2025年高中化学新教材同步 必修第一册 第4章　第3节　第1课时　离子键和共价键

第三节化学键第1课时离子键和共价键[核心素养发展目标]1.以典型物质为例认识离子键和共价键的形成,了解离子键和共价键的概念。2.会判断离子化合物和共价化合物,熟知分子结构的不同表示方法。3.会用电子式表示常见离子化合物、共价化合物的形成过程,促进宏观辨识与微观探析化学核心素养的发展。一、离子键与共价键1.离子键(1)离子键的形成思考1从原子结构的角度分析钠原子和氯原子是怎样形成氯化钠的,用示意图的方式表示出来。提示(2)离子键的概念和实质阅读课本,认识离子键,思考下列问题。思考2氯化钠中Na+和Cl-为什么可以结合在一起?它们之间存在哪些作用力?提示Na+和Cl-通过静电作用结合在一起;静电作用包括静电引力和静电斥力。思考3哪些元素间容易形成离子键?指出这些元素在元素周期表的位置?提示活泼金属与活泼非金属;活泼金属:第ⅠA族(Na、K),第ⅡA族(Ca、Mg);活泼非金属:第ⅥA族(O、S),第ⅦA族(F、Cl)。2.共价键(1)微观探析,认识共价键的形成①氯气的形成过程:两个氯原子各提供一个电子→两个氯原子间形成共用电子对→两个氯原子达到8电子稳定结构→形成稳定的氯气分子②HCl的形成过程:氢原子和氯原子各提供一个电子,氢原子和氯原子间形成共用电子对,都达到稳定结构。思考4分析Cl2和HCl共价键的不同之处。提示Cl2:由同种原子形成共价键,共用电子对不偏移,成键原子不显电性;HCl:由不同种原子形成共价键,共用电子对偏向Cl一方,Cl一方显负电性,H一方显正电性。(2)共价键的概念和实质定义:原子间通过共用电子对所形成的相互作用。思考5金属元素与非金属元素之间一定能形成离子键吗?提示不一定。如AlCl3中Al原子与Cl原子之间形成的是共价键,不是离子键。1.判断正误(1)阴、阳离子之间的静电吸引形成离子键 ()(2)共价键与离子键的成键微粒是一样的 ()(3)非金属元素只能形成共价键 ()答案(1)×(2)×(3)×2.下列元素最易形成共价键的是 ()A.Na B.Mg C.Al D.Si答案D3.下列哪一组元素的原子间容易形成离子键 ()元素abcdefgM层电子数1234567A.a和c B.a和fC.d和g D.c和g答案B解析由原子a~g的M层电子数可知,M层即为原子的最外层,元素a~g均为第三周期元素,a为活泼的金属元素,f为活泼的非金属元素,所以a与f容易形成离子键。二、离子化合物和共价化合物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物质类别强碱:如NaOH、KOH等;大多数盐:如NaCl、K2SO4、NH4Cl等;活泼金属的氧化物:如Na2O、CaO等非金属氢化物:如NH3、H2S、H2O等;非金属氧化物:如CO、CO2、SO2等;酸:如H2SO4、HNO3等;大多数有机化合物:如CH4、CH3CH2OH等思考1下列物质属于离子化合物的是(填序号,下同),属于共价化合物的是。

①KBr②HCl③C2H5OH④NaOH⑤KNO3⑥HNO3答案①④⑤②③⑥思考2含共价键的物质一定是共价化合物吗?提示不一定。如非金属单质(O2、Cl2、N2等)中含共价键,但不属于化合物;某些离子化合物(如NaOH、Na2SO4、NH4Cl等)中既含离子键,也含共价键。1.判断正误(1)金属元素与非金属元素形成的化合物一定为离子化合物 ()(2)所有氧化物均为离子化合物 ()(3)第ⅠA族元素与第ⅦA族元素形成的化合物一定是离子化合物 ()(4)离子化合物中一定含有阴离子和阳离子,所以离子化合物一定能导电 ()(5)只含共价键的化合物一定是共价化合物 ()(6)共价化合物中可能含有离子键,离子化合物中也可能含有共价键 ()(7)稀有气体分子中一定存在共价键 ()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×2.(2024·北京高一开学考试)有下列物质:①O2、②NH3、③Na2SO4、④H2、⑤CO、⑥NaOH、⑦Na2O2、⑧KBr,用序号填空:(1)只含有极性键的是;

(2)只含有非极性键的是;

(3)既有离子键、又有非极性键的是;

(4)既有离子键、又有极性键的是;

(5)属于共价化合物的是。

答案(1)②⑤(2)①④(3)⑦(4)③⑥(5)②⑤解析①O2、④H2中只含非极性共价键;②NH3、⑤CO中只含极性共价键;③Na2SO4、⑥NaOH含离子键和极性键;⑦Na2O2中含非极性键和离子键;⑧KBr中只含离子键。三、电子式1.电子式(1)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。(2)常见粒子的电子式粒子电子式(举例)原子离子阳离子阴离子化合物(3)共价分子的电子式与结构式①结构式:在化学上常用一根短线“—”表示1对共用电子,这种图示叫做结构式。②常见分子的电子式和结构式分子H2N2H2OCO2CH4电子式H···NH×H×结构式H—HN≡NOCO③分子具有一定的空间结构,如CO2是直线形,H2O呈V形,CH4呈正四面体形,NH3呈三角锥形。2.用电子式表示下列物质的形成过程。。HCl:H·+·Cl‥‥·Cl2:··Cl‥‥·+(1)O(2)Al3+:[··Al‥‥·(3)Na2O:Na2[×·O‥‥×(4)NH4+:H··N‥(5)HCl:H+[··Cl‥‥·(6)N2和CO2的电子式分别为和··O‥‥(7)KCl的形成过程: ()(8)Mg3N2的形成过程:3Mg×+2·N·‥·Mg32+[(9)NH4+的结构式可表示为[]+ (答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×(9)√书写电子式的注意事项(1)一个“·”或“×”代表一个电子,原子的电子式中“·”(或“×”)的个数即表示原子的最外层电子数。(2)“[]”在所有的阴离子、复杂的阳离子中出现。(3)在化合物中,如果有多个阴、阳离子,阴、阳离子必须是间隔的,即不能将两个阴离子或两个阳离子写在一起,如CaCl2要写成[··Cl····×·]-Ca2+[×·Cl······]-,不能写成(4)用电子式表示化合物形成过程时,由于不是化学方程式,不能用“”,应用“”。“”前是原子的电子式,“”后是化合物的电子式。1.化学用语是学习化学的基础工具,下列有关微粒的描述正确的是 ()A.CCl4的电子式:ClB.HClO分子的结构式:H—Cl—OC.由NH3的电子式H··N····H·D.用电子式表示MgCl2的形成过程:答案D解析共价化合物的电子式应把组成化合物的各个原子的最外层电子数均表示出来,CCl4的电子式为,故A错误;HClO的结构式为,故B错误,1个NH3分子中的电子数应为N和H电子总和,共10个电子,故C错误。2.(2024·北京高一开学考试)下列分子中,所有原子均满足最外层8电子稳定结构的是 ()A.二硫化碳(CS2) B.二氯化铍(BeCl2)C.二氟化氙(XeF2) D.五氯化磷(PCl5)答案A3.(2024·北京高一开学考试)用电子式表示下列物质的形成过程。(1)Na2S:。

(2)N2:。

(3)H2O:。

答案(1)(2)·N‥··+·N‥··(3)H×+·O‥‥·+×HH1.(2024·安徽阜阳高一期末)下列化学用语错误的是 ()A.中子数为18的氯原子:17B.氯离子的结构示意图:C.溴化氢的形成过程:D.CO2的结构式:OCO答案C解析HBr是共价化合物,故用电子式表示溴化氢的形成过程为H·+·Br‥‥··H·2.下列物质中属于离子化合物的是 ()A.Cl2B.HClC.NaClD.N2答案C解析Cl2和N2为单质,不属于化合物,HCl中不含离子键,不属于离子化合物,故选C。3.表中物质与其所含键的类型、所属化合物类型完全正确的一组是 ()选项ABCD物质CaCl2H2ONa2O2NaOH键的类型离子键、共价键共价键离子键离子键、共价键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CaCl2中不含共价键,A错误;H2O中只含有共价键,属于共价化合物,B正确;Na2O2中存在钠离子与过氧根离子之间的离子键和两个氧原子之间的共价键,属于离子化合物,C错误;NaOH属于离子化合物,存在钠离子和氢氧根离子之间的离子键、氢原子和氧原子之间的共价键,D错误。4.(2024·兰州高一期末)按要求完成下列填空。下列物质:①N2②H2S③NaOH④Na2O2⑤CO2⑥NH4Cl⑦H2SO4⑧NaHSO4(1)含有共价键的离子化合物的是(填序号,下同)。

(2)属于共价化合物的是。

(3)只含有非极性键的物质是。

(4)写出①的结构式:,写出⑥的电子式:。

答案(1)③④⑥⑧(2)②⑤⑦(3)①(4)N≡N[H··N‥‥课时对点练[分值:100分](选择题1~7题,每小题5分,8~11题,每小题7分,共63分)题组一离子键、共价键的概念及理解1.下列说法不正确的是 ()①阳离子都是由一个金属原子失去电子而形成的②阳离子核外电子排布一定与稀有气体元素原子相同③元素周期表中第ⅠA族元素间不可能形成离子键④在化合物Na2O中,两个钠离子之间也存在离子键A.①④ B.②④C.①②③ D.①②③④答案D解析阳离子不一定都是由一个金属原子失去电子而形成的,还有非金属元素构成的阳离子,如氢离子,故①错误;氢离子是阳离子,核外电子数为0,则阳离子核外电子排布不一定与稀有气体元素原子相同,故②错误;Na与H之间可以形成离子键,故③错误;Na2O是离子化合物,钠离子与氧离子之间形成离子键,两个钠离子之间不存在离子键,故④错误。2.下列性质中可以证明某化合物内一定存在离子键的是 ()A.可溶于水B.具有较高的熔点C.水溶液能导电D.熔融状态能导电答案D解析构成物质的粒子有原子、分子和离子,若化合物在熔融状态下能导电,说明该化合物中存在离子,即存在离子键。题组二离子化合物、共价化合物的理解及判断3.下列关于共价键与共价化合物的叙述正确的是 ()①含金属元素的化合物一定不是共价化合物②共价化合物中一定只含有共价键③共价化合物中一定不含离子键④含有共价键的化合物一定是共价化合物⑤离子化合物中可能含有共价键A.②③⑤ B.②③④⑤C.②③④ D.①②③⑤答案A解析含金属元素的化合物可能是共价化合物,如氯化铝,①错误;共价化合物中只含有共价键,一定不含离子键,②③正确;离子化合物中可能含有共价键,如氢氧化钠含有离子键和共价键,⑤正确。4.1个M原子失去2个电子转移到2个Y原子中去,形成离子化合物Z。下列说法正确的是 ()A.Z可表示为MY2B.Z可表示为M2YC.Z的电子式可表示为M2+[︰Y‥‥D.M形成+1价阳离子答案A解析1个M原子失去2个电子转移到2个Y原子中去,故离子化合物Z可表示为MY2,A正确、B错误;Z的电子式不应把2个Y-合并,C错误;M形成+2价阳离子,D错误。5.(2024·北京高一开学考试)下列关于H2O2的叙述不正确的是 ()A.H2O2是共价化合物B.同时含有离子键和非极性共价键C.同时含有极性键和非极性键D.1molH2O2完全分解,转移1mol电子答案B解析H2O2是共价化合物,分子中H—O为极性键,O—O为非极性键,没有离子键;H2O2分解时,其中-1价的氧发生歧化反应生成水和氧气,则1molH2O2完全分解,转移1mol电子。题组三物质结构的表示方法6.下列物质结构与对应的用语表达正确的是 ()A.甲烷的结构式B.氨气的电子式C.氯化钠的电子式D.氮气分子的结构式CH4N··NaN≡N答案D解析甲烷的结构式为,故A错误;氨气的电子式为H··N··H··H··,故B错误;氯化钠的电子式为Na7.下列关于电子式的表述正确的是 ()A.NaClO的电子式为NaB.SCl2的电子式为C.用电子式表示CaF2的形成过程为D.已知SCN-每个原子都达到8电子结构,则其电子式为[··S····答案D解析硫原子最外层有6个电子,氯原子最外层有7个电子,硫原子应分别与2个氯原子形成1对共用电子对,从而达到8电子稳定结构,故其正确的电子式应为··Cl··8.(2024·杭州高一期末)下列说法正确的有 ()①离子键的本质是静电作用②活泼金属与活泼非金属化合时能形成离子键③任何共价键中,成键原子成键后均满足8e-稳定结构④验证化合物是否为离子化合物的实验方法是可以看其熔融状态下能否导电⑤只由非金属元素形成的化合物不可能含有离子键A.1个 B.2个 C.3个 D.4个答案C解析⑤只由非金属元素形成的化合物可能含有离子键,例如NH4Cl,错误;正确的是①②④。9.下列分子中所有原子都满足最外层为8电子稳定结构的是 ()A.BF3 B.H2OC.SiCl4 D.PH3答案C解析BF3中硼原子的最外层为6个电子,A错误;H2O、PH3中H原子的最外层为2个电子,B、D错误;SiCl4中Si原子与4个Cl原子形成4对共用电子对,Si、Cl原子都达到8个电子稳定结构,C正确。10.氢化钠(NaH)是一种白色的离子化合物,其中钠元素化合价是+1价,氢化钠与水反应生成H2和NaOH。下列叙述不正确的是 ()A.NaH的电子式为Na+[··B.H-的电子层排布与氦原子的电子层排布相同C.微粒半径:H-<Li+D.NaH与H2O反应时,水做氧化剂答案C解析氢化钠(NaH)是一种白色的离子化合物,NaH的电子式为Na+[··H]-,A正确;NaH中氢元素的化合价为-1价,其离子的电子层排布与氦原子的电子层排布相同,B正确;Li+和H-的电子层排布相同,但是Li+的核电荷数比H-大,所以微粒半径:H->Li+,C不正确;NaH与H2O反应生成H2和NaOH,在这个反应中只有氢元素的化合价发生了变化,NaH中H的化合价升高,做还原剂,被氧化,水中H的化合价降低被还原,做氧化剂11.A、B、C、D、E均为短周期元素,A、B、C位于同一周期相邻位置,它们分别与D形成的分子中都有10个电子,且A和C的原子序数之比为3∶4,E的原子半径是短周期元素中原子半径最大的。下列叙述正确的是 ()A.E和C只能形成E2C一种化合物B.由B、D组成的物质是电解质C.A和C能形成共价化合物D.由A、B、C、D四种元素形成的化合物一定不属于离子化合物答案C解析E的原子半径是短周期元素中原子半径最大的,则E为Na元素;A、B、C位于同一周期相邻位置,它们分别与D形成的分子中都有10个电子,且A和C的原子序数之比为3∶4,则A、B、C位于第二周期,A的原子序数为6,是C元素,C的原子序数为8,为O元素;B的原子序数只能为7,是N元素;D能够与C、N、O形成10电子的分子,则D为H元素。12.(14分)有A、B、C、D四种短周期元素,它们的原子序数由A到D依次增大,已知A和B原子有相同的电子层数,且A的L层电子数是K层电子数的两倍,C在空气中燃烧时呈现黄色火焰,C的单质在高温下与B的单质充分反应,可以得到与D单质颜色相同的淡黄色固态化合物,试根据以上叙述回答下列问题:(1)请写出元素A的名称:,B的简单离子结构示意图:;D的简单离子的电子式:。

(2)D元素位于周期表中第周期第族,C2B2的电子式:。

(3)用电子式表示化合物C2D的形成过程:

。

答案(1)碳[··S······]2-(2)三ⅥANa(3)13.(9分)为了清理路面积雪,人们常使用一种融雪剂,其主要成分的化学式为XY2,X、Y均为周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1molXY2含有54mol电子。(1)该融雪剂的化学式是,该物质中的化学键类型是,电子式是。

(2)元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,D与Y相邻。①D的离子结构示意图是。

②D与E能形成一种结构类似于CO2的三原子分子,且每个原子均达到8e-稳定结构,化学键类型为(填“离子键”“非极性共价键”或“极性共价键”)。

答案(1)CaCl2离子键[︰Cl‥‥︰]-Ca2+[︰Cl‥(2)①②极性共价键解析(1)融雪剂XY2中阳离子和阴离子的电子层结构相同且1molXY2含有54mo