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第2章　微粒间相互作用与物质性质
第3节　离子键、配位键与金属键
第1课时　离子键
1.知道离子键的形成、概念、实质及特征。
2.能运用离子键解释离子化合物的某些特征性质。
学习目标
一、离子键和离子化合物
知能通关
阴离子
1.离子键
(1)形成过程
电负性较大的非金属元素的原子容易获得电子形成　　　　,电负性较小的金属元素的原子容易失去价电子形成　　　　。当这两种原子相互接近到一定程度时,容易发生电子得、失而形成阴、阳离子,阴、阳离子通过离子键可形成稳定的化合物。
阳离子
(2)形成条件
①成键粒子:　　　　　　　。
②成键的实质:　　　　　　。
③成键条件:活泼金属(电负性　　　　;ⅠA、ⅡA族) 与活泼非金属(电负性　　　; ⅥA、ⅦA族)。
(3)强弱的影响因素
①影响离子键强弱的因素有离子半径的大小和离子所带电荷的多少,即离子半径越　　　　,所带电荷越　　　　　,离子键就越　　　　。
②离子键的强弱影响物质的熔沸点、溶解性,其中离子键越强,熔沸点越　　　。
阴、阳离子
静电作用
小
大
小
多
强
高
NaF、NaI、MgO均为离子化合物,根据下列数据,判断这三种化合物的熔点由高到低的顺序是　　　　　　　　　　。 （用序号表示）
小题对点过
③>①>②
物质 ①NaF ②NaI ③MgO
离子所带电荷数 1 1 2
离子核间距离/(10-10 m) 2.31 3.18 2.10
2.离子键的特征
(1)没有方向性
离子的电荷分布通常被看成是　　　　　　的,因此一种离子可以对不同方向的带异性电荷的离子产生吸引作用。
(2)没有饱和性
在离子化合物中,每个离子周围最邻近的带异性电荷离子数目的多少,取决于阴、阳离子的相对　　　　　　。只要空间条件允许,阳离子将吸引尽可能多的阴离子排列在其周围,阴离子也将吸引尽可能多的阳离子排列在其周围,以达到____________体系能量的目的。
球形对称
大小
降低
下列关于离子键特征的叙述不正确的是　　　　。
①一种离子对带异性电荷离子的吸引作用与其所处的方向无关,故离子键无方向性
②因为离子键无方向性,所以阴、阳离子的排列是没有规律的、随意的
③因为氯化钠的化学式是NaCl,所以每个Na+周围吸引1个Cl-
④因为离子键无饱和性,所以一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子
②③④
小题对点过
3.离子极化
(1)定义:在电场的作用下产生的离子中电子分布发生　　　　的现象称为离子极化。
(2)离子极化对化学键的影响:离子极化可能导致阴、阳离子的
　　　 　　　　　,从而使得许多离子键不同程度地显示　　　　　　性,继而导致键长　　　　　　、键能　　　　　　　,甚至出现键型　　　　　。
偏移
外层轨道发生重叠
共价
缩短
增强
变异
离子极化示意图:
例如,从AgCl到AgI,键长与离子半径之和的差距在逐渐增大,溶解度随之减小。原因是对于卤素阴离子而言,从F-到I-半径增大,在具有较强极化能力的Ag+的极化下,AgX的键型由离子键向共价键过渡,AgI已成为以共价键为主的结构。
下列说法正确的是　　　　。
①含离子键的化合物一定是离子化合物
②任何离子键在形成过程中必定有电子的得失
③离子化合物中一定不存在共价键
④金属元素和非金属元素之间一定形成离子键
⑤从AgCl到AgI溶解度减小与离子极化有关
①⑤
小题对点过
1.具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是(　　)
A.1s22s22p2 B.1s22s22p5
C.1s22s22p63s2 D.1s22s22p63s1
解析　A为C元素、B为F元素、C为Mg元素、D为Na元素,A项碳元素既难失电子,又难得电子,不易形成离子键。
A
2.K2O、MgO、CaO三种物质中离子键由强到弱的顺序是(　　)
A.K2O、MgO、CaO B.MgO、K2O、CaO
C.MgO、CaO、K2O D.CaO、MgO、K2O
解析　离子半径:K+>Ca2+>Mg2+,离子所带电荷数:Ca2+=Mg2+>K+,所以离子键由强到弱的顺序为MgO、CaO、K2O。
C
3.在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分。下列各对原子形成的化学键中共价键成分最少的是(　　)
A.Li、F B.Na、F
C.Na、Cl D.Mg、O
解析　题给四个选项中,Na与F的电负性差值最大,所以其共价键成分最少。
B
二、离子键与共价键的判断
知能通关
1.根据物质类别判断
(1)离子化合物中一定有离子键,可能有共价键。由简单离子构成的离子化合物中只有离子键,如MgO、NaCl等;由复杂离子(原子团)构成的离子化合物中既有离子键又有共价键,如(NH4)2SO4、KNO3、NaOH、Na2O2等。
(2)共价化合物中只能有共价键,一定没有离子键。这是因为共价化合物中原子间都是通过共用电子对形成化学键,不存在带电荷的阴、阳离子,如HCl、CO2、CH4等。
(3)非金属单质(除稀有气体外)一般只存在非极性键。
2.常见物质中的离子键与共价键
(4)只含有离子键的物质:由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物,如CsCl、NaCl、Na2O、K2O等。
(5)既含有离子键,又含有极性共价键的物质:NaOH、Na2CO3、MgSO4等。
(6)既含有离子键,又含有非极性共价键的物质:Na2O2、FeS2、CaC2等。
(7)稀有气体中不含化学键。
1.下列物质中,既含有离子键,又含有非极性共价键的是(　　)
A.CaC2 B.CaCl2
C.H2O2 D.NaClO
解析　A项,CaC2的电子式为Ca2+[∶C C∶]2-,其中含离子键、非极性共价键;B项,CaCl2中只含离子键;C项,H2O2中含极性键、非极性键;D项,NaClO中含有离子键和极性共价键。
A
2.下列各组化合物中,化学键类型都相同的是(　　)
A.CaCl2和Na2S B.Na2O和Na2O2
C.CH4和NaH D.HCl和NaOH
解析　CaCl2和Na2S是典型的离子化合物,只含有离子键;Na2O只含有离子键,Na2O2中既含有离子键又含有非极性共价键;CH4只含有共价键,是共价化合物,NaH只含有离子键,是离子化合物;HCl中只含有共价键,NaOH是离子化合物,既含有离子键又含有极性共价键。
A
3.(双选)每种物质都既有离子键,又有共价键的一组物质是(　　)
A.NaOH、H2SO4、(NH4)2SO4
B.Mg(OH)2、Na2SO4、NH4HCO3
C.Na2O2、NH4Cl、Na2SO4
D.HCl、Al2O3、MgCl2
解析　氢氧化钠和硫酸铵中含有离子键和共价键,但硫酸中只含共价键,A项不符合;Mg(OH)2、Na2SO4、NH4HCO3中都含有离子键和共价键,B项符合;Na2O2、NH4Cl、Na2SO4中都含有离子键和共价键,C项符合;HCl中只含共价键,Al2O3、MgCl2中只含离子键,D项不符合。
BC
课堂 达标训练
1.下列物质中离子键最强的是(　　)
A.KCl B.CaCl2
C.MgO D.Na2O
解析　离子键的强弱与离子本身所带电荷数的多少和离子半径的大小有关,离子半径越小,离子所带电荷数越多,离子键越强。根据题给物质分析可知,Mg2+带两个单位正电荷,且半径最小,在阴离子中,O2-带两个单位负电荷,且半径比Cl-的小,故MgO中离子键最强。
C
2.下列说法正确的是(　　)
C
3.氯化钠是日常生活中人们常用的调味品。下列性质可以证明氯化钠中一定存在离子键的是(　　)
A.具有较高的熔点 B.熔融状态能导电
C.水溶液能导电 D.常温下能溶于水
解析　NaCl在熔融状态能导电,说明NaCl(熔融)===Na++Cl-,即说明NaCl中存在离子键。
B
4.下列说法中不正确的是(　　)
①任何分子内均存在化学键
②含有共价键的化合物就是共价化合物
③离子键就是阳离子、阴离子间的静电引力
④根据电离方程式HCl===H++Cl-可以判断HCl分子里存在离子键
⑤H2O与H2O2的化学键类型不完全一样
A.①②④⑤ B.②③④⑤
C.①②③⑤ D.①②③④
D
解析　①稀有气体为单原子分子,不存在化学键,错误; ②只含有共价键的化合物是共价化合物,错误;③离子键就是阳离子、阴离子间的强相互作用力,不仅仅是静电引力,错误;④HCl分子溶于水,在水分子的作用下发生电离,HCl为共价化合物,不存在离子键,错误;⑤H2O含有H—O极性共价键,H2O2中还含有O—O非极性共价键,化学键类型不完全一样,正确。
5.下列变化中:①碘升华　②烧碱熔化　③食盐溶于水　④HCl溶于水　⑤O2溶于水　⑥NaHCO3热分解
(1)未发生化学键破坏的是　　　(填序号,下同);
(2)仅发生离子键破坏的是　　　;
(3)仅发生共价键破坏的是　　　;
(4)既发生离子键破坏,又发生共价键破坏的是　　　　。
①⑤
②③
④
⑥
解析　物理变化不破坏化学键,电解质溶于水时发生电离,离子键或共价键被
破坏。
课时精练12
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
1.下列物质中,不含离子键的是(　　)
①NH4HCO3　②NH3　③BaSO4　④CuSO4·5H2O　⑤Ba(OH)2　⑥H2SO4
A.①④⑥ B.②③⑤
C.④⑤ D.②⑥
D
2.下列用电子式表示化合物的形成过程中,正确的是(　　)
B
3.(2025·上海普陀高二期中)下列关于离子键的说法正确的是(　　)
C
4.下列各项满足①属于离子化合物　②不含有共价键两个条件的是(　　)
D
5.下列说法不正确的是(　　)
A.离子键没有方向性和饱和性,而共价键有方向性和饱和性
B.并不是只有活泼的金属原子和非金属原子化合才形成离子键
C.离子键的实质是静电作用
D.静电作用只有引力
解析　离子键没有方向性和饱和性,形成共价键的原子之间存在共用电子对,且原子的电负性大小不同,共用电子对存在着偏移,因此共价键有方向性和饱和性,A正确;离子键存在于阴、阳离子之间,并不是只有活泼的金属和非金属化合才形成离子键,非金属元素组成的铵盐中阴、阳离子间也是离子键,B正确;离子键的实质是阴、阳离子间的静电作用,C正确;静电作用包括阴、阳离子间的静电吸引力及电子之间、原子核之间的静电排斥力,D错误。
D
6.能形成XY2型离子化合物的元素X和Y,其原子最外层电子排布可能是(　　)
A.X:1s2　Y:3s23p5 B.X:1s1　Y:3s23p4
C.X:2s22p2　Y:2s22p4 D.X:3s2　Y:3s23p5
解析　1s2是稳定结构,3s23p5易得1个电子,形成-1价阴离子,A不符合题意。1s1不易失去电子,3s23p4易得2个电子,形成X2Y,B不符合题意。2s22p2有4个价电子,2s22p4有6个价电子,二者形成CO2,是共价化合物,C不符合题意。3s2易失2个电子,形成+2价阳离子,3s23p5易得1个电子,形成-1价阴离子,形成MgCl2,是离子化合物,D符合题意。
D
7.下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是(　　)
A
选项 A B C D
物质 CO2 MgCl2 HCl NaOH
所含化学键类型 共价键 离子键、共价键 离子键 离子键、共价键
所属化合物类型 共价化合物 离子化合物 离子化合物 共价化合物
解析　CO2中只含共价键,属于共价化合物,A正确。MgCl2中只含离子键,属于离子化合物,B错误。HCl中只含共价键,属于共价化合物,C错误。NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键,氧原子和氢原子之间存在共价键,属于离子化合物,D错误。
8.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 (　　)
B
9.下列各组所有元素的组合中,既可形成离子化合物,又可形成共价化合物的是(　　)
C
10.(2025·重庆高二月考)已知离子键的百分数是依据电负性的差值计算出来的,差值越大,离子键的百分数越大。下列几种化合物的化学键中离子键的百分数最大的是(　　)
A.LiF B.AlCl3
C.MgO D.SO3
解析　上述化合物中金属元素电负性:Al>Mg>Li,非金属元素的电负性:F>O>Cl>S,故上述化合物中电负性差值最大的是LiF,离子键的百分数最大的是LiF,故A项正确。
A
11.固体A的化学式为NH5(也可写为NH4H),它的所有原子的最外层均满足2个或8个电子的稳定结构。则下列有关说法中错误的是(　　)
D
A.O2PtF6可能是离子化合物 B.XePtF6可能存在离子键
C.PtF6具有强氧化性 D.Xe元素的化合价一定为零
D
13.氮化钠(Na3N)是科学家制备的一种重要的化合物,它与水作用可产生NH3。请回答下列问题:
离子
复分解反应
<
解析　(1)根据Na3N的电子式可知,Na3N是由Na+和N3-以离子键结合而成的。(2)Na3N与水反应生成NaOH和NH3,该反应属于复分解反应。(3)Na+和N3-的核外电子层结构相同,但Na+的质子数大于N3-,故r(Na+)14.下面是同学们熟悉的物质:
①O2　②H2O2　③MgCl2　④H2SO4
⑤Na2CO3　⑥NH4Cl　⑦CO2　⑧Ne
⑨Na2O2　⑩NaOH
(1)这些物质中,只含有共价键的是　　　　　 (填序号,下同);只含有离子键的是　　　;既含有极性共价键又含有离子键的是　　　　　; 既含有非极性共价键又含有离子键的是　　　; 不存在化学键的是　　　　　; 属于共价化合物的是　　　　　　　。
①②④⑦
③
⑤⑥⑩
⑨
⑧
②④⑦
解析　(1)①O2由氧原子构成,只含非极性共价键;②H2O2结构简式是H—O—O—H,既含有极性共价键又含有非极性共价键;③MgCl2由活泼金属和活泼非金属元素组成,只含有离子键;④H2SO4由非金属元素组成,只含极性共价键;⑤Na2CO3由钠离子和碳酸根离子构成,含有离子键和极性共价键;⑥NH4Cl由铵根离子和氯离子构成,含有离子键和极性共价键;⑦CO2由非金属元素组成,只含极性共价键;⑧Ne是单原子分子,不含化学键;⑨Na2O2由钠离子和过氧根离子构成,含有离子键和非极性共价键;⑩NaOH由钠离子和氢氧根离子构成,含有离子键和极性共价键。
(2)写出下列物质的电子式
⑥NH4Cl 　　　　　　　　　　　　;
⑨Na2O2 　　　　　　　　　　　　;
⑩NaOH　　　　　　　　　　　
(3)用电子式表示下列物质的形成
①O2　　　　　　　　　　　　;
②MgCl2　 　　　　　　　　　　　。
B级　素养培优练
选择题有1个或2个选项符合题意
15.以下叙述中,错误的是(　　)
A.钠原子和氯原子作用生成NaCl后,其结构的稳定性增强
B.在氯化钠中,除Cl-和Na+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
C.Na+和Cl-形成的离子键具有方向性
D.钠与氯气反应生成氯化钠后,体系能量降低
C
解析　钠原子与氯原子生成NaCl,1个钠原子失去1个电子,形成了1个带正电荷的钠离子,最外层达到8电子稳定结构,1个氯原子得到1个电子形成氯离子,最外层达到8电子稳定结构,生成NaCl后,体系能量降低,结构的稳定性增强,故A正确,D正确;离子键包括离子之间的静电引力,电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用,故B正确;离子键没有方向性和饱和性,故C错误。
16.X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素,且最外层电子数之和为15,X与Z可形成XZ2分子;Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76 g·L-1;W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的一半。下列说法正确的是(　　)
A.原子半径:W>Z>Y>X>M
B.将XZ2通入W单质与水反应后的溶液中,可能生成碳酸钠、碳酸氢钠
C.由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物中一定有共价键可能有离子键
D.CaZ、CaM2、CaZ23种化合物中,阳离子和阴离子个数比均为1∶2
BC
钠与水反应生成氢氧化钠,二氧化碳与氢氧化钠溶液反应可能生成碳酸钠或碳酸氢钠,故B正确;X、Y、Z、M四种元素可形成化合物有(NH4)2CO3、NH4HCO3、CO(NH2)2(尿素)等,所以四种元素形成的化合物中一定有共价键,可能有离子键,故C正确;CaZ、CaM2、CaZ2分别为CaO、CaH2、CaO2,CaO和CaO2中阳离子和阴离子个数比均为1∶1,故D错误。
17.已知五种元素的原子序数的大小顺序为C>A>B>D>E;A、C同周期,B、C同主族;A与B形成离子化合物,A2B中所有离子的电子数相同,其电子总数为30,D和E可形成4核10电子分子。试回答下列问题:
(1)写出五种元素的名称:
A　　　　,B　　　　,C　　　　, D　　　　,E　　　　。
(2)用电子式表示离子化合物A2B的形成过程　　　　 　　　　　　 　　。
(3)写出D元素形成的单质的结构式　　　　;
钠
氧
硫
氮
氢
N≡N
(4)写出下列物质的电子式。
E与B形成的化合物:　　　　　　　　　　　　;
A、B、E形成的化合物:　　　　　　　　　　　　;
D、E形成的最简单化合物:　　　　　　　　　　　　。
(5)B、C、D、E四种元素分别形成的单质中化学键最强的是　　(写分子式)。
N2
解析　因为A、B离子的电子数相同,在电子总数为30的A2B型化合物中,每个离子的电子数为10,故可推知A是Na,B是O。因为4核10电子分子中,每个原子平均不到3个电子,所以只有从原子序数1~8的元素中寻找,Li已有3个电子,故一定含有氢原子,分子中有4个原子核共10个电子,一定为NH3;因原子序数D>E,所以D为N,E为H。C与A(Na)同周期、与B(O)同主族,所以C位于第3周期ⅥA族,C为S。

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