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第四章　物质结构　元素周期律
第三节　化学键
第2课时　共价键
目
录
知识点二　化学键　分子间作用力
课时作业
知识点一　共价键及共价化合物
即时演练
1.宏观辨识与微观探析:认识构成物质的微观粒子之间存在相互作用,结合典型实例认识共价键的形成,建立化学键概念。2.证据推理与模型认知:能描述和表示化学键理论模型,指出模型表示的含义,并用模型解释和推测物质的组成、结构、性质及变化。
核心素养发展目标
一
知识点一　共价键及共价化合物
1.Cl2和HCl分子的形成过程
(1)Cl2的形成过程
用电子式表示形成过程: 。
共用电子对
(2)HCl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: 。
2.共价键
(1)概念:原子间通过__________所形成的相互作用。
(2)成键粒子:____。
(3)成键元素:一般是同种或不同种______元素。
(4)类型
共用电子对
原子
非金属
极
非极
3.共价化合物
(1)定义:以__________形成分子的化合物。
(2)常见共价化合物
共用电子对
4.以共价键形成的分子及其结构的表示式
(1)结构式:形成共价键的每一对共用电子用一根短线“—”表示并且略去未成键电子的式子。如Cl2:__________。
(2)几种常见物质的电子式、结构式及分子结构模型
分子式 电子式 结构式 分子结构模型
H2 ___________________________ ______
HCl ________________________ ________
Cl—Cl
H—H
H—Cl
分子式 电子式 结构式 分子结构模型
CO2
H2O
CH4
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)单质分子中一定含有共价键。 ( 　 　)
(2)共价化合物中一定只存在共价键,没有离子键。 ( 　 　)
(3)能根据化合物溶于水形成的溶液是否导电判断一种化合物是离子化合物还是共价化合物。 ( 　 　)
(4)非极性键只存在于非金属单质分子中。 ( 　 　)
基础诊断
×
√
×
×
关于共价键和共价化合物的相关判断
(1)含有共价键的化合物不一定是共价化合物,如NaOH、Na2O2等。
(2)离子化合物中可能含有共价键,共价化合物中一定不含离子键。
(3)只由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物,如NH4Cl等。
(4)由金属元素和非金属元素形成的化合物也可能是共价化合物,如AlCl3。
归纳提升
D
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个共用电子对而形成的化学键
B.共价键只存在于不同种非金属元素的原子之间
C.共价键只存在于同种非金属元素的原子之间
D.共价键是成键原子间通过共用电子对而形成的相互作用
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相互作用,不一定是一个共用电子对;B项,共价键可以存在于相同元素的原子之间,如Cl2,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非金属元素的原子之间,如HCl;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相互作用。
2.下列物质中含有共价键且属于盐的是(　 　)
A.KCl B.NH4NO3
C.NaOH D.CH3COOH
解析:A项,KCl是离子化合物,只含离子键,虽然属于盐,但是不含共价键;B项,NH4NO3是铵盐,由N构成,N内部均存在共价键,且属于盐类;C项,NaOH是碱,由Na+和OH-构成,OH-内部含共价键;D项,CH3COOH是乙酸,属于酸,只含共价键。
B
3.化学用语是学习化学的基础工具,下列有关微观粒子的描述正确的是(　 　)
A.CCl4的电子式为
B.NH3的电子式为
C.由CH4的电子式 知,CH4中共含8个电子
D.用电子式表示HCl的形成过程:
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均表
示出来,CCl4的电子式为 ,故A错误;氨气的电子式为 ,
故B错误;1个CH4中的电子数应为1个C和4个H的电子数总和,共10个电子,故C错误。
二
知识点二　化学键　
分子间作用力
1.化学键
(1)概念:相邻的原子之间强烈的________。
(2)分类
相互作用
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.分子间作用力
(1)含义:把____聚集在一起的作用力,称为分子间作用力。
(2)分类:分为________和____。其中范德华力比化学键弱得多;氢键不是化学键,比化学键弱,比范德华力强。
(3)常见与分子间作用力有关的现象
①冰浮在水面上与冰中水分子间存在的____有关。
②DNA的结构和生理活性与____的作用有关。
③NH3、Cl2、CO2等气体在降温、加压时能凝结成液体或固体,是由于存在________。
④分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点____。
分子
范德华力
氢键
氢键
氢键
范德华力
升高
基础诊断
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)两原子之间的相互作用叫做化学键。(　 　)
(2)有化学键断裂的过程一定是化学变化。 (　 　)
(3)NaHSO4中含有离子键、极性共价键与非极性共价键。 (　 　)
(4)水中存在的作用力有极性共价键、氢键、范德华力。 (　 　)
(5)加热熔化NaCl晶体和加水溶解HCl时,均发生化学键的断裂。 (　 　)
×
×
×
√
√
A
1.下列关于化学键的叙述中,正确的是(　 　)
A.离子键一定存在于离子化合物中
B.共价键只存在于共价化合物中
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:离子键只存在于离子化合物中,故A正确;有的离子化合物也有共价键,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。
2.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族元素的简单氢化物中,HF分子间存在氢键,沸点较高,其他元素简单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,因此沸点为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。
3.下列说法正确的是 ( 　 　)
A.干冰熔化时破坏了共价键
B.液态HI受热分解过程中,只破坏分子间作用力
C.水在液态时,除了单个水分子,还有几个水分子通过氢键结合而形成的缔合水分子(H2O)n的存在
D.NaHSO4溶于水时,离子键被破坏,共价键不受影响
C
解析:干冰熔化时只破坏了分子间作用力,未破坏共价键,A错误;液态HI受热分解过程中会生成H2和I2,破坏了分子间作用力和共价键,B错误;水分子间可形成氢键,故液态水中存在缔合水分子,C正确;NaHSO4溶于水电离成Na+、H+、S,故不仅离子键被破坏,也有共价键被破坏,D错误。
名师点拨
物质变化过程中粒子间作用力的变化
(1)化学反应过程中化学键变化
化学反应过程中一定有反应物中旧化学键的断裂和产物中新化学键的形成。如H2+F2 2HF,化学键H—H、F—F均断裂,形成H—F。
(2)离子化合物的溶解或熔化过程中化学键变化
离子化合物 电离 阴、阳离子。
如NaCl Na++Cl-,离子键断裂。
(3)共价化合物的溶解过程中化学键变化
三
即时演练
D
1.下列关于化学键的说法不正确的是(　 　)
A.氢键不属于化学键
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,反应物分子内的化学键断裂,产物分子中的化学键形成
D.非极性键不是化学键
解析:氢键是分子间作用力,不属于化学键,故A正确;离子键使离子相结合,共价键使原子相结合,故B正确;化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成,故C正确;非极性键是同种原子之间形成的共价键,是化学键,故D错误。
C
2.下列化学用语中,正确的是 (　 　)
A.CO2的电子式:
B.HClO的结构式:H—Cl—O
C.CH4的分子结构模型:
D.用电子式表示HBr的形成过程:
解析:CO2的电子式为 ,A错误;HClO的中心原子为O原子,其分别与H、Cl原子形成共价键,则结构式为H—O—Cl,B错误;该图为CH4的分子结构模型,C正确;HBr分子中H和Br通过共用电子对形成共价键,正确的形成过程为 ,D错误。
D
3.共价键、离子键和范德华力是粒子之间的三种作用力。下列物质中,只含有以上一种作用力的是 (　 　)
①He　②Na2S　③HI　④CaO　⑤Na2O2　⑥KOH
A.①②③ B.③⑤⑥
C.②③⑤ D.①②④
解析:He中不存在化学键,分子间只存在范德华力,①符合题意;Na2S中只含有离子键,②符合题意;HI分子中含H—I共价键,HI分子间存在范德华力,③不符合题意;CaO中只含有离子键,④符合题意;Na2O2中含有离子键和非极性共价键,⑤不符合题意;KOH中含有离子键和极性共价键,⑥不符合题意。
4.现有下列物质:
①N2　②H2S　③NaOH　④Na2O2　⑤CO2
⑥NH4Cl　⑦H2SO4　⑧NaHSO4
按要求完成下列填空。
(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:。
③④⑥⑧
②⑤⑦
①
N≡N
四
课时作业26
A
(选择题1~12题,每题3分,13~14题,每题12分)
1.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
D
2.下列叙述与分子间作用力无关的是(　 　)
A.气体物质加压或降温时能凝结或凝固
B.干冰易升华
C.氟、氯、溴、碘单质的熔、沸点依次升高
D.氯化钠的熔点较高
解析:D选项中的NaCl是离子化合物,其熔点与分子间作用力无关。
3.下列物质中存在非极性键的是 (　 　)
A.He B.CH4
C.NH4Cl D.H2O2
解析:A项,He是单原子分子,不存在任何化学键,因此不存在非极性键;B项,CH4中只有极性键,没有非极性键;C项,NH4Cl是离子化合物,N中存在极性键,没有非极性键;D项,H2O2中存在非极性键。
D
D
4.下列化学用语表示正确的是(　 　)
A.HCl的电子式:H︰Cl
B.H2O分子的空间结构:直线形
C.S的原子结构示意图:
D.CO2分子的结构式:O C O
解析:HCl的电子式应为 ,A错误;H2O分子的空间结构为V形,B错误;S的
原子结构示意图: ,C错误;CO2分子的结构式为O C O,
是直线形分子,D正确。
5.下列关于氢键的说法不正确的是(　 　)
A.HF的沸点比HCl的沸点高,是由于HF分子间存在氢键
B.水在结冰时体积膨胀,是由于水分子之间存在氢键
C.NH3的稳定性很强,是因为其分子间能形成氢键
D.在氨水中水分子和氨分子之间也存在着氢键
C
解析:氢键是某些氢化物(NH3、H2O、HF)分子间存在的比范德华力强的作用力,它的存在使氢化物的熔、沸点相对较高,因此HF的沸点高是由氢键所致,A正确;水在结冰时体积膨胀是由于水分子间以氢键互相结合,形成相对疏松的晶体,从而在结构上有许多空隙,B正确;NH3的稳定性取决于N—H,而不是氢键,C错误;氨分子和水分子之间存在着氢键,D正确。
C
6.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,化学键类型不完全相同,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是单质,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。
7.下列说法不正确的是 (　 　)
A.MgCl2中存在离子键和非极性共价键
B.H2SO4是共价化合物
C.NaOH溶于水的过程中破坏了离子键
D.PCl3中所有原子均满足8电子稳定结构
解析:MgCl2是离子化合物,只含离子键,不含非极性共价键,A错误;H2SO4只含共价键,是共价化合物,B正确;NaOH溶于水时电离成Na+和OH-,破坏了离子键,C正确;PCl3中Cl最外层有7个电子,与P形成1个共价键后,最外层电子数为7+1=8,P最外层有5个电子,与3个Cl各形成1个共价键后,最外层电子数为5+3=8,D正确。
A
8.下列说法正确的是 (　 　)
A.HCl比H2S稳定是因为前者的分子间作用力强于后者
B.I2加热升华过程中只需克服分子间作用力
C.Cl2溶于水时,克服的作用力是分子间作用力
D.SiO2、S6、氩气都是由共价键组成的物质
B
解析:非金属简单氢化物的稳定性与元素的非金属性有关,与分子间作用力无关,元素非金属性越强,简单氢化物越稳定,非金属性:Cl>S,故HCl比H2S稳定,A错误;I2由分子构成,加热升华过程中只有物质的状态发生变化,故只需克服分子间作用力,B正确;Cl2溶于水的过程中部分会与水反应,还会破坏共价键,C错误;氩气分子是单原子分子,分子中不含共价键,D错误。
9.对事实:“100 ℃时,水会沸腾变成水蒸气;温度达到2 200 ℃以上时,水分解为H2和O2”的解释不正确的是 (　 　)
A.100 ℃所提供的能量,破坏了水分子之间存在的相互作用
B.2 200 ℃所提供的能量,破坏了水分子中氢原子和氧原子之间存在的相互作用
C.100 ℃及2 200 ℃时,水分子均变为氢原子和氧原子
D.对比温度值可知,水分子中氢原子和氧原子之间存在的相互作用比水分子之间存在的相互作用强
C
解析:100 ℃时,水会沸腾变成水蒸气,说明破坏了水分子之间存在的相互作用,故A正确;温度达到2 200 ℃以上时,水分解为H2和O2,说明发生了化学变化,有旧键的断裂和新键的形成,故B正确;100 ℃时,只是水的状态变化,无化学键的断裂,故C错误;2 200 ℃时破坏水分子中氢原子和氧原子之间存在的相互作用,100 ℃时破坏水分子之间存在的相互作用,故D正确。
10.科学家利用尿素(H2NCONH2)和H2O2形成化合物H2NCONH2·H2O2,不但使H2O2稳定下来,且结构没有发生改变。已知H2O2的结构式为
H—O—O—H,下列说法错误的是(　 　)
A.H2NCONH2中含共价键、离子键
B.H2O2分子的电子式为
C.H2O2既有氧化性又有还原性
D.H2NCONH2·H2O2属于共价化合物
A
解析:H2NCONH2只含共价键,A错误;H2O2分子的结构式是
H—O—O—H,电子式为 ,B正确;H2O2中的氧元素为 1价,是中间价态,H2O2既有氧化性又有还原性,C正确;H2NCONH2与H2O2都是共价化合物,当形成H2NCONH2·H2O2时,结构没有发生改变,H2NCONH2·H2O2也属于共价化合物,D正确。
11.保罗·克拉兹等三位科学家因在氟利昂和臭氧层方面的工作获得诺贝尔化学奖,他们的研究揭示了大气中臭氧层被破坏的机理,如图所示。下列说法错误的是(　 　)
A.臭氧分子最终转变成氧气分子
B.过氧化氯的结构式为Cl—O—O—Cl
C.过程①②③中,均有共价键的断裂和形成
D.以上物质中的化合物均为共价化合物
C
解析:由图可知,过程①为氯原子与臭氧反应生成一氧化氯和氧气,过程②为一氧化氯转化为过氧化氯,过程③为光照条件下过氧化氯分解生成氯原子和氧气,则总反应为氯原子作催化剂条件下臭氧遇光转化为氧气,A正确;由图可知,过氧化氯的结构式为Cl—O—O—Cl,B正确;过程②为一氧化氯转化为过氧化氯,只有共价键的形成,没有共价键的断裂,C错误;过程①②③中涉及的化合物为一氧化氯、过氧化氯,两者都是共价化合物,D正确。
12.部分短周期元素常见化合价与原子序数的关系如图所示,下列说法错误的是(　 　)
A.X元素最简单气态氢化物呈正四面体形
B.W的气态氢化物是共价化合物
C.物质Y2W中既含有离子键,又含有共价键
D.物质YR中,每个粒子最外层均达到8电子稳定结构
C
解析:由题图可知,X为C、Y为Na、Z为Al、W为S、R为Cl。X是C,其最简单气态氢化物CH4呈正四面体形,A正确;W是S,其气态氢化物H2S是共价化合物,B正确;Y是Na,W是S,二者形成的化合物Na2S是离子化合物,其中只含有离子键,C错误;Y是Na,R是Cl,二者形成的化合物NaCl是由Na+、Cl-通过离子键结合形成的离子化合物,Na+、Cl-最外层均达到8电子稳定结构,D正确。
13.(12分)请回答下列问题。
Ⅰ.下列变化:
①干冰的汽化　②烧碱熔化　③氯化钠溶于水　④氯化氢溶于水　⑤氯气溶于水　⑥氯化铵受热分解
(1)未发生化学键断裂的是__(填序号,下同);仅发生离子键断裂的是____。
①
②③
解析:①干冰汽化为物理变化,只破坏分子间作用力,化学键未断裂;②烧碱熔化,NaOH发生电离,离子键断裂,产生Na+和OH-;③氯化钠溶于水,NaCl发生电离,离子键断裂,产生Na+和Cl-;④氯化氢溶于水,HCl发生电离,H—Cl共价键断裂,产生H+和Cl-;⑤氯气溶于水,部分Cl2和H2O反应生成HCl和HClO,共价键断裂;⑥NH4Cl受热分解产生NH3和HCl气体,既破坏了N中的共价键,也破坏了N与Cl-间的离子键。故未发生化学键断裂的是①;仅发生离子键断裂的是②③。
(2)若上述物质都为纯净物时,属于共价化合物的是____;属于离子化合物的是______。
解析:只含有共价键的化合物属于共价化合物,所以属于共价化合物的是①④;含有离子键的化合物属于离子化合物,属于离子化合物的是②③⑥。
①④
②③⑥
Ⅱ.减少交通事故除遵守交通法规和正确驾驶外,被动安全措施也极为重要,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。
(3)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:道路起雾,水分子依然是水分子,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。
(4)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: 。
解析:NaNH2是由Na+和N构成的,其电子式为 。
②NaOH固体中含有的化学键类型有__________________。
解析:NaOH固体中含有Na+和OH-形成的离子键,还有氧原子和氢原子形成的极性共价键。
离子键、极性共价键
14.(12分)下列编号代表元素周期表中的一部分元素,用化学用语回答下列问题:
(1)①④形成的18e-化合物肼(N2H4)常用作火箭燃料,分子中两种原子的最
外层均达到稳定结构,该化合物电子式
为 。
解析:根据元素在元素周期表的位置可知,①~⑩分别为H、Na、Mg、N、O、F、Al、S、Cl、Br。①④形成的18e-化合物为N2H4,N2H4为共价化合
物,根据NH3的电子式可知N2H4电子式为 。
(2)用电子式表示③和⑩两种元素组成的化合物的形成过程:
。
解析:③和⑩两种元素组成的化合物MgBr2是离子化合物,因此用电子式表
示其形成过程为 。
(3)⑧的简单阴离子结构示意图为 ;⑨在周期表中的位置是________________。
解析:⑧的简单阴离子是S2-,S2-的结构示意图为 ,⑨是Cl元素,在周期表中的位置为第三周期第ⅦA族。
(4)写出⑦的单质与②的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式:________________________________________。
解析:⑦的单质Al与②的最高价氧化物对应的水化物NaOH反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O 2[Al(OH)4]-+3H2↑。
第三周期第ⅦA族
2Al+2OH-+6H2O 2[Al(OH)4]-+3H2↑
(5)元素⑤和⑧的常见简单氢化物沸点高低为⑤__(填“>”“<”或“=”)⑧,请解释原因:______________________________________________。
解析:⑤是O元素,形成的简单氢化物为H2O,⑧是S元素,形成的简单氢化物为H2S,H2O的沸点大于H2S,原因是H2O分子间能形成氢键,H2S分子间不能形成氢键。
H2O分子间能形成氢键,H2S分子间不能形成氢键
>
Thank you
本课结束第2课时　共价键
1.宏观辨识与微观探析:认识构成物质的微观粒子之间存在相互作用,结合典型实例认识共价键的形成,建立化学键概念。2.证据推理与模型认知:能描述和表示化学键理论模型,指出模型表示的含义,并用模型解释和推测物质的组成、结构、性质及变化。
知识点一　共价键及共价化合物
1.Cl2和HCl分子的形成过程
(1)Cl2的形成过程
用电子式表示形成过程: 。
(2)HCl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: 。
2.共价键
(1)概念:原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
(2)成键粒子:原子。
(3)成键元素:一般是同种或不同种非金属元素。
(4)类型
3.共价化合物
(1)定义:以共用电子对形成分子的化合物。
(2)常见共价化合物
4.以共价键形成的分子及其结构的表示式
(1)结构式:形成共价键的每一对共用电子用一根短线“—”表示并且略去未成键电子的式子。如Cl2:Cl—Cl。
(2)几种常见物质的电子式、结构式及分子结构模型
分子式 电子式 结构式 分子结构模型
H2 H—H
HCl H—Cl
CO2
H2O
CH4
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)单质分子中一定含有共价键。 (　×　)
(2)共价化合物中一定只存在共价键,没有离子键。 (　√　)
(3)能根据化合物溶于水形成的溶液是否导电判断一种化合物是离子化合物还是共价化合物。 (　×　)
(4)非极性键只存在于非金属单质分子中 (　×　)
关于共价键和共价化合物的相关判断
(1)含有共价键的化合物不一定是共价化合物,如NaOH、Na2O2等。
(2)离子化合物中可能含有共价键,共价化合物中一定不含离子键。
(3)只由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物,如NH4Cl等。
(4)由金属元素和非金属元素形成的化合物也可能是共价化合物,如AlCl3。
1.下列关于共价键的叙述正确的是 (　D　)
A.共价键是成键原子间通过一个共用电子对而形成的化学键
B.共价键只存在于不同种非金属元素的原子之间
C.共价键只存在于同种非金属元素的原子之间
D.共价键是成键原子间通过共用电子对而形成的相互作用
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相互作用,不一定是一个共用电子对;B项,共价键可以存在于相同元素的原子之间,如Cl2,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非金属元素的原子之间,如HCl;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相互作用。
2.下列物质中含有共价键且属于盐的是(　B　)
A.KCl B.NH4NO3
C.NaOH D.CH3COOH
解析:A项,KCl是离子化合物,只含离子键,虽然属于盐,但是不含共价键;B项,NH4NO3是铵盐,由N构成,N内部均存在共价键,且属于盐类;C项,NaOH是碱,由Na+和OH-构成,OH-内部含共价键;D项,CH3COOH是乙酸,属于酸,只含共价键。
3.化学用语是学习化学的基础工具,下列有关微观粒子的描述正确的是(　D　)
A.CCl4的电子式为
B.NH3的电子式为
C.由CH4的电子式知,CH4中共含8个电子
D.用电子式表示HCl的形成过程:
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均表示出来,CCl4的电子式为,故A错误;氨气的电子式为,故B错误;1个CH4中的电子数应为1个C和4个H的电子数总和,共10个电子,故C错误。
知识点二　化学键　分子间作用力
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.分子间作用力
(1)含义:把分子聚集在一起的作用力,称为分子间作用力。
(2)分类:分为范德华力和氢键。其中范德华力比化学键弱得多;氢键不是化学键,比化学键弱,比范德华力强。
(3)常见与分子间作用力有关的现象
①冰浮在水面上与冰中水分子间存在的氢键有关。
②DNA的结构和生理活性与氢键的作用有关。
③NH3、Cl2、CO2等气体在降温、加压时能凝结成液体或固体,是由于存在范德华力。
④分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点升高。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)两原子之间的相互作用叫做化学键。 (　×　)
(2)有化学键断裂的过程一定是化学变化。 (　×　)
(3)NaHSO4中含有离子键、极性共价键与非极性共价键。 (　×　)
(4)水中存在的作用力有极性共价键、氢键、范德华力。 (　√　)
(5)加热熔化NaCl晶体和加水溶解HCl时,均发生化学键的断裂。 (　√　)
1.下列关于化学键的叙述中,正确的是 (　A　)
A.离子键一定存在于离子化合物中
B.共价键只存在于共价化合物中
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:离子键只存在于离子化合物中,故A正确;有的离子化合物也有共价键,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。
2.关于氢键及范德华力,下列说法正确的是(　B　)
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
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族元素的简单氢化物中,HF分子间存在氢键,沸点较高,其他元素简单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,因此沸点为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。
3.下列说法正确的是 (　C　)
A.干冰熔化时破坏了共价键
B.液态HI受热分解过程中,只破坏分子间作用力
C.水在液态时,除了单个水分子,还有几个水分子通过氢键结合而形成的缔合水分子(H2O)n的存在
D.NaHSO4溶于水时,离子键被破坏,共价键不受影响
解析:干冰熔化时只破坏了分子间作用力,未破坏共价键,A错误;液态HI受热分解过程中会生成H2和I2,破坏了分子间作用力和共价键,B错误;水分子间可形成氢键,故液态水中存在缔合水分子,C正确;NaHSO4溶于水电离成Na+、H+、S,故不仅离子键被破坏,也有共价键被破坏,D错误。
物质变化过程中粒子间作用力的变化
(1)化学反应过程中化学键变化
化学反应过程中一定有反应物中旧化学键的断裂和产物中新化学键的形成。如H2+F22HF,化学键H—H、F—F均断裂,形成H—F。
(2)离子化合物的溶解或熔化过程中化学键变化
离子化合物电离阴、阳离子。
如NaClNa++Cl-,离子键断裂。
(3)共价化合物的溶解过程中化学键变化
1.下列关于化学键的说法不正确的是(　D　)
A.氢键不属于化学键
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,反应物分子内的化学键断裂,产物分子中的化学键形成
D.非极性键不是化学键
解析:氢键是分子间作用力,不属于化学键,故A正确;离子键使离子相结合,共价键使原子相结合,故B正确;化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成,故C正确;非极性键是同种原子之间形成的共价键,是化学键,故D错误。
2.下列化学用语中,正确的是 (　C　)
A.CO2的电子式:
B.HClO的结构式:H—Cl—O
C.CH4的分子结构模型:
D.用电子式表示HBr的形成过程:
解析:CO2的电子式为,A错误;HClO的中心原子为O原子,其分别与H、Cl原子形成共价键,则结构式为H—O—Cl,B错误;该图为CH4的分子结构模型,C正确;HBr分子中H和Br通过共用电子对形成共价键,正确的形成过程为,D错误。
3.共价键、离子键和范德华力是粒子之间的三种作用力。下列物质中,只含有以上一种作用力的是 (　D　)
①He　②Na2S　③HI　④CaO　⑤Na2O2　⑥KOH
A.①②③ B.③⑤⑥
C.②③⑤ D.①②④
解析:He中不存在化学键,分子间只存在范德华力,①符合题意;Na2S中只含有离子键,②符合题意;HI分子中含H—I共价键,HI分子间存在范德华力,③不符合题意;CaO中只含有离子键,④符合题意;Na2O2中含有离子键和非极性共价键,⑤不符合题意;KOH中含有离子键和极性共价键,⑥不符合题意。
4.现有下列物质:
①N2　②H2S　③NaOH　④Na2O2　⑤CO2
⑥NH4Cl　⑦H2SO4　⑧NaHSO4
按要求完成下列填空。
(1)含有共价键的离子化合物的是③④⑥⑧(填序号,下同)。
(2)属于共价化合物的是②⑤⑦。
(3)只含有非极性键的物质是①。
(4)写出①的结构式:N≡N,写出⑥的电子式:。
课时作业26
(总分:60分)
(选择题1~12题,每题3分,13~14题,每题12分)
1.下列有关化学键的叙述正确的是 (　A　)
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
2.下列叙述与分子间作用力无关的是(　D　)
A.气体物质加压或降温时能凝结或凝固
B.干冰易升华
C.氟、氯、溴、碘单质的熔、沸点依次升高
D.氯化钠的熔点较高
解析:D选项中的NaCl是离子化合物,其熔点与分子间作用力无关。
3.下列物质中存在非极性键的是 (　D　)
A.He B.CH4
C.NH4Cl D.H2O2
解析:A项,He是单原子分子,不存在任何化学键,因此不存在非极性键;B项,CH4中只有极性键,没有非极性键;C项,NH4Cl是离子化合物,N中存在极性键,没有非极性键;D项,H2O2中存在非极性键。
4.下列化学用语表示正确的是 (　D　)
A.HCl的电子式:H︰Cl
B.H2O分子的空间结构:直线形
C.S的原子结构示意图:
D.CO2分子的结构式:OCO
解析:HCl的电子式应为,A错误;H2O分子的空间结构为V形,B错误;S的原子结构示意图: ,C错误;CO2分子的结构式为OCO,是直线形分子,D正确。
5.下列关于氢键的说法不正确的是(　C　)
A.HF的沸点比HCl的沸点高,是由于HF分子间存在氢键
B.水在结冰时体积膨胀,是由于水分子之间存在氢键
C.NH3的稳定性很强,是因为其分子间能形成氢键
D.在氨水中水分子和氨分子之间也存在着氢键
解析:氢键是某些氢化物(NH3、H2O、HF)分子间存在的比范德华力强的作用力,它的存在使氢化物的熔、沸点相对较高,因此HF的沸点高是由氢键所致,A正确;水在结冰时体积膨胀是由于水分子间以氢键互相结合,形成相对疏松的晶体,从而在结构上有许多空隙,B正确;NH3的稳定性取决于N—H,而不是氢键,C错误;氨分子和水分子之间存在着氢键,D正确。
6.下列各组物质中,含有的化学键类型完全相同的是(　C　)
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,化学键类型不完全相同,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是单质,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。
7.下列说法不正确的是 (　A　)
A.MgCl2中存在离子键和非极性共价键
B.H2SO4是共价化合物
C.NaOH溶于水的过程中破坏了离子键
D.PCl3中所有原子均满足8电子稳定结构
解析:MgCl2是离子化合物,只含离子键,不含非极性共价键,A错误;H2SO4只含共价键,是共价化合物,B正确;NaOH溶于水时电离成Na+和OH-,破坏了离子键,C正确;PCl3中Cl最外层有7个电子,与P形成1个共价键后,最外层电子数为7+1=8,P最外层有5个电子,与3个Cl各形成1个共价键后,最外层电子数为5+3=8,D正确。
8.下列说法正确的是 (　B　)
A.HCl比H2S稳定是因为前者的分子间作用力强于后者
B.I2加热升华过程中只需克服分子间作用力
C.Cl2溶于水时,克服的作用力是分子间作用力
D.SiO2、S6、氩气都是由共价键组成的物质
解析:非金属简单氢化物的稳定性与元素的非金属性有关,与分子间作用力无关,元素非金属性越强,简单氢化物越稳定,非金属性:Cl>S,故HCl比H2S稳定,A错误;I2由分子构成,加热升华过程中只有物质的状态发生变化,故只需克服分子间作用力,B正确;Cl2溶于水的过程中部分会与水反应,还会破坏共价键,C错误;氩气分子是单原子分子,分子中不含共价键,D错误。
9.对事实:“100 ℃时,水会沸腾变成水蒸气;温度达到2 200 ℃以上时,水分解为H2和O2”的解释不正确的是 (　C　)
A.100 ℃所提供的能量,破坏了水分子之间存在的相互作用
B.2 200 ℃所提供的能量,破坏了水分子中氢原子和氧原子之间存在的相互作用
C.100 ℃及2 200 ℃时,水分子均变为氢原子和氧原子
D.对比温度值可知,水分子中氢原子和氧原子之间存在的相互作用比水分子之间存在的相互作用强
解析:100 ℃时,水会沸腾变成水蒸气,说明破坏了水分子之间存在的相互作用,故A正确;温度达到2 200 ℃以上时,水分解为H2和O2,说明发生了化学变化,有旧键的断裂和新键的形成,故B正确;100 ℃时,只是水的状态变化,无化学键的断裂,故C错误;2 200 ℃时破坏水分子中氢原子和氧原子之间存在的相互作用,100 ℃时破坏水分子之间存在的相互作用,故D正确。
10.科学家利用尿素(H2NCONH2)和H2O2形成化合物H2NCONH2·H2O2,不但使H2O2稳定下来,且结构没有发生改变。已知H2O2的结构式为H—O—O—H,下列说法错误的是(　A　)
A.H2NCONH2中含共价键、离子键
B.H2O2分子的电子式为
C.H2O2既有氧化性又有还原性
D.H2NCONH2·H2O2属于共价化合物
解析:H2NCONH2只含共价键,A错误;H2O2分子的结构式是H—O—O—H,电子式为,B正确;H2O2中的氧元素为-1价,是中间价态,H2O2既有氧化性又有还原性,C正确;H2NCONH2与H2O2都是共价化合物,当形成H2NCONH2·H2O2时,结构没有发生改变,H2NCONH2·H2O2也属于共价化合物,D正确。
11.保罗·克拉兹等三位科学家因在氟利昂和臭氧层方面的工作获得诺贝尔化学奖,他们的研究揭示了大气中臭氧层被破坏的机理,如图所示。下列说法错误的是(　C　)
A.臭氧分子最终转变成氧气分子
B.过氧化氯的结构式为Cl—O—O—Cl
C.过程①②③中,均有共价键的断裂和形成
D.以上物质中的化合物均为共价化合物
解析:由图可知,过程①为氯原子与臭氧反应生成一氧化氯和氧气,过程②为一氧化氯转化为过氧化氯,过程③为光照条件下过氧化氯分解生成氯原子和氧气,则总反应为氯原子作催化剂条件下臭氧遇光转化为氧气,A正确;由图可知,过氧化氯的结构式为Cl—O—O—Cl,B正确;过程②为一氧化氯转化为过氧化氯,只有共价键的形成,没有共价键的断裂,C错误;过程①②③中涉及的化合物为一氧化氯、过氧化氯,两者都是共价化合物,D正确。
12.部分短周期元素常见化合价与原子序数的关系如图所示,下列说法错误的是(　C　)
A.X元素最简单气态氢化物呈正四面体形
B.W的气态氢化物是共价化合物
C.物质Y2W中既含有离子键,又含有共价键
D.物质YR中,每个粒子最外层均达到8电子稳定结构
解析:由题图可知,X为C、Y为Na、Z为Al、W为S、R为Cl。X是C,其最简单气态氢化物CH4呈正四面体形,A正确;W是S,其气态氢化物H2S是共价化合物,B正确;Y是Na,W是S,二者形成的化合物Na2S是离子化合物,其中只含有离子键,C错误;Y是Na,R是Cl,二者形成的化合物NaCl是由Na+、Cl-通过离子键结合形成的离子化合物,Na+、Cl-最外层均达到8电子稳定结构,D正确。
13.(12分)请回答下列问题。
Ⅰ.下列变化:
①干冰的汽化　②烧碱熔化　③氯化钠溶于水　④氯化氢溶于水　⑤氯气溶于水　⑥氯化铵受热分解
(1)未发生化学键断裂的是①(填序号,下同);仅发生离子键断裂的是②③。
(2)若上述物质都为纯净物时,属于共价化合物的是①④;属于离子化合物的是②③⑥。
Ⅱ.减少交通事故除遵守交通法规和正确驾驶外,被动安全措施也极为重要,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。
(3)下列判断正确的是CD(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
(4)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+N2ONaN3+NaOH+NH3;3NaNH2+NaNO3NaN3+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。
解析:(1)①干冰汽化为物理变化,只破坏分子间作用力,化学键未断裂;②烧碱熔化,NaOH发生电离,离子键断裂,产生Na+和OH-;③氯化钠溶于水,NaCl发生电离,离子键断裂,产生Na+和Cl-;④氯化氢溶于水,HCl发生电离,H—Cl共价键断裂,产生H+和Cl-;⑤氯气溶于水,部分Cl2和H2O反应生成HCl和HClO,共价键断裂;⑥NH4Cl受热分解产生NH3和HCl气体,既破坏了N中的共价键,也破坏了N与Cl-间的离子键。故未发生化学键断裂的是①;仅发生离子键断裂的是②③。(2)只含有共价键的化合物属于共价化合物,所以属于共价化合物的是①④;含有离子键的化合物属于离子化合物,属于离子化合物的是②③⑥。(3)道路起雾,水分子依然是水分子,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。(4)①NaNH2是由Na+和N构成的,其电子式为。②NaOH固体中含有Na+和OH-形成的离子键,还有氧原子和氢原子形成的极性共价键。
14.(12分)下列编号代表元素周期表中的一部分元素,用化学用语回答下列问题:
(1)①④形成的18e-化合物肼(N2H4)常用作火箭燃料,分子中两种原子的最外层均达到稳定结构,该化合物电子式为
。
(2)用电子式表示③和⑩两种元素组成的化合物的形成过程:
。
(3)⑧的简单阴离子结构示意图为 ;⑨在周期表中的位置是第三周期第ⅦA族。
(4)写出⑦的单质与②的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式:2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑。
(5)元素⑤和⑧的常见简单氢化物沸点高低为⑤>(填“>”“<”或“=”)⑧,请解释原因:H2O分子间能形成氢键,H2S分子间不能形成氢键。
解析:根据元素在元素周期表的位置可知,①~⑩分别为H、Na、Mg、N、O、F、Al、S、Cl、Br。(1)①④形成的18e-化合物为N2H4,N2H4为共价化合物,根据NH3的电子式可知N2H4电子式为。(2)③和⑩两种元素组成的化合物MgBr2是离子化合物,因此用电子式表示其形成过程为。(3)⑧的简单阴离子是S2-,S2-的结构示意图为 ,⑨是Cl元素,在周期表中的位置为第三周期第ⅦA族。(4)⑦的单质Al与②的最高价氧化物对应的水化物NaOH反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑。(5)⑤是O元素,形成的简单氢化物为H2O,⑧是S元素,形成的简单氢化物为H2S,H2O的沸点大于H2S,原因是H2O分子间能形成氢键,H2S分子间不能形成氢键。

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