课程11化学键 【寒假辅导班】 高中化学人教版（2019）必修第一册 学案

课程11化学键一、离子键和电子式1．离子键和离子化合物（1）离子键（2）离子化合物（3）关系：离子化合物一定含有离子键，含离子键的化合物一定是离子化合物。【特别提醒】（1）含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3。（2）不含金属元素的化合物也可能是离子化合物，如NH4Cl。2．电子式的定义在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子叫做电子式。（1）电子式的书写概念：在元素符号周围，用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子粒子的种类电子式的表示方法注意事项举例原子元素符号周围标有价电子价电子少于4时以单电子分布，多于4时多出部分以电子对分布阳离子单核离子符号右上方标明电荷Na＋多核元素符号紧邻铺开，周围标清电子分布用“[]”，并标明电荷阴离子单核元素符号周围合理分布价电子及所得电子用“[]”，右上方标明电荷多核元素符号紧邻铺开，合理分布价电子及所得电子相同原子不得加和，用“[]”，右上方标明电荷单质及化合物离子化合物用阳离子电子式和阴离子电子式组成同性不相邻，离子合理分布单质及共价化合物各原子紧邻铺开，标明价电子及成键电子情况原子不加和，无“[]”，不标明电荷3．用电子式表示下列物质的形成过程左边写原子的电子式，右边写离子化合物的电子式，中间用“→”连接，例如：（1）NaCl：。（2）MgBr2：。二、共价键1．共价键和共价化合物（1）共价键（2）共价化合物2．共价分子结构的表示方法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【归纳总结】1．下列微粒或物质的电子式（1）NHeq\o\al(＋,4)：；（2）OH－：；（3）NH4Cl：；（4）NaOH：。2．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：。3．结构式（1）概念：用一根短线表示共用电子对的式子（而其他不共用的电子省略）。（2）示例：①H2O②NH3③HClO④CO2三、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。【特别提醒】（1）只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如SiO2、HCl等。（2）只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质，如Cl2、P4、金刚石等。（3）既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如H2O2、C2H4等。（4）只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CaCl2、NaCl等。（5）既有离子键又有极性共价键的物质，如NaOH、K2SO4等；既有离子键又有非极性共价键的物质，如Na2O2等。（6）仅由非金属元素形成的离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等。（7）金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如AlCl3等。2.分子间作用力定义把分子聚集在一起的作用力，又称范德华力特点①分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的熔点、沸点等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质；②分子间作用力存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数气态、液态、固态非金属单质分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质，微粒之间不存在分子间作用力。变化规律一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点也越高。例如，熔、沸点：I2eq\a\vs4\al(>)Br2eq\a\vs4\al(>)Cl2eq\a\vs4\al(>)F2。3.氢键定义分子间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用形成条件除H外，形成氢键的原子通常是O、F、N。存在氢键存在广泛，如蛋白质分子、醇、羧酸分子、H2O、NH3、HF等分子之间。分子间氢键会使物质的熔点和沸点升高。性质影响①存在氢键的物质，其熔、沸点明显高于同族同类物质。如H2O的熔、沸点高于H2S。②氨极易液化，是因为NH3分子间存在氢键；NH3极易溶于水，也是因为NH3分子与H2O分子间易形成氢键。③水结冰时体积膨胀、密度减小，是因为在水蒸气中水以单个的H2O分子形式存在；在液态水中，经常是几个水分子通过氢键结合起来，在固态水（冰）中，水分子大范围地以氢键互相联结，形成相当疏松的晶体，从而在结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度减小，因此冰能浮在水面上。四、比较粒子(包括原子、离子)半径的方法：“一看”电子层数:当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。“二看”核电荷数:当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。“三看”核外电子数:当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。所带电荷、电子层均不同的离子可选一种离子参照比较。例：比较r(Mg2+)与r(K+)可选r(Na+)为参照，可知r(K+)>r(Na+)>r(Mg2+)。六、解答短周期主族元素推断题的突破口（1）位置与结构①周期数等于族序数2倍的元素是锂(Li)。②最高化合价等于最低化合价绝对值3倍的元素是硫(S)。③次外层电子数等于最外层电子数4倍的元素是镁(Mg)。④族序数与周期数相同的元素是氢(H)、被(Be)、铝(Al);族序数是周期数2倍的元素是碳(C)、硫(S);族序数是周期数3倍的元素是氧(O)。⑤没有中子的元素是氢(H)。（2）含量与物理性质①地壳中含量最高的元素是氧(O),其次是硅(Si)。②地壳中含量最高的金属元素是铝(Al)。③单质为人工制得纯度最高的元素是硅(Si)。④单质为天然物质中硬度最大的元素是碳(C)。⑤气态氢化物最易溶于水的元素是氮(N),气态氢化物溶于水显碱性的元素是氮(N)。⑥对应氢化物沸点最高的非金属元素是氧(0)。⑦常温下，单质是有色气体的元素是氟(F)、氯(Cl)。③所形成的化合物种类最多的元素是碳(C)。④在空气中，最高价氧化物的增加会导致“温室效应”的元素是碳(C)。①最高价氧化物对应的水化物的酸性最强的元素是氯(Cl)。（3）化学性质与用途①单质与水反应最剧烈的非金属元素是氟(F)。②简单气态氢化物与最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应的元素是氮(N),反应的化学方程式为NH3+HNO3=NH4NO3.一、单选题1．下列说法正确的是A．由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物B．某化合物在熔融态时能导电，则该化合物一定是离子化合物C．离子化合物中可能含有共价键，共价化合物中也可能含有离子键D．一般来说，对于组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，所以HF、HCl、HBr、HI的沸点依次升高2．下列说法正确的是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C．水在液态时，除了单个水分子，还有几个水分子通过氢键结合而形成的缔合水分子（H2O）n的存在D．NaHSO4溶于水时，离子键被破坏，共价键不受影响3．已知可直接把氧化为,下列说法正确的是A．的阴、阳离子个数比为B．气体在时液化是因为破坏了共价键C．中和之间通过静电引力结合在一起D．该反应同时有离子键、极性共价键、非极性共价键的断裂4．用化学用语表示中的相关微粒，其中正确的是A．H2O分子中含有非极性键B．NCl3的电子式：C．HClO的结构式：H-Cl-OD．Cl-的结构示意图：5．下列物质中均既含有离子键又含有共价键的是①NH4Cl

②H2O2

③HI

④MgCl2

⑤NaF

⑥KOHA．①④ B．③⑤ C．②④ D．①⑥6．用表示阿伏伽德罗常数的值，下列判断正确的是A．将通入水中，溶液中、、的数目之和为B．常温常压下，所含的中子数为9C．常温常压下，氨气中含有非极性共价键的数目为D．、混合气体含有的氧原子数为7．现有四种前20号元素的有关信息如表所示：元素相关信息W在前20号元素中，原子半径最大XW+与X2-具有相同的电子层结构Y原子最外层电子数是内层电子数的2倍Z地壳中含量最多的元素下列说法错误的是A．原子序数大小顺序：W＞X＞Z＞YB．X、Z的简单气态氢化物的稳定性：H2X＜H2ZC．Y与Z组成的三原子分子的电子式为：D．W所在的主族中，金属单质的熔沸点逐渐降低8．X、Y、Z、R是短周期主族元素，X原子最外层电子数是次外层的两倍，Y元素在地壳中的含量最多，Z元素的金属性最强，R原子的核外电子数是X原子与Z原子的核外电子数之和。下列叙述不正确的是A．X与Y能形成两种常见的气态化合物B．原子半径的大小顺序：r(Z)>r(R)>r(X)>r(Y)C．X、Z分别与R形成的化合物中化学键类型不同D．含有Y、Z、R三种元素的化合物最多只有2种9．麻醉剂M的分子结构式如图所示，其组成元素均为短周期元素。X、Y、Z、W和E的原子序数依次增大；只有Y、Z、W在同一周期，下列说法错误的是

A．原子半径：Y>Z>WB．非金属性：W>Z>YC．最简单氢化物的沸点：Z>W>YD．M分子中所有原子均满足8电子稳定结构10．亚氨基锂是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为。下列有关说法错误的是A．中的化合价是B．参与反应，还原产物比氧化产物多C．该反应中既是氧化剂又是还原剂D．和都属于离子化合物二、填空题11．回答下列问题：(1)下列变化：①升华；②烧碱熔化；③溶于水；④溶于水；⑤溶于水；⑥受热分解。其中仅共价键被破坏的是；(填序号，下同)仅离子键被破坏的是；(2)在下列物质中：①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩(用物质前序号填空)。其中只存在非极性键的分子是；既存在离子键又存在极性键的是(3)写出下列物质的电子式。①②(4)用电子式表示下列物质的形成过程。①②12．X、Y、Z、W、R、Q为原子序数依次增大的六种短周期主族元素。X是原子半径最小的元素；Y原子最外层电子数是核外电子层数的3倍；Z是短周期中金属性最强的元素；W是地壳中含量最多的金属元素；R的最高正价与最低负价代数和为4，请回答下列问题：(1)用电子式表示的形成过程。(2)W在周期表中的位置是。(3)ZYX的电子式为，的结构式为，中含有的化学键类型为。(4)Y、Z、W三种元素对应的简单离子半径由大到小的顺序是(用元素的离子符号表示)。(5)下列说法能证明非金属性Q强于R的是(填字母)。a．简单阴离子的还原性：

b．简单氢化物热稳定性：c．氧化物对应的水化物的酸性：(6)W的最高价氧化物对应的水化物与Z的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式是。(7)相同质量的两份W单质，分别放入足量Q、Z的最高价氧化物对应的水化物的溶液中，放出的气体在同温同压下体积之比为。13．针对表中10种元素及由这些元素形成的单质和化合物，完成以下问题。族周期IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA2①②③3④⑤⑥⑦⑧⑨4⑩(1)最活泼的金属元素是(填元素符号)，酸性最强的最高价氧化物对应水化物是(填化学式)。(2)用电子式表示⑤和⑨两种元素组成的化合物的形成过程。(3)③④⑤⑧的简单离子半径由大到小的顺序为(填离子符号)。(4)非金属性①⑧(填“>”或“<”)，请设计实验证明(用化学方程式表示)。(5)写出元素⑥的单质与元素④最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式。(6)能够比较元素⑧与⑨的非金属性强弱的依据是(填序号)。a．氢化物酸性：⑧弱于⑨

b．⑨单质能与⑧氢化物成应得到⑧单质c．单质与反应：⑨比⑧容易

d．含氧酸的酸性；⑨强于⑧参考答案：1．B【详解】A．由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物，如NH4Cl为离子化合物，A不正确；B．某化合物在熔融态时能导电，表明该化合物由阴、阳离子构成，其一定是离子化合物，B正确；C．离子化合物中可能含有共价键，如NaOH，但共价化合物中一定不含有离子键，C不正确；D．一般来说，对于不形成氢键、组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，但HF能形成分子间的氢键，所以HF的沸点比HI还高，但HCl、HBr、HI的沸点依次升高，D不正确；故选B。2．C【详解】A．干冰熔化时只破坏了分子间作用力，未破坏共价键，A错误；B．液态HI受热分解过程中会生成氢气和碘单质，破坏了分子间作用力和共价键，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．NaHSO4溶于水电离成钠离子、氢离子、硫酸根离子，故不仅离子键被破坏，有共价键也有被破坏，D错误；故选C。3．D【详解】A．阴离子为，阴、阳离子个数比为1：2，A错误；B．气体在时液化，分子无变化，分子间的间隔变小，共价键未被破坏，B错误；C．中和之间通过静电作用（包括静电引力和静电斥力）结合在一起，C错误；D．该反应同时有离子键（和之间）、极性共价键（的S与O之间）、非极性共价键（的两个O之间）的断裂，D正确；故选D。4．B【详解】A．H2O分子中只存在H-O共价键，此共价键为极性键，不含有非极性键，A不正确；B．NCl3分子中，N原子与每个Cl各形成1对共用电子，从而使每个原子最外层都达到8电子相对稳定结构，电子式：，B正确；C．HClO分子中，O原子分别与H、Cl原子形成共价键，Cl与H原子间不形成共价键，结构式：H-O-Cl，C不正确；D．Cl-的核电荷数为17，核外电子数为18，结构示意图：，D不正确；故选B。5．D【详解】①NH4Cl中既含有离子键又含有共价键，符合题意；②H2O2分子中只含有共价键，不符合题意；③HI分子中只含有共价键，不符合题意；④MgCl2中只含有离子键，不符合题意；⑤NaF中只含有离子键，不符合题意；⑥KOH中既含有离子键又含有共价键，符合题意。则既含有离子键又含有共价键的是①⑥，选D。6．B【详解】A．将通入水中，氯气部分和水反应生成盐酸和次氯酸，根据氯元素守恒可知，则溶液中、、的数目之和小于，A错误；B．常温常压下，含10mol中子，为，则所含的中子数为9，B正确；C．NH3分子中只含有N-H键，为极性共价键，氨气分子中不存在非极性键，C错误；D．没有标况，不确定混合气体的物质的量，不能计算氧原子的物质的量，D错误；故选B。7．C【分析】W在前20号元素中，原子半径最大，则其为K元素；W+与X2-具有相同的电子层结构，则X为S元素；Y原子最外层电子数是内层电子数的2倍，则电子排布为2、4，其为C元素；Z是地壳中含量最多的元素，则其为O元素。从而得出W、X、Y、Z分别为K、S、C、O。【详解】A．W、X、Y、Z分别为K、S、C、O，它们的原子序数大小顺序：K＞S＞O＞C，A正确；B．X、Z分别为S、O，非金属性S＜O，则其简单气态氢化物的稳定性：H2S＜H2O，B正确；C．Y与Z组成的三原子分子为CO2，电子式为，C错误；D．W所在的主族为第ⅠA族，从上到下离子的带电荷相同，离子半径依次增大，则微粒间的作用力依次减弱，金属单质的熔沸点逐渐降低，D正确；故选C。8．D【分析】X、Y、Z、R是短周期主族元素，X原子最外层电子数是次外层的两倍，最外层电子数不超过8个，则其K层为次外层，则X是C元素；Y元素在地壳中的含量最多，则Y是O元素；Z元素的金属性最强，则Z是Na元素；R原子的核外电子数是X原子与Z原子的核外电子数之和，则R的核外电子数是17，所以R是Cl元素。【详解】A．X是C元素，Y是O元素，含有碳氧元素的化合物有一氧化碳和二氧化碳，A正确；B．原子的电子层数越多，其原子半径越大，同一周期中，元素的原子半径随着原子序数的增大而减小，C、O元素位于第二周期，Na、Cl元素位于第三周期，且O元素的原子序数大于C、Cl的原子序数大于Na，所以原子半径大小顺序是rz>rR>rx>ry，B正确；C．X、Z分别与R形成的化合物分别是CCl4、NaCl，四氯化碳中只含共价键，氯化钠中只含离子键，C正确；D．Y、Z、R分别是O、Na、Cl元素，含有三种元素的化合物有NaClO、NaClO2、NaClO3、NaClO4等，D错误；答案选D。9．D【分析】麻醉剂M的分子结构式如图所示，其组成元素均为短周期元素。X、Y、Z、W和E的原子序数依次增大；只有Y、Z、W在同一周期，则X为H，Y有四个价键，Z有两个价键，W有一个价键，则Y为C，Z为O，W为F，E为Cl。【详解】A．同周期从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：Y＞Z＞W，故A正确；B．同周期从左到右非金属性逐渐增强，非金属性：W＞Z＞Y，故B正确；C．H2O、HF存在分子间氢键，水分子间氢键比HF分子间氢键多，因此最简单氢化物的沸点：Z＞W＞Y，故C正确；D．M分子中氢原子不满足8电子稳定结构，故D错误；综上所述，答案为D。10．B【分析】据反应可知：Li2NH中N的化合价为﹣3价，H为+1价，LiNH2中N的化合价为﹣3价，H为+1价，LiH中H的化合价为﹣1价，反应中H2中一半氢元素化合价升高得到LiNH2、一半氢元素化合价降低得到LiH，氢气是氧化剂又是还原剂；【详解】A．由分析可知，中的化合价是，A正确；B．结合分析可知，参与反应得到1mol还原产物LiH、1mol氧化产物LiNH2，则还原产物比氧化产物少，B错误；C．由分析可知，该反应中既是氧化剂又是还原剂，C正确；D．锂为活泼金属，和都属于离子化合物，D正确；故选B。11．(1)④②③(2)②⑥⑦(3)(4)【详解】（1）①I2升华破坏的是分子间作用力，与分子内的化学键无关；②烧碱熔化断裂离子键变为自由移动的Na+、OH-，与共价键无关；③NaCl是离子化合物，其溶于水时，断裂离子键变为自由移动的Na+、Cl-，没有断裂共价键；④HCl溶于水时，在水分子作用下断裂共价键，变为自由移动的H+、Cl-，没有断裂离子键；⑤O2溶于水时，破坏的是分子间作用力，与分子内的化学键无关；⑥NH4HCO3受热分解变为NH3、H2O、CO2，断裂的是离子键、共价键。因此其中仅发生共价键破坏的是④；仅发生离子键破坏的是②③；（2）①在HCl分子中仅存在极性共价键；②在N2分子中仅存在非极性共价键；③中NH3分子中仅存在极性共价键；④Na2O2是离子化合物，在Na2O2中存在离子键和非极性共价键；⑤H2O2是共价化合物，在该物质分子中含有极性共价键、非极性共价键；⑥NH4Cl是离子化合物，其中含有离子键和极性共价键；⑦NaOH是离子化合物，其中含有离子键和极性共价键；⑧Ar是由分子构成的物质，物质分子是单原子分子，不存在化学键；⑨CO2是共价化合物，在该物质分子中只含有极性共价键；⑩N2H4是由分子构成的物质，在物质分子中含有极性共价键和非极性共价键；综上所述可知：其中只存在非极性键的分子是②N2；既存在离子键又存在极性键的是⑥NH4Cl、⑦NaOH；（3）Na2O2是离子化合物，在Na2O2中，2个Na+与之间以离子键结合，在阴离子中，2个O原子之间以共价单键结合，故Na2O2的电子式为：；②HClO是共价化合物，在HClO分子中，O原子与H、Cl原子分别形成1对共用电子对，使分子中的原子达到最外层2个或8个电子的稳定结构，故HClO的电子式为：；（4）Na2S是离子化合物，2个Na原子失去最外层的1个电子变为Na+，S原子获得2个电子，使原子最外层达到8个电子的稳定结构而变为S2-，S2-与2个Na+之间以离子键结合，故用电子式表示Na2S的形成过程为：；在H2O分子中，H原子核外只有1个电子，O原子最外层有6个电子，2个H原子的2个电子与1个O原子形成2对共用电子对，使物质分子中各个原子都达到最外层2个或8个电子的稳定结构，故用电子式表示H2O的形成过程为：。12．(1)(2)第三周期第IIIA族(3)离子键、(非极性)共价键(4)O2-＞Na+＞Al3+(5)b(6)Al(OH)3＋NaOH＝Na[Al(OH)4](7)1：1【分析】X、Y、Z、W、R、Q为原子序数依次增大的六种短周期主族元素。X是原子半径最小的元素，X为H元素；Y原子最外层电子数是核外电子层数的3倍，由于最外层电子数不超过8，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则Y为O元素；Z是短周期中金属性最强的元素，则Z为Na元素；W是地壳中含量最多的金属元素，则W为Al元素；R的最高正价与最低负价代数和为4，R的最高正价为+6，则R为S元素，Q的原子序数最大，可知Q为Cl元素，以此来解答，由上述分析可知，X为H元素、Y为O元素、Z为Na元素、W为Al元素、R为S元素、Q为Cl元素；【详解】（1）用电子式表示Na2S的形成过程为；（2）W是Al元素，在周期表中的位置是第三周期第ⅢA族；（3）X、Y、Z形成化合物为NaOH，其电子式为，X2Y2为H2O2，结构式为H-O-O-H，Z2Y2为Na2O2，含有的化学键类型为离子键、(非极性)共价键；（4）具有相同电子排布的离子，核电荷数越大离子半径小，则Y、Z、W三种元素对应的简单离子半径由大到小的顺序是O2-＞Na+＞Al3+；（5）a．元素的非金属