2024新教材高中化学第四章第三节第二课时共价键教案新人教版必修第一册

PAGE10-其次课时共价键[明确学习目标]1.知道共价键和共价化合物的概念。2.能用电子式表示简洁的共价化合物及形成过程。3.了解化学键的定义，并从化学键角度理解化学反应的实质。学生自主学习共价键和共价化合物1．共价键(1)概念：原子间通过eq\o(□,\s\up4(01))共用电子对所形成的相互作用。(2)成键三要素①成键微粒：eq\o(□,\s\up4(02))原子；②成键本质：eq\o(□,\s\up4(03))共用电子对；③成键元素：一般是同种或不同种eq\o(□,\s\up4(04))非金属元素。(3)共价键的类型2．共价化合物共价键形成的分子及其结构的表示式1．结构式形成共价键的每一对共用电子用一根短线“—”表示并且略去未成键电子的式子。如Cl2：eq\o(□,\s\up4(01))Cl—Cl。2．几种常见物质的电子式、结构式及结构模型续表化学键与化学反应的实质1．概念：eq\o(□,\s\up4(01))相邻的原子间的剧烈的相互作用叫做化学键。2．分类3．化学反应的实质eq\o(□,\s\up4(06))旧化学键的断裂和eq\o(□,\s\up4(07))新化学键的形成。1．在共价化合物中肯定存在共价键，能否存在离子键？提示：不能，在共价化合物中肯定不存在离子键，如HF、H2O分子中只有共价键。假如含有离子键，那么就属于离子化合物。2．在离子化合物中肯定含有离子键，是否可以存在共价键？提示：可以存在共价键，如NaOH、NH4Cl等离子化合物中既有离子键又有共价键。3．全部物质中都存在化学键吗？提示：不肯定，稀有气体元素形成的分子是单原子分子，不含化学键，因此，不是全部物质中都存在化学键。课堂互动探究学问点一共价键与共价化合物1．共价键的存在2．离子化合物与共价化合物的比较与推断(1)比较(2)推断①依据构成物质粒子间的成键类型推断一般来说，活泼的金属原子和活泼的非金属原子间易形成离子键，同种或不同种非金属原子间形成共价键。②依据化合物的类型推断大多数碱性氧化物、强碱和绝大多数盐属于离子化合物；非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸、绝大多数有机化合物属于共价化合物。③依据化合物的性质推断熔融状态下能导电的化合物是离子化合物，不能导电的化合物为共价化合物。1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．NH4Cleq\o(=,\s\up17(△))NH3↑＋HCl↑B．NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3C．2NaOH＋Cl2=NaCl＋NaClO＋H2OD．2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2[批注点拨][解析]A、B两项反应中反应物和生成物中没有非极性共价键，不符合题意；C项，有非极性共价键(Cl—Cl键)的断裂，没有非极性共价键的形成。[答案]D[练1]下列叙述中正确的是()A．完全由金属和非金属元素形成的化合物肯定是离子化合物B．完全由非金属元素形成的化合物肯定是共价化合物C．离子化合物中只含有离子键D．共价化合物中只含有共价键答案D解析完全由金属元素和非金属元素形成的化合物不肯定是离子化合物，如氯化铝(AlCl3)就属于共价化合物，A选项错误；氯化铵(NH4Cl)完全由非金属元素组成，但属于离子化合物，B选项错误；C选项，如NaOH中的OH－内存在着共价键，错误；只以共价键形成的化合物叫做共价化合物，D选项正确。[练2]下列化学反应过程中，同时有离子键、共价键的断裂和形成的是()A．N2＋3H2eq\o(,\s\up17(高温、高压),\s\do15(催化剂))2NH3B．2NaCleq\o(=,\s\up17(通电))2Na＋Cl2↑C．2NaHCO3eq\o(=,\s\up17(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2OD．2NaOH＋MgCl2=Mg(OH)2↓＋2NaCl答案C解析A项，反应物断裂的是N2中的N≡N键和H2中的H—H键，生成的是NH3中的N—H键，都属于共价键，错误；B项，反应物为离子化合物，不存在共价键，错误；C项，反应物在反应中有离子键的断裂(Na＋与HCOeq\o\al(－,3))，又有共价键的断裂(HCOeq\o\al(－,3)中的共价键)，生成物中有离子键的形成(Na＋与COeq\o\al(2－,3))，又有共价键的形成(H2O、CO2)，正确；D项，没有共价键的断裂和形成，错误。方法规律(1)离子化合物中肯定含有离子键，共价化合物肯定不含离子键。(2)离子化合物中可能含有极性共价键(如NaOH)，也可能存在非极性共价键(如Na2O2)。(3)只含共价键的物质不肯定是共价化合物，可能是非金属单质。(4)非极性键也可以存在于化合物中(如H2O2)。学问点二含共价键物质的电子式及结构式电子式书写常见的“八大错误”(1)漏写孤电子对。如将N2的电子式误写成N⋮⋮N，正确的应为eq\o\al(·,·)N⋮⋮Neq\o\al(·,·)。(2)混淆电子式与化学式的书写，如将Na2S的电子式误写成Naeq\o\al(＋,2)[eq\o\al(·,·)eq\o(S,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]2－。(3)共用电子对数目不清，如将CO2的电子式误写成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(·,·)，正确的应为。(4)错误运用括号，如将H2O的电子式误写成H＋[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]2－H＋，正确的应为Heq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)H。(5)原子结构依次写错，如将HClO的电子式误写成Heq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)，正确的应为Heq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)。(6)误将电荷数及电性标成化合价，如将Na2O的电子式误写成Na＋[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]－2Na＋，正确的应为Na＋[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]2－Na＋。(7)最外层电子数超过8个，如将Na2O2的电子式误写成Na＋[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))·eq\o\al(·,·)·eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]2－Na＋，正确的应为Na＋[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]2－Na＋。(8)困难阳离子与简洁阳离子混淆不清，如将NHeq\o\al(＋,4)的电子式干脆写为NHeq\o\al(＋,4)，正确的应为。2下列化学用语书写正确的是()A．NH4Cl的电子式[Heq\o\al(·,·)Neq\o(··,\s\up6(H)),eq\o(··,\s\do4(H))eq\o\al(·,·)H]＋Cl－B．氮气的结构式eq\o\al(·,·)N≡Neq\o\al(·,·)C．氯化氢分子的形成过程可用电子式表示：Heq\a\vs4\al\co1(×)＋eq\a\vs4\al\co1(·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)→H＋[eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]－D．重水的化学式为eq\o\al(2,1)H2O(或D2O)[批注点拨][解析]Cl－没有表示出最外层电子，故A错误；结构式应省略未成键电子，故B错误；HCl属于共价化合物，故C错误；氘的中子数为1，质量数为2，故D正确。[答案]D[练3]下列电子式的表述正确的是()A．HClO的电子式为Heq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)B．SCl2的电子式为eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(S,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))C．用电子式表示HCl的形成过程为H×＋eq\a\vs4\al\co1(·)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)→H＋[eq\o\al(·,×)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]－D．已知OH－每个原子都达到稳定结构，则其电子式为[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)H]－答案D解析A项，HClO是共价化合物，Cl原子的最外层有7个电子，O原子的最外层有6个电子，要达到稳定结构，Cl需形成1个共价键，O需形成2个共价键，故HClO的电子式为Heq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)；B项，S原子的最外层有6个电子，Cl原子的最外层有7个电子，它们之间形成2个共价键从而达到8电子稳定结构，故其电子式为eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(S,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)；C项，HCl为共价化合物，其正确的电子式为Heq\o\al(·,×)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)。[练4]下面是中学化学试验中常常进行的操作，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________；既发生了离子键断裂，又发生共价键断裂的是________。答案①⑤②③④⑥解析①中只破坏分子间作用力，化学键没有被破坏；②中只破坏离子键；③只破坏离子键；④破坏了共价键；⑤没有化学键的断裂；⑥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。方法规律(1)化学改变中肯定有化学键的断裂与形成，但化学键被破坏的改变，不肯定是化学改变，如NaCl、金刚石的受热熔化、NaCl溶于水等，只有旧化学键的断裂而没有新化学键的生成，故不是化学改变。(2)用电子式表示共价化合物形成过程的要点用电子式表示共价化合物分子的形成过程时，中间用“→”连接，右边相同原子不能合并。不用弧线箭头表示电子转移状况，所得物质的电子式不标所带电荷状况。如：用电子式表示HCl的形成过程Heq\a\vs4\al\co1(×)＋eq\a\vs4\al\co1(·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)→Heq\o\al(·,×)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)。本章归纳总结1.原子间通过共用电子对形成的相互作用称为共价键，共价键又分为极性共价键和非极性共价键。2．以共用电子对形成分子的化合物称为共价化合物。常见的共价化合物包括非金属氢化物、非金属氧化物、全部的酸等。3．化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。学习效果检测1．下列有关化学键的叙述中正确的是()A．化学键只存在于分子之间B．化学键只存在于离子之间C．化学键是相邻原子或离子之间剧烈的相互作用D．化学键是相邻分子之间剧烈的相互作用答案C解析化学键不仅存在于原子之间，还存在于离子之间，而分子之间的作用力不是化学键。2．H2O2中不存在的化学键类型是()A．极性键 B．非极性键C．离子键 D．共价键答案C解析形成离子键时，成键微粒中要么含有金属离子，要么含有NHeq\o\al(＋,4)，故H2O2中不存在离子键。H2O2的电子式为Heq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)H，氧原子之间形成的是非极性键，氢原子与氧原子之间形成的是极性键，C错误。3．氢元素与其他元素形成的二元化合物称为氢化物，下面关于氢化物的叙述正确的是()A．一个H2O分子所含的电子数为8B．NH3的结构式为C．HCl的电子式为H[eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]－D．热稳定性：HCl>HF答案B解析一个H2O分子中含有10个电子，A选项错误；HCl为共价化合物，其电子式为Heq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)，C选项错误；非金属性越强其氢化物越稳定，故稳定性HF>HCl，D选项错误。4．能证明氯化氢是共价化合物的现象是()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，故H原子和Cl原子之间的相互作用是共价键，因此HCl为共价化合物。5．下列数字代表各元素的原子序数，则各组中相应的元素能形成XY2型共价化合物的是()A．3和8 B．1和16C．12和17 D．6和16答案D解析题干要求有两点：一是形成XY2型；二是形成的是共价化合物。A、B、C、D分别可形成Li2O(X2Y型离子化合物)、H2S(X2Y型共价化合物)、MgCl2(XY2型离子化合物)、CS2(XY2型共价化合物)。6．下列改变过程中，无化学键断裂或生成的是()A．石墨转化为金刚石 B．KCl晶体溶于水C．蔗糖熔化 D．H2SO4溶于水答案C解析石墨转化为金刚石是化学改变，化学改变肯定有化学键断裂和生成；KCl是离子化合物，晶体溶于水时离子键破坏；蔗糖熔化时破坏的是分子间作用力；H2SO4是共价化合物，且是电解质，溶于水时破坏