教师·VIP一对一第七讲·化学键.doc

重庆璧山戴氏精品堂 主讲人： 第七讲 化学键专题一知识梳理：一、化学键：1概念：化学键：相邻的原子之间强烈的相互作用 离子键：存在于离子化合物中2分类： 共价键：存在于共价化合物中 金属键：存在于金属中二、离子键：1 离子化合物：由阴、阳离子相互作用构成的化合物。如NaCl/Na2O/Na2O2/NaOH/Na2SO4等。2 离子键：使阴、阳离子结合成化合物的静电作用。说明：（1）静电作用既包含同种离子间的相互排斥也包含异种离子间的相互吸引。是阴、阳离子间的静电吸引力与电子之间、原子核之间斥力处于平衡时的总效应。（2）成键的粒子：阴、阳离子（3）成键的性质：静电作用（4）成键条件：活泼金属（IA、IIA族）与活泼非金属（VIA、VIIA族）之间相互化合 离子键（有电子转移） 阴、阳离子间的相互结合： （无电子转移） （5）成键原因：原子相互作用，得失电子形成稳定的阴、阳离子；离子间吸引与排斥处于平衡状态；体系的总能量降低。（6） 存在：离子化合物中一定存在离子键，常见的离子化合物有强碱、绝大多数盐（PbCl2/Pb(CH3COO)2等例外），强的金属的氧化物，如：Na2O/Na2O2/K2O/CaO/MgO等。 三电子式：1.概念：由于在化学反应中，一般是原子的最外层电子发生变化，所以，为了简便起见，我们可以在元素符号周围用小黑点（或）来表示原子的最外层电子。这种式子叫做电子式例如：2.离子化合物的电子式表示方法：在离子化合物的形成过程中，活泼的金属离子失去电子变成金属阳离子，活泼的非金属离子得到电子变成非金属阴离子，然后阴阳离子通过静电作用结合成离子键，形成离子化合物。所以，在离子化合物的电子式中由阳离子和带中括号的阴离子组成且简单的阳离子不带最外层电子，而阴离子要标明最外层电子多少。如： 3离子化合物的形成过程： 注：不是所有的离子化合物在形成过程中都有电子的得失，如NH4+与Cl结合成NH4Cl的过程。对于离子化合物化学式不等于分子式，在离子化合物中不存在分子，如NaCl的晶体结构为：在这个结构中Na+和Cl-的个数比为1:1，所以氯化钠的化学式为NaCl。四共价键：1概念：原子之间通过共用电子所形成的相互作用。2成键粒子：原子3成键性质：共用电子对两原子的电性作用4成键条件：同种非金属原子或不同种非金属原子之间，且成键的原子最外层电子未达到饱和状态5成键原因：通过共用电子对，各原子最外层电子数目一般能达饱和，由不稳定变稳定；两原子核都吸引共用电子对，使之处于平衡状态；原子通过共用电子对形成共价键后，体系总能量降低。6存在范围：非金属单质的分子中（除稀有气体外）：如O2/F2/H2/C60非金属形成的化合物中，如SO2/CO2/CH4/H2O2/CS2部分离子化合物中，如Na2SO4中的SO42-中存在共价键，NaOH的OH-中存在共价键，NH4Cl中的NH4+存在共价键五共价化合物的电子式表示方法：在共价化合物中，原子之间是通过共用电子对形成的共价键的作用结合在一起的，所以本身没有阴阳离子，因此不会出现阴阳离子和中括号如： 共价化合物的形成过程： 六、极性键和非极性键：共价键根据成键的性质分为非极性共价键和极性共价键。1极性键：不同种原子，对成键电子的吸引能力不同，共用电子对必然偏向吸引电子能力强（即电负性大）的原子一方，使该原子带部分负电荷（-），而另一原子带部分正电荷（+）。这样，两个原子在成键后电荷分布不均匀，形成有极性的共价键。（1）不同种元素的原子形成的共价键叫极性共价键，简称极性键。（2）形成条件：不同非金属元素原子间配对（也有部分金属和非金属之间形成极性键）。（3）存在范围：气态氢化物、非金属氧化物、酸根、氢氧要、有机化合物。2非极性共价键：（1）定义：（同种元素的原子）两种原子吸引电子能力相同，共用电子对不偏向任何一方，成键的原子不显电性，这样的共价键叫非极性键。简称非极性键。（2）形成条件：相同的非金属元素原子间电子配对（3）存在范围：非金属单质（稀有气体除外）及某些化合物中，如H2、N2、O2、H2O2中的O-O键、Na2O2中的O-O键。3物质中化学键的存在规律：（1）离子化合物中一定有离子键，可能还有共价键。简单离子组成的离子化合物中只有离子键，如MgO、NaCl等，复杂离子（原子团）组成的离子化合物中既有离子键又有共价键，既有极性共价键，又有非极性共价键。如：只含有离子键：MgO、NaCl、MgCl2 含有极性共价键和离子键：NaOH、NH4Cl、Na2SO4含有非极性共价键和离子键：Na2O2、CaC2、Al2C3等（2）共价化合物中只有共价键，一定没有离子键。（3）在非金属单质中只有共价键：（4）构成稀有气体的单质分子，由于原子已达到稳定结构，在这些原子分子中不存在化学键。（5）非金属元素的原子之间也可以形成离子键，如NH4Cl4化学键强弱的比较：（1）离子键：离子键强弱的影响因素有离子半径的大小的离子所带电荷的多少，既离子半径越小，所带电荷越多，离子键就越强。离子键的强弱影响物质的熔沸点、溶解性，其中离子键越强，熔沸点越高。如：离子化合物AlCl3与NaCl比较，r(Al3+)r（Na+），而阴离子都是Cl-，所以AlCl3中离子键比NaCl中离子键强。（2）共价键：影响共价键强弱的因素有成键原子半径和成键原子共用电子对数，成键原子半径越小，共用电子对数目越多，共价键越稳定、越牢固。例如：r（H）r(Cl)，所以H2比Cl2稳定，N2中含有NN共价三键，则N2更稳定。二、重难点知识归纳 几组概念的对比1 离子键与共价键的比较键型离子键共价键概念带相反电荷离子之间的相互作用原子之间通过共用电子对所形成的相互作用成键方式通过得失电子达到稳定结构通过形成共用电子对达到稳定结构成键粒子阴、阳离子原子成键性质静电作用静电作用形成条件大多数活泼金属与活泼非金属化合时形成离子键同种或不同种非金属元素化合时形成共价键(稀有气体元素除外)表示方法电子式如Na离子键的形成过程：电子式，如H结构式，如HCl共价键的形成过程：存在离子化合物绝大多数非金属单质、共价化合物、某些离子化合物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以离子键形成的化合物以共用电子对形成的化合物粒子间的作用阴离子与阳离子间存在离子键原子之间存在共价键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(如蔗糖)熔化时破坏的作用力一定破坏离子键，可能破坏共价键(如NaHCO3)一般不破坏共价键实例强碱、大多数盐、活泼金属的氧化物中酸、非金属的氢化物、非金属的氧化物中3.化学键、分子间作用力、氢键的比较化学键分子间作用力氢键概念相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用物质分子间存在微弱的相互作用某些具有强极性键的氢化物分子间的相互作用(静电作用)作用力范围分子内或晶体内分子间分子间(HF、H2O、NH3)作用力强弱较强很弱较化学键弱得多，较分子间作用力稍强性质影响主要影响物质的化学性质主要影响物质的物理性质，如熔、沸点主要影响物质的熔点、沸点、密度对物质性质的影响离子键：离子键越强，离子化合物的熔、沸点越高；共价键：共价键越强，单质或化合物的稳定性越大影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质；组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增大，物质的熔、沸点逐渐升高，如F2Cl2Br2H2S，HFHCl，NH3PH3物质中化学键的存在与破坏1物质中化学键的存在规律(1)离子化合物中一定有离子键，可能还有共价键，简单离子组成的离子化合物中只有离子键，如：NaCl、Na2O等。复杂离子(原子团)组成的离子化合物中既有离子键又有共价键，如NH4Cl、NaOH等。(2)既有离子键又有非极性键的物质，如Na2O2、CaC2等。(3)共价化合物中只有共价键，一定没有离子键，如HCl、SiO2、C2H2等。(4)同种非金属元素构成的单质中一般只含有非极性共价键，如I2、N2、P4等。(5)由不同种非金属元素构成的化合物中含有极性键(如H2S、PCl3)，或既有极性键又有非极性键(如H2O2、C2H2、C2H5OH)，也可能既有离子键又有共价键(如铵盐)。(6)稀有气体由单原子组成，无化学键，因此不是所有物质中都存在化学键。2化学键的破坏(1)化学反应过程中，反应物中的化学键被破坏。(2)对于离子化合物，溶于水后电离成自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。其熔化后也成为自由移动的阴、阳离子，熔化过程中离子键被破坏。(3)对于共价化合物，有些共价化合物溶于水后，在水分子的作用下电离，共价键被破坏，如HCl、HNO3等。有些共价化合物溶于水后，与水发生化学反应，共价键被破坏，如SO3、SO2等。(4)对于某些很活泼的非金属单质，溶于水后，能与水作用，其分子内化学键被破坏，如：F2、Cl2、Br2等。特别提醒根据化合物在熔融状态是否导电，可判断它是离子化合物还是共价化合物。若导电，则是离子化合物；若不导电，则是共价化合物。用电子式表示离子化合物和共价分子电子式是表示物质结构的一种式子。其写法是在元素符号的周围用“”或“”等表示原子或离子的最外层电子，并用n或n(n为正整数)表示离子所带电荷。1原子的电子式在元素符号的周围用“”或“”等表示原子的最外层电子。2离子的电子式主族元素形成的简单离子中，阳离子的电子式就是离子符号。如Mg2既是镁离子符号，也是镁离子的电子式。阴离子的最外层大多为8电子结构，在表示离子的符号外加方括号，方括号的右上角标明所带电荷数及符号。如Cl的电子式：。3离子化合物的电子式离子化合物的电子式由构成离子化合物的阴、阳离子的电子式构成。如NaCl的电子式：。离子化合物中阴、阳离子个数比不是11时，要注意同性离子不直接相邻的事实。如MgBr2的电子式：。4用电子式表示共价分子(共价型单质和化合物)表示出原子之间形成共用电子对的情况，没有形成共用电子对的最外层电子也要标出。如：Cl2 NH3 。5用电子式表示含有共价键的原子团离子要表示出离子内的原子之间的共用电子对，因是离子，所以还要括上方括号，标上电荷。如下表所示：原子团离子OHNHONH电子式6.用电子式表示物质的形成过程离子化合物：共价分子：。三巩固练习：1(2010试题调研，江苏连云港质检)下列含有非极性键的共价化合物是()AHCl BNa2O2 CC2H2 DCH4答案：C解析：A、D项，均是由极性键构成的共价化合物；B项，Na2O2也有非极性键，但却是离子化合物。要准确理解概念。2下列各物质中，化学键类型完全相同的是()ANa2O2和NaOH BCH3COONa和NaOHCCCl4和H2O DCO2和H2O2答案：C解析：Na2O2中的共价键为非极性键，NaOH中的共价键为极性键，CH3COONa中含有非极性键，NaOH中没有非极性键；H2O2中含有非极性键，CO2中没有。3下列分子的电子式书写正确的是()A氨气 B四氯化碳 C氮气 D二氧化碳 答案：C解析：选项A中N原子的最外层电子没有全部标出；B项中Cl原子的最外层电子也没有全部标出；D项中C、O共用电子对数目标错，C原子不满足8e稳定结构，正确写法为C。4下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是()ABF3 BH2O CSiCl4 DPCl5答案：C解析：A项，BF3中形成三个共用电子对，B原子最外层只有6个电子，未达到8电子结构，A错；B项，H2O中H原子最外层只有2个电子，B错；C项，SiCl4中Si与Cl形成4个共用电子对，两种原子的最外层电子均达到8电子结构，C对；D项，PCl5中P不符合8电子结构，D错。5如图所示结构图中，代表原子序数从1到10的元素的原子实(原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分)，小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子，短线代表价键。(示例：F2 )根据各图表示的结构特点，写出该分子的化学式：A_B_C_D_。答案：NH3HCNCO(NH2)2BF3解析：首先将代表价键的短线改为共用电子对，然后结合110号元素的范围确定黑球代表的元素，进而写出化学式。6. 已知五种元素原子序数的大小顺序为CABDE，A、C同周期，B、C同主族；A与B形成的离子化合物，A2B中所有离子的电子数相同，其电子总数为30；D和E可形成4核10个电子的分子。试回答下列问题：(1)写出C元素的名称是_；(2)D元素形成的单质的结构式_；(3)用电子式表示离子化合物A2B的形成过程_。(4)写出下列物质的电子式：E与B形成的化合物_；A、B、E形成的化合物_；D、E形成的化合物_。(5)A、B两元素组成的化合物A2B2属于_(离子或共价)化合物，存在的化学键_。解析：根据A2B中所有离子的电子数相同，可得出A，B2均为10e微粒，A为Na，B为O。D和E形成4核10e分子，且原子序数DE，确定D为N，E为H。再根据B、C同主族确定C为S。答案：(1)硫(2)NN(3)(4) (5)离子离子键、非极性共价键7.下列关于离子键和离子化合物的说法正确的是()A阴、阳离子通过静电引力形成离子键B阴、阳离子间通过离子键一定能形成离子化合物C离子化合物一定能导电D只有在活泼金属元素和活泼非金属元素化合时，才能形成离子键答案B解析离子键是指阴、阳离子间的静电作用，它包括静电引力和静电斥力，A项错误；离子化合物在水溶液或熔融状态下才能导电；D项中NH与活泼非金属元素之间也能形成离子键。（1）离子键的实质是一种静电作用。静电作用包括阴、阳离子间的静电吸引作用和电子与电子、原子核与原子核间的静电排斥作用。（2）活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物中不一定都是以离子键结合，如AlCl3不是通过离子键结合。（3）非金属元素之间也有可能形成离子化合物，如铵盐都是离子化合物。8.下列物质中，既含有离子键又含有非极性共价键的是()AHClO BBa(OH)2 CNa2O2 DAr答案C解析A项，HClO是共价化合物，且分子中氢原子和氧原子、氧原子和氯原子之间都为极性共价键；B项Ba(OH)2是含有极性共价键和离子键的离子化合物；C项Na2O2是含有非极性共价键和离子键的离子化合物。离子键只存在于离子化合物中，共价键可以存在于离子化合物、共价化合物及非金属单质中。（1）只含非极性共价键的物质：同种非金属元素构成的单质，如I2、P4、金刚石等。（2）只含有极性键的物质：一般是不同非金属元素构成的共价化合物，如HCl,NH3,SiO2等。（3）既含有极性键又含有非极性键的物质：如CH3CH2OH等。（4）只含有离子键的物质：一般是活泼金属和活泼非金属形成的化合物，如Na2S,MgCl2等。9.下列式子书写正确的是()答案B解析A项中氯化氢是共价化合物，不存在离子，故A项产物的电子式书写错误；B项中氯化铵是离子化合物，存在氯离子和铵根离子，而铵根离子中存在NH共价键，故正确；C项中形成的是离子化合物，故表示形成过程时要有弧形箭头，且氟原子要分开写，镁离子的电子式写在中间，产物也要将氟离子写在镁离子两边，其正确写法应为：，故C项错误；D项中Na应写在硫离子两边。电子式书写中常错点有：（1）离子化合物与共价化合物电子式混淆；（2）书写电子式与用电子式表示物质形成过程混淆；（3）阳离子电子式与阴离子电子式混淆；（4）漏写原子最外层未成对电子；（5）合并同类离子；（6）漏掉离子所带电荷数等。10.下列各分子中，所有原子都满足最外层电子为8电子结构的是()ACCl4 BBF3 CHCHO DNCl5答案A解析A项中，C原子形成4对共用电子对，Cl原子形成一对共用电子对，均满足8电子结构，A正确；B项中，B原子最外层有6个电子，C项中H原子未达到8电子结构，D项中N最外层有10个电子，故B、C、D均不符合题意。快速判断8电子稳定结构：分子中各元素均满足8电子稳定结构的判断方法：每种元素其化合价的绝对值与其原子最外层电子数之和均等于8，则该分子中的各原子都满足8电子稳定结构。如CO2分子中，C元素+4+4=8,O元素-2+6=8，故CO2分子中各原子均满足最外层8电子结构。再如SO2分子中，S元素+4+6=10，S不满足最外层8电子结构。11.下列关于氢键的说法不正确的是()AHF的沸点比HCl的沸点高，是由于HF分子间存在氢键B水在结冰时体积膨胀，是由于水分子之间存在氢键CNH3的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键D在氨水中水分子和氨分子之间也存在着氢键答案C解析氢键是一种较强的分子间作用力，它主要影响物质的物理性质，而物质的稳定性属于化学性质。氢键是某些氢化物(NH3、H2O、HF)分子间存在的比分子间作用力稍强的作用力，它的存在使氢化物的熔、沸点相对较高，因此HF的沸点高是由氢键所致，A项正确；水在结冰时体积膨胀是由于水分子大范围的以氢键互相联结，形成相对疏松的晶体，从而在结构上有许多空隙，造成体积膨胀，B项正确；NH3的稳定性取决于NH键，而不是氢键，C项不正确；氨分子和水分子之间主要是以氢键结合的，故D项正确。12(2010试题调研，山西大同质检)下列说法中正确的是()A含有共价键的化合物一定是共价化合物B分子中只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只有非金属原子间才能形成共价键答案：B解析：化合物中含有共价键，还可能含有离子键，若含离子键则为离子化合物，若不含离子键，则为共价化合物，所以A错，B正确；共价分子可以为单质，也可以为化合物，故C错；通常情况下非金属原子间形成共价键，但有些金属原子与非金属原子间也形成共价键，如AlCl3属于共价化合物，故D错。13(2010试题调研，河北石家庄检测)下列各组物质中，所含化学键类型相同的是()ANaF、HNO3 BCO2、CH4 CHCl、MgF2 DNa2O、H2O答案：B解析：选项A，NaF含有离子键，HNO3含有共价键；选项B，CO2、CH4均含有极性键；选项C，HCl含有共价键，MgF2含有离子键；选项D，Na2O含有离子键，H2O含有共价键。14(2010原创)下列物质中，既含有极性键又含有非极性键的分子是()ACO2 BBr2 CNa2O2 DH2O2答案：D解析：CO2中只有极性键；Br2中只有非极性键； Na2O2中既有离子键，又有非极性键且无分子；H2O2中既有极性键又含有非极性键。15. (2010原创)下列有关表述错误的是()AIBr的电子式BHClO的结构式为HOClCHIO各原子都满足8电子结构DMgO的形成过程可以表示为： 答案：C解析：I、Br最外层均有7个电子，通过共用一对电子即可达到8电子稳定结构，A正确；B中H、Cl、O三原子之间通过共用电子对形成次氯酸，其电子式为，结构式为HOCl，B正确；HIO的结构与HClO类似，其中I、O两原子的最外层达到8电子稳定结构，H原子最外层只有2个电子，C不正确；D中MgO是离子化合物，正确。16(2009北京理综)甲、乙、丙、丁4种物质分别含2种或3种元素，它们的分子中各含18个电子。甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子。下列推断合理的是()A某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则该溶液显碱性，只能与酸反应B乙与氧气的摩尔质量相同，则乙一定含有极性键和非极性键C丙中含有第二周期A族的元素，则丙一定是甲烷的同系物D丁和甲中各元素质量比相同，则丁中一定含有1价的元素答案：D解析：本题考查物质结构知识。选项A，甲是18电子的氢化物，且其水溶液为二元弱酸，不难得出甲为H2S，其中NaHS溶液中含有HS、S2，溶液显碱性，但NaHS能与NaOH等反应；选项B，O2的摩尔质量为32 g/mol，乙的摩尔质量也为32 g/mol，且含有18个电子，CH3OH符合，CH3OH中只含有极性键，无非极性键；选项C，第二周期A族元素为C，CH3OH符合，但CH3OH不是CH4的同系物；选项D，H2S中元素的质量比为1/16(H/S)，H2O2分子中元素的质量比也为1/16(H/O)，H2O2中氧元素的价态为1价，符合。17据报道，美国科学家研究发现普通盐水在无线电波的照射下可以燃烧，这很可能是21世纪人类最伟大的发现之一，未来将有望解决人类的能源危机。科学家发现无线电频率可以削弱盐水中所含元素原子之间的“结合力”，释放出H原子和O原子，一旦点火，H原子就会在这