4.3.2 共价键 分子间作用力(课件 教案 学案,三份打包)

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4.3.2 共价键 分子间作用力(课件 教案 学案,三份打包)

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基础课时28 共价键 分子间作用力
学习目标 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,了解极性键和非极性键的区别。2.掌握共价分子电子式和结构式的书写方法,知道共价分子存在一定的空间结构。3.了解化学键的含义,能从化学键角度理解化学反应的实质。
一、共价键与共价化合物
1.氯分子和氯化氢分子的形成过程
(1)氯(Cl2)分子的形成过程
用电子式表示形成过程为:。
(2)氯化氢(HCl)分子的形成过程
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。用电子式表示形成过程为:。
2.共价键
(1)定义:原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
(2)成键要素
①成键微粒:原子。
②成键元素:一般是同种的或不同种的非金属元素。
③成键本质:共用电子对的静电作用。
④成键结果:原子间通过共用电子对相结合,使各原子最外层电子趋于稳定结构,原子形成分子后,体系的总能量降低。
(3)共价键的类型
①含义
极性共价键(不同种元素)和非极性共价键(同种元素)。
②分析
3.共价化合物
4.判断离子化合物和共价化合物的三种方法
(1)根据化学键的类型来判断:凡含有离子键的化合物一定是离子化合物;只含有共价键的化合物是共价化合物。
(2)根据化合物的类型来判断:大多数碱性氧化物、强碱和大多数盐(特例:AlCl3为共价化合物)都属于离子化合物;非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸等都属于共价化合物。
(3)根据化合物的性质来判断:一般熔、沸点较低的化合物是共价化合物;熔融状态下能导电的化合物是离子化合物,如NaCl;熔融状态下不能导电的化合物是共价化合物,如AlCl3。
1.下列关于共价键的叙述正确的是(  )
A.共价键是成键原子间通过一对共用电子对而形成的化学键
B.共价键只存在不同种元素的非金属原子之间
C.共价键只存在同种元素的非金属原子之间
D.共价键是成键原子间通过共用电子对而形成的化学键
答案 D
解析 A项,由定义可知,共价键为原子之间通过共用电子对形成的化学键,不一定是一对;B项,共价键可以存在于相同元素的原子之间,如氢气,也可以存在于金属与非金属原子之间,如AlCl3;C项,共价键可以存在于不同种元素的非金属原子之间,如HCl分子;D项,根据定义知,共价键是成键原子间通过共用电子对而形成的化学键。
2.能证明氯化氢是共价化合物的是(  )
A.氯化氢易溶于水
B.液态氯化氢不导电
C.氯化氢在水中完全电离
D.氯化氢比较稳定
答案 B
解析 A项,离子化合物、共价化合物均可能溶于水,不能利用溶解性判断;B项,液态氯化氢不导电,说明其构成微粒为分子,则以共价键结合,为共价化合物;C项,离子化合物、共价化合物均可能在水中完全电离,不能利用完全电离判断;D项,不能利用稳定性判断化合物的类型,如碳酸氢钠容易分解,碳酸钠不容易分解,但均为离子化合物。
3.下列物质中既含有离子键又含有非极性共价键的是(  )
A.Na2O2 B.CaCl2
C.NaOH D.NH3
答案 A
解析 Na2O2的电子式是,既含有离子键又含有非极性共价键,故A符合题意;CaCl2是离子化合物,电子式为,只含离子键,故B不符合题意;NaOH是离子化合物,电子式为,含离子键和极性共价键,故C不符合题意;NH3是共价化合物,只含极性共价键,故D不符合题意。
二、共价分子的结构表示法
1.结构式
形成共价键的每一对共用电子对用一根短线表示,并且略去未成键电子的式子。如,N2:N≡N、HCl:H—Cl、CO2:O===C===O、CH4:。
2.常见分子的电子式、结构式及结构模型
分子 电子式 结构式 分子结构模型 空间结构
H2 HH H—H 直线形
HCl H—Cl 直线形
CO2 O===C===O 直线形
H2O V形
CH4 正四面体形
3.两点提示
(1)电子式中各原子一般均达到8电子(H为2电子)稳定结构。复杂阴、阳离子用“[ ]”,在“[ ]”外标明离子所带的电荷数,如Na2O2中O的电子式为。
(2)结构式只能表示出分子的成键情况,不能表示分子的空间结构。
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:
B.HClO分子的结构式:H—Cl—O
C.由NH3的电子式知,NH3分子中共含8个电子
D.用电子式表示HCl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.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.F-的结构示意图
CH4
答案 D
解析 甲烷的结构式为,故A错误;氨气的电子式为,故B错误;氯化钠的电子式为,故C错误;氟离子核外10个电子,核内9个质子,最外层8个电子,离子结构示意图为,故D正确。
3.下列用电子式表示物质的形成过程,正确的是(  )
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。
三、微粒间的相互作用力
1.化学键
(1)概念:相邻的原子之间强烈的相互作用。
(2)分类
2.化学反应的实质
(1)表象:反应物中的原子重新组合为产物分子。
(2)本质:旧化学键的断裂和新化学键的形成。
(3)示例:解释H2和Cl2反应过程
3.物质中存在化学键的判断
(1)离子键只存在于离子化合物中。离子化合物中一定有离子键,可能含有共价键。简单离子组成的离子化合物中只有离子键,如MgO、NaCl等,复杂离子(原子团)组成的离子化合物中既有离子键,又有共价键,如(NH4)2SO4、NH4NO3、NaOH、Na2O2等。
(2)共价化合物中只有共价键,一定没有离子键。共价键可存在于单质分子(如H2、Cl2等)、共价化合物(如H2O2等)和部分离子化合物(如Na2SO4、NaOH等)中。
(3)在非金属单质中只有共价键,如Cl2、O2等。
(4)构成稀有气体的单质分子,由于原子已达到稳定结构,因此在这些单原子分子中不存在化学键。
4.分子间作用力
(1)范德华力
①概念:分子之间还存在一种把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力,最初叫范德华力。
②主要特征:广泛存在于分子之间,比化学键弱的多;一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力就越大,物质的熔沸点就越高。如:I2>Br2>Cl2>F2。
(2)氢键
①含义:如液态NH3、H2O和HF中,分子之间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用,叫氢键。
②主要特征:
a.氢键不是化学键,通常把氢键看作是一种特殊的分子间作用力。氢键比化学键弱,比范德华力强。
b.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低于液态时的密度。
1.下列关于化学键的说法中不正确的是(  )
A.化学键是一种作用力
B.化学键可以使离子相结合,也可以使原子相结合
C.化学反应过程中,反应物的化学键断裂,生成物的化学键形成
D.非极性键不是化学键
答案 D
解析 A项,化学键是相邻原子之间强烈的相互作用,所以化学键是一种作用力,正确;B项,形成化学键的微粒可能是阴阳离子或原子,所以化学键可以使离子相结合,也可以使原子相结合,正确;C项,化学反应的实质是有旧化学键的断裂和新化学键的形成,所以化学反应过程中,反应物分子内的化学键断裂,产物分子内的化学键形成,正确;D项,共价键分为极性键和非极性键,所以极性键是一种化学键,错误。
2.下列叙述正确的是(  )
A.共价化合物中一定含有共价键
B.氯气中含离子键
C.离子键、共价键、分子间作用力均属于化学键
D.所有物质一定含有化学键
答案 A
解析 共价化合物中各原子间以共价键相结合,故A正确;离子键只存在于离子化合物中,氯气是非金属单质,不含离子键,故B错误;分子间作用力不属于化学键,故C错误;稀有气体中没有化学键,故D错误。
3.关于氢键及范德华力,下列说法正确的是(  )
A.氢键比范德华力强,所以它属于化学键
B.分子间形成的氢键使物质的熔、沸点升高
C.沸点:HI>HBr>HCl>HF
D.H2O是一种稳定的化合物,这是由H2O之间形成氢键所致
答案 B
解析 氢键属于分子间作用力,不属于化学键,A错误;若分子间含有氢键,则固体熔化或液体汽化时除克服范德华力外,还需要破坏氢键,所以分子间形成的氢键会使物质的熔、沸点都升高,B正确;第ⅦA族元素的简单气态氢化物中,氟化氢分子间存在氢键,沸点较高,其他元素氢化物分子间只有范德华力,一般相对分子质量越大,范德华力越大,物质的熔、沸点越高,因此沸点:HF>HI>HBr>HCl,C错误;H2O的化学性质稳定是因为分子内的氢氧键比较稳定,与分子间形成氢键无关,D错误。
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(一)共价键及共价化合物
1.下列物质含有非极性共价键的是(  )
A.NaOH B.Cl2
C.H2S D.KCl
答案 B
解析 A项,NaOH中含有离子键和极性键,不符合题意;B项,Cl2只含有非极性键,符合题意;C项,H2S只含极性键,不符合题意;D项,KCl只含离子键,不符合题意。
2.下列各组物质中,都含有共价键,却又都不属于共价化合物的一组是(  )
A.Na2O2 Na2O B.KClO NaOH
C.Br2 HBr D.HF H2O
答案 B
解析 Na2O2、Na2O都属于离子化合物,但氧化钠只有离子键,A不符合题意;次氯酸钾和氢氧化钠均是离子化合物,均含有离子键和共价键,B符合题意;溴和溴化氢均只含有共价键,溴是单质,HBr是共价化合物,C不符合题意;HF和H2O均是只含有共价键的共价化合物,D不符合题意。
3.下列有关化学键的叙述正确的是(  )
A.离子化合物中一定含有离子键
B.单质分子中均存在化学键
C.由不同种非金属元素的原子形成的共价化合物一定只含极性键
D.只含共价键的物质一定是共价化合物
答案 A
解析 A项,由离子键形成的化合物是离子化合物;B项,稀有气体单质分子(如氖)不存在化学键;C项,由不同种非金属元素的原子形成的共价化合物如H2O2含极性键和非极性键;D项,只含共价键的物质还可以是非金属单质,如氧气、金刚石等。
4.在下列变化过程中,既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是(  )
A.将CO2通入水中 B.烧碱溶于水
C.将HCl通入水中 D.过氧化钠溶于水
答案 D
解析 既有离子键被破坏又有共价键被破坏,说明参与反应的物质中含有离子键和共价键。A项,二氧化碳溶于水,部分与水反应生成H2CO3,只有共价键被破坏和生成;B项,烧碱溶于水得到氢氧化钠溶液,氢氧化钠在水分子作用下电离出钠离子和氢氧根离子,只有离子键被破坏;C项,HCl通入水中得到盐酸,氯化氢在水分子作用下电离出氢离子和氯离子,只有共价键被破坏;D项,过氧化钠中含有离子键和共价键,与水反应生成氢氧化钠和氧气,既有离子键被破坏又有共价键被破坏。
(二)共价分子结构的表示法
5.下列关于电子式的相关描述正确的是(  )
A.CS2的电子式:
B.N2的电子式:N N
C.Na2O2的电子式:
D.用电子式表示H2S的形成过程:
答案 D
解析 二硫化碳是共价化合物,C原子最外层4个电子,S原子最外层6个电子,所以二硫化碳的电子式为,故A错误;氮气中N原子之间以三键结合,电子式为∶N N∶,故B错误;Na2O2是离子化合物,由Na+和O构成,O中O原子间共用一对电子,其电子式为,故C错误。
6.下列表示电子式的形成过程正确的是(  )
答案 D
解析 A项,电子式的形成过程应用原子的最外层电子表示,故应为;B项,应为;C项,Mg原子的电子式电子应分布在Mg原子两侧,F-电子式不能并列书写,故应写为,D项正确。
7.X射线衍射法可以测定某些分子的结构,下列分子结构模型中正确的是(  )
A B C D
HCl H2O CO2 CH4
直线形 直线形 直线形 平面正方形
答案 C
解析 A项,HCl由2个原子构成,为直线型分子,但是原子大小不同,错误;B项,水是V形分子,错误;C项,CO2是直线形分子,正确;D项,CH4的空间构型为正四面体,错误。
(三)微粒间的相互作用力
8.下列各组物质中,含有的化学键类型完全相同的是(  )
A.HI和NaI B.NaF和KOH
C.CO2和HCl D.F2和NaBr
答案 C
解析 NaI是离子化合物,存在的化学键是离子键,HI是共价化合物,只存在共价键,化学键类型不相同,故A错误;NaF和KOH均是离子化合物,存在离子键,KOH中还存在共价键,化学键类型不全相同,故B错误;CO2和HCl都是共价化合物,存在的化学键都是极性共价键,故C正确;F2是共价化合物,存在的化学键是共价键,NaBr是离子化合物,只存在离子键,化学键类型不同,故D错误。
9.在“固体氯→液氯→氯气→氯原子”的变化过程中,被破坏的作用力依次是(  )
A.范德华力、范德华力、范德华力
B.共价键、共价键、共价键
C.范德华力、共价键、共价键
D.范德华力、范德华力、共价键
答案 D
解析 固体氯→液氯→氯气属于物质的三态变化,属于物理变化,破坏了范德华力,氯气→氯原子破坏了共价键,所以在“固体氯→液氯→氯气→氯原子”的变化过程中,被破坏的作用力依次是范德华力、范德华力、共价键。
10.汽车的安全气囊内有叠氮化钠(NaN3)与硝酸铵(NH4NO3)等物质。当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时,这些物质会迅速发生反应,产生大量气体,充满气囊,从而保护驾乘人员安全。
(1)下列判断正确的是________(填字母)。
A.道路起雾与H2O分子中化学键断裂相关
B.NH4NO3中只含有极性共价键
C.NaN3受到猛烈撞击与NH4NO3发生反应时化学键一定断裂
D.NaN3、NH4NO3均属于离子化合物
(2)叠氮化钠是一种无色晶体,广泛用于汽车安全气囊及化工合成等。常见的两种制备方法:2NaNH2+N2O===NaN3+NaOH+NH3;3NaNH2+NaNO3===NaN3+3NaOH+NH3↑。
①写出NaNH2的电子式:________。
②NaOH固体中含有的化学键类型有________。
答案 (1) CD
(2)① ②离子键、极性共价键
解析 (1)道路起雾,空气中的水蒸气凝结为水分子,没有化学键的断裂,故A错误;NH4NO3中含有离子键和极性共价键,故B错误;NaN3受到猛烈撞击与NH4NO3发生化学反应,一定有化学键断裂和生成,故C正确;含离子键的一定为离子化合物,则NaN3、NH4NO3均属于离子化合物,故D正确。(2)①NaNH2是由Na+和NH构成的,其电子式为。②NaOH固体中含有钠离子和氢氧根离子形成的离子键,还有氧原子和氢原子形成的极性共价键。
B级 素养培优练
11.水煤气变换反应的过程如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.过程Ⅰ、Ⅱ中均有氧氢键断裂
B.该反应的化学方程式是CO+H2OCO2+H2
C.H2O和CO2分子中均含有共价键
D.该反应反应物中的化学键全部断裂形成原子,原子再重新结合生成生成物
答案 D
解析 A项,由图知,过程Ⅰ、Ⅱ中均有氧氢键断裂;B项,由图知,反应物为CO、H2O,生成物为CO2和H2,则反应的化学方程式是CO+H2OCO2+H2;C项, H2O分子中为氢氧键、CO2分子中为碳氧双键,均为共价键;D项,由图知,CO分子内的化学键没有断裂形成原子。
12.“84”消毒液(有效成分是NaClO)使用方便的消毒剂,可以有效杀灭病毒。工业上,制备“84”消毒液的原理为NaCl+H2ONaClO+H2↑。下列说法不正确的是(  )
A.NaClO的消毒原理是利用了其强氧化性
B.NaClO的电子式为
C.该反应每转移1 mol电子生成37.25 g的NaClO
D.上述反应过程中只有离子键、非极性共价键的断裂和形成
答案 D
解析 NaClO中Cl元素的化合价为+1价,具有强氧化性,可用于杀菌消毒,A正确;NaClO的电子式为,B正确;根据化学方程式可知,Cl的化合价从-1价升高为+1价,每转移2 mol电子生成74.5 g的NaClO,故该反应每转移1 mol电子生成37.25 g的NaClO,C正确;NaCl中钠离子和氯离子之间是离子键,水分子中含有极性共价键,NaClO中含有离子键和极性共价键,H2中存在非极性共价键,故上述反应过程中有离子键、极性共价键的断裂,有离子键、极性共价键、非极性共价键的形成,D错误。
13.化合物M(结构式如图所示)可用于口腔清洁。已知W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前20号主族元素,W与Z、X与Y分别同主族,Y、Z对应的简单离子核外电子排布相同。下列说法不正确的是(  )
A.简单离子的半径:Y>Z>W
B.简单氢化物的沸点:X>Y
C.化合物M中X的化合价均为-2
D.ZW可与H2O反应生成W的单质
答案 C
解析 已知W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前20号主族元素,由X可以形成2个共价键、Y形成6个共价键,X与Y同主族可知,X为O、Y为S;Y、Z对应的简单离子核外电子排布相同,Z可以形成带1个单位正电荷的阳离子,Z为第ⅠA族元素,为K;W与Z同主族,W为H。电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,简单离子的半径:Y>Z>W,A正确;水分子可以形成分子间氢键,导致水的沸点高于硫化氢,B正确;由图可知,化合物M中存在过氧根,故O的化合价存在-1价,C错误;KH为金属氢化物,可与水反应生成氢气,D正确。
14.下面是同学们熟悉的物质:
①O2 ②干冰 ③NaBr ④H2SO4 ⑤Na2CO3
⑥NH4Cl ⑦NaHSO4 ⑧Ne ⑨Na2O2
⑩NaOH
(1)这些物质中,只含有共价键的是________;只含有离子键的是________;既含有共价键又含有离子键的是______________;不存在化学键的是____________;电解质有________;非电解质有________(填编号)。
(2)NaHSO4在熔融状态下电离,破坏的化学键是________,写出其电离方程式_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)写出②与⑨发生反应的化学方程式:_________________________________
________________________________________________________________,
破坏的化学键是________。
(4)写出⑥的电子式:________;②与足量NaOH溶液反应的离子方程式是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(5)⑩的化合物类型是________化合物(填“共价”或“离子”),写出其电子式________。
答案 (1)①②④ ③ ⑤⑥⑦⑨⑩ ⑧ ③④⑤⑥⑦⑨⑩ ②
(2)离子键  NaHSO4(熔融)===Na++HSO
(3)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 离子键和共价键
(4)  CO2+2OH-===CO+H2O
(5)离子 
解析 (1)各物质的化学键所属类别①O2中O原子之间只存在非极性共价键,属于单质;②干冰为二氧化碳,原子之间只存在共价键,属于非电解质;③NaBr中钠离子和溴离子之间只存在离子键,属于离子化合物,属于电解质;④H2SO4中S原子和O原子、O原子和H原子之间存在极性共价键,属于共价化合物,属于电解质;⑤Na2CO3中钠离子和碳酸根离子之间存在离子键、C原子和O原子之间存在极性共价键,属于离子化合物,属于电解质;⑥NH4Cl中铵根离子和氯离子之间存在离子键、N原子和H原子之间存在极性共价键,属于离子化合物,属于电解质;⑦NaHSO4中钠离子和硫酸氢根离子之间存在离子键、S原子和O原子之间存在共价键,属于离子化合物,属于电解质;⑧Ne中不存在化学键,属于稀有气体;⑨Na2O2中钠离子和过氧根离子之间存在离子键、O原子之间存在非极性共价键,属于离子化合物,属于电解质;⑩NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键、O原子和H原子之间存在极性键,属于离子化合物,属于电解质;综上所述,只含有共价键的是①②④;只含有离子键的是③;既含有共价键又含有离子键的是⑤⑥⑦⑨⑩;不存在化学键的是⑧;电解质有③④⑤⑥⑦⑨⑩;非电解质有②;(2)NaHSO4在熔融状态下电离成钠离子和硫酸氢根离子,破坏了离子键,其电离方程式NaHSO4(熔融)===Na++HSO;(3)二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2;化学反应的实质是旧键断裂和新键生成,因此反应物中的离子键和共价键被破坏。(4)NH4Cl的电子式为。CO2与足量NaOH溶液反应生成碳酸钠和水,反应的离子方程式是CO2+2OH-===CO+H2O;(5) NaOH属于离子化合物,根据得失电子及8电子的稳定情况其电子式为。
15.一种常用融雪剂的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1 mol XY2含有54 mol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”)。
(3)W是与D同主族的短周期元素,Z是第三周期金属性最强的元素,Z的单质在W的常见单质中反应时有两种产物,不加热时生成________,其化学键类型为________;加热时生成________,其化学键类型为________。
答案 (1)CaCl2 离子键 
(2)① ②极性共价键
(3)Na2O 离子键 Na2O2 离子键和非极性共价键
解析 (1)融雪剂XY2中阳离子和阴离子的电子层结构相同且1 mol XY2含有54 mol电子,则1 mol X2+和1 mol Y-中均含有18 mol电子,故X是Ca元素,Y是Cl元素,XY2是CaCl2。(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,则D是S元素,E是C元素。D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,该化合物是CS2,含有极性共价键。(3)W是与D同主族的短周期元素,Z是第三周期金属性最强的元素,则W是O元素,Z是Na元素。Na和O2在不加热时生成Na2O,含有离子键;在加热时生成Na2O2,含有离子键和非极性共价键。基础课时28 共价键 分子间作用力
学习目标 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,了解极性键和非极性键的区别。2.掌握共价分子电子式和结构式的书写方法,知道共价分子存在一定的空间结构。3.了解化学键的含义,能从化学键角度理解化学反应的实质。
一、共价键与共价化合物
                
1.氯分子和氯化氢分子的形成过程
(1)氯(Cl2)分子的形成过程
用电子式表示形成过程为:             
              。
(2)氯化氢(HCl)分子的形成过程
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    结构。用电子式表示形成过程为:              。
2.共价键
(1)定义:原子间通过      所形成的      。
(2)成键要素
①成键微粒:      。
②成键元素:一般是同种的或不同种的    元素。
③成键本质:共用电子对的静电作用。
④成键结果:原子间通过共用电子对相结合,使各原子最外层电子趋于稳定结构,原子形成分子后,体系的总能量降低。
(3)共价键的类型
①含义
      共价键(不同种元素)和    共价键(同种元素)。
②分析
3.共价化合物
4.判断离子化合物和共价化合物的三种方法
(1)根据化学键的类型来判断:凡含有离子键的化合物一定是离子化合物;只含有共价键的化合物是共价化合物。
(2)根据化合物的类型来判断:大多数碱性氧化物、强碱和大多数盐(特例:AlCl3为共价化合物)都属于离子化合物;非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸等都属于共价化合物。
(3)根据化合物的性质来判断:一般熔、沸点较低的化合物是共价化合物;熔融状态下能导电的化合物是离子化合物,如NaCl;熔融状态下不能导电的化合物是共价化合物,如AlCl3。
1.下列关于共价键的叙述正确的是 (  )
A.共价键是成键原子间通过一对共用电子对而形成的化学键
B.共价键只存在不同种元素的非金属原子之间
C.共价键只存在同种元素的非金属原子之间
D.共价键是成键原子间通过共用电子对而形成的化学键
2.能证明氯化氢是共价化合物的是 (  )
A.氯化氢易溶于水
B.液态氯化氢不导电
C.氯化氢在水中完全电离
D.氯化氢比较稳定
3.下列物质中既含有离子键又含有非极性共价键的是 (  )
A.Na2O2 B.CaCl2 C.NaOH D.NH3
二、共价分子的结构表示法
                
1.结构式
形成共价键的每一对共用电子对用     表示,并且略去未成键电子的式子。如,N2:N≡N、HCl:H—Cl、CO2:O==C==O、CH4:。
2.常见分子的电子式、结构式及结构模型
分子 电子式 结构式 分子结 构模型 空间 结构
H2 H
HCl ︰
CO2 ︰︰︰ 直线形
H2O H
CH4 H
3.两点提示
(1)电子式中各原子一般均达到8电子(H为2电子)稳定结构。复杂阴、阳离子用“[ ]”,在“[ ]”外标明离子所带的电荷数,如Na2O2中的电子式为[︰︰︰]2-。
(2)结构式只能表示出分子的成键情况,不能表示分子的空间结构。
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:Cl︰︰Cl
B.HClO分子的结构式:H—Cl—O
C.由NH3的电子式H︰︰H知,NH3分子中共含8个电子
D.用电子式表示HCl的形成过程:H×+·︰—→︰
2.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.F-的结 构示意图
CH4 ︰H Na︰︰
3.下列用电子式表示物质的形成过程,正确的是 (  )
A.H·+·︰—→H+[︰︰]-
B.Na·+·︰—→Na︰︰
C.
D.··+··+··—→︰︰C︰︰
三、微粒间的相互作用力
                
1.化学键
(1)概念:      的原子之间     的相互作用。
(2)分类
2.化学反应的实质
(1)表象:反应物中的原子重新组合为产物分子。
(2)本质:      的断裂和      的形成。
(3)示例:解释H2和Cl2反应过程
3.物质中存在化学键的判断
(1)离子键只存在于离子化合物中。离子化合物中一定有离子键,可能含有共价键。简单离子组成的离子化合物中只有离子键,如MgO、NaCl等,复杂离子(原子团)组成的离子化合物中既有离子键,又有共价键,如(NH4)2SO4、NH4NO3、NaOH、Na2O2等。
(2)共价化合物中只有共价键,一定没有离子键。共价键可存在于单质分子(如H2、Cl2等)、共价化合物(如H2O2等)和部分离子化合物(如Na2SO4、NaOH等)中。
(3)在非金属单质中只有共价键,如Cl2、O2等。
(4)构成稀有气体的单质分子,由于原子已达到稳定结构,因此在这些单原子分子中不存在化学键。
4.分子间作用力
(1)范德华力
①概念:      还存在一种把        的作用力叫做分子间作用力,最初叫范德华力。
②主要特征:广泛存在于分子之间,比化学键弱的多;一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力就越大,物质的熔沸点就越高。如:I2>Br2>Cl2>F2。
(2)氢键
①含义:如液态NH3、H2O和HF中,分子之间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用,叫氢键。
②主要特征:
a.氢键不是化学键,通常把氢键看作是一种特殊的分子间作用力。氢键比化学键    ,比范德华力    。
b.分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点      ,水分子间的氢键可使其密度在固态时      液态时的密度。
1.下列关于化学键的说法中不正确的是 (  )
A.化学键是一种作用力
B.化学键可以使离子相结合,也可以使原子相结合
C.化学反应过程中,反应物的化学键断裂,生成物的化学键形成
D.非极性键不是化学键
2.下列叙述正确的是 (  )
A.共价化合物中一定含有共价键
B.氯气中含离子键
C.离子键、共价键、分子间作用力均属于化学键
D.所有物质一定含有化学键
3.关于氢键及范德华力,下列说法正确的是 (  )
A.氢键比范德华力强,所以它属于化学键
B.分子间形成的氢键使物质的熔、沸点升高
C.沸点:HI>HBr>HCl>HF
D.H2O是一种稳定的化合物,这是由H2O之间形成氢键所致
:课后完成 第四章 基础课时28(共61张PPT)
第三节 化学键
第四章 物质结构 元素周期律
基础课时  共价键 分子间作用力
28
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,了解极性键和非极性键的区别。2.掌握共价分子电子式和结构式的书写方法,知道共价分子存在一定的空间结构。3.了解化学键的含义,能从化学键角度理解化学反应的实质。
学习目标
一、共价键与共价化合物
二、共价分子的结构表示法


CONTENTS
课后巩固训练
三、微粒间的相互作用力
一、共价键与共价化合物
对点训练
1.氯分子和氯化氢分子的形成过程
(1)氯(Cl2)分子的形成过程
用电子式表示形成过程为: 。
(2)氯化氢(HCl)分子的形成过程
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_______结构。用电子式表示形成过程为: 。
稳定
2.共价键
(1)定义:原子间通过____________所形成的__________。
(2)成键要素
①成键微粒:______。
②成键元素:一般是同种的或不同种的________元素。
③成键本质:共用电子对的静电作用。
④成键结果:原子间通过共用电子对相结合,使各原子最外层电子趋于稳定结构,原子形成分子后,体系的总能量降低。
共用电子对
相互作用
原子
非金属
(3)共价键的类型
①含义
______共价键(不同种元素)和________共价键(同种元素)。
②分析
极性
非极性
3.共价化合物
共用电子对
4.判断离子化合物和共价化合物的三种方法
(1)根据化学键的类型来判断:凡含有离子键的化合物一定是离子化合物;只含有共价键的化合物是共价化合物。
(2)根据化合物的类型来判断:大多数碱性氧化物、强碱和大多数盐(特例:AlCl3为共价化合物)都属于离子化合物;非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸等都属于共价化合物。
(3)根据化合物的性质来判断:一般熔、沸点较低的化合物是共价化合物;熔融状态下能导电的化合物是离子化合物,如NaCl;熔融状态下不能导电的化合物是共价化合物,如AlCl3。
1.下列关于共价键的叙述正确的是(  )
A.共价键是成键原子间通过一对共用电子对而形成的化学键
B.共价键只存在不同种元素的非金属原子之间
C.共价键只存在同种元素的非金属原子之间
D.共价键是成键原子间通过共用电子对而形成的化学键
解析 A项,由定义可知,共价键为原子之间通过共用电子对形成的化学键,不一定是一对;B项,共价键可以存在于相同元素的原子之间,如氢气,也可以存在于金属与非金属原子之间,如AlCl3;C项,共价键可以存在于不同种元素的非金属原子之间,如HCl分子;D项,根据定义知,共价键是成键原子间通过共用电子对而形成的化学键。
D
2.能证明氯化氢是共价化合物的是(  )
A.氯化氢易溶于水 B.液态氯化氢不导电
C.氯化氢在水中完全电离 D.氯化氢比较稳定
解析 A项,离子化合物、共价化合物均可能溶于水,不能利用溶解性判断;B项,液态氯化氢不导电,说明其构成微粒为分子,则以共价键结合,为共价化合物;C项,离子化合物、共价化合物均可能在水中完全电离,不能利用完全电离判断;D项,不能利用稳定性判断化合物的类型,如碳酸氢钠容易分解,碳酸钠不容易分解,但均为离子化合物。
B
3.下列物质中既含有离子键又含有非极性共价键的是(  )
A.Na2O2 B.CaCl2 C.NaOH D.NH3
A
二、共价分子的结构表示法
对点训练
1.结构式
形成共价键的每一对共用电子对用__________表示,并且略去未成键电子的
式子。如,N2:N≡N、HCl:H—Cl、CO2:O===C===O、CH4: 。
一根短线
2.常见分子的电子式、结构式及结构模型
H—H
直线形
H—Cl
直线形
O==C==O
V形
正四面体形
3.两点提示
D
2.下列物质结构与对应的用语表达正确的是(  )
D
3.下列用电子式表示物质的形成过程,正确的是(  )
D
三、微粒间的相互作用力
对点训练
1.化学键
(1)概念:______的原子之间______的相互作用。
(2)分类
相邻
强烈
离子键
共价键
非极性键
极性键
2.化学反应的实质
(1)表象:反应物中的原子重新组合为产物分子。
(2)本质:__________的断裂和__________的形成。
(3)示例:解释H2和Cl2反应过程
旧化学键
新化学键
3.物质中存在化学键的判断
(1)离子键只存在于离子化合物中。离子化合物中一定有离子键,可能含有共价键。简单离子组成的离子化合物中只有离子键,如MgO、NaCl等,复杂离子(原子团)组成的离子化合物中既有离子键,又有共价键,如(NH4)2SO4、NH4NO3、NaOH、Na2O2等。
(2)共价化合物中只有共价键,一定没有离子键。共价键可存在于单质分子(如H2、Cl2等)、共价化合物(如H2O2等)和部分离子化合物(如Na2SO4、NaOH等)中。
(3)在非金属单质中只有共价键,如Cl2、O2等。
(4)构成稀有气体的单质分子,由于原子已达到稳定结构,因此在这些单原子分子中不存在化学键。
4.分子间作用力
(1)范德华力
①概念:__________还存在一种把________________的作用力叫做分子间作用力,最初叫范德华力。
②主要特征:广泛存在于分子之间,比化学键弱的多;一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力就越大,物质的熔沸点就越高。如:I2>Br2>Cl2>F2。
分子之间
分子聚集在一起
(2)氢键
①含义:如液态NH3、H2O和HF中,分子之间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用,叫氢键。
②主要特征:
a.氢键不是化学键,通常把氢键看作是一种特殊的分子间作用力。氢键比化学键____,比范德华力____。
b.分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点______,水分子间的氢键可使其密度在固态时______液态时的密度。


升高
低于
1.下列关于化学键的说法中不正确的是(  )
A.化学键是一种作用力
B.化学键可以使离子相结合,也可以使原子相结合
C.化学反应过程中,反应物的化学键断裂,生成物的化学键形成
D.非极性键不是化学键
解析 A项,化学键是相邻原子之间强烈的相互作用,所以化学键是一种作用力,正确;B项,形成化学键的微粒可能是阴阳离子或原子,所以化学键可以使离子相结合,也可以使原子相结合,正确;C项,化学反应的实质是有旧化学键的断裂和新化学键的形成,所以化学反应过程中,反应物分子内的化学键断裂,产物分子内的化学键形成,正确;D项,共价键分为极性键和非极性键,所以极性键是一种化学键,错误。
D
2.下列叙述正确的是(  )
A.共价化合物中一定含有共价键
B.氯气中含离子键
C.离子键、共价键、分子间作用力均属于化学键
D.所有物质一定含有化学键
解析 共价化合物中各原子间以共价键相结合,故A正确;离子键只存在于离子化合物中,氯气是非金属单质,不含离子键,故B错误;分子间作用力不属于化学键,故C错误;稀有气体中没有化学键,故D错误。
A
3.关于氢键及范德华力,下列说法正确的是(  )
A.氢键比范德华力强,所以它属于化学键
B.分子间形成的氢键使物质的熔、沸点升高
C.沸点:HI>HBr>HCl>HF
D.H2O是一种稳定的化合物,这是由H2O之间形成氢键所致
B
解析 氢键属于分子间作用力,不属于化学键,A错误;若分子间含有氢键,则固体熔化或液体汽化时除克服范德华力外,还需要破坏氢键,所以分子间形成的氢键会使物质的熔、沸点都升高,B正确;第ⅦA族元素的简单气态氢化物中,氟化氢分子间存在氢键,沸点较高,其他元素氢化物分子间只有范德华力,一般相对分子质量越大,范德华力越大,物质的熔、沸点越高,因此沸点:HF>HI>HBr>HCl,C错误;H2O的化学性质稳定是因为分子内的氢氧键比较稳定,与分子间形成氢键无关,D错误。
课后巩固训练
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(一)共价键及共价化合物
1.下列物质含有非极性共价键的是(  )
A.NaOH B.Cl2 C.H2S D.KCl
解析 A项,NaOH中含有离子键和极性键,不符合题意;B项,Cl2只含有非极性键,符合题意;C项,H2S只含极性键,不符合题意;D项,KCl只含离子键,不符合题意。
B
2.下列各组物质中,都含有共价键,却又都不属于共价化合物的一组是(  )
A.Na2O2 Na2O B.KClO NaOH
C.Br2 HBr D.HF H2O
解析 Na2O2、Na2O都属于离子化合物,但氧化钠只有离子键,A不符合题意;次氯酸钾和氢氧化钠均是离子化合物,均含有离子键和共价键,B符合题意;溴和溴化氢均只含有共价键,溴是单质,HBr是共价化合物,C不符合题意;HF和H2O均是只含有共价键的共价化合物,D不符合题意。
B
3.下列有关化学键的叙述正确的是(  )
A.离子化合物中一定含有离子键
B.单质分子中均存在化学键
C.由不同种非金属元素的原子形成的共价化合物一定只含极性键
D.只含共价键的物质一定是共价化合物
解析 A项,由离子键形成的化合物是离子化合物;B项,稀有气体单质分子(如氖)不存在化学键;C项,由不同种非金属元素的原子形成的共价化合物如H2O2含极性键和非极性键;D项,只含共价键的物质还可以是非金属单质,如氧气、金刚石等。
A
4.在下列变化过程中,既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是(  )
A.将CO2通入水中 B.烧碱溶于水
C.将HCl通入水中 D.过氧化钠溶于水
解析 既有离子键被破坏又有共价键被破坏,说明参与反应的物质中含有离子键和共价键。A项,二氧化碳溶于水,部分与水反应生成H2CO3,只有共价键被破坏和生成;B项,烧碱溶于水得到氢氧化钠溶液,氢氧化钠在水分子作用下电离出钠离子和氢氧根离子,只有离子键被破坏;C项,HCl通入水中得到盐酸,氯化氢在水分子作用下电离出氢离子和氯离子,只有共价键被破坏;D项,过氧化钠中含有离子键和共价键,与水反应生成氢氧化钠和氧气,既有离子键被破坏又有共价键被破坏。
D
D
6.下列表示电子式的形成过程正确的是(  )
D
7.X射线衍射法可以测定某些分子的结构,下列分子结构模型中正确的是(  )
C
解析 A项,HCl由2个原子构成,为直线型分子,但是原子大小不同,错误;B项,水是V形分子,错误;C项,CO2是直线形分子,正确;D项,CH4的空间构型为正四面体,错误。
(三)微粒间的相互作用力
8.下列各组物质中,含有的化学键类型完全相同的是(  )
A.HI和NaI B.NaF和KOH C.CO2和HCl D.F2和NaBr
解析 NaI是离子化合物,存在的化学键是离子键,HI是共价化合物,只存在共价键,化学键类型不相同,故A错误;NaF和KOH均是离子化合物,存在离子键,KOH中还存在共价键,化学键类型不全相同,故B错误;CO2和HCl都是共价化合物,存在的化学键都是极性共价键,故C正确;F2是共价化合物,存在的化学键是共价键,NaBr是离子化合物,只存在离子键,化学键类型不同,故D错误。
精和
C
9.在“固体氯→液氯→氯气→氯原子”的变化过程中,被破坏的作用力依次是(  )
A.范德华力、范德华力、范德华力
B.共价键、共价键、共价键
C.范德华力、共价键、共价键
D.范德华力、范德华力、共价键
解析 固体氯→液氯→氯气属于物质的三态变化,属于物理变化,破坏了范德华力,氯气→氯原子破坏了共价键,所以在“固体氯→液氯→氯气→氯原子”的变化过程中,被破坏的作用力依次是范德华力、范德华力、共价键。
D
10.汽车的安全气囊内有叠氮化钠(NaN3)与硝酸铵(NH4NO3)等物质。当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时,这些物质会迅速发生反应,产生大量气体,充满气囊,从而保护驾乘人员安全。
(1)下列判断正确的是________(填字母)。
A.道路起雾与H2O分子中化学键断裂相关
B.NH4NO3中只含有极性共价键
C.NaN3受到猛烈撞击与NH4NO3发生反应时化学键一定断裂
D.NaN3、NH4NO3均属于离子化合物
CD
解析 (1)道路起雾,空气中的水蒸气凝结为水分子,没有化学键的断裂,故A错误;NH4NO3中含有离子键和极性共价键,故B错误;NaN3受到猛烈撞击与NH4NO3发生化学反应,一定有化学键断裂和生成,故C正确;含离子键的一定为离子化合物,则NaN3、NH4NO3均属于离子化合物,故D正确。
(2)叠氮化钠是一种无色晶体,广泛用于汽车安全气囊及化工合成等。常见的两种制备方法:2NaNH2+N2O===NaN3+NaOH+NH3;3NaNH2+NaNO3===NaN3+3NaOH+NH3↑。
①写出NaNH2的电子式:________________。
②NaOH固体中含有的化学键类型有______________________。
离子键、极性共价键
B级 素养培优练
11.水煤气变换反应的过程如图所示。下列说法不正确的是(  )
D
D
13.化合物M(结构式如图所示)可用于口腔清洁。已知W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前20号主族元素,W与Z、X与Y分别同主族,Y、Z对应的简单离子核外电子排布相同。下列说法不正确的是(  )
A.简单离子的半径:Y>Z>W
B.简单氢化物的沸点:X>Y
C.化合物M中X的化合价均为-2
D.ZW可与H2O反应生成W的单质
C
解析 已知W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前20号主族元素,由X可以形成2个共价键、Y形成6个共价键,X与Y同主族可知,X为O、Y为S;Y、Z对应的简单离子核外电子排布相同,Z可以形成带1个单位正电荷的阳离子,Z为第ⅠA族元素,为K;W与Z同主族,W为H。电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,简单离子的半径:Y>Z>W,A正确;水分子可以形成分子间氢键,导致水的沸点高于硫化氢,B正确;由图可知,化合物M中存在过氧根,故O的化合价存在-1价,C错误;KH为金属氢化物,可与水反应生成氢气,D正确。
14.下面是同学们熟悉的物质:
①O2 ②干冰 ③NaBr ④H2SO4 ⑤Na2CO3 ⑥NH4Cl ⑦NaHSO4 ⑧Ne ⑨Na2O2 ⑩NaOH
(1)这些物质中,只含有共价键的是________;只含有离子键的是________;既含有共价键又含有离子键的是______________;不存在化学键的是____________;电解质有______________;非电解质有________(填编号)。
(2)NaHSO4在熔融状态下电离,破坏的化学键是________,写出其电离方程式______________________________________________________________。
①②④

⑤⑥⑦⑨⑩

③④⑤⑥⑦⑨⑩

离子键
(3)写出②与⑨发生反应的化学方程式:_________________________________,
破坏的化学键是_________________。
(4)写出⑥的电子式:_________________;②与足量NaOH溶液反应的离子方程式是_________________________________________。
(5)⑩的化合物类型是________化合物(填“共价”或“离子”),写出其电子式
_______________。
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
离子键和共价键
离子
15.一种常用融雪剂的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1 mol XY2含有54 mol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_______________________。
CaCl2
离子键
(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”)。
(3)W是与D同主族的短周期元素,Z是第三周期金属性最强的元素,Z的单质在W的常见单质中反应时有两种产物,不加热时生成________,其化学键类型为________;加热时生成________,其化学键类型为______________________。
极性共价键
Na2O
离子键
Na2O2
离子键和非极性共价键
解析 (1)融雪剂XY2中阳离子和阴离子的电子层结构相同且1 mol XY2含有54 mol电子,则1 mol X2+和1 mol Y-中均含有18 mol电子,故X是Ca元素,Y是Cl元素,XY2是CaCl2。(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,则D是S元素,E是C元素。D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,该化合物是CS2,含有极性共价键。(3)W是与D同主族的短周期元素,Z是第三周期金属性最强的元素,则W是O元素,Z是Na元素。Na和O2在不加热时生成Na2O,含有离子键;在加热时生成Na2O2,含有离子键和非极性共价键。

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