作用力大小决定。
3.氢键
(1)像H2O、NH3、HF这样的分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用,这种作用使它们只能在较高的温度下才汽化,这种相互作用叫_____。
(2)氢键不是化学键,通常把氢键看作是一种_____的分子间作用力。氢键比化学键___,比分子间作用力___。
(3)分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点_____,对物质的水溶性有影响,如氨极易溶于水,主要是氨分子与水分子之间易形成氢键。
1.下列变化中:①蔗糖溶于水 ②硫酸氢钾熔化 ③氨气液化 ④NaCl溶于水 ⑤Na2O2溶于水 ⑥HBr溶于水
(1)只有离子键被破坏的是___________(填序号,下同),只有共价键被破坏的是_________。
(2)既有离子键被破坏、又有共价键被破坏的是_________。
提示:(1)②④ ⑥ (2)⑤
2.在不断升温时,水将会发生如下变化:
冰eq \o(――→,\s\up17(Ⅰ))液态水eq \o(――→,\s\up17(Ⅱ))水蒸气eq \o(――→,\s\up17(Ⅲ))H2+O2
则每个过程中破坏的主要作用力是什么?
提示:Ⅰ.氢键和范德华力 Ⅱ.氢键和范德华力
Ⅲ.共价键(H—O)
3.全部由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物吗?举例说明。
提示:不一定,例如NH4Cl中NHeq \o\al(+,4)与Cl-之间是离子键,属于离子化合物。
1.化学键与物质类型的关系
2.从物质类别角度判断化学键类型
物质类别
含化学键情况
非金属单质,如Cl2、N2、I2、P4、金刚石等
只有共价键
非金属元素构成的化合物,如H2SO4、CO2、NH3、HCl、CCl4、CS2等(NH4Cl除外)
活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如NaCl、CaCl2、K2O等(AlCl3除外)
只有离子键
含有原子团的离子化合物,如Na2SO4、Ba(OH)2、NH4Cl、Na2O2等
既有离子键
又有共价键
稀有气体,如Ne、Ar等
没有化学键
3.物质性质影响因素分析
即凡涉及化学性质的问题,要从化学键方面找原因;凡涉及物理性质的问题,要从分子间作用力及氢键方面找原因。
1.表中物质与其所含键的类型、所属化合物类型完全正确的一组是( )
选项
A
B
C
D
物质
CaCl2
H2O
Na2O2
NaOH
键的类型
离子键、共价键
共价键
离子键
离子键、共价键
化合物类型
离子化合物
共价化合物
离子化合物
共价化合物
解析 CaCl2中不含共价键,A错误;H2O中只含有共价键,属于共价化合物,B正确;Na2O2中存在钠离子与过氧根离子之间的离子键和两个氧原子之间的共价键,属于离子化合物,C错误;NaOH属于离子化合物,存在钠离子和氢氧根离子之间的离子键、氢原子和氧原子之间的共价键,D错误。
答案 B
2.下列有关化学键的说法正确的是( )
A.HCl溶于水、NaCl溶于水破坏的化学键类型相同
B.碘升华、NaCl颗粒被粉碎,均破坏化学键
C.氦气、液溴、硫黄中均存在共价键
D.钠与水反应、钠与氧气反应的过程中,均存在离子键的形成
解析 HCl溶于水破坏的是共价键,NaCl溶于水破坏的是离子键,破坏的化学键类型不同,A错误;碘分子之间只存在分子间作用力,碘升华破坏分子间作用力,没有破坏化学键,NaCl颗粒被粉碎,只是形状发生了变化,没有破坏化学键,B错误;稀有气体为单原子分子,不存在共价键,只存在分子间作用力,C错误;钠与水反应生成NaOH和H2,钠与氧气反应生成氧化钠或过氧化钠,均存在离子键的形成,D正确。
答案 D
1.(2024·辽宁葫芦岛期末)下列关于化学键的叙述不正确的是( )
A.NaOH中含有离子键和极性键
B.非金属元素间只能形成共价键
C.氢键属于分子间作用力不属于化学键
D.化学反应一定有化学键的形成
解析 非金属元素间可能形成共价键,也可能形成离子键,如NH4Cl,故选B。
答案 B
2.下列叙述正确的是( )
A.化学键是一种作用力
B.氯气中含离子键
C.离子键、共价键、分子间作用力均属于化学键
D.所有物质一定含有化学键
解析 离子键只存在于离子化合物中,氯气是非金属单质,不含离子键,故B错误;分子间作用力不属于化学键,故C错误;稀有气体中没有化学键,故D错误。
答案 A
3.(2024·江苏扬州期中)下列说法正确的是( )
A.HCl溶于水能导电,所以HCl为离子化合物
B.熔融状态下能导电的物质不可能是离子化合物
C.化学物质都由共价键或离子键结合而成
D.Na2O溶于水后的变化是既有离子键断裂又有共价键的形成
解析 HCl中只含共价键,属于共价化合物,A错误;熔融状态下能导电的物质可能是离子化合物,如熔融的氯化钠能导电,氯化钠是离子化合物,B错误;化学物质不一定都由共价键或离子键结合而成,如稀有气体中不含化学键,C错误;Na2O与水反应生成NaOH,Na2O溶于水后既有离子键断裂又有共价键O—H键形成,D正确;故选D。
答案 D
4.在下列变化过程中既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是( )
A.硫酸氢钠溶于水
B.氯化钠熔化
C.SO2气体溶于水
D.碘晶体升华
解析 硫酸氢钠溶于水的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SOeq \o\al(2-,4),既有离子键被破坏又有共价键被破坏,A正确;氯化钠为离子化合物,熔化时的电离方程式为NaCl===Na++Cl-,只有离子键被破坏,B错误;SO2为共价化合物,SO2溶于水,可以和水反应:SO2+H2O===H2SO3,只有共价键被破坏,C错误;碘晶体升华,破坏的是分子间作用力,D错误。
答案 A
5.(1)有下列物质:He、N2、CaO、H2SO4、Na2S、KOH、NaHCO3。
①只含共价键的是______________________;
②只含离子键的是______________________;
③既含有共价键又含有离子键的是______________;
④属于共价化合物的是__________________;
⑤属于离子化合物的是__________________。
(2)下列变化中,不需要破坏化学键的是___________(填字母)。
A.硫酸与氢氧化钠反应
B.加热氯酸钾使其分解
C.冰融化
D.氯化钠溶于水
解析 (1)N2、H2SO4分子中只含共价键;CaO、Na2S中只含离子键;KOH、NaHCO3中既含有离子键又含有共价键,He分子中不含化学键。
(2)A项反应中有化学键的断裂和形成,化学键被破坏;B项,KClO3受热分解破坏离子键和共价键;D项,NaCl溶于水,离子键被破坏;C项,冰融化后变为液态水,共价键未被破坏。故选C。
答案 (1)①N2、H2SO4 ②CaO、Na2S
③KOH、NaHCO3 ④H2SO4
⑤CaO、Na2S、KOH、NaHCO3 (2)C
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