第3节 第2课时 共价键 化学键-（配套教参）【创新教程·五维课堂】2026-2027学年高中化学必修第一册同步讲义（人教版）

第四章物质结构元素周期律 第2课时 共价键 化学键 学业水平目标 学科核心素养 1.理解共价键的含义 1.通过共价键的学习，培养学生“宏观辨识与 2.了解常见的共价化合物 微观探析”的能力 3.能用电子式表示简单共价化合物的形成过程 2.通过电子式的学习，培养学生“证据推理与 4.认识化学键的含义，并从化学键的角度理解化学反应的实质 模型认知”的能力 教材梳理。探新知 对应学生用书P97。 [基础梳理] 3.化学反应的本质 知识点一共价键及其表示方法 一个化学反应的过程，本质上就是旧化学键的断裂 1.共价键 和新化学键的形成的过程。 (1)定义：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。 知识点分字间作用力与氢键 (2)成键微粒：原子。 1.分子间作用力 (3)成键条件：由同种或不同种非金属元素化合。 (1)要使水分解，需要先破坏水分子内部存在的极性 (4)分类 键；若使液态水汽化，需要加热克服水分子之间存 〔极性共价键→电子对发生偏移不同种非金国 在的分子间作用力；二者相比较，难易程度是水分 键{非极性共价键→电子对不发生偏移→同种非金属 解比水汽化难的多。 (5)存在：存在于绝大多数非金属单质、共价化合物、 (2)概念：分子间存在一种把分子聚集在一起的做用 离子化合物中。 力，叫做分子间作用力，又称范德华力。 2.共价化合物是以共用电子对形成分子的化合物。 (3)主要特征 3.含有共价键分子的表示方法 ①广泛存在于分子之间； (1)用电子式表示含共价键的粒子 ②只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用 ①单质，如：H2H:H、N2:N::N:。 力，如固体和液体物质中； ③分子间作用力的能量远远小于化学键； ②化合物，如：H2OH:O:H ④由分子构成的物质，其熔点、沸点、溶解度等物 H 理性质主要由分子间作用力的大小决定。 CO2O::C::O、CH4H:C:H。 2.氢键 (1)像HO、NH3、HF这样的分子之间存在着一种比 H 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能汽化，这种相互作用叫 (2)用电子式表示分子的形成过程，如：N2·N·+ 氢键。 (2)氢键不是化学键，通常把氢键看作是一种较强的 ·N·:N::N: 分子间作用力。氢键比化学键弱，比分子间作用 力强。 CO2·O·+xCx十·O·→O:×C×:O。 (3)分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点升高， 对物质的水溶性也有影响，如NH极易溶于水， (3)用结构式表示。形成共价键的每一对共用电子对 主要原因是氨分子与水分子之间易形成氢键。 用短线表示，并且略去未成键电子的式子。例如； [预习质检] N2N=N、HCIH-C1、CO2O=C=O、 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 H (1)CaCl,中既有离子键又有共价键。 (X) CH H一 C-H (2)非极性键只存在于双原子的单质分子（如C12)中。 (X) H (3)在共价化合物分子内，一定不存在离子键。（√） 知识点二 化学键 (4)由多种元素组成的多原子分子里，一定只存在极 1.概念 性键。 (X) 相邻的原子之间强烈的相互作用。 (5)由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物。 2.形成类别 (X) (1)原子间价电子的得失 离子键。 (6)离子化合物中一定不存在共价键。 (×) (2)原子间价电子的共用 共价键。 (7)含有共价键的化合物一定是共价化合物。(×) ·153· 化学·必修第一册 重难突破。释疑惑 对应学生用书P98。 突破点离字化合物与共价化合物的比较 中的H一H键和C1一C1键都是共价键；稀有气体 1.离子化合物与共价化合物的比较 分子本身就已达到8电子或2电子稳定结构，不存 在共用电子对，所以无共价键。] 离子化合物 共价化合物 突破点二 化学键、分子间作用方和氢键的比较] 概念 以离子键构成的化合物 以共用电子对构成的化合物 构成粒子 阴、阳离子 原子 相互 化学键 分子间 氢键 粒子间 作用 作用力 离子键 共价键 的作用 某些含强极性键的 相邻原子 焙、沸点 较高 般较低，少部分很高（如Si),) 存在 氢化物分子之间 熔融态不导电，溶于水有的 范围 (离子) 分子之间 (如HF、H2O、 之间 导电性 融态或水溶液 导电 导电（如硫酸），有的不导电 NH3等) (如蔗槽) 作用 比化学键弱，比分 焙化时破 一般不破坏共价键，极少数 强 很弱 力大小 子间作用力强 怀的作用力 破坏离子键 破坏共价键（如Si(),) 酸、非金属的氢化物、非金属 影响 物质的物 强碱、大多数盐、 范围 理性质及 物质的物 物质的物理性质 实例 活泼金属的氧化物 的氧化物、大多数有机化 理性质 合物 化学性质 2.离子化合物和共价化合物中的“三个一定”和“三个 ◆[典例示范] [例2]下列关于化学键的叙述正确的是 ( 可能” (1)“三个一定” A.任何物质里都含有化学键 ①离子化合物中一定含离子键。 B.离子化合物中可能含有共价键 ②含离子键的一定是离子化合物。 C.共价化合物分子中可能含有离子键 ③共价化合物中一定不含离子键。 D.水分子中氢、氧原子间的化学键是非极性键 (2)“三个可能” [解析]A项，稀有气体分子中没有化学键；B项， ①离子化合物中可能含有共价键，如NaOH。 离子化合物中可以含有共价键，如NaOH;C项，共 ②金属与非金属形成的化合物可能是共价化合 价化合物里没有离子键；D项，水分子内的氢、氧原 物，如A1C13。 ③完全由非金属形成的化合物可能是离子化合 子之间的化学键是极性键。 物，如NH,C1。 [答案]B ◆[典例示范] ◆[学以致用] [例1]下列叙述中，不正确的是 2.下列事实与氢键有关的是 A.含有共价键的物质一定是共价化合物 A.HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱 B.H2(O2中既含有极性键又含有非极性键 B.水加热到很高的温度都难以分解 C.CaO和NaCl晶体熔化时要破坏离子键 C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质 D.H,SO4熔融态不导电 量的增大而升高 [解析]部分非金属单质如O2、N2中含有共价 键，但不属于化合物；某些离子化合物如NaOH中 D.氨气在水中溶解度很大 既含有离子键又含有共价键。 解析：D[氢键是一种特殊的分子间作用力，非化 [答案]A 学键，只影响物质的物理性质，不影响化学性质。 ◆[学以致用] HF、HCI、HBr、HI的热稳定性与F、CI、Br、I的非 1.下列叙述中，正确的是 金属性有关，非金属性越强，其氢化物越稳定，同主 A.金属原子在化学反应中只能失去电子，因而不 族的元素，非金属性随着原子序数的增加而减小， 能形成共价键 所以其氢化物的热稳定性逐渐减弱，与氢键无关， B.由共价键形成的分子可以是单质分子，也可以是 故A项错误。水的分解破坏的是化学键，不是氢 化合物分子 C.共价键只能在不同原子之间形成 键，故B项错误。CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点 D.稀有气体分子中只存在共价键 随相对分子质量的增大而升高与分子间作用力有 解析：B[金属和非金属化合时也能形成共价键， 关，分子间不存在氢键，与氢键无关，故C项错误。 如A1CL3分子中的A1C1键是共价键；在H2、O2、 氨气分子与水分子之间存在氢键，增大了氨气的溶 N2、HC1、NH分子中均存在共价键；H2、CL2分子 解性，所以D选项是正确的。] ·154 第四章物质结构元素周期律 [学科素养培育] (2)H,O也具有极弱的导电性，能否根据化合物溶 于水形成的溶液是否导电判断某化合物是离子化 (1)“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉骨碎身 合物还是共价化合物？ 浑不怕。要留清白在人间。”反映了诗人廉洁正直 [提示](1)碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙是离子化合 的高尚情操而脍炙人口。该过程涉及物质有碳酸 物，二氧化碳、水是共价化合物。碳酸钙、氢氧化钙 钙、二氧化碳、水、氧化钙、氢氧化钙等，哪些是离子 中含有共价键，且均为极性共价键。 化合物？哪些是共价化合物？碳酸钙、氢氧化钙中 (2)不能。如NaCl和H2SO4溶于水得到的溶液都 含有共价键吗？ 导电。 随堂自测⊙夯基础 对应学生用书P100.。 1.下列各组化合物中，化学键类型完全相同的是 解析：D[A.HC1是共价化合物，不能用“[]” 故A错误；B.NaBr是离子化合物，应该写成Na A.HC1和Na(OH B.Na2O和Na2O2 [:Br:],故B错误；C.MgF2是离子化合物，在 C.CO2和Ca) D.CaCl2和NaS 解析：D[A.HC1中只含共价键，NaOH中既含 晶体中阴、阳离子是交替排布的，为了表示这种排 离子键又含共价键，故不选A;B.Na,O中只含离 布，在书写时也是把同性离子分开来写，故C错误； 子键，Na,O2中既含离子键又含共价键，故不选B; D.二氧化碳是共价化合物，碳原子最外层有4个电 C.CO2中只含共价键，Ca)中只含离子键，故不选 子，各与氧原子形成两对共用电子对，故D正确。门] C;D.CaCl2中只含离子键，Na2S中只含离子键，故 4.下列说法正确的是 () 选D。] A.HCI分子中，H吸引电子能力比C1强，共用电 2.下列化学用语中，正确的是 ( 子对偏向H A.次氯酸的结构式：H一C1一O B.NaC1固体溶于水时，离子键断裂，形成水合离子 B.K的一种核素的中子数为21，该核素的符号 C.液态水变成水蒸气时破坏了O一H键 为：K D.非极性键只存在于单质分子中 解析：B[A.HC1分子中，氯非金属性强于氢，因 C.5C1和”C1结构示意图都是 此C1吸引电子能力更强，共用电子对偏向C1,A错 D.用电子式表示溴化氢分子的形成过程： 误；B.NaCl为离子化合物，溶于水时离子键断裂， 形成Na和CI厂的水合离子，B正确；C.液态水变 H·+·Br:→H+:Br: 成水蒸气是物理变化，破坏的是分子间作用力，而 非化学键(O一H键)，C错误；D.非极性键不仅存 解析：C[A.次氯酸的中心原子为O原子，其分别 在于单质分子中（如O2中的O一O键），也存在于 与H、C1原子形成共价键，结构式为H一O-C1,A 错误；B.K的一种核素的中子数为21，钾是19号 某些化合物中（如乙烷C2H。中的C一C),D 元素，其质量数为：21十19=40，该核素的符号为8 错误。] K,B错误；C.5C1和3”C1仅中子数不同，核外电 5.按要求完成下列填空 (1)书写下列物质电子式 子排布相同，结构示意图均为) 288,C正确；D. ①C12: ;②CO2: ③NaOH: HBr分子中H和Br通过共用电子对形成共价键，正 ④NazS: ;⑤H2O2: (2)用电子式表示下列物质的形成过程 确的为H.十·Br:→H:Br:,D错误。] ①MgCl2: 3.下列用电子式表示共价化合物的形成过程，正确的 ②H2O: 是 答案：(1)：C1:C1:O::C::O A.H+·CI:→H[:CI:] Na"C:0:H] NaC:S:-Na B.Na·+·Br:→Na:Br: H:O:O:H C.·Mg·+2·F:→Mg2+[:F:][:F:] :Gi+xMgx.Ci:→[：C1x]Mg2+[xC1:] D.·O·+·C·十·O·→O::C::O H·+·O·+·H→H:O:H 155· 化学·必修第一册 [课堂小结] 2.氢键及分子间作用力 1.化学键 熔、沸点 原子间 离子键 化 的得天 氢键及分子 决定 物理性质 硬度 不偏移 间作用力 反映 键 原子间 共用 非极性共价键 共价键 偏移 溶解性 价电于 电子对 的共用 极性共价键 课后素美⊙提升练 对应学生课时P155。 一、选择题 分析。A.核素的表达式2X中A表示X原子的质 1.下列说法正确的是 ( 量数，Z表示X原子的质子数，则中子数=A一Z, A.双原子分子中的共价键一定是非极性键 中子数为18的氯原子为C1,A项错误；B.氮原子 B.任何原子的原子核都是由质子和中子构成的 最外层电子数为5，还需要3个电子（或形成3对共 C.非极性键可能存在于离子化合物中 用电子对)达到8电子稳定结构，所以两个氨原子 D.质子数相同的微粒，它们的化学性质基本相同 共用3对电子，氮气的结构式为N=N,B项错误； 解析：C[A.同种元素形成双原子分子中的共价 C.钠原子的核外有11个电子，钠离子是由钠原子 键，一定是非极性键，而不同种元素形成的双原子 失去一个电子形成的，则钠离子核外有10个电子， 分子如HC1中的共价键，是极性键，故A错误；B. H原子中没有中子，故B错误；C.非极性键可能存 Na的结构示意图为 8,C项错误；D.氧原子 在于离子化合物中如Na2O2,故C正确；D.H2O和 最外层有6个电子，两个氢原子分别和氧原子形成 HF质子数相同，但化学性质不同，故D错误；故答 1对共用电子对，D项正确。故选D。] 案为C。] 4.下列各项中表达正确的是 2.下列分子中所有原子都满足最外层8电子稳定结 构的是 A.次氯酸电子式H:Ci:O: A.BeCl2 B.CH B.H、D、T表示同一种核素 C.BF D.PCIa C.用电子式表示HC1形成过程：H·十·C: 解析：D[A.BeC2中Be的最外层有4个电子，不 满足最外层8电子结构，故A不符合题意；B.CH H[:d:] 中H的最外层有2个电子，不满足最外层8电子 D.F离子结构示意图： 结构，故B不符合题意；C,BF3中B最外层有6个 9 电子，不满足最外层8电子结构，故C不符合题意； D.PCL中P和Cl最外层均为8电子结构，故D符 解析：D[A.次氯酸电子式H:O:Ci:,故A 合题意；故答案为D。] 错误；B.H、D、T表示3种核素，故B错误；C.HCI 3.反应NHCl+NaNO2一NaCl+N2个+2H2O放 是共价化合物，用电子式表示HCI形成过程：H· 热且产生气体，可用于冬天石油开采。下列表示反 十·C1:→H:CI:,故C错误；D.F离子结构 应中相关微粒的化学用语正确的是 () A.中子数为18的氯原子：1C1 示意图：( 928,故D正确；答案：D。] B.N2的结构式：N=N 5.下面有关几种化合物的叙述正确的是 C.Na的结构示意图 A.H,O2分子中只存在极性键 B.NH3的结构式为H一N一H D.H2O的电子式：H:O:H H 解析：D[此题考查化学用语，化学用语包括：化 C.HC1的电子式为H[:Ci:] 学式，结构式，电子式，原子（或离子）结构示意图以 及不同核素的表达等，根据各化学用语的书写要点 D.H,O的比例模型为 ·156· 第四章物质结构元素周期律 解析：B[A.H2O2分子中(O一O键为非极性键， 解析：AB[A.冰融化时发生物理变化，只破坏氢 选项A错误；B.结构式只用短线标出共用电子对 键和范德华力而不破坏化学键，故A正确；B.它们 即可，选项B正确；C.HC1为共价化合物，其电子 都是由分子构成的物质，且分子间不存在氢键，所 以相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点 式为H:C1:,选项C错误； 也越高，故B正确；C.水的熔沸点比H2S高因为水 D.水分子为V形，图给为直线形，选项D错误。答 分子间存在氢键，故C错误；D.由分子所构成的物 案选：B。] 质稳定性与分子间作用力无关，故D错误；故答案 6.下列叙述正确的是 为B。] A.固态Na2O2和熔融态NaHSO,中的阴、阳离子 9.下列用电子式表示化合物的形成过程正确的是 个数比不同 B.每个水分子内含有两个氢键 A.H·+:Ci:→H+[:Ci:] C.碘晶体受热转变成碘蒸气，破坏了共价键 D.干冰溶于水生成碳酸的过程只需克服分子间作 B.K个0年K→K*[:0:]2K 用力 C.Mg+2:F:→[：F:]+Mg 解析：A[A.固态Na2O2中含有钠离子和过氧根 +[:F:] 离子，阴、阳离子个数比为1：2；NaHSO,晶体中 含有1个Na和1个HSO,,NaHSO4晶体中的 D.Na+Br:→Na:Br 阴、阳离子个数比为1：1，故A正确；B.水分子内 解析：B[A.氯化氢是共价化合物，没有离子键， 不含氢键，只存在于水分子之间，故B错误；C.碘 形成过程为Hx十·CI:→HC1:,A项错误； 晶体受热转变成碘蒸气，只破坏分子间作用力，没 有破坏共价键，故C错误；D.二氧化碳与水反应生 B.氧化钾是离子化合物，氧离子和钾离子之间存在 成碳酸，发生了化学变化，共价键被破坏，故D错 离子键，B项正确；C.用电子式表示化合物形成过 误；故选：A。] 程时，没有标注电子转移的方向及Mg的最外层电 7.下列说法正确的是 子，且[：F:]应该写在Mg+的两侧，即 A.干冰熔化时破坏了共价键 B.液态HI受热分解过程中，只破坏分子间作用力 P+.Mg.+F:一[R小MgF打，C项错 C.水在液态时，除了单个水分子，还有几个水分子 误；D.没有注明离子所带电荷且阴离子没有加 通过氢键结合而形成的缔合水分子(H,O)n的 存在 “[]”,应该为Na×+B一NeiD项错误。] D.NaHSO4溶于水时，离子键被破坏，共价键不受 10.人体内一种参与能量代谢与酸碱平衡的化合物的 影响 结构如图所示，X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增 解析：C[A.千冰熔化时只破坏了分子间作用力， 大的前20号元素，其中Z原子的L层电子数为 未破坏共价键，A错误；B.液态HI受热分解过程 6,W的一种同素异形体在空气中易自燃，下列说 中会生成氢气和碘单质，破坏了分子间作用力和共 法正确的是 价键，B错误；C.水分子间可形成氢键，故液态水中 存在缔合水分子，C正确；D.NaHSO1溶于水电离 成钠离子、氢离子、硫酸根离子，故不仅离子键被破 Q[X W- 坏，共价键也有被破坏的，D错误。] 8.(双选)下列说法正确的是 Z-X A.非金属性：W>Z>X A.冰融化时，分子中H一O键不发生断裂 B.简单氢化物的稳定性：Z>Y B.随着相对分子质量的增加，四卤化碳CX,分子 C.直接观察含Q元素化合物灼烧的火焰颜色为 间作用力逐渐增大，所以它们相应的沸点也逐 紫色 渐塔高 D.该化合物中每个原子均满足8e稳定结构 C.由于H一O键比H一S键牢固，所以水的沸点比 解析：B[Z原子的L层电子数为6，则Z为O H,S高 (氧)；W的一种同素异形体在空气中易自燃，白 D.在由分子所构成的物质中，分子间作用力越大， 磷在空气中易自燃，则W为P(磷)；X、Y、Z、W、Q 该物质越稳定 是原子序数依次增大的前20号元素，且形成人体 157 化学·必修第一册 内一种参与能量代谢与酸碱平衡的化合物，故Q (2)写出E的电子式： 是K(钾)；结构如题图所示，观察发现包含链式结 (3)A、D两元素形成的化合物属 (填“离 构，所以Y为C(碳)，则X为H(氢)；即X、Y、Z、 子”或“共价”)化合物 W、Q分别是H、C、O、P、K元素。A.同周期主族 (4)写出D的最高价氧化物的水化物和A单质反应 元素从左往右，非金属性逐渐增大，同主族元素从 的化学方程式： 上往下，非金属性逐渐减小，因此非金属性：O>P (5)B原子与氢原子形成的粒子中，与NH具有相同 >H,A错误；B.非金属性越强，形成的简单氢化 电子数的阴离子为 (填化学式)，这种 物越稳定，稳定性：H2O>CH4,B正确；C.观察钾 阴离子的电子式为 元素灼烧时的火焰颜色需通过蓝色钻玻璃，C错 (6)A、D两元素形成的某化合物具有与CO,相似的结 误；D.H原子不满足8e稳定结构，D错误。] 构，试用电子式表示其形成过程 二、非选择题 11.用电子式表示下列化合物的形成过程： 解析：A的最外层上有4个电子，即A位于NA族，B (1)Na2S: 的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构，C位 (2)CaCl2: 于B的下一周期，两元素的单质反应，生成一种淡黄 (3)CH4: 色的固体E,E为NaO2,推出B为O,C为Na,四种 (4)CO2: 元素的原子序数依次增大，即A为C,根据核外电子 (5)H2S: 排布规律，推出D为S。 (6)MgF2: qC为Na,其阳离子为Na,结构示意图为习 答案：(1)Na2S:Na×·S·+xNa→Na D为S,位于第三周期VIA族； [S:]Na+ (2)E为NaO2,属于离子化合物，是由Na和O号组 (2)CaCl2::G+xCax+ci:- 成，即NaO,的电子式为Na*[:O:O:]2Na; [:C]Ca2+[:Cl:] (3)C与S形成的化合物是CS2,属于共价化合物； (4)D的最高价氧化物的水化物为H2SO4,C与浓 H 硫酸在加热的条件下，生成CO2和SO2,即反应的 (3)CH4:·C·+4H·→H:C:H 化学方程式为C+2H,S0,(浓)△C0,+十 H 2SO2↑+2H2O； (4)C02:·C·+2·0·→0：：C:0 (5)O与H形成的微粒是H2O2、H2O、OH、 HO,H2O2含有18电子，H2O、OH、HO含 (5)H2S:2H·+·S·→H:S:H 有10电子，NH为10电子微粒，与NH3具有相 同电子数的阴离子是OH；OH的电子式 (6)MgF2::F+Mg+:→：JMg2*[:i:] 为[：O:H]; 12.现有①BaCL2、②金刚石、③KOH、④Na2SO,、⑤干冰、 (6)C和S形成的化合物是CS2,CO2的结构简式 ⑥碘片六种物质，按下列要求回答： 为O=C=O,因此CS2的结构简式为S=C=S,电 (1)熔化时不需要破坏化学键的是 (填写物 质的序号，下同)，熔化时需要破坏共价键的是 子式表示其形成过程是2·S·+·C· (2)属于离子化合物的是 ,只有离子 →S::C::S 键的物质是 答案：(1)⑤⑥②(2)①③④① 答案：(1)①28 第三周期第ⅥA族 13.A、B、C、D四种元素，原子序数依次增大，A原子的最 外层上有4个电子；B的阴离子和C的阳离子具有相 (2)Na[:O:O:]2-Na (3)共价 同的电子层结构，两元素的单质反应，生成一种淡黄 (4)C+2H,s0,(浓)△C0,↑+2S0,↑+2H,0 色的固体E,D的L层电子数等于K、M两个电子层 上的电子数之和。 (5)OH [:O:H] (1)C离子的结构示意图为 。D在周期表中 位置 (6)2·S·+·C·→S::C::S 158·