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学案28　化学键
[考纲要求]　1.了解化学键的定义。2.了解离子键、共价键的形成。
知识点一　化学键
1．化学键
(1)概念：________________________，叫做化学键。
(2)类型
根据成键原子间的电子得失或转移可将化学键分为______________和__________。
(3)化学键与化学反应
旧化学键的________和新化学键的________是化学反应的本质，是反应中能量变化的根本。
问题思考
1．(1)所有物质中都存在化学键吗？
(2)有化学键的断裂或生成就一定是化学反应吗？
　

　
2．离子键
(1)定义：
________________________________________________________________________。
(2)形成条件
活泼金属与活泼非金属之间化合时，易形成离子键，如ⅠA族、ⅡA族中的金属与ⅥA族、ⅦA族中的非金属化合时易形成离子键。
(3)离子化合物：____________________的化合物。
问题思考
2．(1)形成离子键的静电作用指的是阴、阳离子间的静电吸引吗？
(2)形成离子键的元素一定是金属元素和非金属元素吗？仅由非金属元素组成的物质中一定不含离子键吗？
　

　

　
3．共价键
(1)共价键
①定义：原子间通过____________所形成的相互作用(或化学键)。
②形成条件
a．一般________的原子间可形成共价键。
b．某些金属与非金属(特别是不活泼金属与不活泼非金属)原子之间也能形成共价键。
③共价化合物：___________________________________________________________
的化合物。
(2)共价键的种类
①非极性共价键：________元素的原子间形成的共价键，共用电子对____偏向任何一个原子，各原子都________，简称________。
②极性共价键：________元素的原子间形成共价键时，电子对偏向__________的一方，两种原子，一方略显_______________________________________________________，一方略显__________，简称________。
问题思考
3．共价键仅存在于共价化合物中吗？
　

　
知识点二　分子间作用力和氢键
1．分子间作用力
(1)定义：______________________的作用力，又称__________。
(2)特点
①分子间作用力比化学键____得多，它主要影响物质的________、________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__________和绝大多数气态、液态、固态非金属________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__________分子间作用力。
(3)变化规律
一般说来，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________，物质的熔、沸点也______。例如，熔、沸点：I2____Br2____Cl2____F2。
2．氢键
(1)定义：分子间存在的一种比分子间作用力________的相互作用。
(2)形成条件
除H外，形成氢键的原子通常是____、____、____。
(3)存在
氢键存在广泛，如蛋白质分子，H2O、NH3、HF等分子之间。分子间氢键会使物质的熔点和沸点________。
问题思考
4．水分子内H与O之间能形成氢键吗？
　

　
5．水的沸点高是氢键所致吗？水的热稳定性也是氢键所致吗？
　

　
知识点三　电子式与结构式
1．电子式
在元素符号周围用________或__________来表示元素原子最外层电子的式子，叫做电子式。如：硫原子的电子式______________，氨分子的电子式____________，氢氧根离子的电子式________________，氯化铵的电子式______________。写离子的电子式，要正确地标出离子所带的电荷，对于阴离子和复杂的阳离子还要加“[　]”。
问题思考
6．所有物质都能用电子式表示其组成吗？
　
2．结构式
(1)含义：用一根短线“—”表示____________，忽略其他电子的式子。
(2)特点：仅表示成键情况，不代表空间构型，如H2O的结构式可表示为H—O—H或
都行。
一、化学键与物质类别的关系以及对物质性质的影响
1．化学键与物质类别的关系
(1)只含共价键的物质
①________________元素构成的单质，如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。
②__________________元素构成的共价化合物，如HCl、NH3、SiO2、CS2等。
(2)只含有离子键的物质：__________元素与__________元素形成的化合物，如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。
(3)既含有离子键又含有共价键的物质，如Na2O2、CaC2、NH4Cl、NaOH、Na2SO4等。
(4)无化学键的物质：__________，如氩气、氦气等。
2．离子化合物和共价化合物的判断方法
(1)根据化学键的类型判断
凡含有________键的化合物，一定是离子化合物；只含有________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________氧化物、强碱和____都属于离子化合物；________氢化物、________氧化物、含氧酸都属于共价化合物。
(3)根据化合物的性质来判断
熔点、沸点较低的化合物是共价化合物。熔化状态下能导电的化合物是离子化合物，如NaCl，不导电的化合物是共价化合物，如HCl。
3．化学键对物质性质的影响
(1)对物理性质的影响
金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质，硬度大、熔点高，就是因为其中的共价键很强，破坏时需消耗很多的能量。
NaCl等部分离子化合物，也有很强的离子键，故熔点也较高。
(2)对化学性质的影响
N2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2很稳定，H2S、HI等分子中的共价键较弱，故它们受热时易分解。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
典例导悟1　化学键使得一百多种元素构成了世界的万事万物。关于化学键的下列叙述中正确的是(　　)
A．离子化合物可能含共价键，共价化合物中可以含离子键
B．共价化合物可能含离子键，离子化合物中只含离子键
C．构成单质分子的微粒一定含有化学键
D．在氧化钠中，除氧离子和钠离子的静电吸引作用外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用
听课记录：　
　
变式演练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的断裂和形成的反应是(　　)
A．NH4ClNH3↑＋HCl↑
B．NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3
C．2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
二、8电子结构的判断
判断分子中各原子是否达到8电子的稳定结构，主要方法有两种：
1．经验规律法
凡符合最外层电子数＋|化合价|＝8的皆为8电子结构。
2．试写结构法
判断某化合物中的某元素最外层是否达到8电子稳定结构，应从其结构式或电子式结合原子最外层电子数进行判断，如：①H2O，O原子最外层有6个电子，H2O中每个O原子又与两个H原子形成两个共价键，所以H2O中的O原子最外层有6＋2＝8个电子；但H2O中的H原子最外层有2个电子；②N2，N原子最外层有5个电子，N与N之间形成三个共价键，所以N2中的N原子最外层达到8电子稳定结构。
典例导悟2　含有极性键且分子中各原子都满足8电子稳定结构的化合物是(　　)
A．CH4 B．CH2===CH2
C．CO2 D．N2
听课记录：　
变式演练2　(2011·郑州模拟)下列物质中所有原子均满足最外层8电子稳定结构的化合物是(　　)
A．PCl5 B．P4 C．CCl4 D．NH3
题组一　离子键与共价键
1．(2010·海南，11)短周期元素X、Y、Z所在的周期数依次增大，它们的原子序数之和为20，且Y2－与Z＋核外电子层的结构相同。下列化合物中同时存在极性和非极性共价键的是(　　)
A．Z2Y B．X2Y2 C．Z2Y2 D．ZYX
2．(2009·北京理综，10)甲、乙、丙、丁4种物质分别含2种或3种元素，它们的分子中各含18个电子。甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子。下列推断合理的是(　　)
A．某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则该溶液显碱性，只能与酸反应
B．乙与氧气的摩尔质量相同，则乙一定含有极性键和非极性键
C．丙中含有第二周期ⅣA族的元素，则丙一定是甲烷的同系物
D．丁和甲中各元素质量比相同，则丁中一定含有－1价的元素
题组二　离子化合物与共价化合物、电子式
3．判断下列说法是否正确
(1)Na2O2的电子式为 (　　)
(2010·课标全国卷－7A)
(2)PCl3和BCl3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构(　　)
(2008·天津理综－10B)
(3)Na2O2为含有非极性键的共价化合物(　　)
(2006·上海－6B)
(4)四氯化碳的电子式为 (　　)
(2005·上海－2C)
(5)NH4Cl的电子式为 (　　)
(2009·江苏－2B)
4．(2008·海南，1)HBr分子的电子式为(　　)
题组一　电子式的书写及8e－稳定结构的判断
1．下列有关化学用语的说法中不正确的是(　　)
A．次氯酸的结构式为H—Cl—O
B．—OH与都表示羟基
C．氯化铵的电子式：
D．乙酸的分子比例模型为
2．(2011·威海联考)下列有关表述错误的是(　　)
A．IBr的电子式为
B．H2O2的结构式为H—O—O—H
C．HIO各原子都满足8电子结构
D．MgO的形成过程可以表示为
3．下列各图中的大黑点代表原子序数从1～18号元素的原子实(原子实是原子除最外层电子后剩余的部分)，小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子，短线代表共价键。下列各图表示的结构与化学式一定不相符的是(　　)
A
B
C
D
NH3
C2H2
CCl4
CO2
题组二　分子间作用力、氢键
4.如果取一块冰放在容器里，不断地升高温度，可以实现：“冰→水→水蒸气→氢气和氧气”的变化，在各步变化时破坏的粒子间的相互作用依次是(　　)
A．氢键、极性键、非极性键 B．氢键、氢键、极性键
C．氢键、氢键、非极性键 D．氢键、非极性键、极性键
5．由解放军总装备部军事医学院研究所研制的小分子团水，解决了医务人员工作时的如厕难题。新型小分子团水，具有饮用量少、渗透力强、生物利用率高、在人体内储存时间长、排放量少的特点。一次饮用125 mL小分子团水，可维持人体6小时正常需水量。下列关于小分子团水的说法正确的是(　　)
A．水分子的化学性质改变
B．水分子中氢氧键缩短
C．水分子间的作用力减小
D．水分子间结构、物理性质改变
6．下列事实与氢键有关的是(　　)
A．水加热到很高的温度都难以分解
B．水结成冰，体系膨胀，密度变小
C．CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高
D．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
题组三　化学键与物质类别的关系
7．下列各组化合物中，化学键的类型相同的是(　　)
A．CaCl2和Na2S B．Na2O和Na2O2
C．CO2和NaCl D．HCl和NaOH
8．(2010·新乡调研)下列叙述不正确的是(　　)
A．活泼金属与活泼非金属化合时，能形成离子键
B．阴、阳离子通过静电引力所形成的化学键叫做离子键
C．离子所带电荷的符号和数目与原子成键时得失电子有关
D．阳离子半径比相应的原子半径小，而阴离子半径比相应的原子半径大
9．下列说法正确的是(　　)
A．由分子组成的物质中一定存在共价键
B．由非金属组成的化合物一定是共价化合物
C．非极性键只存在于双原子单质分子里
D．两个非金属元素原子间不可能形成离子键
10．几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表：
元素代号
K
L
M
Q
R
T
N
原子半径
/nm
0.183
0.160
0.143
0.102
0.089
0.074
0.152
主要
化合价
＋1
＋2
＋3
＋1
＋6、
－2
＋2
－2
＋1
下列叙述正确的是(　　)
A．K、L、M三元素的金属性逐渐增强
B．在RCl2分子中，各原子均满足8电子的稳定结构
C．Q元素的最高价氧化物为电解质，其水溶液能够导电
D．K在T单质中燃烧所形成的化合物中含有非极性共价键和离子键
11．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SO2通入水中
B．烧碱溶于水
C．将HCl通入水中
D．硫酸氢钠溶于水
12．(2010·哈尔滨调研)固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外层结构，则下列有关说法中不正确的是(　　)
A．1 mol NH5中含有5NA个键(NA表示阿伏加德罗常数)
B．NH5中既有共价键又有离子键，是离子化合物
C．NH5的熔沸点高于NH3
D．NH5固体投入少量水中，可产生两种气体
题组四　创新探究
13．有A、B、C、D四种元素，它们的原子序数依次增大，但均小于18，A和B在同一周期，A的电子式为 ，B原子L层的电子总数是K层的3倍；0.1 mol C单质能从酸中置换出2.24 L氢气(标准状况)，同时它的电子层结构变成与氖原子的电子层结构相同；D离子的半径比C离子的小，D离子与B离子的电子层结构相同。
(1)写出A、B、C、D四种元素的名称：
A________，B________，C________，D________。
(2)D元素在周期表中属第________周期________族。
(3)用电子式表示A的最简单气态氢化物的形成过程：
________________________________________________________________________。
(4)A和B的单质充分反应生成化合物的结构式是____________________________
________________________________________________________________________。
(5)B与C形成的化合物是离子化合物还是共价化合物？如何证明？
　

　

　
14．A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素，A原子的电子层数与它的核外电子总数相同，A与C、B与D分别为同主族，B和C的最外层电子数之和与E的最外层电子数相同。A与E形成的化合物的化学式为AE，其分子中含18个电子。请回答下列问题：
(1)A元素单质的化学式为__________，D元素的原子结构示意图为____________。
(2)由A、B、C三种元素形成的化合物的电子式为________________，这种化合物中所含的化学键类型有___________________________________________________________。
(3)A2B的沸点高于A2D，其原因是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)B、C、E三种元素形成一种盐，此盐中三种原子个数比为1∶1∶1，在25℃时，将该盐溶于水，测得溶液pH>7，理由是____________________________________________
(用离子方程式表示)；将该盐溶液在空气中露置一段时间后(充分光照，不考虑水分的挥发)，溶液的pH近似为7，则该过程的总反应方程式为____________________________
________________________________________________________________________。
学案28　化学键
【课前准备区】
知识点一
1．(1)相邻原子间强烈的相互作用
(2)离子键　共价键 (3)断裂　形成
2．(1)带相反电荷的离子间的相互作用
(3)由离子键构成
3．(1)①共用电子对　②a.非金属　③以共用电子对所形成
(2)①同种　不　不显电性　非极性键
②不同　非金属性强　正电性　负电性　极性键
知识点二
1．(1)把分子聚集在一起　范德华力
(2)①弱　熔点　沸点
②共价化合物　单质　不存在
(3)越大　越高　>　>　>
2．(1)稍强　(2)O　F　N
(3)升高
知识点三
1.
2．(1)一对共用电子
问题思考
1．(1)不是，稀有气体中无化学键。
(2)不一定，如NaCl溶于水，属于物理变化，其中仅有离子键的断裂，而将NaCl蒸发结晶，Na＋和Cl－重新形成离子键而成为晶体，也是物理变化，同理，NaCl熔化也是物理变化，其中仅有离子键断裂。
2．(1)有阴、阳离子间的静电吸引，也有原子核与原子核之间、电子与电子之间的相互排斥。
(2)都不一定，如铵盐全是非金属元素形成的。
3．不是，有些离子化合物如NaOH、Na2O2及NH4Cl等物质中皆存在共价键。
4．氢键可看作一种分子间作用力，应存在于水分子之间，水分子内部的是H—O化学键。
5．沸点高是由于水分子之间存在氢键，分子间作用力大，难于汽化，而稳定性是指H2O分子不易断裂成H、O原子，是由于分子内H、O原子之间较强的共价键所致。
6．不是。
【课堂活动区】
一、1.(1)①同种非金属　②不同非金属　(2)活泼非金属　活泼金属　(4)稀有气体
2．(1)离子　共价
(2)碱性　盐　非金属　非金属
典例导悟
1．D　[依据概念分析选项。含有离子键的化合物是离子化合物，只含共价键的化合物是共价化合物，A项错误，B项错误；稀有气体分子内不含化学键，C项错误；化学键是原子或离子之间的强烈的相互作用，既有静电吸引，又有静电排斥，D项正确。]
2．C　[CH4、CH2===CH2中氢不满足8电子稳定结构，A、B项错；N2中只含有非极性键且为单质，D项错。]
变式演练
1．D　[本题以四个化学反应为载体综合考查了学生对离子键、极性共价键和非极性共价键的认识程度。A、B中无非极性键的断裂和形成；C中有非极性键(Cl－Cl)的断裂但无非极性键的形成；D中Na2O2既有离子键又有非极性共价键，CO2中有极性共价键，Na2CO3有离子键和极性共价键，O2中有非极性共价键，故选D。]
2．C　[判断原子满足最外层8电子结构的方法为：最外层电子数＋所成价键数＝8，故A项、D项错；P4为单质，而非化合物，故B项错；C项中两原子最外层均为8电子稳定结构，C项正确。]
【课后练习区】
高考集训
1．B　[由Y2－与Z＋核外电子层的结构相同，可知Y在Z的上一周期，所以Y为氧元素、Z为钠元素，X为氢元素；A选项Na2O只有离子键；B选项H2O2有非极性共价键，也有极性共价键；C选项Na2O2有离子键、非极性共价键，没有极性共价键；D选项NaOH有离子键、极性共价键。]
2．D　[本题考查物质结构知识。选项A，甲是18电子的氢化物，且其水溶液为二元弱酸，不难得出甲为H2S，其中NaHS溶液中含有HS－、S2－，但NaHS既能与盐酸反应，又能与NaOH反应；选项B，O2的摩尔质量为32 g·mol－1，乙的摩尔质量也为32 g·mol－1，且含有18个电子，若为N2H4时既含极性键，又含非极性键，但若为CH3OH时，只含有极性键无非极性键；选项C，第二周期第ⅣA族元素为C，如CH3OH符合，但CH3OH不是CH4的同系物；选项D，H2S中元素的质量比为1/16(H/S)，H2O2分子中元素的质量比也为1/16(H/O)，H2O2中氧元素的价态为－1价，符合。]
3．(1)×
解析　Na2O2为离子化合物，电子式为。
(2)×
解析　PCl3的电子式为，各原子均已达到最外层8电子稳定结构，BCl3的电子式为，B原子未达到最外层8电子稳定结构。
(3)×
解析　Na2O2为离子化合物。
(4)×
解析　四氯化碳的电子式应为：。
(5)×
解析　NH4Cl的电子式应为：。
4．A　[电子式是用“×”或“·”来表示价电子和成键电子的式子，H核外电子层只有一个电子，Br最外层有7个电子能与H形成一个共用电子对，因此A正确。]
考点集训
1．A
2．C　[I、Br最外层均有7个电子，通过共用一对电子即可达到8电子稳定结构，A正确；B正确；HIO的结构与HClO类似，其中I、O两原子的最外层达到8电子稳定结构，H原子最外层只有2个电子，C不正确；D中MgO是离子化合物，正确。]
3．C
4．B　[冰→水→水蒸气之间的转化是物理变化，克服的主要作用力是H2O分子之间的氢键；水蒸气→氢气和氧气的转化是化学变化，克服的主要作用力是H2O分子中的H—O之间的极性键。]
5．D　[水的化学性质、化学键不可能改变，改变的是水分子间结构，使水更易被人体吸收。水分子间的作用力是不会改变的，仍然是范德华力。故D项正确。]
6．B　[A、D中应由化学键的键能来说明；C中应由分子间作用力说明。]
7．A　[A项CaCl2和Na2S中都仅含离子键；但B项Na2O中仅含离子键而Na2O2中还含有O－O共价键，C项CO2中仅含共价键而NaCl中仅含离子键，D项HCl中无离子键而NaOH中既有离子键又有共价键。]
8．B　[活泼金属与活泼非金属反应时，金属失去电子形成阳离子，非金属得到电子形成阴离子；阴、阳离子相互作用，形成离子键，阴、阳离子的静电作用包括静电引力和静电斥力；原子失去电子变成阳离子，电子层数变少，半径变小；原子得到电子变成阴离子，电子层数不变，而电子数目增多，排斥作用力增大，半径变大，故答案为B。]
9．D　[由分子组成的物质也可能是稀有气体，稀有气体为单原子分子，不存在化学键，A错；由非金属元素组成的化合物，如NH4Cl则是离子化合物，B错；非极性键不仅存在于双原子单质分子里，也存在于离子化合物(如Na2O2)和多原子共价化合物(如H2O2)中，C错；两个非金属元素原子间不能得失电子形成离子键，只能通过共用电子对形成共价键，D正确。]
10．D　[K、L、M三种元素最外层电子数逐渐增多，原子半径逐渐减小，应都为第三周期元素，则金属性逐渐减弱；R应为第二周期，化合价为＋2，则应该是Be，BeCl2中Be原子不满足8e－结构；Q应为S，其最高价氧化物是SO3，是非电解质；T应为氧元素，K为钠元素，燃烧后生成Na2O2，既有非极性共价键又有离子键。]
11．D　12.A
13．(1)碳　氧　镁　铝　(2)三　ⅢA
(3) 　(4)O＝C＝O
(5)B与C形成的化合物是MgO，应为离子化合物；检验方法为验证其熔融态是否导电，若导电则为离子化合物，若不导电则为共价化合物。
解析　由A的电子式可知，A为C或Si；又因为原子序数依次增大且小于18，则A为C；根据B的原子结构可知B为氧；0.1 mol C可从酸中置换出0.1 mol H2，则C为＋2价金属，故为Mg；根据D的电子层结构可知D为Al。
14．(1)H2　
(2) 　离子键、共价键
(3)H2O分子之间存在氢键
(4)ClO－＋H2O??HClO＋OH－
2NaClO2NaCl＋O2↑
解析　由AE分子中含18个电子，可知A为H，E为Cl。A、C同主族，B和C的最外层电子数之和与E的最外层电子数相同，则B的最外层电子数为6，为O，D为S，则C为Na。
(3)H2O中因含有氢键，其沸点高于H2S。
(4)B、C、E按原子个数比1∶1∶1构成的盐是NaClO，因为ClO－＋H2O??HClO＋OH－，故pH>7

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