资源简介 (共80张PPT)第五章 第12讲 化学键及分类1.掌握化学键的定义及离子键、共价键的形成。2.会书写电子式。3.了解共价键的类型及键参数。复习目标化学键与化合物类型考点一1.化学键(1)化学键的定义及分类相邻的原子强烈(2)化学反应的本质:反应物的旧化学键 与生成物的新化学键 。断裂形成项目 离子键 共价键 非极性键 极性键概念 带 离子之间的相互作用 原子间通过 所形成的相互作用 成键粒子 ___________ _____ 成键实质 阴、阳离子的静电作用 共用电子对与成键原子间的静电作用 2.离子键与共价键的比较相反电荷共用电子对阴、阳离子原子项目 离子键 共价键 非极性键 极性键特征 方向性和饱和性 方向性和饱和性 形成 条件 活泼 与活泼_______经电子得失形成离子键;或者铵根离子与酸根离子之间形成离子键 元素原子之间成键 元素原子之间成键无有金属非金属同种不同种3.化学键与物质类别的关系易错辨析1.化学键是相邻离子或原子间强烈的作用力,既包括静电吸引力,又包括静电排斥力( )2.所有物质中都存在化学键( )3.非金属元素的两个原子之间一定形成共价键,多个原子间可能形成离子键( )4.由金属元素与非金属元素形成的化学键都是离子键( )5.某物质熔融状态能导电,可以证明该物质内一定存在离子键( )6.H、N和S可形成既含有离子键又含有共价键的化合物( )√×√××√一、化学键与物质类别的关系1.表中物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全对应的一组是选项 A B C D物质 CO2 MgCl2 HCl NaOH化学键类型 共价键 离子键、共价键 离子键 离子键、共价键化合物类型 共价化合物 离子化合物 离子化合物 共价化合物√MgCl2中只含离子键,属于离子化合物,故B错误;HCl中只含共价键,属于共价化合物,故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,故D错误。2.下列叙述正确的是A.KH为共价化合物B.Na与N、O、Cl分别形成的化合物中只含有离子键C.KCl、HCl、KOH 的水溶液都能导电,所以它们都属于离子化合物D.N和Cl可形成共价化合物NCl3√K+、H-构成KH,含离子键,属于离子化合物,A项错误;Na与N、O、Cl分别形成的Na3N、Na2O、NaCl中只含离子键,形成的NaN3、Na2O2中既含离子键又含共价键,B项错误;HCl属于共价化合物,C项错误;NCl3中只含共价键,D项正确。二、物质转化过程中化学键的变化3.实验室利用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体反应制氨气,化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+2H2O+CaCl2,下列关于该反应的说法错误的是A.NH4Cl中存在离子键和极性键B.此反应过程中既有离子键、极性键断裂,也有离子键和极性键形成C.1 mol Ca(OH)2含2 mol O—H,1 mol NH3含3 mol N—HD.像Ca(OH)2、CaCl2这样含金属元素的化合物一定属于离子化合物√铵根离子和氯离子之间存在离子键、铵根离子中N原子和H原子之间存在极性键,故A正确;此反应过程中既有铵根离子和氯离子之间的离子键、N原子和H原子之间的极性键断裂,也有钙离子和氯离子之间的离子键和水中O原子和H原子之间的极性键形成,故B正确;氢氧化钙中氧原子与氢原子之间形成共价键,则1 mol Ca(OH)2含2 mol O—H,氨气分子中氮原子与氢原子形成共价键,1 mol NH3含3 mol N—H,故C正确;含金属元素的化合物不一定属于离子化合物,如AlCl3属于共价化合物,故D错误。4.(2025·苏北八市第三次模拟)利用C6H5—CH2CH3(g)+CO2(g) C6H5—CH==CH2(g)+CO(g)+H2O(g)可制备苯乙烯,反应可能的机理如下(x、y、z表示催化剂的活性位点)。下列说法正确的是A.催化剂的y、z位点所带电性不同B.受苯环影响,a处C—H比b处更易断裂C.整个过程中有非极性键的断裂和形成D.该反应中每生成1 mol苯乙烯,转移电子数目约为6.02×1023√由图可知,催化剂的y位点与带部分正电荷的氢原子作用,则y位点带负电;催化剂的z位点与二氧化碳中带部分正电荷的碳原子作用,则z位点带负电,所以催化剂的y、z位点所带电性相同,A错误;从反应机理图看,a处C—H比b处先断裂,这说明受苯环影响,a处C—H比b处更易断裂,B正确;结合反应式和反应机理图可知,反应过程中,反应物C6H5—CH2CH3(g)、CO2(g)中没有非极性键的断裂,即整个过程中没有非极性键的断裂,C错误;由反应式可知:CO2~CO~2e-,反应中每生成1 mol苯乙烯,会消耗1 mol二氧化碳,反应转移2 mol电子,则转移电子的数目约为1.204×1024,D错误。归纳总结1.化学反应过程(1)化学键的变化:化学反应过程包含反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。(2)实质,如H2+Cl2 2HCl:返回2.化学键与物质的溶解或熔化(1)离子化合物的溶解或熔化过程离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏。(2)共价化合物的溶解过程①有些共价化合物溶于水后,能与水反应,其分子内共价键被破坏,如CO2和SO2等。②有些共价化合物溶于水后,与水分子作用形成水合离子,从而发生电离形成阴、阳离子,其分子内的共价键被破坏,如HCl、H2SO4等。③有些共价化合物溶于水后,其分子内的共价键不被破坏,如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。共价键及其参数考点二(一)共价键及形成过程1.共价键的本质及特征共价键是原子间通过 所形成的相互作用,其特征是具有____和 。2.共价键的类型共用电子对方向性饱和性3.σ键和π键形成的轨道重叠图示(1)H2的s-s σ键的形成:(2)HCl的s-p σ键的形成:(3)Cl2的p-p σ键的形成:(4)p-p π键的形成:1.σ键与π键概念辨析,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)σ键以“头碰头”方式重叠,π键以“肩并肩”方式重叠( )(2)σ键的电子云图形是轴对称的,π键的电子云图形是镜面对称的( )(3)σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转( )(4)σ键能单独形成,而π键一定不能单独形成( )(5)H2分子中的σ键是s-s σ键,HClO分子中的σ键都是p-p σ键( )(6)p-p σ键电子云轮廓图: ( )对点训练√√√√××2.σ键和π键数目的计算。(1)已知CN-与N2结构相似,推算HCN分子中σ键与π键数目之比为 。(2)利用CO可以合成化工原料COCl2,COCl2分子的结构式为 ,每个COCl2分子中含有 个σ键, 个π键。(3)CH2==C(CH3)C≡CH分子中,有 个σ键, 个π键。(4)1 mol [Cr(H2O)6]3+中含有σ键的数目是 。1∶13110318NA(或18×6.02×1023)练后反思在配合物中,配位键一般都是σ键。(二)键参数——键能、键长和键角1.概念1 mol核间距相邻共价键2.键参数对分子性质的影响(1)键能越 ,键长越 ,分子越稳定。大(2)短3.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)H—F的键长是H—X(X代表卤素)中最短的( )(2)从键能角度可以解释F2比O2更容易与H2反应( )(3)键角的大小与键长、键能的大小无关( )(4)分子的稳定性与分子间作用力的大小有关( )(5)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍( )(6)依据F、Cl、Br、I的氢化物分子中氢卤键的键能,可推断它们的热稳定性强弱(2024·北京,12D)( )对点训练√√√××√4.Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、三键,但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析,原因是_________________________________________________________________________________________________________________。Ge原子半径大,原子间形成的σ单键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键,故不易形成双键或三键5.硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础。碳和硅的有关化学键键能如表所示,简要分析和解释下列有关事实:化学键 C—C C—H Si—Si Si—H键能/(kJ·mol-1) 347.7 413.4 226 318(1)SiH4的稳定性小于CH4,原因是______________________________________________。(2)硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是___________________________________________________________________________________________________________。C—H的键能大于Si—H,故SiH4的稳定性小于CH4C—C和C—H的键能较大,所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si和Si—H的键能较小,易断裂,导致长链硅烷难以生成返回电子式考点三1.概念:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。2.电子式的书写与判断(1)判断下列电子式书写是否正确,并将错误的改正过来。①氮气,N N ;氨气,H 。②氯化钠,Na] ;HF,H+]- 。× × Na+]-③过氧化氢,H ;次氯酸, 。④CaBr2,]-Ca2+]- ;CaC2,Ca2+C ]-2 。(2)写出下列微粒的电子式。①—OH: ,H3O+: 。√× √× Ca2+]2-·HH]+②H2S: ,N2H4: 。③NaH: ,NaBH4: 。HNa+H]-易错提醒电子式书写的常见错误(1)分不清离子化合物和共价化合物,错写或漏写“[ ]”。(2)漏写未参与成键的孤电子对。(3)搞不清成键原子的成键本质,错写共用电子对的数目或原子的连接顺序。(4)误将相同的离子合并书写。3.用电子式表示化合物的形成过程。(1)MgBr2: 。(2)H2O: 。H·+··+·H―→H返回精练真题练真题 明考向1.(2024·江苏,7)下列有关反应描述正确的是A.CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO,CH3CH2OH断裂C—O键B.氟氯烃破坏臭氧层,氟氯烃产生的氯自由基改变O3分解的历程C.丁烷催化裂化为乙烷和乙烯,丁烷断裂σ键和π键D.石墨转化为金刚石,碳原子轨道的杂化类型由sp3转变为sp2√CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO,CH3CH2OH断裂C—H和O—H生成C==O,A错误;根据题意,氯自由基催化O3分解形成臭氧空洞,则氟氯烃产生的氯自由基改变O3分解的历程,B正确;丁烷属于饱和烷烃,只含有σ键,C错误;石墨碳原子轨道的杂化类型为sp2,金刚石碳原子轨道的杂化类型为sp3,D错误。2.(2022·江苏,2)少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和NaOH。下列说法正确的是A.Na2O2的电子式为Na+]2-Na+B.H2O的空间结构为直线形C.H2O2中O元素的化合价为-1D.NaOH仅含离子键√ 过氧化钠是离子化合物,其电子式是Na+]2-Na+,A错误;H2O中氧原子的成键电子对数是2,孤电子对数是2,则价电子对数为4,其空间结构为V形,B错误;NaOH中O和H之间是共价键,D错误。3.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)H2O2中既含离子键又含共价键(2024·江苏,2B)( )(2)天然气液化过程中形成了新的化学键(2024·广东,2B节选)( )(3)H2O2分子中的化学键均为极性共价键(2023·江苏,5C)( )(4)P4中的共价键类型:非极性键(2023·辽宁,2B)( )(5)NaClO和NaCl均为离子化合物,所含的化学键类型相同(2022·天津,4D)( )×××√×4.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)H2O2的电子式:H+]2-H+(2024·北京,2A)( )(2)NaOH的电子式:Na+H]-(2024·湖南,2A)( )(3)KBr的电子式:K+Br-](2024·贵州,2A)( )(4)PH3和H2S的电子式分别为H和H(2024·甘肃,2B)( )√×××(5)HClO的电子式:(2023·湖南,2A)( )(6)N的电子式为H(2023·江苏,2A)( )(7)用电子式表示KCl的形成过程:(2024·浙江1月选考,3C)( )√×√5.化学用语可以表达化学过程,下列化学用语表达错误的是A.用电子式表示Cl2的形成: ―→ [2024·湖北,4A]B.NaCl溶液中的水合离子: [2024·湖南,2C]C.用电子云轮廓图示意p-p π键的形成:[2024·湖北,4C]D.Cl2分子中σ键的形成:[2024·湖南,2D]√返回Na+的离子半径比Cl-小,水分子电荷情况如图: ,Cl-带负电荷,水分子在Cl-周围时,呈正电性的H朝向Cl-,水分子在Na+周围时,呈负电性的O朝向Na+,NaCl溶液中的水合离子应为 ,故B错误;π键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的,C正确;Cl2分子中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的p-p σ键,故D正确。——化学键 常见化学用语判断课时精练对一对题号 1 2 3 4 5 6 7答案 B B A D D A C题号 8 9 10 11 12 13答案 A D A D D D答案1234567891011121314答案123456789101112131414.(1)HClO4 (2) 离子(3) (4)离子键和共价键 1∶21.(教材改编)下列说法错误的是A.s-s σ键与s-p σ键的电子云形状的对称性相同B.键长等于成键两原子的半径之和C.键能是衡量化学键稳定性的参数之一,键能越大,化学键越牢固D.键角是两个相邻共价键之间的夹角,说明共价键有方向性√1234567891011121314答案s-s σ键与s-p σ键的电子云形状的对称性均为轴对称,A正确,键长是两个成键原子的平均核间距,小于两成键原子半径之和,B错误。1234567891011121314答案选项 A B C D物质 CaCl2 CS2 HBr CsOH所含化学键类型 离子键、共价键 共价键 离子键 离子键所属化合物类型 离子化合物 共价化合物 离子化合物 离子化合物2.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√1234567891011121314答案A项,CaCl2中仅含离子键;C项,HBr中仅含共价键,是共价化合物;D项,CsOH中含有离子键、共价键,是离子化合物。3.化学键是相邻原子之间强烈的相互作用。下列有关化学键的说法正确的是A.Na2O2中既含有离子键又含有共价键,属于离子化合物B.N2属于单质,不存在化学键C.Na2S中既含有离子键,又含有共价键D.NH4Cl中含有共价键,又全部由非金属元素组成,属于共价化合物√1234567891011121314答案N2中存在共价键,B错误;Na2S中只含有离子键,C错误;NH4Cl由N和Cl-构成,属于离子化合物,D错误。4.(2025·常州期末)石油加工时获得副产物H2S,催化热解H2S可同时回收S8和H2。下列说法正确的是A.石油经分馏、催化裂化和裂解加工时,均主要发生化学变化B.H2S的形成可用电子式表示为C.S8(结构为 )分子中含有非极性键,固态时为共价晶体D.H2中σ键的形成可用电子云轮廓图表示为√1234567891011121314答案1234567891011121314答案A项,石油的分馏是物理变化,错误;B项,H2S是共价化合物,H、S间通过共用电子对结合,其形成过程为 ,错误;C项,S8分子中含有非极性键,固态时为分子晶体,错误。5.(2026·江苏各地模拟重组)下列说法正确的是A.氨气的电子式为B.NaOH的电子式为C.NH4Cl的电子式为D.CN-的电子式为C ]-√1234567891011121314答案1234567891011121314答案A项,氨气是共价化合物,其电子式为 ,错误;B项,NaOH为含有共价键的离子化合物,所以其电子式为 ,错误;C项,NH4Cl是离子化合物,其电子式为 ,错误;D项,CN-与N2互为等电子体,电子式为C ]-,正确。6.(2025·江苏各地模拟重组)下列说法不正确的是A.1 mol SO2Cl2分子中含有2 mol σ键B.1 mol H2O2中含有3 mol σ键C.HCOONa中含有σ键和π键的数目之比为3∶1D.[Ag(CN)2]-中σ键与π键的个数比为1∶1√1234567891011121314答案A项,1 mol SO2Cl2分子中含有4 mol σ键,错误;B项,H2O2的结构式为H—O—O—H,1 mol H2O2中含有3 mol σ键,正确;C项,HCOONa中含有3个σ键和1个π键,σ键和π键的数目之比为3∶1,正确;D项,[Ag(CN)2]-中σ键为2+2=4个,π键为2×2=4个,个数比为1∶1,正确。1234567891011121314答案7.“宏、微、符”三重表征是重要的化学学科素养。下列相关化学用语正确的是A.1H2、2H2互为同位素B.用电子式表示MgCl2的形成过程为C.CO2的电子式为D.甲烷分子的球棍模型可以表示为√1234567891011121314答案1234567891011121314答案1H2、2H2是氢元素的不同核素形成的单质,不互为同位素,A错误;用电子式表示MgCl2的形成过程为 ,B错误;甲烷分子的球棍模型可以表示为 ,D错误。8.(2024·南京联考)关于σ键和π键的形成过程,下列说法不正确的是A.HCl分子中的σ键为两个s轨道“头碰头”重叠形成B.N2分子中的π键为p-p π键,π键不能绕键轴旋转C.CH4中的碳原子为sp3杂化,4个sp3杂化轨道分别与氢原子s轨道形成σ键D.乙烯(CH2==CH2)中碳碳之间形成1个σ键和1个π键√1234567891011121314答案HCl分子中的σ键由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道“头碰头”重叠形成,故A错误;N2分子中p轨道与p轨道通过“肩并肩”重叠形成p-p π键,π键为镜面对称,不能绕键轴旋转,故B正确;CH4中的碳原子为sp3杂化,碳原子的4个sp3杂化轨道分别与氢原子的1s轨道重叠,形成C—H σ键,故C正确;CH2==CH2中碳碳之间形成双键,双键中有1个σ键和1个π键,故D正确。1234567891011121314答案9.(2025·甘肃,2)马家窑文化遗址出土了大量新石器时代陶制文物,陶制文物的主要成分为硅酸盐,下列有关表述错误的是A.基态Si原子的价层电子排布图:B.O的同位素O可作为有机反应示踪原子C.SiCl4的电子式为︰D.SiO2的球棍模型为√1234567891011121314答案Si为14号元素,基态Si原子的价层电子排布式为3s23p2,价层电子排布图为 ,A正确;O和O的质子数相同,中子数不同,二者互为同位素,O可作为有机反应示踪原子,B正确;SiCl4中1个Si分别与4个Cl形成单键,电子式为 ,C正确;SiO2是共价晶体,其中每个硅原子均与四个氧原子成键,且该模型不是球棍模型,D错误。1234567891011121314答案10.下列化学用语表示错误的是A.基态铜原子的价层电子轨道表示式:B.乙烯分子中的π键:C.溴乙烷的分子模型:D.硼氢化钠的电子式:1234567891011121314答案√基态铜原子的价层电子轨道表示式为 ,A错误;乙烯分子中π键是两个碳原子的p轨道以肩并肩形式形成的,B正确;硼氢化钠是离子化合物,电子式为 ,D正确。1234567891011121314答案11.我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应为HCHO+O2 CO2+H2O。下列有关说法正确的是A.CO2只含有非极性共价键B.0.5 mol HCHO含有1 mol σ键C.HCHO、CO2分子中只含有σ键D.H2O中含有极性键√1234567891011121314答案1234567891011121314答案CO2中只含有碳氧极性键,A错误;根据结构式 可知,0.5 mol HCHO含有1.5 mol σ键,B错误;HCHO、CO2分子中既含有σ键,又含有π键,C错误;H2O中含有氢氧极性键,D正确。12.六氟化硫分子呈正八面体结构(如图所示),在高电压下仍有良好的绝缘性,性质稳定,在电器工业方面有着广泛的用途,但逸散到空气中会引起强温室效应,下列有关六氟化硫的推测正确的是A.六氟化硫中各原子均为8电子稳定结构B.六氟化硫易燃烧生成二氧化硫C.六氟化硫分子中含极性键、非极性键D.S—F是σ键,且键长、键能都相等√1234567891011121314答案根据题图可知,每个F原子和1个S原子形成1对共用电子对,每个S原子和6个F原子形成6对共用电子对,所以F原子达到8电子稳定结构,但S原子最外层达到12电子,A项错误;六氟化硫中F为-1价,S为+6价,S原子不能再失去电子,所以不能被氧化,故六氟化硫不易燃烧生成二氧化硫,B项错误;同种原子间形成非极性键,不同种原子间形成极性键,六氟化硫分子中的S—F均为极性键,不含非极性键,C项错误;六氟化硫分子中的S—F都是σ键,为正八面体结构,所以键长、键能都相等,D项正确。1234567891011121314答案13.硼氢化钠(NaBH4)与水在催化剂作用下获得氢气的微观过程如图所示。下列说法正确的是A.NaBH4中含有离子键和非极性共价键B.BH3中B—H键长小于H2O中O—H键长C.B→BH3的过程中既有化学键的断裂,又有化学键的生成D.若用D2O代替H2O,反应后生成的气体有H2、HD、D21234567891011121314答案√硼氢化钠(NaBH4)与水在催化剂作用下获得氢气的总反应的方程式为NaBH4+4H2O NaB(OH)4+4H2↑。NaBH4为离子化合物,阳离子和阴离子之间为离子键,B—H为极性共价键,A错误;B原子半径大于O原子,半径越大,键长越长,故BH3中B—H键长大于H2O中O—H键长,B错误;B→BH3的过程中只有化学键的断裂,没有化学键的生成,C错误;由图可知,①是两个B各提供1个H原子形成H2,②和③是含硼微粒和H2O各提供1个H原子形成H2,④是两个H2O各提供1个H原子形成H2,所以D2O与NaBH4反应时,生成的氢气分子有H2、HD和D2,D正确。1234567891011121314答案14.下表是元素周期表的一部分,针对表中的①~⑨九种元素,填写下列空白:1234567891011121314答案 族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 02 ① ② ③ 3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧4 ⑨ 族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 02 ① ② ③ 3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧4 ⑨ (1)在最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的化合物的化学式是 ,碱性最强的化合物的电子式是 。HClO41234567891011121314答案同周期元素从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,则表中Cl元素的非金属性最强,K元素的金属性最强,非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则在最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的化合物的化学式是HClO4,碱性最强的化合物为KOH,其电子式是 。1234567891011121314答案 族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 02 ① ② ③ 3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧4 ⑨ (2)用电子式表示元素④与⑥形成化合物的过程: ,该化合物属于 (填“共价”或“离子”)化合物。离子1234567891011121314答案Na与S形成化合物时,钠失去电子,硫得到电子,用电子式表示该过程为 ,钠离子与硫离子之间形成离子键,则Na2S属于离子化合物。1234567891011121314答案(3)①与⑦形成的化合物的电子式: 。1234567891011121314答案 族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 02 ① ② ③ 3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧4 ⑨ (4)由①②⑨组成的常见化合物中化学键类型为 ,该化合物的阴离子中σ键与π键数目之比为 。离子键和共价键1234567891011121314答案 族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 02 ① ② ③ 3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧4 ⑨ 1∶2返回 大单元二 第五章 分子结构与性质第12讲 化学键及分类[复习目标] 1.掌握化学键的定义及离子键、共价键的形成。2.会书写电子式。3.了解共价键的类型及键参数。考点一 化学键与化合物类型1.化学键(1)化学键的定义及分类(2)化学反应的本质:反应物的旧化学键断裂与生成物的新化学键形成。2.离子键与共价键的比较项目 离子键 共价键非极性键 极性键概念 带相反电荷离子之间的相互作用 原子间通过共用电子对所形成的相互作用成键粒子 阴、阳离子 原子成键实质 阴、阳离子的静电作用 共用电子对与成键原子间的静电作用特征 无方向性和饱和性 有方向性和饱和性形成 条件 活泼金属与活泼非金属经电子得失形成离子键;或者铵根离子与酸根离子之间形成离子键 同种元素原子之间成键 不同种元素原子之间成键3.化学键与物质类别的关系1.化学键是相邻离子或原子间强烈的作用力,既包括静电吸引力,又包括静电排斥力( )2.所有物质中都存在化学键( )3.非金属元素的两个原子之间一定形成共价键,多个原子间可能形成离子键( )4.由金属元素与非金属元素形成的化学键都是离子键( )5.某物质熔融状态能导电,可以证明该物质内一定存在离子键( )6.H、N和S可形成既含有离子键又含有共价键的化合物( )答案 1.√ 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.√一、化学键与物质类别的关系1.表中物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全对应的一组是( )选项 A B C D物质 CO2 MgCl2 HCl NaOH化学键类型 共价键 离子键、共价键 离子键 离子键、共价键化合物类型 共价化合物 离子化合物 离子化合物 共价化合物答案 A解析 MgCl2中只含离子键,属于离子化合物,故B错误;HCl中只含共价键,属于共价化合物,故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,故D错误。2.下列叙述正确的是( )A.KH为共价化合物B.Na与N、O、Cl分别形成的化合物中只含有离子键C.KCl、HCl、KOH 的水溶液都能导电,所以它们都属于离子化合物D.N和Cl可形成共价化合物NCl3答案 D解析 K+、H-构成KH,含离子键,属于离子化合物,A项错误;Na与N、O、Cl分别形成的Na3N、Na2O、NaCl中只含离子键,形成的NaN3、Na2O2中既含离子键又含共价键,B项错误;HCl属于共价化合物,C项错误;NCl3中只含共价键,D项正确。二、物质转化过程中化学键的变化3.实验室利用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体反应制氨气,化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2,下列关于该反应的说法错误的是( )A.NH4Cl中存在离子键和极性键B.此反应过程中既有离子键、极性键断裂,也有离子键和极性键形成C.1 mol Ca(OH)2含2 mol O—H,1 mol NH3含3 mol N—HD.像Ca(OH)2、CaCl2这样含金属元素的化合物一定属于离子化合物答案 D解析 铵根离子和氯离子之间存在离子键、铵根离子中N原子和H原子之间存在极性键,故A正确;此反应过程中既有铵根离子和氯离子之间的离子键、N原子和H原子之间的极性键断裂,也有钙离子和氯离子之间的离子键和水中O原子和H原子之间的极性键形成,故B正确;氢氧化钙中氧原子与氢原子之间形成共价键,则1 mol Ca(OH)2含2 mol O—H,氨气分子中氮原子与氢原子形成共价键,1 mol NH3含3 mol N—H,故C正确;含金属元素的化合物不一定属于离子化合物,如AlCl3属于共价化合物,故D错误。4.(2025·苏北八市第三次模拟)利用C6H5—CH2CH3(g)+CO2(g)C6H5—CH==CH2(g)+CO(g)+H2O(g)可制备苯乙烯,反应可能的机理如下(x、y、z表示催化剂的活性位点)。下列说法正确的是( )A.催化剂的y、z位点所带电性不同B.受苯环影响,a处C—H比b处更易断裂C.整个过程中有非极性键的断裂和形成D.该反应中每生成1 mol苯乙烯,转移电子数目约为6.02×1023答案 B解析 由图可知,催化剂的y位点与带部分正电荷的氢原子作用,则y位点带负电;催化剂的z位点与二氧化碳中带部分正电荷的碳原子作用,则z位点带负电,所以催化剂的y、z位点所带电性相同,A错误;从反应机理图看,a处C—H比b处先断裂,这说明受苯环影响,a处C—H比b处更易断裂,B正确;结合反应式和反应机理图可知,反应过程中,反应物C6H5—CH2CH3(g)、CO2(g)中没有非极性键的断裂,即整个过程中没有非极性键的断裂,C错误;由反应式可知:CO2~CO~2e-,反应中每生成1 mol苯乙烯,会消耗1 mol二氧化碳,反应转移2 mol电子,则转移电子的数目约为1.204×1024,D错误。1.化学反应过程(1)化学键的变化:化学反应过程包含反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。(2)实质,如H2+Cl22HCl:2.化学键与物质的溶解或熔化(1)离子化合物的溶解或熔化过程离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏。(2)共价化合物的溶解过程①有些共价化合物溶于水后,能与水反应,其分子内共价键被破坏,如CO2和SO2等。②有些共价化合物溶于水后,与水分子作用形成水合离子,从而发生电离形成阴、阳离子,其分子内的共价键被破坏,如HCl、H2SO4等。③有些共价化合物溶于水后,其分子内的共价键不被破坏,如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。考点二 共价键及其参数(一)共价键及形成过程1.共价键的本质及特征共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用,其特征是具有方向性和饱和性。2.共价键的类型3.σ键和π键形成的轨道重叠图示(1)H2的s-s σ键的形成:(2)HCl的s-p σ键的形成:(3)Cl2的p-p σ键的形成:(4)p-p π键的形成:1.σ键与π键概念辨析,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)σ键以“头碰头”方式重叠,π键以“肩并肩”方式重叠( )(2)σ键的电子云图形是轴对称的,π键的电子云图形是镜面对称的( )(3)σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转( )(4)σ键能单独形成,而π键一定不能单独形成( )(5)H2分子中的σ键是s-s σ键,HClO分子中的σ键都是p-p σ键( )(6)p-p σ键电子云轮廓图:( )答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)×2.σ键和π键数目的计算。(1)已知CN-与N2结构相似,推算HCN分子中σ键与π键数目之比为 。 (2)利用CO可以合成化工原料COCl2,COCl2分子的结构式为,每个COCl2分子中含有 个σ键, 个π键。 (3)CH2==C(CH3)C≡CH分子中,有 个σ键, 个π键。 (4)1 mol [Cr(H2O)6]3+中含有σ键的数目是 。 答案 (1)1∶1 (2)3 1 (3)10 3 (4)18NA(或18×6.02×1023)在配合物中,配位键一般都是σ键。(二)键参数——键能、键长和键角1.概念2.键参数对分子性质的影响(1)键能越大,键长越短,分子越稳定。(2)3.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)H—F的键长是H—X(X代表卤素)中最短的( )(2)从键能角度可以解释F2比O2更容易与H2反应( )(3)键角的大小与键长、键能的大小无关( )(4)分子的稳定性与分子间作用力的大小有关( )(5)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍( )(6)依据F、Cl、Br、I的氢化物分子中氢卤键的键能,可推断它们的热稳定性强弱(2024·北京,12D)( )答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)√4.Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、三键,但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析,原因是 。 答案 Ge原子半径大,原子间形成的σ单键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键,故不易形成双键或三键5.硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础。碳和硅的有关化学键键能如表所示,简要分析和解释下列有关事实:化学键 C—C C—H Si—Si Si—H键能/ (kJ·mol-1) 347.7 413.4 226 318(1)SiH4的稳定性小于CH4,原因是 。 (2)硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是 。 答案 (1)C—H的键能大于Si—H,故SiH4的稳定性小于CH4(2)C—C和C—H的键能较大,所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si和Si—H的键能较小,易断裂,导致长链硅烷难以生成考点三 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的式子。2.电子式的书写与判断(1)判断下列电子式书写是否正确,并将错误的改正过来。①氮气,N N ×N ;氨气,H 。②氯化钠,Na] × Na+]-; HF,H+]- × 。③过氧化氢,H √ ; 次氯酸, × 。④CaBr2,]-Ca2+]- √ ; CaC2,Ca2+C ]-2× Ca2+C ]2-。 (2)写出下列微粒的电子式。①—OH: ,H3O+: 。 ②H2S: ,N2H4: 。 ③NaH: ,NaBH4: 。 答案 ①·H H]+②H ③Na+H]- 电子式书写的常见错误(1)分不清离子化合物和共价化合物,错写或漏写“[ ]”。(2)漏写未参与成键的孤电子对。(3)搞不清成键原子的成键本质,错写共用电子对的数目或原子的连接顺序。(4)误将相同的离子合并书写。3.用电子式表示化合物的形成过程。(1)MgBr2: 。 (2)H2O: 。 答案 (1)(2)H·+··+·H―→H1.(2024·江苏,7)下列有关反应描述正确的是( )A.CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO,CH3CH2OH断裂C—O键B.氟氯烃破坏臭氧层,氟氯烃产生的氯自由基改变O3分解的历程C.丁烷催化裂化为乙烷和乙烯,丁烷断裂σ键和π键D.石墨转化为金刚石,碳原子轨道的杂化类型由sp3转变为sp2答案 B解析 CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO,CH3CH2OH断裂C—H和O—H生成C==O,A错误;根据题意,氯自由基催化O3分解形成臭氧空洞,则氟氯烃产生的氯自由基改变O3分解的历程,B正确;丁烷属于饱和烷烃,只含有σ键,C错误;石墨碳原子轨道的杂化类型为sp2,金刚石碳原子轨道的杂化类型为sp3,D错误。2.(2022·江苏,2)少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和NaOH。下列说法正确的是( )A.Na2O2的电子式为Na+]2-Na+B.H2O的空间结构为直线形C.H2O2中O元素的化合价为-1D.NaOH仅含离子键答案 C解析 过氧化钠是离子化合物,其电子式是Na+]2-Na+,A错误;H2O中氧原子的成键电子对数是2,孤电子对数是2,则价电子对数为4,其空间结构为V形,B错误;NaOH中O和H之间是共价键,D错误。3.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)H2O2中既含离子键又含共价键(2024·江苏,2B)( )(2)天然气液化过程中形成了新的化学键(2024·广东,2B节选)( )(3)H2O2分子中的化学键均为极性共价键(2023·江苏,5C)( )(4)P4中的共价键类型:非极性键(2023·辽宁,2B)( )(5)NaClO和NaCl均为离子化合物,所含的化学键类型相同(2022·天津,4D)( )答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×4.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)H2O2的电子式:H+]2-H+(2024·北京,2A)( )(2)NaOH的电子式:Na+H]-(2024·湖南,2A)( )(3)KBr的电子式:K+Br-](2024·贵州,2A)( )(4)PH3和H2S的电子式分别为H和H(2024·甘肃,2B)( )(5)HClO的电子式:(2023·湖南,2A)( )(6)N的电子式为H(2023·江苏,2A)( )(7)用电子式表示KCl的形成过程:(2024·浙江1月选考,3C)( )答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√5.化学用语可以表达化学过程,下列化学用语表达错误的是( )A.用电子式表示Cl2的形成:―→[2024·湖北,4A]B.NaCl溶液中的水合离子:[2024·湖南,2C]C.用电子云轮廓图示意p-p π键的形成:[2024·湖北,4C]D.Cl2分子中σ键的形成:[2024·湖南,2D]答案 B解析 Na+的离子半径比Cl-小,水分子电荷情况如图:,Cl-带负电荷,水分子在Cl-周围时,呈正电性的H朝向Cl-,水分子在Na+周围时,呈负电性的O朝向Na+,NaCl溶液中的水合离子应为,故B错误;π键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的,C正确;Cl2分子中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的p-p σ键,故D正确。课时精练[分值:50分]——化学键 常见化学用语判断(1~10题,每小题6分,11~13题,每小题8分)1.(教材改编)下列说法错误的是( )A.s-s σ键与s-p σ键的电子云形状的对称性相同B.键长等于成键两原子的半径之和C.键能是衡量化学键稳定性的参数之一,键能越大,化学键越牢固D.键角是两个相邻共价键之间的夹角,说明共价键有方向性答案 B解析 s-s σ键与s-p σ键的电子云形状的对称性均为轴对称,A正确,键长是两个成键原子的平均核间距,小于两成键原子半径之和,B错误。2.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( )选项 A B C D物质 CaCl2 CS2 HBr CsOH所含化学键类型 离子键、共价键 共价键 离子键 离子键所属化合物类型 离子化合物 共价化合物 离子化合物 离子化合物答案 B解析 A项,CaCl2中仅含离子键;C项,HBr中仅含共价键,是共价化合物;D项,CsOH中含有离子键、共价键,是离子化合物。3.化学键是相邻原子之间强烈的相互作用。下列有关化学键的说法正确的是( )A.Na2O2中既含有离子键又含有共价键,属于离子化合物B.N2属于单质,不存在化学键C.Na2S中既含有离子键,又含有共价键D.NH4Cl中含有共价键,又全部由非金属元素组成,属于共价化合物答案 A解析 N2中存在共价键,B错误;Na2S中只含有离子键,C错误;NH4Cl由N和Cl-构成,属于离子化合物,D错误。4.(2025·常州期末)石油加工时获得副产物H2S,催化热解H2S可同时回收S8和H2。下列说法正确的是( )A.石油经分馏、催化裂化和裂解加工时,均主要发生化学变化B.H2S的形成可用电子式表示为C.S8(结构为)分子中含有非极性键,固态时为共价晶体D.H2中σ键的形成可用电子云轮廓图表示为答案 D解析 A项,石油的分馏是物理变化,错误;B项,H2S是共价化合物,H、S间通过共用电子对结合,其形成过程为,错误;C项,S8分子中含有非极性键,固态时为分子晶体,错误。5.(2026·江苏各地模拟重组)下列说法正确的是( )A.氨气的电子式为B.NaOH的电子式为C.NH4Cl的电子式为D.CN-的电子式为C ]-答案 D解析 A项,氨气是共价化合物,其电子式为,错误;B项,NaOH为含有共价键的离子化合物,所以其电子式为,错误;C项,NH4Cl是离子化合物,其电子式为,错误;D项,CN-与N2互为等电子体,电子式为C ]-,正确。6.(2025·江苏各地模拟重组)下列说法不正确的是( )A.1 mol SO2Cl2分子中含有2 mol σ键B.1 mol H2O2中含有3 mol σ键C.HCOONa中含有σ键和π键的数目之比为3∶1D.[Ag(CN)2]-中σ键与π键的个数比为1∶1答案 A解析 A项,1 mol SO2Cl2分子中含有4 mol σ键,错误;B项,H2O2的结构式为H—O—O—H,1 mol H2O2中含有3 mol σ键,正确;C项,HCOONa中含有3个σ键和1个π键,σ键和π键的数目之比为3∶1,正确;D项,[Ag(CN)2]-中σ键为2+2=4个,π键为2×2=4个,个数比为1∶1,正确。7.“宏、微、符”三重表征是重要的化学学科素养。下列相关化学用语正确的是( )A.1H2、2H2互为同位素B.用电子式表示MgCl2的形成过程为C.CO2的电子式为D.甲烷分子的球棍模型可以表示为答案 C解析 1H2、2H2是氢元素的不同核素形成的单质,不互为同位素,A错误;用电子式表示MgCl2的形成过程为,B错误;甲烷分子的球棍模型可以表示为,D错误。8.(2024·南京联考)关于σ键和π键的形成过程,下列说法不正确的是( )A.HCl分子中的σ键为两个s轨道“头碰头”重叠形成B.N2分子中的π键为p-p π键,π键不能绕键轴旋转C.CH4中的碳原子为sp3杂化,4个sp3杂化轨道分别与氢原子s轨道形成σ键D.乙烯(CH2==CH2)中碳碳之间形成1个σ键和1个π键答案 A解析 HCl分子中的σ键由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道“头碰头”重叠形成,故A错误;N2分子中p轨道与p轨道通过“肩并肩”重叠形成p-p π键,π键为镜面对称,不能绕键轴旋转,故B正确;CH4中的碳原子为sp3杂化,碳原子的4个sp3杂化轨道分别与氢原子的1s轨道重叠,形成C—H σ键,故C正确;CH2==CH2中碳碳之间形成双键,双键中有1个σ键和1个π键,故D正确。9.(2025·甘肃,2)马家窑文化遗址出土了大量新石器时代陶制文物,陶制文物的主要成分为硅酸盐,下列有关表述错误的是( )A.基态Si原子的价层电子排布图:B.O的同位素O可作为有机反应示踪原子C.SiCl4的电子式为︰D.SiO2的球棍模型为答案 D解析 Si为14号元素,基态Si原子的价层电子排布式为3s23p2,价层电子排布图为,A正确;O和O的质子数相同,中子数不同,二者互为同位素,O可作为有机反应示踪原子,B正确;SiCl4中1个Si分别与4个Cl形成单键,电子式为,C正确;SiO2是共价晶体,其中每个硅原子均与四个氧原子成键,且该模型不是球棍模型,D错误。10.下列化学用语表示错误的是( )A.基态铜原子的价层电子轨道表示式:B.乙烯分子中的π键:C.溴乙烷的分子模型:D.硼氢化钠的电子式:答案 A解析 基态铜原子的价层电子轨道表示式为,A错误;乙烯分子中π键是两个碳原子的p轨道以肩并肩形式形成的,B正确;硼氢化钠是离子化合物,电子式为,D正确。11.我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应为HCHO+O2CO2+H2O。下列有关说法正确的是( )A.CO2只含有非极性共价键B.0.5 mol HCHO含有1 mol σ键C.HCHO、CO2分子中只含有σ键D.H2O中含有极性键答案 D解析 CO2中只含有碳氧极性键,A错误;根据结构式可知,0.5 mol HCHO含有1.5 mol σ键,B错误;HCHO、CO2分子中既含有σ键,又含有π键,C错误;H2O中含有氢氧极性键,D正确。12.六氟化硫分子呈正八面体结构(如图所示),在高电压下仍有良好的绝缘性,性质稳定,在电器工业方面有着广泛的用途,但逸散到空气中会引起强温室效应,下列有关六氟化硫的推测正确的是( )A.六氟化硫中各原子均为8电子稳定结构B.六氟化硫易燃烧生成二氧化硫C.六氟化硫分子中含极性键、非极性键D.S—F是σ键,且键长、键能都相等答案 D解析 根据题图可知,每个F原子和1个S原子形成1对共用电子对,每个S原子和6个F原子形成6对共用电子对,所以F原子达到8电子稳定结构,但S原子最外层达到12电子,A项错误;六氟化硫中F为-1价,S为+6价,S原子不能再失去电子,所以不能被氧化,故六氟化硫不易燃烧生成二氧化硫,B项错误;同种原子间形成非极性键,不同种原子间形成极性键,六氟化硫分子中的S—F均为极性键,不含非极性键,C项错误;六氟化硫分子中的S—F都是σ键,为正八面体结构,所以键长、键能都相等,D项正确。13.硼氢化钠(NaBH4)与水在催化剂作用下获得氢气的微观过程如图所示。下列说法正确的是( )A.NaBH4中含有离子键和非极性共价键B.BH3中B—H键长小于H2O中O—H键长C.B→BH3的过程中既有化学键的断裂,又有化学键的生成D.若用D2O代替H2O,反应后生成的气体有H2、HD、D2答案 D解析 硼氢化钠(NaBH4)与水在催化剂作用下获得氢气的总反应的方程式为NaBH4+4H2ONaB(OH)4+4H2↑。NaBH4为离子化合物,阳离子和阴离子之间为离子键,B—H为极性共价键,A错误;B原子半径大于O原子,半径越大,键长越长,故BH3中B—H键长大于H2O中O—H键长,B错误;B→BH3的过程中只有化学键的断裂,没有化学键的生成,C错误;由图可知,①是两个B各提供1个H原子形成H2,②和③是含硼微粒和H2O各提供1个H原子形成H2,④是两个H2O各提供1个H原子形成H2,所以D2O与NaBH4反应时,生成的氢气分子有H2、HD和D2,D正确。14.(16分)下表是元素周期表的一部分,针对表中的①~⑨九种元素,填写下列空白: 族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 02 ① ② ③3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧4 ⑨(1)在最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的化合物的化学式是 ,碱性最强的化合物的电子式是 。 (2)用电子式表示元素④与⑥形成化合物的过程: ,该化合物属于 (填“共价”或“离子”)化合物。 (3)①与⑦形成的化合物的电子式: 。 (4)由①②⑨组成的常见化合物中化学键类型为 ,该化合物的阴离子中σ键与π键数目之比为 。 答案 (1)HClO4 (2) 离子(3) (4)离子键和共价键 1∶2解析 (1)同周期元素从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,则表中Cl元素的非金属性最强,K元素的金属性最强,非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则在最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的化合物的化学式是HClO4,碱性最强的化合物为KOH,其电子式是。(2)Na与S形成化合物时,钠失去电子,硫得到电子,用电子式表示该过程为,钠离子与硫离子之间形成离子键,则Na2S属于离子化合物。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 大单元二 第五章 第12讲 化学键及分类.docx 大单元二 第五章 第12讲 化学键及分类.pptx