1.3化学键.ppt

第三节化学键 一 离子键1 离子键的形成 以氯化钠的形成为例 1 实验探究 钠在氯气中剧烈燃烧 产生 化学反应方程式为 白烟 2Na Cl22NaCl 2 利用原子结构的知识解释 2 离子键和离子化合物 阳离子和阴离子 活泼金属 NaOH KOH 二 电子式1 概念 在元素符号周围用 或 来表示原子的 价电子 的式子 最外层电子 2 微粒电子式的表示方法 Na Na 3 用电子式表示离子化合物的形成过程 如NaCl 三 共价键1 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 成键微粒 成键本质 成键元素 一般是 元素 共用电子对 原子 共用电子对 同种或不同种非金属 3 分类 2 共价化合物 1 概念 以 形成分子的化合物 2 四类常见物质 非金属氢化物 如HCl H2O等 非金属氧化物 如CO2 SO3等 含氧酸 如H2SO4 HNO3等 大多数有机化合物 如甲烷 酒精等 共用电子对 3 用电子式表示 1 非金属单质 Cl2 N2 2 共价化合物 H2O CO2 3 用电子式表示形成过程 HCl 四 化学键 1 概念 使离子相结合或原子相结合的作用力 2 分类 离子键 共价键 非极性键 极性键 3 化学反应的本质 表象 反应物中的原子重新组合为产物分子 本质 的断裂和 的形成 旧化学键 新化学键 1 辨析下列说法的正误 1 离子键就是阴 阳离子间的静电吸引 2 活泼金属元素和活泼非金属元素一定形成离子键 3 非金属元素间一定形成共价键 4 共价键只存在于共价化合物中 5 所有的物质中都含有化学键 6 KF的电子式可以表示为 答案解析 1 1 分析 离子键是阴 阳离子间的静电作用 包括静电吸引和静电排斥等 2 分析 活泼金属元素和活泼非金属元素不一定形成离子键 如Al和Cl形成的AlCl3中存在的是共价键而不是离子键 3 分析 非金属元素间也能形成离子键 如氯化铵 4 分析 非金属单质分子 某些离子化合物中也含有共价键 如Cl2 N2 NaOH NH4Cl等 5 分析 稀有气体元素的原子已达2个电子或8个电子稳定结构 故稀有气体的单质内无化学键 6 分析 KF是离子化合物 其电子式为 2 下列关于化学键叙述正确的是 A 化学键是相邻原子间的相互作用B 化学键既存在于相邻原子之间 也存在于相邻分子之间C 化学键通常是指相邻的两个或多个原子之间强烈的相互吸引作用D 化学键通常是指相邻的两个或多个原子之间强烈相互作用 解析 选D 化学键通常是指相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用 包括相互吸引和相互排斥 3 下列化学用语正确的是 A HCl的电子式B Cl 的结构示意图C CO2的电子式D 质量数为37的氯原子 解析 选B HCl是共价化合物 电子式是 A错误 Cl 的结构示意图是 B正确 CO2的电子式是 C错误 表示原子时元素符号的左上角是质量数 左下角是质子数 D错误 4 某元素的原子最外层只有一个电子 它与卤素结合时 所形成的化学键 A 一定是离子键B 一定是共价键C 可能是离子键也可能是共价键D 以上说法都不正确 解析 选C 该元素如果是碱金属元素 则与卤素形成的是离子键 如果是氢元素 则形成的是共价键 5 下列物质中 由离子构成的是 A 干冰B NaF晶体C H2OD HCl 解析 选B 离子化合物由阴 阳离子构成 一般来说活泼金属和活泼非金属元素形成的化合物是离子化合物 一 离子键和共价键 离子化合物和共价化合物的比较1 离子键和共价键的比较 2 离子化合物和共价化合物的比较 过关题组 1 下列各物质中 化学键类型完全相同的是 A Na2O2和NaOHB CH3COONa和NaOHC CCl4和H2OD CO2和H2O2 解题指南 解答本题要注意以下两点 1 离子化合物中一定含有离子键 也可能含有共价键 2 共价化合物中一定没有离子键 共价键又可分为极性键和非极性键 解析 选C Na2O2中有离子键和非极性键 NaOH中有离子键和极性键 CH3COONa中含有离子键 非极性键和极性键 CCl4和H2O中均只含有极性键 CO2中只有极性键 H2O2中含有非极性键和极性键 2 2014 淮安高一检测 下图形象地表示了氯化钠的形成过程 下列相关叙述中不正确的是 A 钠原子易失去一个电子 氯原子易得到一个电子B 钠离子与钠原子有相似的化学性质C 钠原子与氯原子作用生成NaCl后 其稳定性增强D 氯化钠是离子化合物 解析 选B 钠原子最外层只有1个电子 当它失去1个电子后形成的Na 具有最外层8个电子的稳定结构 氯原子最外层有7个电子 当它得到1个电子后形成的Cl 具有最外层8个电子的稳定结构 Na 和Cl 通过静电作用形成离子键 从而构成离子化合物NaCl 变式训练1 2014 徐州高一检测 在由A B两元素形成的离子化合物中 A离子和B离子的个数比为1 1 且核外电子总数相等 A离子的电子数比A原子的电子数少 B离子的电子数比它的质子数多两个 如果B离子的质子数为X 则A离子的质子数为 A XB 4C X 4D X 4 解析 选D 由题意叙述可知 A原子形成阳离子 B原子形成阴离子 离子化合物的化学式为AB 且B离子的电子数比它的质子数多两个 因此B的阴离子为B2 则A的阳离子为A2 因A2 与B2 的核外电子总数相等 A2 与B2 的核外电子排布应相同 若A2 的质子数为ZA 当B2 的质子数为X时 有X 2 ZA 2 ZA X 4 变式训练2 2014 苏州高一检测 M元素的一个原子失去两个电子并转移到Y元素的两个原子中 形成化合物Z 下列说法不正确的是 A Z是离子化合物B Z可以表示为MY2C Z一定溶于水D M可形成 2价的阳离子 解析 选C M失电子形成阳离子 Y得电子形成阴离子 阴 阳离子间以离子键结合 所以形成的是离子化合物 A正确 按化合价知识可知道 M元素显 2价 形成M2 Y元素显 1价 形成Y 所以形成的化合物应为MY2 B D正确 C中MY2型离子化合物不一定都溶于水 错误 变式训练3 下列物质中 只含有极性键的共价化合物是 A Na2O2B Ba OH 2C HClOD H2O2 解析 选C A项 Na2O2是含有非极性共价键和离子键的离子化合物 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 HClO中氢原子和氧原子 氧原子和氯原子之间形成的都是极性共价键 HClO为共价化合物 D项 H2O2既含有极性键又含有非极性键 二 用电子式表示物质及其形成过程1 用电子式表示物质 1 原子 方法 在元素符号周围用 或 来代表原子的最外层电子 实例 2 离子 主族元素的简单阳离子方法 电子式就是其离子符号 实例 Na Mg的电子式分别是Na Mg2 主族元素的简单阴离子方法 在其原子电子式的符号外加 然后在 右上角标上电荷符号 实例 Cl 的电子式是 原子团离子方法 表示出离子内原子间的共用电子对 然后加 并在 右上角标上电荷符号 实例 OH 的电子式是 3 离子化合物 方法 表示出构成离子化合物的阴阳离子 但同性离子不能直接相邻 实例 MgCl2的电子式为 4 共价分子 包括非金属单质和化合物 方法 表示出原子之间的共用电子对 且未形成共用电子对的原子的最外层电子也要标出 实例 NH3的电子式为 2 用电子式表示物质的形成过程 1 离子化合物 方法 左端是原子的电子式 右端是离子化合物的电子式 中间用 连接 注意用表示电子的转移 实例 2 共价化合物 方法 左端是原子的电子式 右端是共价化合物的电子式 中间用 连接 实例 过关题组 1 2014 三明高一检测 为了描述方便 人们常常用电子式来表示原子 分子和离子 下列电子式正确的是 解析 选D CCl4的电子式为 A错误 的电子式为 B错误 H2O为共价化合物 电子式为 C错误 NaCl为离子化合物 电子式为 D正确 2 2014 南宁高一检测 A B C D E五种元素都是短周期元素 试回答下列问题 1 A和B的离子的核外电子排布与氖原子的相同 A和B之间能按原子个数比1 1形成离子化合物 实验室可以用该化合物来制取某种常见的气体单质 则该化合物的电子式为 2 第3周期内的C D两元素的原子序数之差为5 它们组成的化合物化学式为C2D 用电子式表示其形成过程 3 E元素是空气中含量最高的元素 其气态氢化物和酸反应生成的盐中的阳离子的电子式为 解题指南 解答本题可以按照如下流程进行 解析 1 与氖原子核外电子排布相同的离子形成的原子个数比为1 1的化合物有NaF MgO AlN Na2O2等 其中Na2O2与水反应可用于实验室制取氧气 所以该化合物为Na2O2 2 由化学式C2D可知 C元素显 1价 D元素显 2价 因为C D为第3周期元素 其原子序数之差为5 所以C元素为Na D元素为S 二者形成的化合物为Na2S 3 氮元素是空气中含量最高的元素 其气态氢化物是NH3 NH3与酸反应生成的盐中的阳离子为 答案 1 2 3 变式训练 下列化合物的电子式书写正确的是 解析 选D A项不正确 每个离子均要单独写 不能合并在一起表示 应为 B项不正确 离子电荷表示法 如R2 与化合价 如 不同 2 表示带两个单位负电荷 而 2 则表示化合价为 2价 另外 化合价应写于元素符号正上方 应为 C项不正确 在简单阳离子符号周围不需再用方括号 而只用简单离子符号表示 应为 D项正确 三 物质变化过程中化学键的变化1 化学变化过程 化学键变化 既有断裂又有形成 解释 化学反应的实质是反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成 举例 H2 F2 2HF H H键 F F键均被破坏 形成H F键 2 物理变化过程 只讨论溶解或熔化 1 离子化合物 化学键变化 只有离子键断裂 解释 离子化合物溶解或熔化时 离子键被破坏 电离出自由移动的阴 阳离子 但无化学键的形成 2 共价化合物 溶解过程化学键变化 共价键可能被破坏 也可能不被破坏 解释 熔化过程化学键变化 共价键可能被破坏 也可能不被破坏 解释 3 单质 化学键变化 共价键可能被破坏 也可能不被破坏 解释 警示 有化学键破坏的不一定是化学变化 如NaCl固体受热熔化时破坏离子键 HCl溶于水时发生电离破坏共价键 但都没有新化学键的形成 所以属于物理变化 微思考 试分析反应H2 Cl22HCl发生过程中化学键的变化情况 提示 旧键的断裂 H H H H Cl Cl Cl Cl新键的形成 H Cl H Cl 即H H共价键和Cl Cl共价键发生断裂形成新的H Cl共价键 过关题组 1 2013 上海高考改编 下列变化需克服相同类型作用力的是 A 碘和干冰的升华B 石英和冰的熔化C 氯化氢和氯化钠的溶解D 溴的气化和溴化钠的熔化 解析 选A 碘和干冰均由分子构成 分子间以分子间作用力结合 二者升华时均破坏分子间作用力 A正确 石英 SiO2 是空间网状结构 熔化时破坏共价键 冰是由分子构成的 熔化时只破坏分子间作用力和氢键 不破坏共价键 B错误 HCl溶于水 破坏共价键 NaCl溶于水破坏离子键 C错误 溴气化破坏分子间作用力 溴化钠熔化破坏离子键 D错误 2 下列变化不需要破坏化学键的是 A 加热氯化铵B 干冰升华C 水通电分解D 氯化氢溶于水 解析 选B 化学变化肯定存在化学键的破坏 物理变化过程要注意分析过程才能确定 A C两项发生的都是化学变化 加热NH4Cl破坏了NH4Cl内的离子键和共价键 水通电分解破坏了水分子内的共价键 D项中 HCl溶于水 破坏了HCl分子内的共价键 B项中 干冰升华没有化学键的破坏 只是破坏了分子间作用力 变式训练 下列反应过程中 同时有离子键 极性共价键和非极性共价键断裂和形成的反应是 A NH4ClNH3 HCl B NH3 CO2 H2O NH4HCO3C 2NaOH Cl2 NaCl NaClO H2OD 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 解析 选D A B两项中没有非极性共价键 显然不符合题意 C项中虽然有非极性共价键 Cl Cl键 断裂 却没有非极性共价键形成 备选要点 分子间作用力 氢键与化学键比较 微思考 1 试比较氯化氢 溴化氢和碘化氢的熔 沸点高低 依据是什么 提示 这三种氢化物的熔 沸点逐渐升高 因为这三种卤化氢的组成和结构相似 故随着相对分子质量的增大 分子间作用力逐渐增大 故熔 沸点逐渐升高 2 氨气的溶解度非常大 为什么 提示 氨气分子中氮原子的得电子能力非常强 易形成氢键 故其溶解度非常大 过关题组 1 下列事实与氢键有关的是 A 水加热到很高的温度都难以分解B 水结成冰体积膨胀 密度变小C CH4 SiH4 GeH4 SnH4熔点随着相对分子质量的增加而升高D HF HCl HBr HI的热稳定性依次减弱 解析 选B 氢键是一种特殊的分子间作用力 不是化学键 只影响物质的物理性质 不影响化学性质 A项 水的分解破坏的是化学键 不是氢键 故A错误 B项 氢键具有方向性 氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引 这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高 留有相当大的空隙 所以水结成冰时 体积增大 当冰刚刚融化为液态水时 热运动使冰的结构部分解体 水分子间的 间隙减小 密度反而增大 故B正确 C项 CH4 SiH4 GeH4 SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高与分子间作用力有关 分子间不存在氢键 与氢键无关 故C错误 D项 HF HCl HBr HI的热稳定性与F Cl Br I的非金属性有关 非金属性越强 其氢化物越稳定 同一主族的元素 非金属性随着原子序数的增加而减弱 所以其氢化物的热稳定性逐渐减弱 与氢键无关 故D错误 2 2014 绍兴高一检测 如图每条折线表示周期表 A A族中的某一族元素氢化物的沸点变化 每个小黑点代表一种氢化物 其中a点代表的是 A H2SB HClC PH3D SiH4 解析 选D 对于同一主族元素氢化物 随着相对分子质量的增加 分子间作用力增大 沸点逐渐升高 但是由于HF NH3和H2O分子间容易形成氢键 使它们的沸点反常得高 a点所在的主族氢化物的沸点随着周期数的增加而增大 没有反常现象 所以应该是 A族的SiH4 化合物类型及其所含化学键的判断 真题判断 在括号内打 或 1 2014 安徽高考 三聚氰酸 分子中既含极性键 又含非极性键 分析 三聚氰酸分子中只有极性键 2 2013 天津高考 A族与 A族元素间可形成共价化合物或离子化合物 分析 A族的氢元素可以与 A族的元素形成共价化合物 钠等金属元素可以与 A族的元素形成离子化合物 3 2014 江苏高考 过氧化钠的电子式为 分析 Na2O2的电子式为 4 2011 浙江高考 由C N O H四种元素形成的化合物一定既有离子键 又有共价键 分析 NH4HCO3为离子化合物 符合条件 而CH3 NO2为共价化合物 不符合条件 案例探究 氮化钠 Na3N 是科学家制备的一种重要化合物 它与水作用生成NH3和氢氧化钠 1 Na3N中含什么化学键 与水反应属于什么反应类型 是氧化还原反应吗 提示 钠是活泼金属 氮是较活泼非金属 Na3N属于离子化合物 含离子键 据条件可写出该反应方程式是Na3N 3H2O NH3 3NaOH 属于复分解反应 不是氧化还原反应 2 Na3N与盐酸反应生成几种盐 它们的电子式如何书写 提示 由Na3N与水反应生成NH3和NaOH可知Na3N与盐酸反应可生成2种盐 分别是NaCl NH4Cl 电子式分别是 3 Na3N熔化时破坏了什么化学键 有化学键断裂就一定发生化学反应吗 提示 Na3N属于离子化合物 熔化时破坏离子键 但没有发生化学反应 化学键断裂和化学键形成同时发生时才发生化学反应 4 Mg3N2也是离子化合物 与Na3N有相似的化学性质 请写出Mg3N2与水反应的化学方程式 提示 Mg3N2 6H2O 3Mg OH 2 2