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第18讲　化学键
考点1 化学键类型
1.化学键的类型
化学键类型 离子键 共价键 金属键
概念 阴阳离子间通过静电引力作用所形成的化学键 原子间通过共用电子对所形成的化学键 金属阳离子与自由电子间通过相互作用而形成的化学键
成键微粒 阴阳离子 原子 金属阳离子和自由电子
成键性质 静电作用 共用电子对 电性作用
形成条件 活泼金属与活泼的非金属元素 非金属与非金属元素 金属内部
实例 NaCl、MgO HCl、H2SO4 Fe、Mg
特别提醒：1.离子键一般由活泼的金属元素和不活泼的非金属元素组成，或者由铵根离子和不活泼的非金属元素组成；共价键一般由非金属元素组成；而金属键则存在于金属单质内部。2.离子三特征：离子所带的电荷：阳离子电荷就是相应原子失去的电子数；阴离子电荷是相应原子得到的电子数。离子的电子构型：主族元素形成的简单离子其电子层结构与在周期表中离它最近的惰性气体原子结构相同。离子的半径：离子半径大小近似反映了离子的大小。一般来说，电子层数相同的离子，随着核电荷数的增大，离子半径减小。3.共价键三参数键能：折开1mol共价键所吸收的能量(KJ/mol)。键能越大，键越牢固，含该键的分子越稳定。键长：两个成键原子核间的(平均)距离。键长越短，键能越大，键越牢固，含该键的分子越稳定。键角：分子中两个键轴间的夹角。它决定了分子的空间构型。
2.共价键的类型
非极性键 极性键
概念 同种元素原子形成的共价键，共用电子对没有发生偏移 不同种元素原子形成的共价键，共用电子对发生偏移
原子吸引电子能力 相同 不同
共用电子对 不偏向任何一方 偏向吸引电子能力强的原子
成键原子电性 电中性 显电性
形成条件 由同种非金属元素组成 由不同种非金属元素组成
特别提醒：极性共价键参与形成化合价，非极性共价键不参与形成化合价。共价化合物中，假设共用电子全部转移到非金属性相对强的一方原子后，成键原子所“得”或所“失”的电子数就是该元素的合化价。如：H2O2，Na2O2中O为-1价，FeS2中的S为-1价。
[例1]（2008·梅州模拟）下列物质中，含有非极性共价键的离子化合物的是 ( )
A.NH4NO3 B.Cl2 C.H2O2 D.Na2O2
[解析]NH4NO3是含有极性共价键离子化合物，故A不正确；Cl2属于单质，不是化合物，故B不正确；H2O2中虽然含有非极性共价键，但它是离子化合物，故C不正确；Na2O2虽然是离子化合物，但其O22- 内部含有极性共价键（[O-O]2-），故D正确。
[答案]D
考点2 极性分子与非极性分子
根据共价分子中电荷分布是否对称，正负电荷重心是否重合，整个分子电性是否出现“两极”，把分子分为极性分子和非极性分子。
1.分子内各原子及共价键的空间排布对称，分子内正、负电荷中心重合的分子为非极性分子；分子内各原子及共价键的空间排布不对称，分子内正、负电荷中心不重合的分子为非极性分子。常见分子中，属非极性分子的不多，具体有：
①非金属单质分子。如：稀有气体、H2、Cl2、N2 等。
②结构对称的直线型分子。如：CO2
③结构对称的正三角形分子。如：BF3、BCl3
④结构对称的正四面体型分子。如：CH4、CCl4、P4
而其它大多数分子则为极性分子。如：HCl、H2O、NH3、CH3Cl等等。
2.判断ABn型分子极性的经验规律：若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子；若不相等，则为极性分子。如BF3、CO2等为非极性分子，NH3、H2O、SO2等为极性分子。
3.相似相溶原理：
极性分子易溶于极性分子溶剂中（如HCl易溶于水中），非极性分子易溶于非极性分子溶剂中（如碘易溶于苯中，白磷易溶于CS2中）。
特别提醒：1.分子的极性与键的极性没有必然的联系。由极性键形成的分子不一定是极性分子，如：CO2；由非极性键形成的分子也不一定是非极性分子，如：H2O22.几种常见共价分子的空间构型①直线型：Ｏ＝Ｃ＝Ｏ、Ｈ－Ｃl、Ｎ≡Ｎ、CH≡CH②V 型：Ｈ2Ｏ 键角 (H-O-H)为104°30 ③平面型：CH2＝CH2、及苯 C6H6④三角锥型：ＮＨ3 键角(H-N-H)为107°18 ⑤正四面体：ＣＨ4 和ＣＣl4 及 ＮＨ4+ 键角为109°28 ；Ｐ4 键角为 60°
[例2]（2008·全国）Q、R、X、Y、Z为前20号元素中的五种，Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等，R与Q同族，Y和Z的离子与Ar原子的电子结构相同，且Y原子序数小于Z。
(1)Q的最高价氧化物，其固态属于 晶体，俗名叫 ：
(2)R的氢化物分子的空间构型是 ，属于 分子(填“极性”或“非极性”)；它与X形成的化合物可作为一种重要的陶瓷材料，其化学式为 ；
（3）X的常见氢化物的空间构型是 ，它的另一氢化物X2H4是火箭燃料的成分，其电子式是 ；
（4）Q分别与Y、Z形成的共价化合物的化学式是 和 ；Q与Y形成的化合物的电子式为 ，属于 分子(填“极性”或“非极性”)。
[解析]根据题意，周期表前20号元素中的低价氧化物主要有：CO、N2O、P2O3、Cl2O，由“Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等”可推断出Q的低价氧化物应为CO，则X单质分子应为N2，故Q为C，X为N；又“R与Q同族”，则R为Si；由“Y和Z的离子与Ar原子的电子结构相同，且Q能与Y、Z形成共价化合物”可推出元素Y、Z分别是S、Cl。
[答案]（1）分子，干冰 （2）正四面体，非极性 Si3N4
（3）三角锥形， （4）CS2和CCl4 非极性分子
考点3 氢键
1.氢键的形成条件
如两个分子中都存在强极性共价键 X-H 或 Y-H ，共中 X、Y 为原子半径较小，非金属性很强的原子 F、O、N。若两个为同一种分子，X、Y 为同一种原子；若两个是不同的分子，X、Y 则为不同的原子。当一个分子中的氢与另一个分子中的 X 或 Y 充分接近，两分子则产生较强的静电吸引作用。这种由氢原子与另一分子中原子半径较小，非金属性很强的原子形成的吸引作用称为氢键。可表示为 X－H…Y－H ，可见只有在分子中具有 H－F、H－O、H－N 等结构条件的分子间才能形成氢键。氢键不属于化学键，其强度比化学键弱得多，通常归入分子间力（范德华力），但它比分子间作用力稍强。
2.氢键对物质物理性质的影响
氢键的形成加强了分子间的作用力，使物质的熔沸点较没有氢键的同类物质高，如HF、H2O、NH3的沸点都比它们各自同族元素的氢化物高。又如乙醇的沸点（70℃）也比乙烷的沸点（-86℃）高出很多。此外，如NH3、C2H5OH、CH3COOH 由于它们能与水形成氢键，使得它们在水中的溶解度较其它同类物质大。
[例3]（2007·广州一模）W、X、Y、Z四种元素的原子序数依次增大。其中Y原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相等，且无空轨道；X原子的L电子层中未成对电子数与Y相同，但还有空轨道；W、Z的原子序数相差10，且Z原子的第一电离能在同周期中最低。
（1）写出下列元素的元素符号：W ，X ，Y ，Z 。
（2）XY分子中，X原子与Y原子都达到8电子稳定结构，则XY分子中X和Y原子用于成键的电子数目分别是 ；根据电子云重叠方式的不同，分子里共价键的主要类型有 。
（3）XY2与ZYW反应时，通过控制反应物的物质的量之比，可以得到不同的产物，相同条件下，在水中溶解度较小的产物是 （写化学式），其原因是该化合物阴离子间可形成二聚离子或多聚链状离子。该化合物阴离子能够相互缔合的原因是：
。
[解析]根据题意，Y的电子排布式为：1s2 2s2 2p4 ，为O元素；X的电子排布式为：1s2 2s2 2p2 ，为C元素；由“Z原子的第一电离能在同周期中最低”可知，Z为碱金属元素，再由“W、Z的原子序数相差10”、“W、X、Y、Z四种元素的原子序数依次增大”可知，W为H元素，Z为Na元素。
[答案]（1）H、C、O、Na （2）2和4 ，σ键，π键
（3）NaHCO3（1分），因为HCO3—中含有O—H键，相互之间可通过O—H┅O氢键缔合。
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