第16课-化学键-2022年暑假初高中衔接化学课(原卷板).docx

第16课时 化学键

学习目标：
1．易典型物质为例，认识离子键和共价键的行程，建立化学键的概念。
2．能用电子式对离子键、共价键进行表征。能描述和表示化学键理论模型，指出模型表示的含义，并用模型解释推测物质的组成、结构、性质及变化。
3．能从宏观现象及化学键等不同角度对物质进行分类。能对经典物质的微粒之间相互作用进行分析，能从物质的构成微粒及相互作用的角度说明物质性质的共性、差异的极其原因，解释同类物质性质变化的规律。
4．知道分子存在一定空间的结构。认识化学键的断裂和形成是化学反应中物质变化的实质及能量变化的主要原因
重点：
1．离子键、共价键、离子化合物、共价化合物的概念
2．电子式的书写
难点：
1．从微粒间相互作用的视角，认识化学反应的本质

开启新世界
从元素周期表可以看出，到目前为止，已经发现的元素有一百多种。然而，由这一百多种元素的原子构成的物质已经超过1亿中。那么，元素原子之间通过什么作用形成如此丰富的物质呢？
离子键
【思考】写出钠离子和氯离子的结构示意图。

通过上面两种元素的原子，我们可以看出，钠原子在发生化学反应时，容易______1个电子，形成带一个单位正电荷的阳离子；氯离子在发生化学反应时，容易______1个电子，形成带一个单位负电荷的阴离子；这两种带电性相反的离子会相互_________，通过强大的静电力结合在一起。人们将这种带相反电荷离子之间的相互作用叫做离子键，离子键所包含相互作用有：原子核与电子之间的引力，原子核与原子核之间的斥力，电子之间的斥力，阴阳离子之间的引力。
【思考】我们用什么方法来表示钠原子和氯离子形成氯化钠的过程呢？
·
··
电子式：用“· ”或“×”来表示原子最外层电子的式子。原子直接在元素符号周围画上电子即可，如“Na·”表示钠原子，“:Cl:”表示氯原子。离子的表示方法，一般金属阳离子直接用离子符号表示即可，如“Na+”表示钠离子，“Mg2+”表示镁离子，由于金属阳离子没有最外层电子，所以可以直接用离子符号表示，但阴离子是得到电子形成的，最外层仍然有电子，并且这些电子都是这个阴离子所有，所以需要用“[ ]”括起来，表示这是一个整体，在右上角标出所带电荷，如“[× ×Cl:]—”表示氯离子。电子式中的“· ”或“×”的排布要美观、对称。
以氯化钠的形成为形成为例：
×·
·

Na×＋ :Cl: → Na+[:Cl:]—
像氯化钠这种具有离子键的化合物称为离子化合物，即化合物中只要有离子键，就是离子化合物。
【例题1】用电子式表示MgCl2的形成过程。
【分析】MgCl2是由两个氯离子和一个镁离子构成，在形成过程中也是由两个氯原子和一个镁原子构成。
×·
×·
·
·
【答案】
:Cl: + ×Mg× + :Cl: → [:Cl:]—Mg2+[:Cl:]—
共价键
【思考】在非金属单质中，为什么通常是2个原子构成一个分子？
写出氢原子的的电子式，并观察思考，每个氢原子需要再得到或失去几个电子就能达到稳定状态？
·×
氢原子的电子式“H·”，氢原子最外层是1个电子，当形成氢气分子的时候，氢原子需要再得到1个电子就能达到稳定状态，所以可以再“找”一个氢原子，让两个氢原子各“提供”1个电子共用，即可达到2个氢原子最外层电子均为2个的稳定状态。用电子式表示氢气分子的形成过程：
H·+ ×H → H H
·×
··
··
像这样，两个原子通过共用电子对形成的相互作用叫共价键。共价键存在于相同元素原子之间，也存在于不同元素原子之间，例如HCl的形成过程：
:Cl·+ ×H → H Cl:
由于共价键的形成过程没有电子转移，只是共用电子对发生偏移，所以在书写共价键形成过程时，不用画箭头来表示电子转移。只含有共价键的化合物称为共价化合物，如HCl、CO2、H2O、SO2等。
【小方法】如何区别共价键和离子键？只要化学式中含有活泼金属（如Na、K、Ca、Ba、Mg、NH+ 4等）的化合物，一定是离子化合物，就含有离子键。一般非金属元素原子是以共价键连接。
【例题2】试写出H2O、NH+ 4、OH—的电子式。
【分析】上述三种微粒，构成的原子均以共价键连接，所以电子式如下：

··
··
··
··
··
··
H
H:O:H [H:N:H]+ [:O:H]—
H
【练习3】试写出NH4Cl，NaOH的电子式。
【分析】上述两种物质，均为离子化合物，但其中又含有离子键和共价键，所以电子式如下：

··
··
··
··
··
H
[H:N:H]+ [:Cl:]— Na+[:O:H]—
H
分子具有一定的空间结构，例如CO2是直线形，H2O呈V形，CH4呈正四面体等（此内容在《选择性必修2》第二单元《分子结构与性质》可重点讲解）。
化学键
在H2和Cl2单质分子中，由同种原子形成共价键，两个原子吸引电子的能力相同，共用电子对不偏向任何一个原子，成键的原子因此不显电性，这样的共价键称为____________________，简称_________。但是在HCl、H2O、CO2这样的共价化合物中，两个原子之间共用电子对会向对电子吸引力较大的原子偏移，这样成键的原子就显电性，这样的共价键称为_______________，简称____________。
我们知道原子结合成分子时存在着相互作用。这样作用存在于分子内相邻原子之间，也存在于非直接相邻的原子之间，而相邻原子之间的相互作用比较强烈。这种相邻原子之间强烈的相互作用称为化学键。
【注意】化学键是分子内的一种强烈作用，不是分子间的作用。
【思考】如何从化学键角度来看待化学变化？
化学变化是反应物的分子破裂成原子，原子重新结合成新的分子。从化学键的角度来看，（以HCl的形成为例）H2和Cl2反应，首先是H2内、Cl2内化学键发生断裂，然后H和Cl重新结合，形成新的共价键。座椅化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
课堂练习
1．下列物质中，既含有离子键又含有共价键的是
A．H2O B．NaOH C．Na2O D．MgCl2
2．下列物质的电子式书写正确的是
A． B． C． D．
3．下列有关化学用语的表述正确的是
A．NaHCO3溶于水时主要的电离方程式：NaHCO3=Na++HCO
B．氯化钠的电子式：Na+Cl-
C．二氧化碳的电子式：
D．用电子式表示HCl的形成过程：-
4．下列物质中属于含有共价键的离子化合物的是
A．NaCl B．CH3COONH4 C．AlCl3 D．H2SO4
5．下列说法不正确的是
A．MgF2晶体中既有离子键又有共价键
B．KOH晶体溶于水时有离子键的断裂
C．H2O2分子中既有极性共价键又有非极性共价键
D．二硫化碳(CS2)分子中每个原子最外电子层都具有8电子稳定结构
6．下列物质中，所有原子最外电子层均满足8电子结构的是
A．NH3 B．PCl5 C．CO2 D．BF3
7．2020年有科学家通过观察金星的酸性云层，分析出金星存在磷化氢(PH3)气体，从而推测金星可能存在生命的迹象。
（1）P的原子结构示意图____。
（2）PH3中P原子与H原子之间的相互作用是_____________(填“离子键”或“共价键”)。
（3）非金属性S强于P，从原子结构解释原因_______________，得电子能力S大于P。
（4）下列关于N、P元素及化合物的说法正确的是____(填序号)。
①磷元素的最高正化合价为+5
②气态氢化物的稳定性：NH3＜PH3
③磷的最高价氧化物对应的水化物属于酸
8．现有下列物质：①   ②   ③NaOH   ④HCl   ⑤   ⑥
（1）只由离子键构成的物质是________（填序号，下同）。
（2）只由极性键构成的物质是_________。
（3）只由非极性键构成的物质是________。
（4）由极性键和非极性键构成的物质是________。
（5）由离子键和极性键构成的物质是_______。
（6）由离子键和非极性键构成的物质是______。
（7）属于离子化合物的物质是_______。
（8）属于共价化合物的物质是_______。

能力提升
9．下列物质中，只含有离子键的是
A．H2O B．Na2O2 C．KOH D．KCl
10．W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z；化合物 XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是
A．X的气态氢化物属于碱 B．Y的氧化物属于离子化合物
C．原子半径：Z>Y>X>W D．非金属性：W> X>Y> Z
11．下列叙述不正确的是
①3He和4He是同位素
②金属性：K＞Ca＞Mg＞Be
③四氯化碳的电子式：
④离子键就是阴、阳离子的静电引力
⑤通常活泼金属与活泼非金属元素形成离子化合物
⑥NaHSO4在熔融状态下电离，破坏了离子键和共价键
A．①④⑥ B．④⑤⑥ C．③④⑥ D．全部都不正确
12．下列说法正确的是
A．NH3和NCl3中，每个原子的最外层都具有8e—稳定结构
B．CO2通入水的过程中，有共价键的断裂和形成
C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，还原性也依次减弱
D．NaOH和MgCl2都属于离子化合物且化学键的类型完全相同
13．下列物质中只含有非极性共价键的是
A．N2 B．HCl C．NaOH D．Na2SO4
14．原子序数依次增大的四种短周期元素a、b、c、d，其中a、b、d得一个电子都可达到稳定结构，且b、c、d的原子序数之和为38，下列说法正确的是（       ）
A．a与b、c、d形成的化合物均为共价化合物
B．b和c的简单离子半径较大的是b
C．a与b的化合物沸点低于a与d的化合物
D．含有d元素的强酸只有1种
15．下列过程中，共价键被破坏的是
①石英熔化②溴蒸气被木炭吸附③酒精溶于水④HC1气体溶于水⑤碘升华⑥NH4C1受热分解⑦氢氧化钠熔化⑧Na2SO4溶于水
A．②④⑥ B．④⑤⑥ C．①④⑧ D．①④⑥
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；W 的质子数是 X、Y、Z、M 四种元素质子数之和的二分之一。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 元素形成的单质在自然条件下有多种同素异形体存在
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
17．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X、Y、Z三种原子的最外层电子数之和与W原子的最外层电子数相等，X的最低负价为—4。下列说法正确的是
A．原子半径：r(Y)＞r(Z)＞r(W)
B．Y的最高价氧化物的水化物碱性比Z的弱
C．W的氧化物的水化物酸性一定比X的强
D．W与Z形成的化合物ZW2中既含有离子键又含有共价键
18．[双选]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态下的密度为0.76g· L-1；W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的。下列说法正确的是
A．原子半径：W＞X＞ Y＞ Z＞M
B．XZ2、X2M2、W2Z2均为共价化合物
C．CaM2和CaZ2两种化合物中，阳离子与阴离子个数比均为1：2
D．由X、Y、Z、M四种元素共同形成的化合物中一定有共价键，可能有离子键
19．元素周期律、表是我们研究、预测物质性质的重要工具。
I．新版化学元素周期表中113号、115号、117号、118号等新发现元素的英文及中文命名均已确定，七个周期已全部填满。
（1）第7周期元素在结构上的共同点是_________。
（2）113号元素位于周期表第IIIA族，其最外层电子数是______，写出第3周期IIIA族元素的元素符号____。
II．如图为部分元素周期表示意图，根据该图回答问题：

X

Y
Cl
Ga
锗

Br

I

（3）X最高价氧化物的电子式是____________。
（4）Y的最高价氧化物对应的水化物的化学式是__________。
（5）用电子式表示氯化钠的形成过程_______________________。
（6）Ga（镓）在周期表中的位置__________，预测氢氧化镓是两性氢氧化物，已知：氢氧化镓难溶于水，请写出氢氧化镓与氢氧化钠溶液反应的离子方程式____________________________。
20．有四种化合物W、X、Y、Z，它们都是由短周期元素A、B、C、D、E中的两种元素组成的。已知：
（a）A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大，且A、D同主族，C、E同主族，B、C同周期。
（b）W由B、C组成，分子中原子个数比为B：C＝1：2，固体易升华。
（c）X由A、C组成，分子中原子个数比为A：C＝1：1。
（d）Y由C、D形成的离子化合物，且Y中相应元素的微粒之比为：C：D＝1：1。
（e）Z是由D、E形成的离子化合物，其中阳离子比阴离子少一个电子层，阴、阳离子数之比为1:2。
试回答下列各小题：
（1）各元素符号：A_______B________C________D________E_______
（2）W的电子式：___________；
（3）X的结构式：___________；
（4）Y的电子式：___________；
（5）Z的化学式：____________；
（6）写出Y与水反应的化学方程式_______________________。