第四章 第三节 化学键 2026-2027学年高一上学期化学必修一同步讲义(人教版2019)
2026-08-07
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2份
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66页
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第三节 化学键 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 17.99 MB |
| 发布时间 | 2026-08-07 |
| 更新时间 | 2026-08-07 |
| 作者 | 非说不凡全科馆 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59119598.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦高中化学“化学键”核心知识点,系统梳理离子键与共价键的形成原理、电子式书写规则,以及离子化合物、共价化合物的结构特征与性质差异,构建从基础概念到物质性质分析的完整学习支架。
资料以题型为框架,通过“解题知识”模块对比离子键、共价键等类型,结合NaCl、HCl等实例培养“结构决定性质”的化学观念。典例与变式题强化科学思维,如电负性差值判断离子键百分数,助力课中分层教学与课后查漏补缺。
内容正文:
第四章
第三节 化学键
内 容 导 航
题型1 离子键的形成
题型2 电子式
题型3 离子化合物的结构特征与性质
题型4 用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成
题型5 共价键的形成及共价键的主要类型
题型6 共价化合物的结构特征与性质
题型7 极性键和非极性键
题型8 共价键的极性对物质性质的影响
题型9 化学键与物质类别的关系
题型10 化学式或化学符号及名称的综合
考 点 演 练
题型1 离子键的形成
解|题|知|识
离子键、共价键和金属键的对比:
化学键类型
离子键
共价键
金属键
概念
阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键
原子间通过共用电子对所形成的化学键
金属离子和自由电子
之间的强烈相互作用
成键微粒
阴、阳离子
原子
金属阳离子和自由电子
成键性质
静电作用(包括静电吸引和静电排斥)
共用电子对
无方向性
形成条件
a.活泼金属与活泼非金属.IA、ⅡA族的金属元素与ⅥA、ⅦA族的非金属元素.
b.金属阳离子与某些带电的原子团之间(如Na+与OH﹣、SO42﹣等).
非金属元素的原子之间
某些不活泼金属与非金属之间.
金属阳离子和自由电子之间
表示方法
①电子式,如
②离子键的形成过程:
①电子式,如
②共价键的形成过程:
存在
离子化合物中
非金属单质、共价化合物和部分离子化合物中
金属单质和合金中
作用力大小
一般阴、阳离子电荷数越多,离子半径越小作用力越强
原子半径越小,作用力越强
价电子数目越多,
金属键越强;
原子半径越小,
金属键越强
与性质的关系
离子键越强离子化合物的熔沸点越高.
如:MgO>NaCl
共价键越强(键能越大),所形成的共价分子越稳定,所形成的原子晶体的熔沸点越高.如稳定性:H2O>H2S,熔沸点:金刚石>晶体硅
金属键越强,相应熔点
越高,硬度也越大
如K<Na<Mg<Al
实例
NaCl、MgO
Cl2、HCl、NaOH(O、H之间)
金属
【典例1】离子键的百分数是依据电负性的差值计算出来的,差值越大,离子键的百分数越大,下列几种化合物的化学键中离子键的百分数最大的是( )
A.LiF B.AlCl3 C.MgO D.SO3
【答案】A
【解答】解:上述化合物中金属元素电负性:Al>Mg>Li,非金属元素的电负性F>O>Cl>S,故上述化合物中电负性差值最大的是LiF,离子键的百分数最大的是LiF,故A正确,
故选:A。
【变式1】下列性质中,可以证明某化合物内一定存在离子键的是( )
A.可溶于水 B.具有较高的熔点
C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电
【答案】D
【解答】解:A.离子化合物和共价化合物都能溶于水,与化学键类型没有关系,故A错误;
B.具有较高的熔点的物质不一定含有离子键,如二氧化硅为原子晶体,熔点很高,但只含共价键,故B错误;
C.共价化合物在水溶液中也能导电,如HCl,只含有共价键,故C错误;
D.熔融状态能导电的化合物为离子化合物,含有离子键,故D正确。
故选:D。
【变式2】下列化学用语对事实的表述不正确的是( )
A.硬脂酸与乙醇的酯化反应:C17H35COOH+C2OHC17H35COOC2H5O
B.常温时,0.1mol•L﹣1氨水的pH=11.1:NH3•H2O⇌OH﹣
C.由Na和Cl形成离子键的过程:→
D.电解精炼铜的阴极反应:Cu2++2e﹣═Cu
【答案】A
【解答】解:A.硬脂酸为C17H35COOH,含有羧基,与C2OH发生酯化反应,乙醇脱去H原子,硬脂酸脱去羟基,反应的化学方程式为C17H35COOH+C2OHC17H35CO18OC2H5+H2O,故A错误;
B.常温时,0.1mol•L﹣1氨水的pH=11.1,说明NH3•H2O不能完全电离,为弱电解质,则电离方程式为NH3•H2O⇌OH﹣,故B正确;
C.氯化钠为离子化合物,含有离子键,反应中Na失去电子,Cl得到电子,则由Na和Cl形成离子键的过程:→,故C正确;
D.电解精炼铜,阴极析出铜,电极方程式为Cu2++2e﹣═Cu,故D正确。
故选:A。
【变式3】M元素的一个原子失去2个电子,这2个电子转移到Y元素的2个原子中去,形成离子化合物Z,下列说法中,正确的是( )
A.Z的电子式为 B.Z可表示为M2Y
C.Z一定溶于水中 D.M形成+2价阳离子
【答案】D
【解答】解:A、Z的电子式为,故A错误;
B、Z属于离子化合物,化学式为MY2,故B错误;
C、Z不一定溶于水,如氟化镁不溶于水,故C错误;
D、一个M原子失去2个电子形成M2+,故D正确;
故选:D。
题型2 电子式
解|题|知|识
(1)电子式的概念:
在化学反应中,一般是原子的外层电子发生变化.为了简便起见,化学中常在元素符号周围用小黑点“.”或小叉“×”来表示元素原子的最外层电子.这种表示的物质的式子叫做电子式.
(2)电子式表示方法:
用电子式可以表示原子、离子、单质分子,也可表示共价化合物、离子化合物及其形成过程.
电子式书写的注意事项:
①无论何种微粒,其电子式都是由原子为基本单位组成的,不能出现角码甚至系数.
②组成各种微粒的各个原子的电子式,必须力求均匀、对称.稳定的8电子结构通常表示为四对电子(一般为元素符号的上、下、左、右各一对电子).
③电子式只能用于表示由主族元素形成的物质,不能表示由过渡元素形成的物质.电子式局限性较大,只能表述一小部分物质的结构.
1)原子
依据元素的原子最外层电子个数的多少,先用小黑点“•”(或“×”)等符号在元素符号上、下、左、右各表示出1个电子,多余的电子配对.例如:
2)离子
①阳离子:简单阳离子由于在形成过程中已失去最外层电子,所以其电子式就是其离子符号本身.例如:Na+ K+ Mg2+ Ca2+ Ba2+ Al3+,复杂的阳离子(例如NH4+、H3O+等.) 除应标出共用电子对、非共用电子对等外,还应加中括号,并在括号的右上方标出离子所带的电荷.
②阴离子:无论是简单阴离子,还是复杂的阴离子,都应标出电子对等,还应加中括号,并在括号的右上方标出离子所带的电荷.例如:
原子失去电子变成阳离子,原子得到电子变成阴离子.原子中,质子数=核电荷数=核外电子数
3)共价型单质分子
必须正确地表示出共用电子对数,并满足每个原子的稳定结构.例如:
4)共价化合物
共价化合物电子式的书写,基本与共价型单质分子相同,一般为正价者在前.对于不同价态的元素的原子,一般将化合价绝对值大的写在中间,绝对值小的写在周边.例如:
5)离子化合物
离子化合物电子式的书写,是将阴阳离子(阳离子在前,阴离子在后)拼在一起.对于不同价态的离子,也按其绝对值,遵照“大值在中间、小值在周边”的原则书写.例如:
6)用电子式表示化合物的形成过程
①共价化合物的形成过程示例:
②离子化合物的形成过程示例:
③NaOH属于例外,在它的化学式中,既包含了离子键也包含了共价键.但是由于其含有离子键,所以我们称像NaOH一类的两种键都包含的物质为离子化合物.
【典例1】下列物质的化学用语表示正确的是( )
A.甲醛的电子式:
B.BF3的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
C.HF分子间的氢键:
D.基态As原子价电子排布式:3d104s24p3
【答案】B
【解答】解:A.甲醛分子的电子式为:,故A错误;
B.BF3中心原子价层电子对数为33且不含孤电子对,BF3的价层电子对互斥(VSEPR)模型为,故B正确;
C.图中“•••”代表分子间氢键,故C错误;
D.基态As原子的电子排布式:[Ar]3d104s24p3,基态As原子价电子排布式:4s24p3,故D错误;
故选:B。
【变式1】一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如图所示,其中a、b代表NH3或HCl中的一种,下列说法正确的是( )
A.NH4Cl的电子式为
B.Mg(OH)Cl是催化剂
C.反应①的化学方程式为NH4Cl+MgO=NH3↑+Mg(OH)Cl
D.除去NaCl固体中的NH4Cl可加入少量MgO并充分加热
【答案】C
【解答】解:A.NH4Cl是离子化合物,其电子式为,故A错误;
B.MgO先消耗后生成,为催化剂,Mg(OH)Cl先生成后消耗,为中间体,故B错误;
C.根据图示,反应①的化学方程式为NH4Cl+MgO=NH3↑+Mg(OH)Cl,故C正确;
D.除去NaCl中的NH4Cl杂质应直接加热,若加入MgO会引入MgO、Mg(OH)Cl杂质,故D错误;
故选:C。
【变式2】下列化学用语表达正确的是( )
A.乙炔的电子式:
B.顺式聚异戊二烯的结构简式:
C.二氯甲烷分子的空间填充模型:
D.的系统命名:对二甲苯
【答案】B
【解答】解:A.乙炔中碳原子间形成3对共用电子,其电子式:,故A错误;
B.聚异戊二烯中—CH2﹣在双键的同侧为顺式结构,其结构简式:,故B正确;
C.填充模型是用一定大小的球体来表示不同的原子的模型,二氯甲烷分子的空间填充模型:,故C错误;
D.的系统命名:1,4﹣二甲苯,故D错误;
故选:B。
【变式3】下列化学用语或图示不正确的是( )
A.离子的VSEPR模型:
B.的名称:苯甲酰胺
C.甲基自由基的电子式:
D.高氯酸的电离方程式:
【答案】A
【解答】解:A.碳酸根离子中的中心碳原子价层电子对数为3,无孤对电子,VSEPR模型为平面三角形,故A错误;
B.中有官能团酰胺基,名称为苯甲酰胺,故B正确;
C.碳原子最外层电子数为4,与3个氢原子通过共价键形成甲基自由基,电子式为,故C正确;
D.高氯酸为强电解质,电离方程式为,故D正确;
故选:A。
题型3 离子化合物的结构特征与性质
解|题|知|识
1、离子化合物和共价化合物的比较:
项目
离子化合物
共价化合物
概念
阴、阳离子间通过离子键结合形成的化合物
不同元素的原子间通过共价键结合形成的化合物
化合物中的粒子
金属阳离子或NH4+、非金属阳离子或酸根阴离子没有分子
分子或原子、没有离子
所含化学键
离子键,还可能有共价键
只含有共价键
物质类型
活泼金属氧化物(过氧化物、超氧化物)、强碱、大多数盐
非金属氧化物、非金属氢化物、含氧酸、弱碱、少数盐大多数有机物
实例
MgO、Na2O2、KO2、Ba(OH)2、MgSO4、KAl(SO4)2.12H2O
CO2、SiO2、NH3、H2SO4、Al(OH)3、HgCl2、C12H22O11
构成物质的离子
性质
状态
通常以晶体形态存在
导电性
熔融状态能导电、易溶物质在水溶液里能导电
不都是电解质,若为电解质的在熔融状态下不可导电
类别
强电解质
熔融时克服的作用
一般破坏离子键,可能破坏共价键
一般不破坏共价键
熔沸点
较高
一般较低,少部分很高(如SiO2)
2、物质的类别与化学键之间的关系:
①当化合物中只存在离子键时,该化合物是离子化合物。
②当化合物中同时存在离子键和共价键时,该化合物是离子化合物。
③只有当化合物中只存在共价键时,该化合物才是共价化合物。
④在离子化合物中一般既含金属元素又含有非金属元素(铵盐除外);共价化合物一般只含有非金属元素,但个别含有金属元素,如AlCl3也是共价化合物;只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物,如铵盐。
⑤非金属单质只有共价键,稀有气体分子中无化学键。
【典例1】侯氏制碱法的主要反应为:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,该反应涉及的物质中,含有极性共价键且属于离子化合物的是( )
A.NaCl B.NH3 C.H2O D.NH4Cl
【答案】D
【解答】解:A.NaCl是离子化合物,但只含离子键,不含共价键,故A错误;
B.NH3为共价化合物,含有极性共价键,不是离子化合物,故B错误;
C.H2O为共价化合物,含有极性共价键,不是离子化合物,故C错误;
D.NH4Cl是离子化合物,与Cl﹣间为离子键,且内部的N—H键为极性共价键,故D正确;
故选:D。
【变式1】下列有关化学概念或原理的论述中,正确的是( )
A.任何可逆反应,其平衡常数越大,反应速率、反应物的转化率就越大
B.若两种不同的核素具有相同的中子数,则二者一定不属于同种元素
C.味精的化学成分为谷氨酸(2﹣氨基戊二酸)单钠盐,谷氨酸单钠盐不能与NaOH溶液反应
D.离子化合物中离子键的强弱只影响物理性质不影响化学性质
【答案】B
【解答】解:A.平衡常数表示反应达到限度时的反应程度,K 越大,反应物的转化率越高;但反应速率取决于活化能和温度,与平衡常数无关,故A错误;
B.若两种不同的核素具有相同的中子数,如果二者的质子数相同,则二者就是同一种核素,因此二者的质子数不可能相等,所以二者一定不属于同种元素,故B正确;
C.谷氨酸单钠盐中含有羧基,能与氢氧化钠溶液反应,故C错误;
D.如 MgO 键强高,难分解;NaCl 键强较低,易溶解参与反应;离子化合物中主要作用力是离子键,还可能含有共价键,离子键的强弱既影响熔、沸点等物理性质,也影响化学性质,故D错误;
故选:B。
【变式2】河南美食天下闻名,每一道经典菜肴都承载着中原文明的烟火气。下列说法错误的是( )
美
食
洛阳牛肉汤
胡辣汤
黄河大鲤鱼
羊肉烩面
A.洛阳牛肉汤——制作牛肉汤的调料简单,仅用食盐,NaCl属于离子化合物
B.胡辣汤——制作胡辣汤要用到黄花菜,黄花菜富含纤维素,纤维素属于高分子
C.黄河大鲤鱼——做大鲤鱼的佐料之一为料酒,料酒含有乙醇,乙醇属于饱和一元醇
D.羊肉烩面——制作烩面片要用到食用碱,食用碱的主要成分为NaOH
【答案】D
【解答】解:A.NaCl由钠离子和氯离子通过离子键结合而成,属于离子化合物,故A正确;
B.纤维素是由葡萄糖单元组成的多糖,化学式为(C6H10O5)n,n值较大,属于高分子化合物,故B正确;
C.乙醇的结构简式为CH3CH2OH,分子中含有1个羟基,且烃基为饱和乙基,属于饱和一元醇,故C正确;
D.食用碱的主要成分为Na2CO3,而氢氧化钠是具有强腐蚀性的烧碱,不能作为食品添加剂,故D错误;
故选:D。
【变式3】为理解离子化合物溶解过程中的能量变化,可设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现(如图所示),下列说法错误的是( )
A.a+b=4
B.NaCl属于离子化合物
C.NaCl(s)的溶解为吸热过程
D.搅拌可加快NaCl(s)固体溶解,该过程中ΔH3的值将增大
【答案】D
【解答】解:A.固体溶于水的过程分两步实现,由盖斯定律可知ΔH3=ΔH1+ΔH2=akJ/mol+bkJ/mol=+4kJ/mol,即a+b=4,故A正确;
B.第一步为氯化钠固体变为钠离子和氯离子,此过程离子键发生断裂,即NaCl属于离子化合物,故B正确;
C.由图可知,固体溶解过程的焓变为ΔH3=+4kJ/mol,为吸热过程,故C正确;
D.搅拌可加快NaCl(s)固体溶解,但不改变反应热,即该过程中ΔH3的值不变,故D错误;
故选:D。
题型4 用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成
解|题|知|识
(1)电子式的概念:
在化学反应中,一般是原子的外层电子发生变化.为了简便起见,化学中常在元素符号周围用小黑点“.”或小叉“×”来表示元素原子的最外层电子.这种表示的物质的式子叫做电子式.
(2)电子式表示方法:
用电子式可以表示原子、离子、单质分子,也可表示共价化合物、离子化合物及其形成过程.
电子式书写的注意事项:
①无论何种微粒,其电子式都是由原子为基本单位组成的,不能出现角码甚至系数.
②组成各种微粒的各个原子的电子式,必须力求均匀、对称.稳定的8电子结构通常表示为四对电子(一般为元素符号的上、下、左、右各一对电子).
③电子式只能用于表示由主族元素形成的物质,不能表示由过渡元素形成的物质.电子式局限性较大,只能表述一小部分物质的结构.
1)原子
依据元素的原子最外层电子个数的多少,先用小黑点“•”(或“×”)等符号在元素符号上、下、左、右各表示出1个电子,多余的电子配对.例如:
2)离子
①阳离子:简单阳离子由于在形成过程中已失去最外层电子,所以其电子式就是其离子符号本身.例如:Na+ K+ Mg2+ Ca2+ Ba2+ Al3+,复杂的阳离子(例如NH4+、H3O+等.) 除应标出共用电子对、非共用电子对等外,还应加中括号,并在括号的右上方标出离子所带的电荷.
②阴离子:无论是简单阴离子,还是复杂的阴离子,都应标出电子对等,还应加中括号,并在括号的右上方标出离子所带的电荷.例如:
原子失去电子变成阳离子,原子得到电子变成阴离子.原子中,质子数=核电荷数=核外电子数
3)共价型单质分子
必须正确地表示出共用电子对数,并满足每个原子的稳定结构.例如:
4)共价化合物
共价化合物电子式的书写,基本与共价型单质分子相同,一般为正价者在前.对于不同价态的元素的原子,一般将化合价绝对值大的写在中间,绝对值小的写在周边.例如:
5)离子化合物
离子化合物电子式的书写,是将阴阳离子(阳离子在前,阴离子在后)拼在一起.对于不同价态的离子,也按其绝对值,遵照“大值在中间、小值在周边”的原则书写.例如:
6)用电子式表示化合物的形成过程
①共价化合物的形成过程示例:
②离子化合物的形成过程示例:
③NaOH属于例外,在它的化学式中,既包含了离子键也包含了共价键.但是由于其含有离子键,所以我们称像NaOH一类的两种键都包含的物质为离子化合物.
【典例1】下列化学用语或图示表达正确的是( )
A.C2H5OH、CO2均为共价化合物
B.次溴酸的结构式:H﹣Br﹣O
C.CaC2的电子式:
D.用电子式表示HCl的形成过程:
【答案】A
【解答】解:A.共价化合物是指原子间通过共用电子对形成的化合物,只含共价键,不含离子键;C2H5OH、CO2均为只含共价键的化合物,均为共价化合物,故A正确;
B.次溴酸的结构与次氯酸类似,中心原子为O,其结构式为H﹣O﹣Br,故B错误;
C.CaC2中阴离子为,两个C原子间以共价三键结合,正确的电子式为:,故C错误;
D.氢原子与氯原子之间通过形成1对共用电子对,得到氯化氢分子,用电子式表示HCl的形成过程时:,故D错误;
故选:A。
【变式 1】下列图示或化学用语表达不正确的是( )
A.用电子式表示HCl形成过程:
B.用原子轨道描述HCl形成过程:
C.HCHO分子的空间结构模型为
D.BF3的VSEPR模型
【答案】B
【解答】解:A.HCl是共价化合物,H、Cl原子通过共用电子对形成,其形成过程为,故A正确;
B.p轨道呈哑铃形、s轨道呈球形,HCl分子中的共价键为s﹣pσ键,H原子的1s轨道和Cl原子的3p轨道“头碰头”形成,用原子轨道描述HCl分子中化学键的形成为,故B错误;
C.甲醛(HCHO)中心C原子为sp2杂化,分子空间结构为平面三角形,该空间结构模型表示正确,故C正确;
D.BF3中心B原子价层电子对数为3,无孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,图示正确,故D正确;
故选:B。
【变式2】下列有关化学用语表示正确的是( )
A.N2H4的电子式:
B.基态Fe2+的价层电子排布式:3d44s2
C.CH3CH=C(CH3)2的名称:2﹣甲基﹣2﹣丁烯
D.用电子式表示CaCl2的形成过程:
【答案】C
【解答】解:A.N2H4中含有1个N—N键和4个N—H键,电子式为,故A错误;
B.铁是26号元素,基态Fe2+的价层电子排布式为3d6,故B错误;
C.CH3CH=C(CH3)2的最长碳链为4个碳,双键在2号碳,2号碳有一个甲基,名称为2﹣甲基﹣2﹣丁烯,故C正确;
D.CaCl2中钙原子失去电子,Cl原子得到电子,则用电子式表示形成过程为:,故D错误;
故选:C。
【变式3】下列化学用语的表达不正确的是( )
A.基态C原子的电子排布式:1s22s22p4
B.SO2的VSEPR模型:
C.HCl分子中σ键的形成:
D.用电子式表示K2S的形成:
【答案】A
【解答】解:A.基态C原子的电子排布式:1s22s22p2,故A错误;
B.SO2中心原子S周围的价层电子对数为:2(6﹣2×2)=3,则其VSEPR模型为:,故B正确;
C.H的1s轨道与Cl的3p轨道重叠形成σ键,可表示为:,故C正确;
D.K2S是离子化合物,钾失电子形成阳离子,氯得到电子形成阴离子,用电子式表示K2S的形成:,故D正确;
故选:A。
题型5 共价键的形成及共价键的主要类型
解|题|知|识
1、共价键、离子键和金属键的比较:
化学键类型
离子键
共价键
金属键
概念
阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键
原子间通过共用电子对所形成的化学键
金属离子和自由电子
之间的强烈相互作用
成键微粒
阴、阳离子
原子
金属阳离子和自由电子
成键性质
静电作用(包括静电吸引和静电排斥)
共用电子对
无方向性
形成条件
活泼金属与活泼非金属
a.IA、ⅡA族的金属元素与ⅥA、ⅦA族的非金属元素.
b.金属阳离子与某些带电的原子团之间(如Na+与OH﹣、SO42﹣等).
非金属元素的原子之间
某些不活泼金属与非金属之间.
金属阳离子和自由电子之间
表示方法
①电子式,如
②离子键的形成过程:
①电子式,如
②共价键的形成过程:
存在
离子化合物中
非金属单质、共价化合物和部分离子化合物中
金属单质和合金中
作用力大小
一般阴、阳离子电荷数越多,离子半径越小作用力越强
原子半径越小,作用力越强
价电子数目越多,
金属键越强;
原子半径越小,
金属键越强
与性质的关系
离子间越强离子化合物的熔沸点越高.
如:MgO>NaCl
共价键越强(键能越大),所形成的共价分子越稳定,所形成的原子晶体的熔沸点越高.如稳定性:H2O>H2S,熔沸点:金刚石>晶体硅
金属键越强,相应熔点
越高,硬度也越大
如K<Na<Mg<Al
实例
NaCl、MgO
Cl2、HCl、NaOH(O、H之间)
金属
2、共价键的分类
共价键的分类方法很多,可以从不同的角度分类:
1)从共用电子对是否偏移,分成极性共价键和非极性共价键;
2)从形成的共用电子对的数目,分成单键、双键和叁键;
3)从共用电子对的形成方式,分成一般共价键(电子对来自成键原子双方,即两个原子都拿出相等的电子,形成共用电子对)和配位键(电子对来自一方,即一方提供孤对电子,一方提供空轨道);
4)从电子对形成时的重叠方式,分成σ键和π键.
①σ键:
a、σ键的特点:由两个原子轨道沿轨道对称轴方向相互重叠导致电子在核间出现概率增大而形成的共价键,叫做σ键,可以简记为“头碰头”.σ键属于定域键,它可以是一般共价键,也可以是配位共价键.一般的单键都是σ键.原子轨道发生杂化后形成的共价键也是σ键.由于σ键是沿轨道对称轴方向形成的,轨道间重叠程度大,所以,通常σ键的键能比较大,不易断裂,而且,由于有效重叠只有一次,所以两个原子间至多只能形成一条σ键.
b、σ键的分类:s﹣s(2个s电子)、s﹣px(1个s电子和1个p电子)和px﹣px(2个p电子).如图所示:
②π键:
a、π键的特点:成键原子的未杂化p轨道,通过平行、侧面重叠而形成的共价键,叫做π键,可简记为“肩并肩”.π键与σ键不同,它的成键轨道必须是未成对的p轨道.π键性质各异,有两中心,两电子的定域键,也可以是共轭π键和反馈π键.两个原子间可以形成最多2条π键,例如,碳碳双键中,存在一条σ键,一条π键,而碳碳三键中,存在一条σ键,两条π键.
b、p﹣pπ键.如图所示:
③σ键和π键的区别:
a、σ键可以绕键轴旋转,π键不能;
b、σ键可以单独存在与两原子之间,π键不可以;
c、π键的轨道重叠程度比σ键小,不如σ键牢固.
【典例1】氯气通入亚硫酸钠溶液中发生反应的化学方程式为Cl2+Na2SO3+H2O=Na2SO4+2HCl。下列化学用语或说法错误的是( )
A.HCl属于极性分子
B.的VSEPR模型:
C.Na2SO4中既含有离子键,也含有极性键
D.Cl2中两个氯原子形成共价键,轨道重叠示意图为
【答案】D
【解答】解:A.HCl中只存在极性键H—Cl键,HCl属于极性分子,故A正确;
B.中硫原子价层电子对数为,VSEPR模型为四面体形,故B正确;
C.Na2SO4中Na+、之间为离子键,中S、O之间存在共价键,所以硫酸钠中既含有离子键,也含有极性键,故C正确;
D.Cl2中两个氯原子形成共价键,是两个p能级轨道“头碰头”重叠形成σ键,轨道示意图为,故D错误;
故选:D。
【变式1】三聚氰胺()是一种有机合成剂和分析剂,结构中含大π键。下列说法错误的是( )
A.晶体类型为分子晶体
B.1mol该分子中存在15molσ键
C.分子中所有化学键均为极性键
D.六元环上的N原子提供孤对电子形成大π键
【答案】D
【解答】解:A.三聚氰胺中只含共价键,其构成微粒为分子,所以为分子晶体,故A正确;
B.共价单键为σ键,该分子中存在6个N﹣Hσ键、9个C﹣Nσ键,则该分子中含有15个σ键,1mol该分子中存在15molσ键,故B正确;
C.该分子中存在N﹣H、C﹣N极性键,故C正确;
D.六元环上N原子的价层电子对个数是3,N原子采用sp2杂化,六元环上的每个N原子通过2个杂化轨道和C原子形成C﹣Nσ键,1个孤电子对进入杂化轨道,所以六元环中N原子未参与杂化的2p能级上的1个电子形成大π键,则不是N原子提供孤电子对形成大π键,故D错误;
故选:D。
【变式2】“机械键”是两个或多个分子在空间上穿插互锁的一种结合形式。我国科研人员合成了由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃,结构如图,下列说法错误的是( )
A.该索烃属于芳香烃
B.该索烃的相对分子质量可用质谱仪测定
C.该索烃的两个大环之间不存在范德华力
D.破坏该索烃中的“机械键”需要断裂共价键
【答案】C
【解答】解:A.索烃只由碳氢元素组成的含有苯环的有机物,属于芳香烃吗,故A正确;
B.质谱仪可测得分子的相对分子质量,该索烃的相对分子质量可用质谱仪测定,故B正确;
C.两个大环之间存在分子间作用力,故存在范德华力,故C错误;
D.破坏该索烃中的“机械键”需要断裂碳碳键,需要断裂共价键,故D正确;
故选:C。
【变式3】由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物,能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中代表F原子
B.该化合物中存在过氧键
C.该化合物中I原子存在孤对电子
D.该化合物中所有碘氧键键长相等
【答案】C
【解答】解:A.根据分析可知,图中代表O原子,灰色小球为F原子,故A错误;
B.由图可知,该片段中存在F—I键和I—O键、I=O双键,根据分子式及结构片断可判断不含过氧键,故B错误;
C.该化合物中I原子的价电子数为7,F元素的化合价为﹣1价,O元素的化合价为﹣2价,则I元素的化合价为+5,据此判断I原子与其它原子形成3个单键和1个双键,I原子的价电子数不等于其共价键数目,因此,该化合物中I原子存在孤对电子,故C正确;
D.该化合物中既存在I—O单键,也存在I=O双键,单键和双键的键长是不一样的,因此,该化合物中所有碘氧键键长不相等,故D错误;
故选:C。
题型6 共价化合物的结构特征与性质
【典例1】“中国制造”惊艳全球,享誉全世界,其中蕴含了大量的化学知识。下列说法错误的是( )
A.新能源中的光伏发电系统将太阳能转化为电能
B.“中国芯”芯片制造所用的主要材料为单晶硅
C.“复兴号”局部构件使用的碳纤维复合材料为纯净的碳单质
D.碳化硅陶瓷发动机取得巨大成就,碳化硅为共价化合物
【答案】C
【解答】解:A.光伏发电系统利用半导体材料将太阳能转化为电能,描述正确,故A正确;
B.芯片制造主要材料是单晶硅,故B正确;
C.碳纤维复合材料由碳纤维与其他材料复合而成,属于混合物而非纯净碳单质,故C错误;
D.碳化硅通过共价键形成共价晶体,是共价化合物,故D正确;
故选:C。
【变式1】医院里用HgCl2的稀溶液作手术刀的消毒剂。HgCl2俗称“升汞”,其熔点低、易升华,熔融时不导电。HgCl2可溶于水,其水溶液的导电性远小于同物质的量浓度的CuCl2溶液。下列关于HgCl2的描述不合理的是( )
A.是共价化合物 B.是共价晶体
C.是一种弱电解质 D.可以使蛋白质变性
【答案】B
【解答】解:A.共价化合物熔融状态下能导电,HgCl2熔融不导电,说明其为共价化合物,故A正确;
B.HgCl2熔点低、易升华,属于分子晶体,故B错误;
C.HgCl2水溶液导电性远弱于同浓度的CuCl2,说明HgCl2在水中部分电离,属于弱电解质,故C正确;
D.HgCl2可以使蛋白质变性,常作为消毒剂,故D正确;
故选:B。
题型7 极性键和非极性键
解|题|知|识
1、相关概念:
①极性键:在化合物分子中,不同种原子形成的共价键,由于不同原子吸引电子的能力不用,共用电子对必然偏向吸引电子能力强的原子一方,因而吸引电子能力较强的原子一方相对地显负电性,吸引电子能力较弱的原子一方相对地显正电性.这样的共价键叫做极性共价键,简称极性键.
②非极性键:在单质分子中,同种原子形成共价键,两个原子吸引电子的能力相同,共用电子对不偏向任何一个原子,因此成键的原子都不显电性.这样的共价键叫做非极性共价键,简称非极性键.
③极性分子:分子中正负电荷中心不重合,从整个分子来看,电荷的分布是不均匀的,不对称的,这样的分子为极性分子.
④非极性分子:分子中正负电荷中心重合,从整个分子来看,电荷的分布是均匀的,对称的,这样的分子为极性分子.
列表比较如下:
类型
非极性共价键
极性共价键
概念
同种元素原子形成的共价键
不同种元素原子形成的共价键,共用电子对发生偏移
原子吸引电子能力
相同
不同
共用电子对
不偏向任何一方
偏向吸引电子能力强的原子
形成条件
由同种非金属元素组成
由不同种非金属元素组成
通式及示例
A﹣A、A═A、A≡A,如Cl﹣Cl、C=C、N≡N
A﹣B、A═B、A≡B,如H﹣Cl、C=O、C≡N
成键原子电性
成键原子不显电性,电中性
显电性,吸引电子能力较强的原子一方相对显负电性
存在
某些共价化合物(如H2O2)中,某些离子化合物(如Na2O2)中
共价化合物中,某些离子化合物(如NH4Cl、NaOH)中
相互关系
2、键的极性与分子的极性的区别与联系:
概念
键的极性
分子的极性
含义
极性键和非极性键
极性分子(正电荷中心和负电荷中心不重合的分子,空间不对称)
非极性分子(正电荷中心和负电荷中心相重合的分子,空间对称)
决定因素
是否由同种元素形成
极性分子和非极性分子
联系
1)以非极性键结合的双原子分子必为非极性分子;
2)以极性键结合的双原子分子一定是极性分子;
3)以极性键结合的多原子分子,是否是极性分子,由该分子的空间构型决定.
说明
键有极性,分子不一定有极性.
【典例1】2019年科学家们合成了具有半导体特性的环状C18分子,其合成方法的示意图如下:
下列说法不正确的是( )
A.C与O同属第二周期元素,原子半径C>O
B.非金属性C<O,故C24O6中O显负价
C.C22O4分子中含有极性键和非极性键
D.C18与C60、金刚石互为同位素
【答案】D
【解答】解:A、同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,故原子半径C>O,故A正确;
B、元素的非金属性越强,则原子得电子能力越强,在形成化合物时显负价,故由于非金属性C<O,故C24O6中O显负价,故B正确;
C、根据C22O4的结构可知,其结构中含碳碳键和碳氧键,碳碳键为非极性键,碳氧键为极性键,故C正确;
D、同种元素的不同种原子间互为同位素,C18、C60和金刚石间互为同素异形体,故D错误。
故选:D。
【变式1】人们对某反应的途径有如图所示的两种猜想。运用飞秒光谱观测到反应过程中•CH2﹣CH2﹣CH2﹣CH2•的存在,其寿命是700飞秒(1飞秒=10﹣15秒)。下列说法不正确的是( )
A.该反应的化学方程式是C4H8→2CH2═CH2
B.飞秒光谱观测所得实验结果支持猜想②的成立
C.反应过程中有极性共价键生成
D.加入合适的催化剂可加快该反应的速率
【答案】C
【解答】解:A. 分解生成CH2═CH2,则该反应的化学方程式是C4H8→2CH2═CH2,故A正确;
B.由分析可知,飞秒光谱观测所得实验结果支持猜想②的成立,故B正确;
C.反应中,形成C=C键,即有非极性共价键生成,故C错误;
D.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,所以加入合适的催化剂可加快该反应的速率,故D正确;
故选:C。
【变式2】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( )
A.该过程中H2O被还原生成氧气
B.该过程中涉及极性键和非极性键的断裂与生成
C.基于合成NH3的过程属于氮的固定
D.该过程的化学方程式为:2N2+6H2O 4NH3+3O2
【答案】A
【解答】解:A、H2O中的O为﹣2价,氧气中的O为0价,故该过程中H2O被氧化生成氧气,故A错误;
B、反应中断裂的有N原子与N原子之间的非极性键和O原子与H原子之间的极性键,生成的有O原子与O原子之间的非极性键和N原子与H原子之间的极性键,故B正确;
C、氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮为氮的固定,故基于合成NH3的过程属于氮的固定,故C正确;
D、由图示可知,在光照条件下,氮气和水在催化剂LDH表面反应生成氨气和氧气,反应方程式为2N2+6H2O 4NH3+3O2,故D正确;
故选:A。
【变式3】我国科研人员在嫦娥五号带回的月球样本中,发现了富含水分子、铵和氯的未知矿物晶体,且该矿物中氯的同位素组成和地球矿物显著不同。下列说法正确的是( )
A.Cl和Cl互为同素异形体
B.NH4Cl的电子式为
C.该未知晶体中一定含极性键、非极性键和离子键
D.H2O的形成过程可表示为
【答案】D
【解答】解:A.同素异形体是同种元素组成的不同种单质,Cl和Cl互为同位素,故A错误;
B.NH4Cl为离子化合物,其电子式为,故B错误;
C.铵和氯的未知矿物晶体中含有N﹣H之间极性键和铵根与氯离子之间的离子键,不含有非极性键,故C错误;
D.H2O是共价化合物,其形成过程可表示为,故D正确,
故选:D。
题型8 共价键的极性对物质性质的影响
【典例1】下列反应产物不能用反应物中键的极性解释的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解答】解:A.乙醛和HCN发生加成反应,HCN中H—C极性键断裂,乙醛中C=O键断开π键,显正电性的H加到显负电性的O上形成羟基,该反应可以用反应物中键的极性解释,故A错误;
B.NH3中的一个N—H键极性大,易断裂,乙酰氯中的C—Cl键是极性共价键,极性较强,反应中容易断裂,C和N形成极性键,H和Cl形成极性键,生成乙酰胺和HCl,反应与反应物中键的极性有关,可以用键的极性解释,故B错误;
C.乙醇和HBr发生取代反应,HBr中的H—Br极性键断裂,乙醇中的C—O极性键断裂,形成新的C—Br极性键和H—O极性键,该反应可以用反应物中键的极性解释,故C错误;
D.丙烯和氢气加成,丙烯中的C=C双键是非极性共价键,断裂的是C=C键的π键和氢气分子中的H—H非极性键,都是断裂非极性键,故该反应不能用反应物中键的极性解释,故D正确;
故选:D。
【变式1】下列反应产物不能用反应物中键的极性解释的是( )
A.
B.
C.CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
D.CH3CH=CH2+H2CH3CH2CH3
【答案】D
【解答】解:A.乙醛中双键C原子带部分正电荷与极性试剂HCN中带部分负电荷的﹣CN结合,双键O原子带部分负电荷与极性试剂HCN中带部分正电荷的H结合,生成2﹣羟基丙腈,与键的极性有关,故A正确;
B.乙酰氯中双键C原子带部分正电荷与极性试剂NH3中带部分负电荷的﹣NH2结合,双键O原子带部分负电荷与极性试剂NH3中带部分正电荷的H结合,生成乙酰胺,与键的极性有关,故B正确;
C.CH3CH2OH与HBr发生取代反应时,HBr中带部分负电荷的﹣Br取代了乙醇中的羟基,生成溴乙烷,与键的极性有关,故C正确;
D.H2为非极性试剂,发生反应时与键的极性无关,故D错误;
故选:D。
题型9 化学键与物质类别的关系
【典例1】下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并有因果关系的是( )
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
酸性HCl>H2S
非金属性Cl>S
B
NH4Cl仅由非金属元素组成
NH4Cl是共价化合物
C
Na在Cl2中燃烧的生成物含离子键
NaCl固体可导电
D
向NaI溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈紫红色
I﹣还原性强于Cl﹣
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解答】解:A.比较非金属的强弱可由其最高价氧化物的水化物的酸性强弱来分析,而不能根据氢化物水溶液的酸性来分析,故A错误;
B.NH4Cl属于盐类,是离子化合物,故B错误;
C.NaCl固体虽然含有阴、阳离子,但在固态时不能自由移动,则不能导电,故C错误;
D.反应后溶液上层呈紫红色,说明有碘单质生成,反应中I﹣是还原剂,Cl﹣是还原产物,则I﹣还原性强于Cl﹣,故D正确;
故选:D。
【变式1】8月12日,天津港瑞海公司危险化学品仓库发生爆炸事故,爆炸现场存储的桶装氰化钠有少量因爆炸冲击发生泄漏.氰化钠属剧毒物质,用过氧化氢处理氰化钠现场和水污染的方程式为NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑.下列说法不正确的是( )
A.NaCN中氮元素的化合价为+3
B.用双氧水处理现场前,应紧急疏散群众
C.每生成1molNH3转移2mol电子
D.NaCN中既含有离子键又含有共价键的
【答案】A
【解答】解:A.NaCN中C为+2价,Na为+1价,则氮元素的化合价为﹣3,故A错误;
B.NaCN具有毒性,所以应紧急疏散群众,故B正确;
C.NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑反应中O元素从﹣1价降低为﹣2价,转移2个电子,则每生成1molNH3转移2mol电子,故C正确;
D.NaCN中钠离子与氰根离子形成离子键,C与N之间形成共价键,所以既含有离子键又含有共价键,故D正确。
故选:A。
题型10 化学式或化学符号及名称的综合
解|题|知|识
常见物质名称及化学式
稀有气体:He、Ne、Ar等
金属单质:Mg、Al、Zn、Fe、Cu等
非金属单质:H2、O2、Cl2、C、S等
氧化物:一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氧化钙(CaO)等
酸:盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)等
碱:氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钙(Ca(OH)2)等
盐:氯化钠(NaCl)、碳酸钙(CaCO3)等
常见的离子
钾离子(K+)、钠离子(Na+)、氢离子(H+)、氢氧根离子(OH﹣)等
【典例1】下列物质的化学用语表达错误的是( )
A.乙烯的结构简式:CH2=CH2
B.乙醇分子的空间填充模型:
C.乙酸乙酯的实验式:C2H4O
D.油脂的结构通式:(R、R'、R''代表高级脂肪酸的烃基)
【答案】B
【解答】解:A.碳碳双键是官能团,烯烃的结构简式中不能省略,故乙烯的结构简式为CH2=CH2,故A正确;
B.乙醇分子的结构简式CH3CH2OH,原子半径C>O>H,空间填充模型为,故B错误;
C.乙酸乙酯的分子式为C4H8O2,实验式为C2H4O,故C正确;
D.油脂是高级脂肪酸甘油酯,是油和脂肪的统称,结构通式为(R、R'、R''代表高级脂肪酸的烃基),故D正确;
故选:B。
【变式1】下列化学用语或图示表达正确的是( )
A.氯离子的结构示意图:
B.18O2和16O3互为同位素
C.CO2的电子式:
D.氮气的结构式:N≡N
【答案】D
【解答】解:A.氯原子的核电荷数为17,核外有3个电子层,氯原子得到1个电子后形成氯离子,氯离子的结构示意图为:,故A错误;
B.质子数相同,中子数不同的核素互为同位素,同位素研究的对象为原子,而18O2和16O3是分子,不可能互为同位素,故B错误;
C.二氧化碳为含有共价键的共价化合物,碳氧原子间形成2对共用电子对,电子式为:,故C错误;
D.氮气是含有氮氮三键的非金属单质,结构式为:N≡N,故D正确;
故选:D。
【变式2】下列化学用语表示不正确的是( )
A.在硅酸盐中,硅原子与氧原子存在如图所示结构:
B.中子数为10的氧原子:
C.S2﹣离子的结构示意图:
D.CaO2的电子式:
【答案】D
【解答】解:A.硅酸盐的基本结构单元为硅氧四面体,中心Si原子与4个O原子形成共价键,图示结构正确,故A正确;
B.质量数=质子数+中子数;中子数为10的氧原子,质量数为8+10=18,该核素表示为,故B正确;
C.硫原子核电荷数为16,S2﹣核外电子数为18,S2﹣的结构示意图为,故C正确;
D.CaO2是由Ca2+和组成的离子化合物,电子式为,故D错误;
故选:D。
【变式3】下列化学用语正确的是( )
A.Cl﹣的结构示意图为
B.醛基的结构简式为—COH
C.KOH电子式:
D.乙烷的结构式是
【答案】D
【解答】解:A.氯离子的结构示意图:,故A错误;
B.醛基中存在C=O双键,结构简式为:—CHO,故B错误;
C.氢氧化钾的电子式为:,故C错误;
D.乙烷为饱和烃,存在1个C—C单键和6个C—H键,结构式为:,故D正确;
故选:D。
过 关 验 收
1.CH3COOH与CH3CH2OH反应可用于制备乙酸乙酯。下列有关说法正确的是( )
A.产物水分子的VSEPR模型:
B.乙酸分子中σ键与π键数目比:6:1
C.羟基的电子式:
D.乙酸乙酯()中键长:①<②
【答案】D
【解答】解:A.水分子中O价层电子对数为,含有2个孤电子对,即其VSEPR模型为四面体形,且其中含两个孤电子对,故A错误;
B.根据乙酸的结构式可知其σ键数目为:3个碳氢σ键、1个碳碳σ键、1个碳氧σ键、1个O—Hσ键、碳氧双键中含1个σ键,共有7个σ键;而π键数目为:只有碳氧双键中含1个π键,则σ与π键数目比为7:1,故B错误;
C.羟基为电中性基团,其电子式为:,故C错误;
D.在乙酸乙酯中,①为碳氧双键,②为碳氧单键,在碳氧双键包含一个σ键和一个π键,而碳氧单键仅包含一个σ键,碳氧双键中电子云重叠程度更大,键长更短,所以键长:①<②,故D正确;
故选:D。
2.下列化学用语或图示表达正确的是( )
A.质子数为1、中子数为2的氢原子:
B.HCl的电子式:
C.基态Br原子的简化电子排布式:[Ar]4s24p5
D.Cl2的p﹣pσ键电子云轮廓图:
【答案】D
【解答】解:A.核素的表示方法为:元素符号左下角为质子数,左上角为质量数,质子数为1、中子数为2的氢原子,质量数=质子数+中子数=1+2=3,表示为,故A错误;
B.HCl是共价化合物,H和Cl之间通过共用电子对结合,而不是离子键,正确的电子式应为:,故B错误;
C.溴(Br)的原子序数为35,其基态电子排布为:1s22s22p63s23p63d104s24p5,简化电子排布式应为:[Ar]3d104s24p5,故C错误;
D.Cl原子的最外层电子排布为3s23p5,每个Cl原子有一个未成对的3p电子,在Cl2分子中,两个Cl原子的3p轨道沿键轴方向“头碰头”重叠,形成p﹣pσ键,其电子云轮廓图为:,故D正确;
故选:D。
3.侯氏制碱法突破西方技术垄断,推动了世界制碱技术的发展,其主要反应为NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl。下列有关化学用语或说法正确的是( )
A.CO2的电子式:
B.H2O的空间结构:直线形
C.NH4Cl的晶体类型:离子晶体
D.溶解度:NaHCO3>NH4HCO3
【答案】C
【解答】解:A.CO2为共价化合物,其电子式:,故A错误;
B.H2O中心原子的价电子对数为4,孤电子对数为2,其空间结构为V形,故B错误;
C.NH4Cl由铵根离子和氯离子组成,其晶体类型为离子晶体,故C正确;
D.由反应NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl可知,溶解度:NaHCO3<NH4HCO3,故D错误;
故选:C。
4.下列化学用语错误的是( )
A.甲醛中π键的电子云形状:
B.镓的价层电子排布式;3d104s24p1
C.的系统命名:3﹣甲基﹣2﹣戊烯
D.CaO2的电子式:
【答案】B
【解答】解:A.甲醛分子中碳为sp2杂化,碳和氢形成2个sp2﹣sσ键,碳和氧形成一个sp2﹣pσ键,C的一个未参与杂化的一个p轨道与O的一个p轨道形成π键,则甲醛中π键的电子云形状:,故A正确;
B.基态镓的价层电子排布式为4s24p1,故B错误;
C.主链有5个碳原子的烯烃,3号碳上有个甲基,系统命名为:3﹣甲基﹣2﹣戊烯,故C正确;
D.CaO2为离子化合物,钙离子与过氧根离子通过离子键结合,电子式:,故D正确;
故选:B。
5.下列物质中,含有共价键的离子化合物是( )
A.CH3COONa B.H2O2 C.MgCl2 D.KBr
【答案】A
【解答】解:A.CH3COONa是由醋酸根离子和钠离子构成的离子化合物,醋酸根离子中含C—H、C—O、C—C共价键,故A正确;
B.过氧化氢为共价化合物,故B错误;
C.氯化镁是由镁离子和氯离子构成的离子化合物,不含共价键,故C错误;
D.KBr是由钾离子和溴离子构成的离子化合物,不含共价键,故D错误;
故选:A。
6.下列说法中正确的是( )
A.形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力
B.ⅠA族元素与ⅦA族元素形成的化合物一定是离子化合物
C.离子化合物的熔点一定比共价化合物的熔点高
D.金属元素与非金属元素化合时,不一定形成离子键
【答案】D
【解答】解:A.形成离子键的阴、阳离子之间不但存在阴、阳离子之间的相互吸引,也存在着电子之间的相互排斥和原子核之间的相互排斥,故A错误;
B.氢是ⅠA族元素,与IA族元素形成的化合物HX都是共价化合物,所以ⅠA族元素与ⅦA族元素形成的化合物不一定是离子化合物,故B错误;
C.NaCl是离子化合物,SiO2,是共价化合物,但前者的熔点较低,所以离子化合物的熔点不一定比共价化合物的熔点高,故C错误;
D.金属元素与非金属元素的电负性之差小于1.7时往往形成共价键,如Al与Cl、Be 与Cl( AlCl3、BeCl2均是共价化合物)等,故D正确。
故选:D。
7.下列物质中属于含有共价键的离子化合物的是( )
A.CO2 B.NH3 C.CH3COONa D.Na2O
【答案】C
【解答】解:A.二氧化碳只含共价键,为共价化合物,故A错误;
B.氨气只含共价键,为共价化合物,故B错误;
C.醋酸钠含离子键、共价键,为离子化合物,故C正确;
D.氧化钠只含离子键,为离子化合物,故D错误;
故选:C。
8.化学用语是学习化学的工具,下列化学用语表述错误的是( )
A.激发态H原子的轨道表达式:
B.Na2S形成过程:
C.可表示乙烷
D.Cl2中化学键的电子云轮廓图:
【答案】A
【解答】解:A.第一能层只有1s轨道,没有1p轨道,故A错误;
B.Na2S是离子化合物,电子式表示的形成过程:,故B正确;
C.可表示乙烷的球棍模型,故C正确;
D.Cl2中化学键是氯原子p轨道上的电子形成,电子云轮廓图,故D正确;
故选:A。
9.已知:H2+Cl22HCl。下列说法不正确的是( )
A.H2分子的共价键是s﹣sσ键,Cl2分子的共价键是s﹣pσ键
B.燃烧生成的HCl气体与空气中的水蒸气结合呈雾状
C.停止反应后,用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近集气瓶口产生白烟
D.可通过原电池将H2与Cl2反应的化学能转化为电能
【答案】A
【解答】解:A.H2分子里的共价键H﹣H键是由两个s电子重叠形成的,称为s﹣s σ键,Cl2分子里的共价键Cl﹣Cl键是由两个p电子重叠形成的,称为p﹣p σ键,故A错误;
B.HCl气体极易溶于水,遇到空气中的水蒸气后立即形成盐酸小液滴,即白雾,故B正确;
C.浓氨水易挥发,挥发的氨气和HCl气体互相反应,化学方程式NH3+HCl=NH4Cl,生成NH4Cl固体小颗粒,固体粉末就是烟,故C正确;
D.能够自发进行的氧化还原反应可设计成原电池,H2与Cl2的反应是能够自发进行的氧化还原反应,可通过原电池将H2与Cl2反应的化学能转化为电能,故D正确;
故选:A。
10.下列过程中共价键被破坏的是( )
A.碘升华 B.乙醇溶于水
C.HCl气体溶于水 D.氢氧化钠熔化
【答案】C
【解答】解:A.碘升华破坏了分子间作用力,共价键没有破坏,故A错误;
B.乙醇溶于水,破坏了分子间作用力,共价键没有破坏,故B错误;
C.HCl气体溶于水,HCl发生电离,共价键被破坏,故C正确;
D.氢氧化钠熔化,电离出钠离子和氢氧根离子,破坏离子键,共价键没有被破坏,故D错误;
故选:C。
11.下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的一组是( )
A.CH4和Br2 B.NH3和H2O C.H2S和CCl4 D.CO2和HCl
【答案】B
【解答】解:A.CH4中含有极性键,正负电荷的重心重合,电荷分布均匀,是非极性分子;Br2含有非极性键,正负电荷的重心重合,电荷分布均匀,是非极性分子,故A错误;
B.NH3和H2O都含有极性键,电荷的分布都是不均匀的,不对称的,所以都是极性分子,故B正确;
C.H2S含有极性键,正负电荷的重心不重合,是极性分子;CCl4含有极性键,正负电荷的重心重合,电荷分布均匀,是非极性分子,故C错误;
D.CO2含有极性键,正负电荷的重心重合,电荷分布均匀,是非极性分子;HCl含有极性键,正负电荷的重心不重合,是极性分子,故D错误;
故选:B。
12.下列含有非极性键的离子晶体是( )
①醋酸钠固体 ②氢氧化钾固体 ③过氧化钠固体
④金刚石 ⑤固态乙醇 ⑥氯化钙固体.
A.③⑥ B.①③ C.③④⑤ D.②⑥
【答案】B
【解答】解:①醋酸钠固体为离子化合物,含有离子键,碳元素与碳元素形成的非极性共价键,碳元素和氢元素,碳元素和氧元素形成的极性共价键,故①正确;
②氢氧化钾固体为离子化合物,含有离子键,氢元素与氧元素形成的极性共价键,故②错误;
③过氧化钠固体为离子化合物,含有离子键,氧元素与氧元素形成的非极性共价键,故③正确;
④金刚石为单质,含有碳元素与碳元素形成的非极性共价键,故④错误;
⑤固态乙醇为共价化合物,含碳元素和氢元素,碳元素和氧元素,氢元素和氧元素形成的极性共价键,碳元素和碳元素形成的非极性共价键,故⑤错误;
⑥氯化钙固体为离子化合物,只含有离子键,故⑥错误;
故选:B。
13.下列化学用语或图示正确的是( )
A.p﹣pπ键形成的轨道重叠示意图:
B.O3分子的球棍模型:
C.激发态H原子的轨道表示式:
D.在水中溶解度比大
【答案】D
【解答】解:A.p﹣pπ键形成的轨道重叠示意图:,图示给出的是p﹣pδ 键,故A错误;
B.臭氧中心O原子的价层电子对数为:,属于sp2杂化,有1个孤电子对,臭氧为V形分子,球棍模型为:,故B错误;
C.K能层只有1个能级1s,激发态应在2s、2p能级等能级上,故C错误;
D.含有的官能团为羟基,羟基能与H2O形成分子间氢键,故在水中的溶解度大于甲苯,故D正确;
故选:D。
14.下列化学用语或图示表达正确的是( )
A.NaCl的电子式
B.NH3的VSEPR模型为
C.2pz电子云图为
D.基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为
【答案】C
【解答】解:A.NaCl是离子化合物,阴离子要写出其最外层电子数且阴阳离子应该写出电荷和电性,NaCl的电子式为,故A错误;
B.NH3的VSEPR模型为四面体结构,图为三角锥形结构且没有写出孤电子对,故B错误;
C.p能级电子云是哑铃形,则2pz电子云图为,故C正确;
D.不符合洪特规则,基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为,故D错误;
故选:C。
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第四章
第三节 化学键
内 容 导 航
题型1 离子键的形成
题型2 电子式
题型3 离子化合物的结构特征与性质
题型4 用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成
题型5 共价键的形成及共价键的主要类型
题型6 共价化合物的结构特征与性质
题型7 极性键和非极性键
题型8 共价键的极性对物质性质的影响
题型9 化学键与物质类别的关系
题型10 化学式或化学符号及名称的综合
考 点 演 练
题型1 离子键的形成
解|题|知|识
离子键、共价键和金属键的对比:
化学键类型
离子键
共价键
金属键
概念
阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键
原子间通过共用电子对所形成的化学键
金属离子和自由电子
之间的强烈相互作用
成键微粒
阴、阳离子
原子
金属阳离子和自由电子
成键性质
静电作用(包括静电吸引和静电排斥)
共用电子对
无方向性
形成条件
a.活泼金属与活泼非金属.IA、ⅡA族的金属元素与ⅥA、ⅦA族的非金属元素.
b.金属阳离子与某些带电的原子团之间(如Na+与OH﹣、SO42﹣等).
非金属元素的原子之间
某些不活泼金属与非金属之间.
金属阳离子和自由电子之间
表示方法
①电子式,如
②离子键的形成过程:
①电子式,如
②共价键的形成过程:
存在
离子化合物中
非金属单质、共价化合物和部分离子化合物中
金属单质和合金中
作用力大小
一般阴、阳离子电荷数越多,离子半径越小作用力越强
原子半径越小,作用力越强
价电子数目越多,
金属键越强;
原子半径越小,
金属键越强
与性质的关系
离子键越强离子化合物的熔沸点越高.
如:MgO>NaCl
共价键越强(键能越大),所形成的共价分子越稳定,所形成的原子晶体的熔沸点越高.如稳定性:H2O>H2S,熔沸点:金刚石>晶体硅
金属键越强,相应熔点
越高,硬度也越大
如K<Na<Mg<Al
实例
NaCl、MgO
Cl2、HCl、NaOH(O、H之间)
金属
【典例1】离子键的百分数是依据电负性的差值计算出来的,差值越大,离子键的百分数越大,下列几种化合物的化学键中离子键的百分数最大的是( )
A.LiF B.AlCl3 C.MgO D.SO3
【变式1】下列性质中,可以证明某化合物内一定存在离子键的是( )
A.可溶于水 B.具有较高的熔点
C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电
【变式2】下列化学用语对事实的表述不正确的是( )
A.硬脂酸与乙醇的酯化反应:C17H35COOH+C2OHC17H35COOC2H5O
B.常温时,0.1mol•L﹣1氨水的pH=11.1:NH3•H2O⇌OH﹣
C.由Na和Cl形成离子键的过程:→
D.电解精炼铜的阴极反应:Cu2++2e﹣═Cu
【变式3】M元素的一个原子失去2个电子,这2个电子转移到Y元素的2个原子中去,形成离子化合物Z,下列说法中,正确的是( )
A.Z的电子式为 B.Z可表示为M2Y
C.Z一定溶于水中 D.M形成+2价阳离子
题型2 电子式
解|题|知|识
(1)电子式的概念:
在化学反应中,一般是原子的外层电子发生变化.为了简便起见,化学中常在元素符号周围用小黑点“.”或小叉“×”来表示元素原子的最外层电子.这种表示的物质的式子叫做电子式.
(2)电子式表示方法:
用电子式可以表示原子、离子、单质分子,也可表示共价化合物、离子化合物及其形成过程.
电子式书写的注意事项:
①无论何种微粒,其电子式都是由原子为基本单位组成的,不能出现角码甚至系数.
②组成各种微粒的各个原子的电子式,必须力求均匀、对称.稳定的8电子结构通常表示为四对电子(一般为元素符号的上、下、左、右各一对电子).
③电子式只能用于表示由主族元素形成的物质,不能表示由过渡元素形成的物质.电子式局限性较大,只能表述一小部分物质的结构.
1)原子
依据元素的原子最外层电子个数的多少,先用小黑点“•”(或“×”)等符号在元素符号上、下、左、右各表示出1个电子,多余的电子配对.例如:
2)离子
①阳离子:简单阳离子由于在形成过程中已失去最外层电子,所以其电子式就是其离子符号本身.例如:Na+ K+ Mg2+ Ca2+ Ba2+ Al3+,复杂的阳离子(例如NH4+、H3O+等.) 除应标出共用电子对、非共用电子对等外,还应加中括号,并在括号的右上方标出离子所带的电荷.
②阴离子:无论是简单阴离子,还是复杂的阴离子,都应标出电子对等,还应加中括号,并在括号的右上方标出离子所带的电荷.例如:
原子失去电子变成阳离子,原子得到电子变成阴离子.原子中,质子数=核电荷数=核外电子数
3)共价型单质分子
必须正确地表示出共用电子对数,并满足每个原子的稳定结构.例如:
4)共价化合物
共价化合物电子式的书写,基本与共价型单质分子相同,一般为正价者在前.对于不同价态的元素的原子,一般将化合价绝对值大的写在中间,绝对值小的写在周边.例如:
5)离子化合物
离子化合物电子式的书写,是将阴阳离子(阳离子在前,阴离子在后)拼在一起.对于不同价态的离子,也按其绝对值,遵照“大值在中间、小值在周边”的原则书写.例如:
6)用电子式表示化合物的形成过程
①共价化合物的形成过程示例:
②离子化合物的形成过程示例:
③NaOH属于例外,在它的化学式中,既包含了离子键也包含了共价键.但是由于其含有离子键,所以我们称像NaOH一类的两种键都包含的物质为离子化合物.
【典例1】下列物质的化学用语表示正确的是( )
A.甲醛的电子式:
B.BF3的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
C.HF分子间的氢键:
D.基态As原子价电子排布式:3d104s24p3
【变式1】一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如图所示,其中a、b代表NH3或HCl中的一种,下列说法正确的是( )
A.NH4Cl的电子式为
B.Mg(OH)Cl是催化剂
C.反应①的化学方程式为NH4Cl+MgO=NH3↑+Mg(OH)Cl
D.除去NaCl固体中的NH4Cl可加入少量MgO并充分加热
【变式2】下列化学用语表达正确的是( )
A.乙炔的电子式:
B.顺式聚异戊二烯的结构简式:
C.二氯甲烷分子的空间填充模型:
D.的系统命名:对二甲苯
【变式3】下列化学用语或图示不正确的是( )
A.离子的VSEPR模型:
B.的名称:苯甲酰胺
C.甲基自由基的电子式:
D.高氯酸的电离方程式:
题型3 离子化合物的结构特征与性质
解|题|知|识
1、离子化合物和共价化合物的比较:
项目
离子化合物
共价化合物
概念
阴、阳离子间通过离子键结合形成的化合物
不同元素的原子间通过共价键结合形成的化合物
化合物中的粒子
金属阳离子或NH4+、非金属阳离子或酸根阴离子没有分子
分子或原子、没有离子
所含化学键
离子键,还可能有共价键
只含有共价键
物质类型
活泼金属氧化物(过氧化物、超氧化物)、强碱、大多数盐
非金属氧化物、非金属氢化物、含氧酸、弱碱、少数盐大多数有机物
实例
MgO、Na2O2、KO2、Ba(OH)2、MgSO4、KAl(SO4)2.12H2O
CO2、SiO2、NH3、H2SO4、Al(OH)3、HgCl2、C12H22O11
构成物质的离子
性质
状态
通常以晶体形态存在
导电性
熔融状态能导电、易溶物质在水溶液里能导电
不都是电解质,若为电解质的在熔融状态下不可导电
类别
强电解质
熔融时克服的作用
一般破坏离子键,可能破坏共价键
一般不破坏共价键
熔沸点
较高
一般较低,少部分很高(如SiO2)
2、物质的类别与化学键之间的关系:
①当化合物中只存在离子键时,该化合物是离子化合物。
②当化合物中同时存在离子键和共价键时,该化合物是离子化合物。
③只有当化合物中只存在共价键时,该化合物才是共价化合物。
④在离子化合物中一般既含金属元素又含有非金属元素(铵盐除外);共价化合物一般只含有非金属元素,但个别含有金属元素,如AlCl3也是共价化合物;只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物,如铵盐。
⑤非金属单质只有共价键,稀有气体分子中无化学键。
【典例1】侯氏制碱法的主要反应为:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,该反应涉及的物质中,含有极性共价键且属于离子化合物的是( )
A.NaCl B.NH3 C.H2O D.NH4Cl
【变式1】下列有关化学概念或原理的论述中,正确的是( )
A.任何可逆反应,其平衡常数越大,反应速率、反应物的转化率就越大
B.若两种不同的核素具有相同的中子数,则二者一定不属于同种元素
C.味精的化学成分为谷氨酸(2﹣氨基戊二酸)单钠盐,谷氨酸单钠盐不能与NaOH溶液反应
D.离子化合物中离子键的强弱只影响物理性质不影响化学性质
【变式2】河南美食天下闻名,每一道经典菜肴都承载着中原文明的烟火气。下列说法错误的是( )
美
食
洛阳牛肉汤
胡辣汤
黄河大鲤鱼
羊肉烩面
A.洛阳牛肉汤——制作牛肉汤的调料简单,仅用食盐,NaCl属于离子化合物
B.胡辣汤——制作胡辣汤要用到黄花菜,黄花菜富含纤维素,纤维素属于高分子
C.黄河大鲤鱼——做大鲤鱼的佐料之一为料酒,料酒含有乙醇,乙醇属于饱和一元醇
D.羊肉烩面——制作烩面片要用到食用碱,食用碱的主要成分为NaOH
【变式3】为理解离子化合物溶解过程中的能量变化,可设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现(如图所示),下列说法错误的是( )
A.a+b=4
B.NaCl属于离子化合物
C.NaCl(s)的溶解为吸热过程
D.搅拌可加快NaCl(s)固体溶解,该过程中ΔH3的值将增大
题型4 用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成
解|题|知|识
(1)电子式的概念:
在化学反应中,一般是原子的外层电子发生变化.为了简便起见,化学中常在元素符号周围用小黑点“.”或小叉“×”来表示元素原子的最外层电子.这种表示的物质的式子叫做电子式.
(2)电子式表示方法:
用电子式可以表示原子、离子、单质分子,也可表示共价化合物、离子化合物及其形成过程.
电子式书写的注意事项:
①无论何种微粒,其电子式都是由原子为基本单位组成的,不能出现角码甚至系数.
②组成各种微粒的各个原子的电子式,必须力求均匀、对称.稳定的8电子结构通常表示为四对电子(一般为元素符号的上、下、左、右各一对电子).
③电子式只能用于表示由主族元素形成的物质,不能表示由过渡元素形成的物质.电子式局限性较大,只能表述一小部分物质的结构.
1)原子
依据元素的原子最外层电子个数的多少,先用小黑点“•”(或“×”)等符号在元素符号上、下、左、右各表示出1个电子,多余的电子配对.例如:
2)离子
①阳离子:简单阳离子由于在形成过程中已失去最外层电子,所以其电子式就是其离子符号本身.例如:Na+ K+ Mg2+ Ca2+ Ba2+ Al3+,复杂的阳离子(例如NH4+、H3O+等.) 除应标出共用电子对、非共用电子对等外,还应加中括号,并在括号的右上方标出离子所带的电荷.
②阴离子:无论是简单阴离子,还是复杂的阴离子,都应标出电子对等,还应加中括号,并在括号的右上方标出离子所带的电荷.例如:
原子失去电子变成阳离子,原子得到电子变成阴离子.原子中,质子数=核电荷数=核外电子数
3)共价型单质分子
必须正确地表示出共用电子对数,并满足每个原子的稳定结构.例如:
4)共价化合物
共价化合物电子式的书写,基本与共价型单质分子相同,一般为正价者在前.对于不同价态的元素的原子,一般将化合价绝对值大的写在中间,绝对值小的写在周边.例如:
5)离子化合物
离子化合物电子式的书写,是将阴阳离子(阳离子在前,阴离子在后)拼在一起.对于不同价态的离子,也按其绝对值,遵照“大值在中间、小值在周边”的原则书写.例如:
6)用电子式表示化合物的形成过程
①共价化合物的形成过程示例:
②离子化合物的形成过程示例:
③NaOH属于例外,在它的化学式中,既包含了离子键也包含了共价键.但是由于其含有离子键,所以我们称像NaOH一类的两种键都包含的物质为离子化合物.
【典例1】下列化学用语或图示表达正确的是( )
A.C2H5OH、CO2均为共价化合物
B.次溴酸的结构式:H﹣Br﹣O
C.CaC2的电子式:
D.用电子式表示HCl的形成过程:
【变式 1】下列图示或化学用语表达不正确的是( )
A.用电子式表示HCl形成过程:
B.用原子轨道描述HCl形成过程:
C.HCHO分子的空间结构模型为
D.BF3的VSEPR模型
【变式2】下列有关化学用语表示正确的是( )
A.N2H4的电子式:
B.基态Fe2+的价层电子排布式:3d44s2
C.CH3CH=C(CH3)2的名称:2﹣甲基﹣2﹣丁烯
D.用电子式表示CaCl2的形成过程:
【变式3】下列化学用语的表达不正确的是( )
A.基态C原子的电子排布式:1s22s22p4
B.SO2的VSEPR模型:
C.HCl分子中σ键的形成:
D.用电子式表示K2S的形成:
题型5 共价键的形成及共价键的主要类型
解|题|知|识
1、共价键、离子键和金属键的比较:
化学键类型
离子键
共价键
金属键
概念
阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键
原子间通过共用电子对所形成的化学键
金属离子和自由电子
之间的强烈相互作用
成键微粒
阴、阳离子
原子
金属阳离子和自由电子
成键性质
静电作用(包括静电吸引和静电排斥)
共用电子对
无方向性
形成条件
活泼金属与活泼非金属
a.IA、ⅡA族的金属元素与ⅥA、ⅦA族的非金属元素.
b.金属阳离子与某些带电的原子团之间(如Na+与OH﹣、SO42﹣等).
非金属元素的原子之间
某些不活泼金属与非金属之间.
金属阳离子和自由电子之间
表示方法
①电子式,如
②离子键的形成过程:
①电子式,如
②共价键的形成过程:
存在
离子化合物中
非金属单质、共价化合物和部分离子化合物中
金属单质和合金中
作用力大小
一般阴、阳离子电荷数越多,离子半径越小作用力越强
原子半径越小,作用力越强
价电子数目越多,
金属键越强;
原子半径越小,
金属键越强
与性质的关系
离子间越强离子化合物的熔沸点越高.
如:MgO>NaCl
共价键越强(键能越大),所形成的共价分子越稳定,所形成的原子晶体的熔沸点越高.如稳定性:H2O>H2S,熔沸点:金刚石>晶体硅
金属键越强,相应熔点
越高,硬度也越大
如K<Na<Mg<Al
实例
NaCl、MgO
Cl2、HCl、NaOH(O、H之间)
金属
2、共价键的分类
共价键的分类方法很多,可以从不同的角度分类:
1)从共用电子对是否偏移,分成极性共价键和非极性共价键;
2)从形成的共用电子对的数目,分成单键、双键和叁键;
3)从共用电子对的形成方式,分成一般共价键(电子对来自成键原子双方,即两个原子都拿出相等的电子,形成共用电子对)和配位键(电子对来自一方,即一方提供孤对电子,一方提供空轨道);
4)从电子对形成时的重叠方式,分成σ键和π键.
①σ键:
a、σ键的特点:由两个原子轨道沿轨道对称轴方向相互重叠导致电子在核间出现概率增大而形成的共价键,叫做σ键,可以简记为“头碰头”.σ键属于定域键,它可以是一般共价键,也可以是配位共价键.一般的单键都是σ键.原子轨道发生杂化后形成的共价键也是σ键.由于σ键是沿轨道对称轴方向形成的,轨道间重叠程度大,所以,通常σ键的键能比较大,不易断裂,而且,由于有效重叠只有一次,所以两个原子间至多只能形成一条σ键.
b、σ键的分类:s﹣s(2个s电子)、s﹣px(1个s电子和1个p电子)和px﹣px(2个p电子).如图所示:
②π键:
a、π键的特点:成键原子的未杂化p轨道,通过平行、侧面重叠而形成的共价键,叫做π键,可简记为“肩并肩”.π键与σ键不同,它的成键轨道必须是未成对的p轨道.π键性质各异,有两中心,两电子的定域键,也可以是共轭π键和反馈π键.两个原子间可以形成最多2条π键,例如,碳碳双键中,存在一条σ键,一条π键,而碳碳三键中,存在一条σ键,两条π键.
b、p﹣pπ键.如图所示:
③σ键和π键的区别:
a、σ键可以绕键轴旋转,π键不能;
b、σ键可以单独存在与两原子之间,π键不可以;
c、π键的轨道重叠程度比σ键小,不如σ键牢固.
【典例1】氯气通入亚硫酸钠溶液中发生反应的化学方程式为Cl2+Na2SO3+H2O=Na2SO4+2HCl。下列化学用语或说法错误的是( )
A.HCl属于极性分子
B.的VSEPR模型:
C.Na2SO4中既含有离子键,也含有极性键
D.Cl2中两个氯原子形成共价键,轨道重叠示意图为
【变式1】三聚氰胺()是一种有机合成剂和分析剂,结构中含大π键。下列说法错误的是( )
A.晶体类型为分子晶体
B.1mol该分子中存在15molσ键
C.分子中所有化学键均为极性键
D.六元环上的N原子提供孤对电子形成大π键
【变式2】“机械键”是两个或多个分子在空间上穿插互锁的一种结合形式。我国科研人员合成了由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃,结构如图,下列说法错误的是( )
A.该索烃属于芳香烃
B.该索烃的相对分子质量可用质谱仪测定
C.该索烃的两个大环之间不存在范德华力
D.破坏该索烃中的“机械键”需要断裂共价键
【变式3】由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物,能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中代表F原子
B.该化合物中存在过氧键
C.该化合物中I原子存在孤对电子
D.该化合物中所有碘氧键键长相等
题型6 共价化合物的结构特征与性质
【典例1】“中国制造”惊艳全球,享誉全世界,其中蕴含了大量的化学知识。下列说法错误的是( )
A.新能源中的光伏发电系统将太阳能转化为电能
B.“中国芯”芯片制造所用的主要材料为单晶硅
C.“复兴号”局部构件使用的碳纤维复合材料为纯净的碳单质
D.碳化硅陶瓷发动机取得巨大成就,碳化硅为共价化合物
【变式1】医院里用HgCl2的稀溶液作手术刀的消毒剂。HgCl2俗称“升汞”,其熔点低、易升华,熔融时不导电。HgCl2可溶于水,其水溶液的导电性远小于同物质的量浓度的CuCl2溶液。下列关于HgCl2的描述不合理的是( )
A.是共价化合物 B.是共价晶体
C.是一种弱电解质 D.可以使蛋白质变性
题型7 极性键和非极性键
解|题|知|识
1、相关概念:
①极性键:在化合物分子中,不同种原子形成的共价键,由于不同原子吸引电子的能力不用,共用电子对必然偏向吸引电子能力强的原子一方,因而吸引电子能力较强的原子一方相对地显负电性,吸引电子能力较弱的原子一方相对地显正电性.这样的共价键叫做极性共价键,简称极性键.
②非极性键:在单质分子中,同种原子形成共价键,两个原子吸引电子的能力相同,共用电子对不偏向任何一个原子,因此成键的原子都不显电性.这样的共价键叫做非极性共价键,简称非极性键.
③极性分子:分子中正负电荷中心不重合,从整个分子来看,电荷的分布是不均匀的,不对称的,这样的分子为极性分子.
④非极性分子:分子中正负电荷中心重合,从整个分子来看,电荷的分布是均匀的,对称的,这样的分子为极性分子.
列表比较如下:
类型
非极性共价键
极性共价键
概念
同种元素原子形成的共价键
不同种元素原子形成的共价键,共用电子对发生偏移
原子吸引电子能力
相同
不同
共用电子对
不偏向任何一方
偏向吸引电子能力强的原子
形成条件
由同种非金属元素组成
由不同种非金属元素组成
通式及示例
A﹣A、A═A、A≡A,如Cl﹣Cl、C=C、N≡N
A﹣B、A═B、A≡B,如H﹣Cl、C=O、C≡N
成键原子电性
成键原子不显电性,电中性
显电性,吸引电子能力较强的原子一方相对显负电性
存在
某些共价化合物(如H2O2)中,某些离子化合物(如Na2O2)中
共价化合物中,某些离子化合物(如NH4Cl、NaOH)中
相互关系
2、键的极性与分子的极性的区别与联系:
概念
键的极性
分子的极性
含义
极性键和非极性键
极性分子(正电荷中心和负电荷中心不重合的分子,空间不对称)
非极性分子(正电荷中心和负电荷中心相重合的分子,空间对称)
决定因素
是否由同种元素形成
极性分子和非极性分子
联系
1)以非极性键结合的双原子分子必为非极性分子;
2)以极性键结合的双原子分子一定是极性分子;
3)以极性键结合的多原子分子,是否是极性分子,由该分子的空间构型决定.
说明
键有极性,分子不一定有极性.
【典例1】2019年科学家们合成了具有半导体特性的环状C18分子,其合成方法的示意图如下:
下列说法不正确的是( )
A.C与O同属第二周期元素,原子半径C>O
B.非金属性C<O,故C24O6中O显负价
C.C22O4分子中含有极性键和非极性键
D.C18与C60、金刚石互为同位素
【变式1】人们对某反应的途径有如图所示的两种猜想。运用飞秒光谱观测到反应过程中•CH2﹣CH2﹣CH2﹣CH2•的存在,其寿命是700飞秒(1飞秒=10﹣15秒)。下列说法不正确的是( )
A.该反应的化学方程式是C4H8→2CH2═CH2
B.飞秒光谱观测所得实验结果支持猜想②的成立
C.反应过程中有极性共价键生成
D.加入合适的催化剂可加快该反应的速率
【变式2】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( )
A.该过程中H2O被还原生成氧气
B.该过程中涉及极性键和非极性键的断裂与生成
C.基于合成NH3的过程属于氮的固定
D.该过程的化学方程式为:2N2+6H2O 4NH3+3O2
【变式3】我国科研人员在嫦娥五号带回的月球样本中,发现了富含水分子、铵和氯的未知矿物晶体,且该矿物中氯的同位素组成和地球矿物显著不同。下列说法正确的是( )
A.Cl和Cl互为同素异形体
B.NH4Cl的电子式为
C.该未知晶体中一定含极性键、非极性键和离子键
D.H2O的形成过程可表示为
题型8 共价键的极性对物质性质的影响
【典例1】下列反应产物不能用反应物中键的极性解释的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式1】下列反应产物不能用反应物中键的极性解释的是( )
A.
B.
C.CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
D.CH3CH=CH2+H2CH3CH2CH3
题型9 化学键与物质类别的关系
【典例1】下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并有因果关系的是( )
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
酸性HCl>H2S
非金属性Cl>S
B
NH4Cl仅由非金属元素组成
NH4Cl是共价化合物
C
Na在Cl2中燃烧的生成物含离子键
NaCl固体可导电
D
向NaI溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈紫红色
I﹣还原性强于Cl﹣
A.A B.B C.C D.D
【变式1】8月12日,天津港瑞海公司危险化学品仓库发生爆炸事故,爆炸现场存储的桶装氰化钠有少量因爆炸冲击发生泄漏.氰化钠属剧毒物质,用过氧化氢处理氰化钠现场和水污染的方程式为NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑.下列说法不正确的是( )
A.NaCN中氮元素的化合价为+3
B.用双氧水处理现场前,应紧急疏散群众
C.每生成1molNH3转移2mol电子
D.NaCN中既含有离子键又含有共价键的
题型10 化学式或化学符号及名称的综合
解|题|知|识
常见物质名称及化学式
稀有气体:He、Ne、Ar等
金属单质:Mg、Al、Zn、Fe、Cu等
非金属单质:H2、O2、Cl2、C、S等
氧化物:一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氧化钙(CaO)等
酸:盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)等
碱:氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钙(Ca(OH)2)等
盐:氯化钠(NaCl)、碳酸钙(CaCO3)等
常见的离子
钾离子(K+)、钠离子(Na+)、氢离子(H+)、氢氧根离子(OH﹣)等
【典例1】下列物质的化学用语表达错误的是( )
A.乙烯的结构简式:CH2=CH2
B.乙醇分子的空间填充模型:
C.乙酸乙酯的实验式:C2H4O
D.油脂的结构通式:(R、R'、R''代表高级脂肪酸的烃基)
【变式1】下列化学用语或图示表达正确的是( )
A.氯离子的结构示意图:
B.18O2和16O3互为同位素
C.CO2的电子式:
D.氮气的结构式:N≡N
【变式2】下列化学用语表示不正确的是( )
A.在硅酸盐中,硅原子与氧原子存在如图所示结构:
B.中子数为10的氧原子:
C.S2﹣离子的结构示意图:
D.CaO2的电子式:
【变式3】下列化学用语正确的是( )
A.Cl﹣的结构示意图为
B.醛基的结构简式为—COH
C.KOH电子式:
D.乙烷的结构式是
过 关 验 收
1.CH3COOH与CH3CH2OH反应可用于制备乙酸乙酯。下列有关说法正确的是( )
A.产物水分子的VSEPR模型:
B.乙酸分子中σ键与π键数目比:6:1
C.羟基的电子式:
D.乙酸乙酯()中键长:①<②
2.下列化学用语或图示表达正确的是( )
A.质子数为1、中子数为2的氢原子:
B.HCl的电子式:
C.基态Br原子的简化电子排布式:[Ar]4s24p5
D.Cl2的p﹣pσ键电子云轮廓图:
3.侯氏制碱法突破西方技术垄断,推动了世界制碱技术的发展,其主要反应为NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl。下列有关化学用语或说法正确的是( )
A.CO2的电子式:
B.H2O的空间结构:直线形
C.NH4Cl的晶体类型:离子晶体
D.溶解度:NaHCO3>NH4HCO3
4.下列化学用语错误的是( )
A.甲醛中π键的电子云形状:
B.镓的价层电子排布式;3d104s24p1
C.的系统命名:3﹣甲基﹣2﹣戊烯
D.CaO2的电子式:
5.下列物质中,含有共价键的离子化合物是( )
A.CH3COONa B.H2O2 C.MgCl2 D.KBr
6.下列说法中正确的是( )
A.形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力
B.ⅠA族元素与ⅦA族元素形成的化合物一定是离子化合物
C.离子化合物的熔点一定比共价化合物的熔点高
D.金属元素与非金属元素化合时,不一定形成离子键
7.下列物质中属于含有共价键的离子化合物的是( )
A.CO2 B.NH3 C.CH3COONa D.Na2O
8.化学用语是学习化学的工具,下列化学用语表述错误的是( )
A.激发态H原子的轨道表达式:
B.Na2S形成过程:
C.可表示乙烷
D.Cl2中化学键的电子云轮廓图:
9.已知:H2+Cl22HCl。下列说法不正确的是( )
A.H2分子的共价键是s﹣sσ键,Cl2分子的共价键是s﹣pσ键
B.燃烧生成的HCl气体与空气中的水蒸气结合呈雾状
C.停止反应后,用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近集气瓶口产生白烟
D.可通过原电池将H2与Cl2反应的化学能转化为电能
10.下列过程中共价键被破坏的是( )
A.碘升华 B.乙醇溶于水
C.HCl气体溶于水 D.氢氧化钠熔化
11.下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的一组是( )
A.CH4和Br2 B.NH3和H2O C.H2S和CCl4 D.CO2和HCl
12.下列含有非极性键的离子晶体是( )
①醋酸钠固体 ②氢氧化钾固体 ③过氧化钠固体
④金刚石 ⑤固态乙醇 ⑥氯化钙固体.
A.③⑥ B.①③ C.③④⑤ D.②⑥
13.下列化学用语或图示正确的是( )
A.p﹣pπ键形成的轨道重叠示意图:
B.O3分子的球棍模型:
C.激发态H原子的轨道表示式:
D.在水中溶解度比大
14.下列化学用语或图示表达正确的是( )
A.NaCl的电子式
B.NH3的VSEPR模型为
C.2pz电子云图为
D.基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为
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