4.3 化学键【基础必牢】化学人教版必修第一册

该高中化学知识清单系统梳理了化学键的完整知识体系。从化学键定义出发，分类介绍离子键与共价键，明确离子化合物、共价化合物的性质及判定方法，涵盖电子式书写、化学反应实质及分子间作用力与氢键，构建从微观结构到宏观性质的学习支架。 知识链路按“定义-分类-性质-判定-应用”逻辑清晰呈现，通过对比表格区分离子键与共价键，用“三个一定”“两个不一定”等结构化总结强化理解。结合电子式书写示例和易错提醒，帮助学生建立物质结构决定性质的化学观念，培养比较归纳的科学思维，适合课堂教学与复习使用。

4.3 化学键 一、化学键 1．定义：相邻的原子之间强烈的相互作用叫做化学键。 2．分类：化学键分为离子键和共价键。 二、离子键和离子化合物 1．NaCl的形成示意图 钠离子和氯离子通过静电作用结合在一起，形成氯化钠。 2．离子键的定义：带相反电荷的离子之间的相互作用，称为离子键 。 （1）成键微粒：阳离子 、 阴离子 。 （2）成键本质：阴、阳离子的静电作用 。 （3）成键条件：一般是活泼金属元素与活泼非金属元素经电子得失，形成离子键 。 3．离子键的形成和影响因素 （1）本质原因 活泼金属原子失去电子后形成阳离子和活泼非金属原子得到电子后形成阴离子而达到稳定结构，两种离子以静电作用结合成化合物，用图示表示如下： （2）影响离子键强弱的因素 影响离子键强弱的主要因素是离子半径和离子所带电荷数，即离子半径越小，离子所带电荷数越多，阴、阳离子间的作用就越强，离子键就越强。 4．离子化合物 （1）定义：由离子键结合而形成的化合物。 （2）离子化合物的常见类型 ①活泼金属氧化物，如Na2O、MgO、Al2O3等。 ②强碱，如NaOH、KOH、Ba(OH)2等。 ③大多数盐，如NaCl、K2SO4、CaCO3、NH4NO3等。 5．离子化合物的性质 （1）离子键一般比较牢固，破坏它需要较高的能量，所以离子化合物的熔点一般比较高，常温下为固体。 （2）离子化合物在溶于水或熔融时，离子键被破坏，形成自由移动的阴、阳离子，能够导电，故离子化合物都是电解质。 （3）离子化合物在熔融状态下能导电，是其重要特性。 6．离子化合物的判定 （1）从组成元素判定：一般活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物为离子化合物。 （2）熔融状态下是否导电：在熔融时能导电的化合物为离子化合物。 有关离子化合物判定的三个“一定”和两个“不一定” （1）三个“一定” ①离子化合物中一定含有离子键； ②含有离子键的物质一定是离子化合物； ③离子化合物中一定含有阴离子和阳离子。 （2）两个“不一定” ①离子化合物中不一定含有金属元素，如NH4Cl、NH4NO3等； ②含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3。 易错提醒 三、电子式 1．概念：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子。 2．电子式的书写 （1）原子的电子式，如： ·H ·· ·∶ ·· ·∶ （2）离子的电子式 ①简单阳离子是由金属原子失电子形成的，原子的最外层已无电子，故用阳离子的符号表示，如：Na＋、Li＋、Mg2＋、Al3＋等。 ②简单阴离子不但要画出最外层电子数(包括得到的电子)，而且还应用“[ ]”括起来，并在右上角标出“n－”以表示其所带的电荷。例如：氯离子[∶∶]－、硫离子[∶∶]2－。 ③复杂阴、阳离子要标明电子，用“[ ]”括上，并在“[ ]”右上角标明电性和电量，如：铵根；氢氧化根[∶∶H]－；过氧化根[∶∶∶]2－ （3）离子化合物的电子式 ①AB型：将阴、阳离子的电子式按原有顺序排列即可，如氧化钙：Ca2＋[]2－ ②A2B型或AB2型：相同的离子不能合并，应阴、阳离子分开交叉写，如硫化钾：K＋[]2－K＋ （4）用电子式表示离子化合物的形成过程 ①NaCl的形成过程 ②MgBr2的形成过程 四、共价键和共价化合物 1．共价键的概念 （1）定义：原子间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。 （2）成键微粒：原子。 （3）成键元素：一般是同种或不同种的非金属元素。 2．共价键的分类 3．共价化合物 （1）概念：通过共用电子对作用形成的化合物叫做共价化合物。 （2）常见类型： 极少数的盐，如AlCl3、FeCl3等 非金属氧化物，如CO2、SiO2 非金属氢化物，如NH3、HCl 含氧酸，如HNO3、H2SO4 部分碱，如NH3·H2O 大多数的有机物，如乙醇、乙酸 （3）离子化合物与共价化合物的比较 离子化合物 共价化合物 定义 阴、阳离子之间以离子键相结合形成的化合物 原子间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 熔融态或水溶液中导电 熔融态不导电，溶于水有的导电(如硫酸)，有的不导电(如蔗糖) 熔化时破坏的作用力 一定破坏离子键 一般不破坏共价键 实例 强碱、大多数盐、活泼金属的氧化物等 酸、非金属的氢化物、非金属的氧化物等 4．共价键的存在 （1）非金属单质，如O2；某些化合物，如Na2O2。 （2）共价化合物，如SO2。 （3）某些离子化合物，如NaOH。 ①共价化合物中一定只含有共价键，不含离子键。 ②含共价键的物质不一定是共价化合物，可能是单质，如O2、N2、H2、Cl2等，也可能是离子化合物，如NaOH中OH－含有共价键、Na2O2中O22-含有共价键、NH4Cl中NH4+含有共价键。 ③共价键的成键原子一般为非金属元素原子，但某些金属元素原子与非金属元素原子之间也可以形成共价键，如AlCl3中所含的化学键就是共价键；非金属元素原子间形成的化学键也可能是离子键，如NH4Cl中NH4+与Cl－间是离子键，但NH4+中N与H之间是共价键。 易错提醒 5．共价键的表示方法 （1）电子式：用电子式表示共价化合物时，不需要加“[　]”和标电荷。如：Cl2的电子式为 ，HCl的电子式为 ，N2的电子式为 ，CO2的电子式为 。 （2）结构式：在化学上，常用一根短线“—”表示一对共用电子，其余电子一律省去，这样的式子叫做结构式。 （3）几种常见物质的分子式、电子式、结构式、分子结构模型及分子空间构型 分子式 电子式 结构式 分子结构模型 分子空间构型 H2 HH H—H 直线形 HCl H H—Cl 直线形 H2O HH V形 CO2 ··C·· O==C==O 直线形 CH4 正四面体形 6．用电子式表示共价化合物的形成过程 用电子式表示共价化合物分子的形成过程时，中间用“―→”连接，右边相同原子不能合并。不用弧线箭头表示电子转移情况，所得物质的电子式不标所带电荷情况。 （1）H2O的形成过程 （2）HCl的形成过程 五、化学键及化学反应的实质 1．化学键 （1）定义：相邻的原子之间强烈的相互作用叫做化学键。 （2）分类：化学键 2．化学反应的实质：化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。 （1）只有化学键的断裂而没有化学键的形成的过程不是化学变化，如HCl溶于水和NaCl固体熔化都不是化学变化。 （2）只形成化学键的过程也不是化学变化，如将NaCl溶液蒸发结晶析出NaCl晶体的过程中形成离子键，但不属于化学变化。 六、分子间作用力和氢键 1．分子间作用力：把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力，又称范德华力。 （1）分子间作用力比化学键弱得多，它对物质的熔、沸点等有影响。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、沸点也越高。 （2）分子间作用力与化学键的区别：分子间作用力存在于分子之间。化学键存在于原子或离子之间。 2．氢键 （1）定义：HF、H2O、NH3 的沸点在同族有反常现象，是因为它们的分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用，这种相互作用叫氢键 。 （2）氢键比化学键弱，但比范德华力强，所以把氢键看作是一种稍强的分子间作用力。例如：H2Te、H2Se、H2S随相对分子质量的减小，分子间作用力依次减弱，因而熔沸点依次降低。然而H2O由于分子间氢键的形成，分子间作用力骤然增强，从而改变了同族氢化物熔沸点降低的趋势而猛然升高，即熔沸点H2O>H2S。卤族中和氮族中熔沸点也有类似情况：熔沸点HF>HCl，熔沸点NH3>PH3。 （3）冰中氢键的存在使冰的结构中有空隙，造成其密度低于液态水。 七、物质变化过程中化学键的变化 1．化学键类型与物质类别的关系 含化学键情况 物质类别 只有共价键 非金属单质，如Cl2、N2、I2、P4、金刚石等 非金属元素构成的化合物，如H2SO4、CO2、NH3、HCl、CCl4、CS2等 只有离子键 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 既有离子键又有共价键 含有原子团的离子化合物，如Na2SO4、Ba(OH)2、NH4Cl、Na2O2等 没有化学键 稀有气体，如Ne、Ar等 2．物质变化过程中化学键的变化 （1）由分子构成的物质发生三态变化时，克服的是分子间作用力，无化学键被破坏。 （2）发生化学变化时，既有化学键的断裂又有化学键的形成。有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化，发生物理变化时可能有化学键的断裂或形成，如晶体的析出。 （3）离子化合物的溶解或熔化过程 离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。 （4）共价化合物的溶解过程 ①有些共价化合物溶于水后，能与水反应，其分子内共价键被破坏，如CO2、SO2等。 ②有些共价化合物溶于水后，发生电离，其分子内的共价键被破坏，如HCl、H2SO4等。 ③部分溶于水后，其分子内的化学键不被破坏，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。 （5）单质的溶解过程 某些活泼的非金属单质溶于水后，能与水反应，其分子内的共价键被破坏，如Cl2、F2等。 化学反应中，并不是反应物中所有的化学键都被破坏 如(NH4)2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NH4Cl，反应中NH4+的共价键未被破坏。 易错提醒 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.3 化学键 一、化学键 1．定义：相邻的原子之间强烈的 叫做化学键。 2．分类：化学键分为 键和 键。 二、离子键和离子化合物 1．NaCl的形成示意图 钠离子和氯离子通过 结合在一起，形成氯化钠。 2．离子键的定义： 的离子之间的相互作用，称为离子键 。 （1）成键微粒： 。 （2）成键本质：阴、阳离子的 。 （3）成键条件：一般是 元素与 元素经电子得失，形成离子键 。 3．离子键的形成和影响因素 （1）本质原因 活泼金属原子失去电子后形成阳离子和活泼非金属原子得到电子后形成阴离子而达到稳定结构，两种离子以静电作用结合成化合物，用图示表示如下： （2）影响离子键强弱的因素 影响离子键强弱的主要因素是 和 ，即离子半径越小，离子所带电荷数越多，阴、阳离子间的作用就 ，离子键就 。 4．离子化合物 （1）定义：由 结合而形成的化合物。 （2）离子化合物的常见类型 ①活泼金属氧化物，如Na2O、MgO、Al2O3等。 ②强碱，如NaOH、KOH、Ba(OH)2等。 ③大多数盐，如NaCl、K2SO4、CaCO3、NH4NO3等。 5．离子化合物的性质 （1）离子键一般比较牢固，破坏它需要较高的能量，所以离子化合物的熔点一般比较高，常温下为 。 （2）离子化合物在溶于水或熔融时， 被破坏，形成自由移动的阴、阳离子，能够导电，故离子化合物都是 。 （3）离子化合物在熔融状态下能导电，是其重要特性。 6．离子化合物的判定 （1）从组成元素判定：一般活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物为离子化合物。 （2）熔融状态下是否导电：在熔融时能导电的化合物为离子化合物。 (1)阴、阳离子之间的静电吸引形成离子键(　　) (2)金属元素与非金属元素形成的化合物一定为离子化合物(　　) (3)所有氧化物均为离子化合物(　　) (4)第ⅠA族元素与第ⅦA族元素形成的化合物一定是离子化合物(　　) (5)离子化合物中一定含有阴离子和阳离子，所以离子化合物一定能导电(　　) 【答案】　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× 易错辨析 有关离子化合物判定的三个“一定”和两个“不一定” （1）三个“一定” ①离子化合物中一定含有 ； ②含有 的物质一定是离子化合物； ③离子化合物中一定含有阴离子和阳离子。 （2）两个“不一定” ①离子化合物中不一定含有 元素，如NH4Cl、NH4NO3等； ②含有 元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3。 易错提醒 三、电子式 1．概念：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的 的式子。 2．电子式的书写 （1）原子的电子式，如： ·H ·· ·∶ ·· ·∶ （2）离子的电子式 ①简单阳离子是由金属原子失电子形成的，原子的最外层已无电子，故用阳离子的符号表示，如：Na＋、Li＋、Mg2＋、Al3＋等。 ②简单阴离子不但要画出最外层电子数(包括得到的电子)，而且还应用“[ ]”括起来，并在右上角标出“n－”以表示其所带的电荷。例如：氯离子[∶∶]－、硫离子[∶∶]2－。 ③复杂阴、阳离子要标明电子，用“[ ]”括上，并在“[ ]”右上角标明电性和电量，如：铵根 ；氢氧化根[∶∶H]－；过氧化根[∶∶∶]2－ （3）离子化合物的电子式 ①AB型：将阴、阳离子的电子式按原有顺序排列即可，如氧化钙：Ca2＋[]2－ ②A2B型或AB2型：相同的离子不能合并，应阴、阳离子分开交叉写，如硫化钾：K＋[]2－K＋ （4）用电子式表示离子化合物的形成过程 ①NaCl的形成过程 ②MgBr2的形成过程 (1)O：(　　) (2)Al3＋：(　　) (3)Na2O：(　　) (4)NH：(　　) (5)KCl的形成过程：(　　) (6)Mg3N2的形成过程：3Mg×＋2 ―→(　　) 【答案】(1) × (2) × (3) × (4) × (5) × (6) × 易错辨析 四、共价键和共价化合物 1．共价键的概念 （1）定义：原子间通过 所形成的相互作用，叫做共价键。 （2）成键微粒： 。 （3）成键元素：一般是同种或不同种的 元素。 2．共价键的分类 3．共价化合物 （1）概念：通过 形成的化合物叫做共价化合物。 （2）常见类型： 极少数的盐，如AlCl3、FeCl3等 非金属氧化物，如CO2、SiO2 非金属氢化物，如NH3、HCl 含氧酸，如HNO3、H2SO4 部分碱，如NH3·H2O 大多数的有机物，如乙醇、乙酸 （3）离子化合物与共价化合物的比较 离子化合物 共价化合物 定义 阴、阳离子之间以离子键相结合形成的化合物 原子间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 熔融态或水溶液中导电 熔融态不导电，溶于水有的导电(如硫酸)，有的不导电(如蔗糖) 熔化时破坏的作用力 一定破坏离子键 一般不破坏共价键 实例 强碱、大多数盐、活泼金属的氧化物等 酸、非金属的氢化物、非金属的氧化物等 (1)共价键与离子键的成键微粒是一样的(　　) (2)非金属元素只能形成共价键(　　) (3)只含共价键的化合物一定是共价化合物(　　) (4)共价化合物中可能含有离子键，离子化合物中也可能含有共价键(　　) (5)稀有气体分子中一定存在共价键(　　) 【答案】　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)× 易错辨析 4．共价键的存在 （1）非金属单质，如O2；某些化合物，如Na2O2。 （2）共价化合物，如SO2。 （3）某些离子化合物，如NaOH。 ①共价化合物中一定只含有共价键，不含离子键。 ②含共价键的物质不一定是共价化合物，可能是单质，如O2、N2、H2、Cl2等，也可能是离子化合物，如NaOH中OH－含有共价键、Na2O2中O22-含有共价键、NH4Cl中NH4+含有共价键。 ③共价键的成键原子一般为非金属元素原子，但某些金属元素原子与非金属元素原子之间也可以形成共价键，如AlCl3中所含的化学键就是共价键；非金属元素原子间形成的化学键也可能是离子键，如NH4Cl中NH4+与Cl－间是离子键，但NH4+中N与H之间是共价键。 易错提醒 5．共价键的表示方法 （1）电子式：用电子式表示共价化合物时，不需要加“[　]”和标电荷。如：Cl2的电子式为 ，HCl的电子式为 ，N2的电子式为 ，CO2的电子式为 。 （2）结构式：在化学上，常用一根短线“—”表示一对共用电子，其余电子一律省去，这样的式子叫做结构式。 （3）几种常见物质的分子式、电子式、结构式、分子结构模型及分子空间构型 分子式 电子式 结构式 分子结构模型 分子空间构型 H2 H—H 直线形 HCl H—Cl 直线形 H2O V形 CO2 O==C==O 直线形 CH4 正四面体形 6．用电子式表示共价化合物的形成过程 用电子式表示共价化合物分子的形成过程时，中间用“―→”连接，右边相同原子不能合并。不用弧线箭头表示电子转移情况，所得物质的电子式不标所带电荷情况。 （1）H2O的形成过程 （2）HCl的形成过程 (1)HCl、BF3和CO2分子中各原子都满足8电子稳定结构(　　) (2)N2和CO2的电子式分别为和(　　) (3)NH的结构式可表示为(　　) 【答案】　(1)×　(2)×　(3)√ 易错辨析 五、化学键及化学反应的实质 1．化学键 （1）定义：相邻的原子之间强烈的 叫做化学键。 （2）分类：化学键 2．化学反应的实质：化学反应的实质是旧化学键的 和新化学键的 。 （1）只有化学键的断裂而没有化学键的形成的过程不是化学变化，如HCl溶于水和NaCl固体熔化都不是化学变化。 （2）只形成化学键的过程也不是化学变化，如将NaCl溶液蒸发结晶析出NaCl晶体的过程中形成离子键，但不属于化学变化。 六、分子间作用力和氢键 1．分子间作用力：把分子聚集在一起的 叫做分子间作用力，又称 。 （1）分子间作用力比化学键弱得多，它对物质的熔、沸点等有影响。一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量 ，分子间作用力 ，物质的熔、沸点也 。 （2）分子间作用力与化学键的区别：分子间作用力存在于 之间。化学键存在于 之间。 2．氢键 （1）定义：HF、H2O、NH3 的沸点在同族有反常现象，是因为它们的分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的 ，这种相互作用叫氢键 。 （2）氢键比化学键弱，但比范德华力强，所以把氢键看作是一种稍强的分子间作用力。例如：H2Te、H2Se、H2S随相对分子质量的减小，分子间作用力依次减弱，因而熔沸点依次降低。然而H2O由于分子间氢键的形成，分子间作用力骤然增强，从而改变了同族氢化物熔沸点降低的趋势而猛然升高，即熔沸点H2O>H2S。卤族中和氮族中熔沸点也有类似情况：熔沸点HF>HCl，熔沸点NH3>PH3。 （3）冰中氢键的存在使冰的结构中有空隙，造成其密度低于液态水。 (1)NaHSO4中含有离子键、极性共价键与非极性共价键(　　) (2)化学键既可存在于分子内的原子间，又可存在于分子之间(　　) (3)氢键是一种特殊的化学键(　　) (4)稀有气体中不存在化学键(　　) (5)两原子之间的相互作用叫做化学键(　　) 【答案】　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 易错辨析 七、物质变化过程中化学键的变化 1．化学键类型与物质类别的关系 含化学键情况 物质类别 只有共价键 非金属单质，如Cl2、N2、I2、P4、金刚石等 非金属元素构成的化合物，如H2SO4、CO2、NH3、HCl、CCl4、CS2等 只有离子键 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 既有离子键又有共价键 含有原子团的离子化合物，如Na2SO4、Ba(OH)2、NH4Cl、Na2O2等 没有化学键 稀有气体，如Ne、Ar等 2．物质变化过程中化学键的变化 （1）由分子构成的物质发生三态变化时，克服的是分子间作用力，无化学键被破坏。 （2）发生化学变化时，既有化学键的断裂又有化学键的形成。有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化，发生物理变化时可能有化学键的断裂或形成，如晶体的析出。 （3）离子化合物的溶解或熔化过程 离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。 （4）共价化合物的溶解过程 ①有些共价化合物溶于水后，能与水反应，其分子内共价键被破坏，如CO2、SO2等。 ②有些共价化合物溶于水后，发生电离，其分子内的共价键被破坏，如HCl、H2SO4等。 ③部分溶于水后，其分子内的化学键不被破坏，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。 （5）单质的溶解过程 某些活泼的非金属单质溶于水后，能与水反应，其分子内的共价键被破坏，如Cl2、F2等。 化学反应中，并不是反应物中所有的化学键都被破坏 如(NH4)2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NH4Cl，反应中NH4+的共价键未被破坏。 易错提醒 学科网（北京）股份有限公司 $