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第三节 化学键
【高考目标导航】
考纲导引 考点梳理
1.了解化学键的定义。2.了解离子键、共价键的形成。 1.化学键。2.离子键。3.共价键。
【基础知识梳理】
化学键的含义与类型
化学键：相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用。
2.化学反应的本质：反应物中化学键断裂和生成物中的化学键形成。
3.化学键的常见类型：离子键、共价键、金属键。
二、共价键
1.共价键的概念：原子之间通过共用电子形成的化学键称为共价键。
2.形成共价键的条件:同种或不同种的原子相遇时，若原子的最外层电子排布未达到稳定状态，则原子间通过共用电子对形成共价键。[来源:21世纪教育网]
4.共价键的本质：高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用是共价键的本质21世纪教育网
5．共价化合物：以共用电子对形成分子的化合物。
6．共价化合物的形成过程：
氯化氢分子的形成过程可表示为


三、离子键
1．离子键的概念：阴阳离子之间通过静电作用形成的化学键。
2．成键元素：一般存在于金属和非金属之间。
3．形成离子键的条件：成键原子的得、失电子能力差别很大（典型金属与典型非金属之间）成键原子的电负性差值一般大于1.7。
4．离子键的本质：阴、阳离子间的静电作用。
5.离子化合物：由离子键构成的化合物。
5. 形成过程：氯化钠的形成过程可表示为
【要点名师透析】
一、离子键和共价键的比较
比较 离子键 共价键
概念 使阴、阳离子结合成化合物的静电作用 原子之间通过共用电子对所形成的相互作用
分类 无 极性键 非极性键
成键粒子 阴、阳离子[来源:21世纪教育网] 原子
特点 阴、阳离子间的相互作用 共用电子对偏向一方 共用电子对不偏向任一方
强度比较 共价键>氢键>范德华力
【典例1】(2011·抚顺模拟)下列每组中各物质内既有离子键又有共价键的一组是(　　)
A．NaOH、H2SO4、(NH4)2SO4　　
B．MgO、Na2SO4、NH4HCO3
C．Na2O2、KOH、Na2SO4
D．HCl、Al2O3、MgCl2
【解析】A中H2SO4内只有共价键；B中MgO内只有离子键；D中HCl内只有共价键，Al2O3、MgCl2内只有离子键。
【答案】C
二、化学键与物质类别的关系。
1. 化学键与物质类别的关系
（1）只含有非极性键的物质：同种非金属元素构成的单质，如I2、N2、P4等。
（2）只含有极性键的物质：不同种非金属元素构成的化合物，如HCl、NH3、CS2等。
（3）既有极性键又有非极性键的物质：如H2O2、C2H2、CH3CH3、苯等。
（4）只含离子键的物质，活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如：NaCl、MgO等。
（5）既有离子键又有非极性键的物质，如：Na2O2、CaC2等。
（6）由离子键、共价键、配位键形成的物质，如：NH4Cl、NH4NO3等
（7）无化学键的物质，如稀有气体。
（8）只有共价键而无分子间作用力物质：金刚石等原子晶体。
2.离子化合物、共价化合物的判断方法
(1)根据化学键类型来判断
一般来说，活泼的金属原子和活泼的非金属原子间形成的是离子键，同种或不同种非金属原子间形成的是共价键。
含有离子键的化合物一定为离子化合物，仅含有共价键的化合物一定为共价化合物。
(2)根据化合物的类型来判断
大多数碱性氧化物、强碱和盐都属于离子化合物；非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸都属于共价化合物。
(3)根据化合物的性质来判断
①熔点、沸点较低的化合物是共价化合物。②溶于水后不能发生电离的化合物是共价化合物。③熔化状态下能导电的化合物是离子化合物，不导电的化合物是共价化合物。
3.化学键对物质性质的影响
（1）对物理性质的影响
【典例2】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
【答案】D
【解析】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。
【感悟高考真题】
1.（2011·四川高考·8）下列说法正确的是
A分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键
B分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸
C含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体
D元素的非金属性越强，其单质的活泼性一定越强
【答案】选Ａ。
【解析】解答本题时可设法寻找每个选项是否有反例，若有反例，则此说法错误。
Ａ项，根据分子晶体的概念：分子间通过分子间作用力形成的晶体，分子晶体中的稀有气体是由单原子构成的分子，不存在共价键，由此可知A项正确；Ｂ项，酸的元数是根据该酸能电离出的氢离子数确定的，而不是自身含有的氢原子数，故Ｂ错误；Ｃ项，如含有金属阳离子的ＡlCl3是分子晶体，而不是离子晶体，故C错误；D项，如氧元素的非金属性比氯元素的非金属性强，但氯气的活泼性比氧气强，故D错误。
2.（2011·浙江高考·9）．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；W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的1/2。下列说法正确的是
A．原子半径：W＞Z＞Y＞X＞M
B．XZ2、X2M2、W2Z2均为直线型的共价化合物
C．由X元素形成的单质不一定是原子晶体
D．由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键
【答案】选C。
【解析】解答本题要明确如下几点：
（1）掌握气体的摩尔质量M=Vmρ这一计算公式。
（2）以具体元素推断为基础，运用元素周期表，结合元素周期律，考虑位、构、性关系推断X、Y、Z、W、M分别是什么元素。
（3）知道常见物质的分子结构，以及利用成键类型去区分离子化合物和共价化合物。
X、Y、Z、M、W依次为C、N、O、H、Na。A项错误，同一周期中随原子序数的递增原子半径递减，所以，原子半径：C＞N＞O；B项错误，W2Z2即Na2O2为离子化合物 ；C项石墨、C60等不是原子晶体；
D项，NH4HCO3为离子化合物，符合条件，而CH3－NO2为共价化合物不符合条件。
3.（2011·江苏高考·2）下列有关化学用语表示正确的是
A．N2的电子式：
B．S2-的结构示意图：
C．质子数为53，中子数为78的碘原子：
D．邻羟基苯甲酸的结构简式：
【答案】选C。
【解析】解答本题时应注意典型物质的电子式和结构简式、简单离子的结构示意图，质量数与中子数、质子数的关系。
A项，N2的电子式为 ，A项错误；B项，S2—的结构示意图应为， B项错误； C项，质量数=中子数+质子数，该碘原子的质量数为53+78=131，C项正确； D项，邻羟基苯甲酸的结构简式为： ，D项错误。
4.（2010·山东卷）下列说法正确的是
A．形成离子键的阴阳离子间只存在静电吸引力
B．HF、HCL、HBr、HI的热稳定性和还原性从左到右依次减弱
C．第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强
D．元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果
【答案】D
【解析】离子键是阴阳离子通过静电作用形成的，静电作用包括静电吸引和静电排斥，故A错；因同驻足元素从上到下的非金属性减弱，故HF、HCL、HBr、HI的热稳定性依次减弱，但HF、HCL、HBr、HI的还原性依次增强，故B错；根据元素的非金属性越强，其对应的最高价汉阳算得酸性越强，C错‘因为没有指明是最高价含氧酸；元素周期律的根本原因是元素原子核外电子排布的周期性变化，D正确。
5.（2010·江苏卷）已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是
A．元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态
B．一定条件下，元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应
C．工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质
D．化合物AE与CE古有相同类型的化学键
【答案】BC
【解析】本题主要考查的原子结构与元素周期律的应用。从题目所给条件可以看出A为N元素、B为C元素、C为Na元素、D为Al元素、E为Cl元素，A项，由C、N元素组成的化合物，在常温下，一般形成的原子晶体，呈固态；B项，其对应的最高价氧化物对应的水化物为NaOH和Al(OH)3,能反应；C项，对于Na、Al、Cl2的制备，在工业上都采用电解的方法；D项，化合物AE和NCl3，为分子晶体，只有共价键，化合物CE为NaCl,是离子晶体，存在离子键。综上分析可知，本题选C项。
6.（2009·海南卷） (20分)
19-1～19-3为选择题，每小题3分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。19-4题为非选择题，请在答题纸相应位置做答。
19-1．在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分。下列各对原子形成化学键中共价键成分最少的是:
A．Li，F B．Na，F C．Na，C1 D．Mg，O
【答案】B
【解析】比较两原子电负性的差，其中Na与F的电负性差最大。
19-2下列有关物质性质、结构的表述均正确，且存在因果关系的是:
表述Ⅰ 表述Ⅱ
A 在水中，NaCl的溶解度比I2的溶解度大 NaCl晶体中C1—与Na+间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力
B 通常条件下，CH4分子比PbH4分子稳定性高 Pb的原子半径比C的大，Pb与H之间的键能比C与H间的小
C 在形成化合物时，同一主族元素的化合价相同 同一主族元素原子的最外层电子数相同
D P4O10、C6H12O6溶于水后均不导电 P4O10、C6H12O6均属于共价化合物
【答案】B
【解析】A选项中，NaCl溶于水是离子晶体的特性，I2是非极性分子溶解度小；B选项中分子的稳定性与键能有关，所以正确；C中形成化合物不一定是最高价或最低价，所以不与最外层电子数呈因果关系；D选项因P4O10发生了反应，所以不能证明P4O10是共价化合物。
21世纪教育网
19-3下列说法中错误的是:
A．SO2、SO3都是极性分子
B．在NH4+ 和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键[来源:21世纪教育网]
C．元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强
D．原子晶体中原子以共价键结合，具有键能大、熔点高、硬度大的特性
【答案】A 21世纪教育网
【解析】A选项中，SO3是平面三角形的分子，为非极性分子，明显错误。
19-4(11分)
已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C属同一主族，D和E属同一周期，又知E是周期表中1—18列中的第7列元素。D的原子序数比E小5，D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如右图。
请回答：
(1)A元素的名称是 ；
(2)B的元素符号是 ，C的元素符号是 ，B与A形成的化合物比C 与A形成的化合物沸点高，其原因是
(3)E属元素周期表中第 周期，第 族的元素，其元素名称是 ， 它的+2价离子的电子排布式为 ：
(4)从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为 ；该离子化合 物晶体的密度为ag·cm-3，则晶胞的体积是 (只要求列出算式)。
答案
【解析】从D、E是周期表中1—18列中E排第7列可判断E是第4周期VIIB族，所以D也在第4周期；图中离子化合物D：B=1：2，则D为Ca，且B的序数在前面，B为F，C为Cl；A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族，所以A为H。[来源:21世纪教育网]
（2）考查氢键；（3）锰在周期表中的位置，+2价时已经失去个电子，所以排布式为[Ar]3d5；
（4）ρ= = （40+38）×4÷（6.02×1023）g÷V = a g·cm-3
V =
【考点模拟演练】
一、选择题
1.（2011·辽宁建昌高中高三第三次月考）现有八种短周期元素a～h的有关性质的数据如下：
元素编号 a b c d e f g h
原子半径/nm 0.037 0.071 0.075 0.082 0.102 0.143 0.152 0.093
最高化合价或最低化合价 ＋1 －1 －3 ＋3 －2 ＋3 ＋1 －1
根据元素周期律，判断下列推断不正确的是
A．元素a与元素c形成的化合物分子中的化学键是极性键
B．b元素形成的氢化物分子间存在氢键21世纪教育网
C．e元素位于周期表中的第二周期ⅥA族
D．元素f的最高价氧化物的水化物能溶于元素h的最高价氧化物的水化物的水溶液中
【答案】C
2.（2011·福建四地六校高三第二次月考）下列说法正确的是（　　）
A.原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表ⅡA族
B.主族元素X、Y能形成XY2型化合物，则X与Y 的原子序数之差可能为2或5
C.离子化合物中不可能存在共价键
D.金属元素与非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
【答案】B
3.（2011·黑龙江哈九中高三期末）下列说法中错误的是: （ ）
A．SO2、SO3都是极性分子
B．在H3O+ 和[Cu(H2O)4]2+中都存在配位键
C．元素电负性越大的原子，该元素的原子吸引键合电子的能力越强
D．原子晶体中原子以共价键结合，具有键能大、熔点高、硬度大的特性
【答案】A
【解析】SO2分子中硫原子采用sp2杂化，分子形状为V形，是极性分子，SO3分子中硫原子也采用sp2杂化，分子形状为平面正三角形，是非极性分子，故A错。
【考点】物质结构与性质
4.（2011·北京四中高三上学期期中）下列说法中，正确的是
　A．离子化合物中一定不含共价键
　B．共价化合物中一定不含离子键
　C．两种元素组成的化合物中一定不含非极性键
　D．由于水分子之间存在氢键，所以水分子比较稳定
【答案】B
5.（2011·辽宁建昌高中高三第三次月考）NH3、H2S等是极性键构成的极性分子，CO2、BF3、CCl4等是极性键构成的非极性分子。根据上述事实，通过比较归纳可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律是
A.分子中不含有H原子的分子是非极性分子
B.在ABn分子中A原子的所有价电子都参与成键的是非极性分子
C. ABn分子中每个共价键的键长都相等的分子是非极性分子
D.在ABn分子中A的相对原子质量小于B的相对原子质量时为非极性分子
【答案】B
6.（2011·黑龙江铁人中学高三期中）下列叙述正确的是 （　　）
A．分子晶体中都存在共价键
B．F2、C12、Br2、I2的熔沸点逐渐升高与分子间作用力有关
C．含有极性键的化合物分子一定不含非极性键
D．只要是离子化合物，其熔点一定比共价化合物的熔点高
【答案】B
7.（2011·广东深圳外国语高三第三次调研）下列关于离子键、共价键的各种叙述中正确的是
A．在离子化合物里，只存在离子键，没有共价键
B．非极性键只存在于双原子的单质分子中
C．在共价化合物分子内，一定不存在离子键
D．由不同元素组成的多原子分子里，一定只存在极性键
【答案】C
8.（2011·福建福州三中高三上第二次月考）如图所示是短周期的一部分，已知B原子与C原子核外电子总数之和为A的4倍，则下列推断正确的是 （ ）
A．B与C只能形成一种共价化合物
B．A与B、A与C均可形成离子化合物
C．A、B、C三者核电荷数之和为40
D．A为金属性元素，B、C为非金属性元素
答案：C
9.（2011·北京大兴高三上期末）下列有关化学用语正确的是
A. B．乙烯的结构式CH2CH2
C．HCl的电子式为 D．N2的结构式 N≡N
【答案】D
10.（2011·北京石景山高三上期末）下列化学用语错误的是
A．NaCl的电子式 B．甲烷的结构式
C．氨分子的结构式 D．羟基电子式
【答案】C
11.（2011·北京西城高三上期末）下列物质中，既含有离子键又含有极性共价键的是
A．Na2O2 B．MgCl2 C．HCl D．NH4Cl
【答案】D
12.X、Y为两种主族元素，其原子的最外层电子数分别为1和6，则X、Y两种元素形成的化合物
A.一定是离子化合物
B.一定是共价化合物
C.一定形成X2Y型化合物
D.以上答案均不正确
【答案】选D。
【解析】最外层为1个和6个电子的元素分别为ⅠA族和ⅥA族元素，中学所熟悉的有H、Na、K、O、S等，它们之间可以形成X2Y型共价化合物(如H2O、H2S等)和离子化合物(如Na2O、K2S等)，而且还可形成X2Y2型的化合物H2O2、Na2O2等，同时K、Rb等碱金属还可形成更复杂的超氧化物，因此本题答案应该是D。
13.(2011·蚌埠模拟)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[来源:21世纪教育网]
【答案】选B。
【解析】Li、Na、Mg中Na的金属性最强，F、Cl、O中F非金属性最强，则由这两种元素的原子形成的化学键中含共价键成分最少。
14.(2011·华南师大附中模拟)下列说法正确的是( )
A．第ⅠA族元素形成的化合物一定是离子化合物
B．第ⅥA族元素中最稳定的氢化物在常温下呈液态
C．非金属元素只能形成共价化合物
D．短周期中，同周期元素的离子半径从左到右逐渐减小
【答案】选B
【解析】第ⅠA族元素形成的化合物不一定是离子化合物，如水等；第ⅥA族元素中氢化物最稳定的是水；非金属元素能形成离子化合物如铵盐；短周期中，同周期元素的离子半径从左到右先减小后又由大变小。
二、非选择题
15.(2011·哈尔滨模拟)(1)科学家们在探索生命奥秘的过程中，认识到生命细胞的组成和元素周期律有着密切的联系，约占人体总质量99.97%的11种大量元素全部属于周期表前20号元素，其余0.03%是由十多种人体不可缺少的微量元素组成。现有a～g 7种短周期元素，是除氧、硫、钾、钙外的其他大量元素，它们在周期表中的位置如下，请据此回答下列问题：
①元素的原子间反应最容易形成离子键的是下列中的_____(填序号，下同)，元素的原子间反应容易形成共价键的是下列中的_______。
A．c和f B．b和g
C．d和g D．b和e
②下列由a～g形成的各分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是____。
A．ea3 B．ag
C．fg3 D．dg4
(2)多数元素的原子不能稳定存在，形成化学键是达到元素原子稳定存在形式的惟一途径。请回答：
①水分子的组成为什么是H2O而不是H3O？你的解释是
_______________________。
②稀有气体分子中为什么不存在化学键？你的解释是_________________________。
【思路点拨】根据元素在周期表中位置
元素种类 元素周期律 具体问题。
【解析】(1)①一般情况下，活泼金属元素的原子与活泼非金属元素的原子间易形成离子键，而非金属元素的原子间形成的是共价键。先确定a～g 7种元素(如下表)，再根据金属性和非金属性的强弱来判断。7种元素中最活泼的金属b(Na)和非金属g(Cl)之间最容易形成离子键，而非金属元素之间一般易形成共价键。
②选项中对应的分子分别为NH3、HCl、PCl3、CCl4，其中NH3、HCl中由于氢形成的是2电子稳定结构，故不符合题意。而PCl3中，磷原子核外最外层电子数为5，它与氯原子形成共价键构成PCl3时，磷原子、氯原子最外层都达到8电子结构。同理，CCl4亦符合题意。
(2)原子通过电子得失或共用电子对的偏移达到稳定结构，从而结合成分子，因此不存在H3O；稀有气体分子中没有化学键。
【答案】(1)①B C ②C、D
(2)①氧原子最外层有6个电子，要达到稳定结构缺2个电子，每个氢原子有1个电子，这样，两个氢原子与1个氧原子形成两对共用电子对，各自都形成稳定结构，所以是H2O，而不是H3O
②因稀有气体原子的最外层都已达到稳定结构，不需要得失电子，也不需要形成共用电子对，故不存在化学键，其分子为单原子分子
16.（2011河南长葛三中高三期中）(9分)某短周期元素，其最高价氧化物对应水化物甲与其气态氢化物乙反应可生成盐丙。己知乙的密度是同温同压下H2密度的倍。请回答：
(1)乙的电子式为 ，结构式为 ，空间构型为 。
(2)甲具有不稳定性，发生分解反应的化学反应方程式为 。实验室保存甲的方法是 。
(3)现有硫酸和甲的混合液20 mL，其中硫酸的物质的量浓度为2 mol/L，甲的物质的量浓度为1 mol/L。向该混合液中加入0.96 g铜粉，假设只生成一种无色气体，则所收集到气体的体积在标准状况下为 mL。
【答案】
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