第四章-第三节-第2课时-共价键-【新人教版-高中化学必修一】

第2课时共价键[核心素养发展目标]1.了解共价键、极性键、非极性键的概念，会用电子式表示共价键的形成过程。2.会识别判断共价化合物，熟知分子结构不同的表示方法。3.了解化学键的概念及化学反应的实质，促进“宏观辨识与微观探析”化学核心素养的发展。一、共价键1．从微观角度理解氯气的形成过程eq\x(两个氯原子各提供一个电子)→eq\x(两个氯原子间形成共用电子对)→eq\x(两个氯原子达到8e－稳定结构)→eq\x(形成稳定的氯气分子)请你根据上述图示，用电子式表示其形成过程。2．共价键和共价化合物(1)共价键(2)共价化合物3．共价分子结构的表示方法(1)电子式如H2：Heq\o\al(·,·)H；N2：eq\o\al(·,·)N⋮⋮Neq\o\al(·,·)；NH3：。(2)结构式化学上，常用“—”表示1对共用电子对，如氯分子可表示为“Cl—Cl”，这种图示叫做结构式。(3)几种常见的以共价键形成的分子及其结构(完成下表)分子H2OCO2CH4电子式结构式H—O—HOC=O立体构型V形直线形正四面体1．写出下列微粒或物质的电子式(1)NHeq\o\al(＋,4)：；(2)OH－：；(3)NH4Cl：；(4)NaOH：。2．根据已知结构写出下列物质的电子式(1)H—O—Cl：；(2)H2O2：。3．用电子式表示下列共价分子的形成过程(1)H2：H·＋·H→H∶H；(2)NH3：；(3)CO2：。(1)电子式中各原子一般均达8e－(H为2e－)稳定结构。(2)复杂阴、阳离子用“[]”，在“[]”外，标明离子带的电荷数，如Na2O2中Oeq\o\al(2－,2)的电子式为：[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]2－。二、化学键及分类1．化学键(1)化学键(2)化学反应的本质：一个化学反应过程，本质上就是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。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由离子键构成的化合物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)导电性熔融状态或水溶液导电熔融状态不导电，溶于水有的导电(如硫酸)，有的不导电(如蔗糖)3.分子间作用力(1)分子间存在一种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。(2)由分子构成的物质，其熔点、沸点等物理性质主要由分子间作用力大小决定。4．氢键(1)氢键不是化学键，通常把氢键看作是一种较强的分子间作用力。氢键比化学键弱，比范德华力强。(2)分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点升高，水分子间的氢键可使其密度在固态时小于液态时的密度。(1)单质分子中一定含有共价键()(2)CO2的电子式为eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)Ceq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)()(3)NaOH中含有离子键和极性键()(4)化学键既可存在于分子内的原子间，又可存在于分子之间()(5)氢键是化学键的一种()(6)稀有气体不存在化学键()(7)水分子稳定，是因为水分子间存在氢键()答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√(7)×1．在下列物质中：A．氩B．NaOHC．甲烷D．氯化钡E．氮气F．NH3G．CCl4H．H2O2(1)只含离子键的物质是________(填字母，下同)；(2)既有离子键又有共价键的物质是________；(3)只含极性键的物质是________；(4)含非极性键的物质是__________。答案(1)D(2)B(3)CFG(4)EH2．下面是中学化学实验中经常进行的操作，请将对应序号填在横线上。①碘的升华②加热熔化氢氧化钠③食盐溶解于水④氯化氢溶解于水⑤氧气溶解于水⑥过氧化钠溶解于水其中没有发生化学键断裂的是________；只发生离子键断裂的是________；只发生共价键断裂的是________；既发生离子键断裂，又发生共价键断裂的是________。答案①⑤②③④⑥解析①升华是物理变化，碘的升华中未破坏化学键；②加热熔化氢氧化钠只破坏离子键；③食盐溶解于水只破坏离子键；④氯化氢溶解于水破坏了共价键；⑤氧气溶解于水没有化学键的断裂；⑥过氧化钠溶解于水中发生了化学反应，既有化学键(离子键和共价键)的断裂，又有化学键的形成。1．下列说法错误的是()A．含有共价键的化合物一定是共价化合物B．在共价化合物中一定含有共价键C．构成单质分子的微粒不一定含有共价键D．双原子单质分子中的共价键一定是非极性键答案A解析含有共价键的化合物不一定是共价化合物，如氢氧化钠中含有共价键，A项错误；必须全部由共价键构成的化合物才是共价化合物，共价化合物中一定含有共价键，不存在离子键，B项正确；稀有气体单质中不含任何化学键，C项正确；双原子单质分子中两原子对共用电子对作用力相同，形成非极性键，D项正确。2．(2019·湖南益阳月考)下列各项中，能证明HCl是共价化合物的是()A．HCl极易溶于水B．液态HCl不能导电C．HCl在水溶液中完全电离D．HCl是无色有刺激性气味的气体答案B解析液态HCl不能导电说明没有自由移动的离子存在，构成微粒为分子，故氢原子和氯原子之间以共用电子对的形式结合，因此HCl为共价化合物。3．(2019·北京西城区期末)下列分子的电子式书写正确的是()A．氨B．四氯化碳C．氮气D．二氧化碳答案C解析N最外层有5个电子，与3个H形成3对共用电子对，形成8电子稳定结构，题给电子式未能全部表示出最外层电子，A项错误；Cl最外层有7个电子，4个Cl与1个C形成4对共用电子对，使各自最外层达到8电子稳定结构，Cl最外层电子未能全部标出，B项错误；在N2中，2个N之间形成3对共用电子对，使各自最外层达到8电子稳定结构，C项正确；在CO2中，C必须与每个O之间形成2对共用电子对，才能满足8电子稳定结构，D项错误。4．在下列变化过程中，既破坏离子键又破坏共价键的是()A．加热分解KClO3 B．NaOH溶于水C．加热分解HClO D．Na2CO3受热熔化答案A解析加热分解KClO3生成KCl和氧气，反应破坏共价键和离子键，故A选；NaOH溶于水，电离出钠离子和氢氧根离子，破坏离子键，故B不选；加热分解HClO破坏共价键，故C不选；Na2CO3受热熔化，破坏离子键，故D不选。5．用序号按要求回答问题：下列各种物质：①H2O②NH3③KOH④Na2O2⑤MgCl2⑥Ne，不存在化学键的是________；只存在离子键的是________；属于共价化合物的是________；含非极性键的离子化合物是________。答案⑥⑤①②④解析稀有气体单质为单原子分子，不存在化学键。水分子中含有极性共价键，氨分子中含有极性共价键，KOH中含有离子键和极性共价键，过氧化钠中含有离子键和非极性共价键，氯化镁中含有离子键，所以只存在离子键的是氯化镁；全部由共价键形成的化合物是共价化合物，则属于共价化合物的是水和氨；含非极性键的离子化合物是过氧化钠。A组基础对点练题组一共价键的概念及形成条件1．下列元素最易形成共价键的是()A．NaB．MgC．AlD．Si答案D解析活泼非金属元素原子在形成单质时形成非极性键，与其他非金属元素原子形成化合物时一般形成极性键或极性键和非极性键，与活泼金属元素原子形成化合物时一般形成离子键，Na、Mg、Al均为活泼金属单质，Si为非金属单质，故答案为D。【考点】共价键【题点】共价键的形成条件2．下列关于化学键的叙述中，正确的是()A．HCl电离产生H＋和Cl－，可判断HCl分子中存在离子键B．阴、阳离子间通过静电引力所形成的化学键是离子键C．化学变化过程，一定会破坏旧的化学键，同时形成新的化学键D．不同元素组成的多原子分子中的化学键一定全是极性键答案C解析HCl中只含共价键，在水分子作用下可电离出H＋和Cl－，不能利用电离判断物质中的化学键，A错误；阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键是离子键，静电作用包含引力和斥力，B错误；化学变化的实质为化学键的断裂和生成，则化学变化过程一定会破坏旧的化学键，同时形成新的化学键，C正确；不同元素组成的多原子分子中，可存在非极性键，如H—O—O—H中存在极性键和非极性键，D错误。【考点】共价键【题点】共价键的概念判断题组二共价键与共价化合物3．(2019·北京101中学高一期末)下列化合物中，只含共价键的是()A．H2OB．KClC．CaF2D．NaOH答案A解析水中氢原子和氧原子之间只含共价键，选项A正确；氯化钾中只存在离子键，选项B错误；氟化钙中只存在离子键，选项C错误；氢氧化钠中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键，氧原子和氢原子之间存在共价键，选项D错误。【考点】共价键【题点】共价键的判断4．下列物质中，只含非极性共价键的是()A．NaOH B．H2C．H2O D．NaCl答案B解析NaOH中含有离子键和O—H极性键，故A错误；H2中氢原子与氢原子以非极性键结合，故B正确；H2O中氢原子与氧原子以极性键结合，故C错误；NaCl中钠离子与氯离子以离子键结合，故D错误。【考点】非极性共价键【题点】非极性共价键的判断5．(2019·银川一中下学期期中)下列叙述正确的是()A．O2分子间存在着非极性共价键B．SO2和H2O反应的产物是离子化合物C．CO2分子内存在着极性共价键D．盐酸中含有H＋和Cl－，故HCl是离子化合物答案C解析O2分子内存在着非极性共价键，分子间只有范德华力，A项不正确；SO2和H2O反应的产物亚硫酸是共价化合物，B项不正确；CO2分子内有碳氧双键，故其存在着极性共价键，C项正确；液态HCl中只有分子没有离子，故其为共价化合物，D项不正确。【考点】共价键【题点】共价键和离子化合物综合考查题组三共价键的表示方法——电子式6．(2019·北师大附中高一期中)下列电子式书写正确的是()A．二氧化碳 B．氯化氢C．水 D．次氯酸答案B解析二氧化碳是共价化合物，分子内每个碳原子与氧原子之间存在二对共用电子对，电子式为，故A错误；氯化氢是共价化合物，其电子式为，故B正确；水是共价化合物，其电子式为，故C错误；次氯酸是共价化合物，氧原子分别与氢原子、氯原子各形成一对共用电子对，其电子式为，故D错误。【考点】电子式【题点】电子式的书写7．下列用电子式表示物质的形成过程，正确的是()A．H·＋·eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)→H＋[eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]－B．Na·＋·eq\o(Br,\s\up6(··),\s\do4(··))→Naeq\o\al(·,·)eq\o(Br,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)C.D．答案D解析HCl是共价化合物，其电子式为，NaBr是离子化合物，其电子式是，MgF2的电子式为。【考点】电子式【题点】用电子式表示化合物形成过程8．下列化学用语中，正确的是()A．次氯酸的结构式：H—O—ClB．氮气的电子式：C．CO2分子的电子式：OC=OD．用电子式表示溴化氢分子的形成过程：答案A解析Cl只能形成一对共用电子对，次氯酸的结构式为H—O—Cl，故A正确；氮气中存在氮氮三键，氮气的电子式为，故B错误；二氧化碳属于共价化合物，分子中存在两个碳氧双键，二氧化碳的电子式为，故C错误；溴化氢是共价化合物，不存在离子键，氢原子与溴原子之间形成1对共用电子对，溴原子最外层有7个电子，溴化氢分子的形成过程：H·＋，故D错误。【考点】化学用语【题点】有关电子式的化学用语表达题组四物质变化与微粒间的作用9．下列关于化学键的叙述中正确的是()A．化学键存在于原子之间，也存在于分子之间B．两个原子之间的相互作用叫做化学键C．离子键是阴、阳离子之间的相互吸引力D．化学键通常是指直接相邻的原子或离子之间强烈的相互作用答案D解析化学键存在于相邻的原子之间，不存在于分子之间，A项错误；化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间的强烈的相互作用，B项错误；阴、阳离子之间的相互作用是离子键，包括相互吸引和相互排斥，C项错误；化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间的强烈的相互作用，这种相互作用既包括吸引力也包括排斥力，D项正确。【考点】化学键【题点】化学键定义10．(2019·林州一中4月调研)下列关于化学键和化合物的说法中正确的是()A．化学键的形成一定伴随着电子的得失B．金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物C．非金属元素组成的化合物一定是共价化合物D．含有阴离子的化合物中一定含有阳离子答案D解析离子键的形成一定有电子的得失，共价键的形成是原子间电子对的偏移，没有电子得失，A项错误；金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，有可能是共价化合物，如AlCl3，B项错误；非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物，也可能是离子化合物，如NH4Cl，C项错误。【考点】化学键【题点】化学键的深层理解11．(2019·太原市五中4月段考)下列过程没有发生化学键变化的是()A．生石灰投入水中B．氯化氢气体通入水中C．冰融化成水D．高锰酸钾固体受热分解答案C解析生石灰投入水中生成氢氧化钙，有化学键的断裂和形成，A项错误；氯化氢气体通入水中电离出氢离子和氯离子，共价键断裂，B项错误；冰融化成水是状态的变化，化学键不变，C项正确。【考点】化学键【题点】化学键与化学反应12．根据给出的化学反应或化学方程式写出反应过程中断裂的键和形成的键。(1)电解水的反应：断裂的键为____，形成的键为________。(2)P4＋10Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))4PCl5(白磷P4的立体结构如图所示)：断裂的键为________，形成的键为________。答案(1)H—O键H—H键、O=O键(2)P—P键、Cl—Cl键P—Cl键【考点】共价键【题点】化学变化的实质B组综合强化练1．(2019·云南官渡一中期中)下列物质中含有共价键的离子化合物是()①MgF2②Na2O2③KOH④CO2⑤NaClO⑥H2SO4⑦NH3·H2OA．②③⑤ B．②③④⑤C．①②③⑤ D．①③⑤⑥答案A解析MgF2中只含离子键，故①不符合题意；Na2O2中含离子键和共价键，为离子化合物，故②符合题意；KOH中含离子键和共价键，为离子化合物，故③符合题意；④CO2中只含共价键，故④不符合题意；NaClO中含离子键和共价键，为离子化合物，故⑤符合题意；H2SO4中只含共价键，故⑥不符合题意；NH3·H2O中只含共价键，故⑦不符合题意；故A正确。【考点】化学键【题点】离子键、共价键、离子化合物、共价化合物的关系2．下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是()选项ABCD物质MgCl2CO2HClNaOH所含化学键类型离子键、共价键共价键离子键离子键、共价键所属化合物类型离子化合物共价化合物离子化合物共价化合物答案B解析A项，MgCl2仅含离子键；C项，HCl含有共价键，是共价化合物；D项，NaOH含有离子键、共价键，是离子化合物。【考点】化学键【题点】判断化合物中所含化学键3．下列物质中均既有离子键又有共价键的一组是()A．NaOH、H2O、NH4ClB．KOH、Na2O2、NH4ClC．MgO、CaBr2、NaClD．Na2SO4、HCl、MgCl2答案B解析A项，H2O中只存在共价键；C项，各物质中均只存在离子键；D项，HCl中只存在共价键，MgCl2中只存在离子键。【考点】化学键【题点】判断化合物中所含化学键4．(2019·武汉高一检测)X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素。已知：①元素对应的原子半径大小为X<Z<Y<M<W；②Y是组成有机物的必要元素；③Z与X可形成两种常见的共价化合物，与W可形成两种常见的离子化合物；④M的电子层数与最外层电子数相等。下列说法不正确的是()A．W、M的简单离子半径为M<WB．YZ2为共价化合物，W2Z2既含有离子键又含有共价键C．Z与X形成的化合物的熔、沸点偏高是因其分子内存在氢键D．Z与M形成的化合物可作为耐高温材料答案C解析五种元素都是短周期主族元素，且原子半径：X<Z<Y<M<W，推出X在第一周期，Y和Z属于同周期，W和M属于同周期，即X为H，Y是组成有机物的必要元素，即Y为C，Z与X可形成两种常见的共价化合物，与W形成两种常见的离子化合物，即Z为O，W为Na，M的电子层数与最外层电子数相等，即M为Al。根据题中信息，Al3＋的半径小于Na＋，故A说法正确；YZ2为CO2，CO2属于共价化合物，W2Z2为Na2O2，其电子式为，既含有离子键也含有共价键，故B说法正确；Z与X形成的化合物是H2O2和H2O，熔、沸点高，是因为分子间存在氢键，故C说法错误；Z与M形成的化合物是Al2O3，氧化铝熔、沸点较高，因此可作为耐高温材料，故D说法正确。【考点】化学键【题点】元素推断，化学键和分子间作用力5．X、Y都是短周期元素，X原子最外层只有一个电子，Y元素的最高正价与最低负价的代数和为6，X和Y两元素形成的化合物为R，则下列关于R的叙述正确的是()A．R一定是共价化合物B．R一定是离子化合物C．R可能是共价化合物，也可能是离子化合物D．X一定是金属元素答案C解析X、Y都是短周期元素，X原子最外层只有一个电子，所以X是第ⅠA族元素，可能是H或Li或Na元素；Y元素的最高正价与最低负价的代数和为6，该元素属于第ⅦA元素，F元素没有正价，所以Y是Cl元素，X和Y两元素形成的化合物为HCl或LiCl或NaCl，R可能是共价化合物，如HCl，也可能是离子化合物，如LiCl和NaCl；X可能是非金属元素，也可能是金属元素，故A、B、D错误，C正确。【考点】离子化合物共价化合物【题点】离子键与共价键的比较6．化学键与化学反应中的物质变化密切相关。现有下列七种物质：①氯水②氦气③过氧化钠④硫酸⑤碘⑥硫酸氢钠⑦氯化钠回答下列问题：(1)不存在化学键的是________(填序号，下同)，属于共价化合物的是_____________________。(2)碘的升华属于________(填“物理”或“化学”)变化，化学键________(填“是”或“未”)发生变化。过氧化钠的电子式为____________________________________________________。(3)将NaHSO4溶于水，电离方程式为________________________________________________，NaHSO4在熔融状态下存在的离子为_______________________________________________。(4)设计实验证明氯化钠为离子化合物________________________________________