第16讲化学键

第16讲化学键基础考点梳理最新考纲1．了解化学键的定义。2．了解离子键、共价键的形成。自主复习一、离子键和共价键1．化学键(1)概念：使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键。(2)类型：化学键离子键共价键极性键非极性键(3)化学反应的本质化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。2．离子键和共价键(极性键和非极性键)的异同键型离子键共价键非极性键极性键概念使阴、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特点阴、阳离子间的相互作用共同电子对不发生偏移共用电子对偏向吸收电子能力强的原子一方成键粒子阴、阳离子原子成键条件活泼金属和活泼非金属同种元素的原子不同种元素的原子存在离子化合物非金属单质，某些化合物共价化合物，某些离子化合物3.分子间作用力、氢键(1)分子间作用力①定义：把分子聚集在一起的作用力叫分子间作用力，又称范德华力。②特点Ⅰ.分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。Ⅱ.分子间作用力只存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数气态非金属单质分子之间及稀有气体分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质的微粒之间不存在分子间作用力。③变化规律：一般说来，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点也越高。例如，熔、沸点：I2Br2Cl2F2。(2)氢键NH3、H2O、HF等分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用，这种相互作用叫氢键。分子间形成氢键会使物质的熔点和沸点升高。二、表示原子结构及物质组成的化学用语——电子式和结构式1．电子式电子式是表示物质结构的一种式子。其写法是在元素符号的周围用小黑点或×等表示原子或离子的最外层电子，并用n＋或n－(n为正整数)表示离子所带电荷。(1)原子的电子式：在元素符号的周围用小黑点或×等表示原子的最外层电子。如：氢原子氯原子氧原子氮原子碳原子钠原子镁原子钙原子(2)离子的电子式：主族元素形成的简单离子中，阳离子的电子式就是离子符号。如Mg2＋既是镁离子符号，也是镁离子的电子式。阴离子的最外层大多为8电子结构，在表示电子的符号外加方括号，方括号的右上角标明所带电荷数及符号。如Cl－的电子式：。(3)离子化合物的电子式：离子化合物的电子式由构成离子化合物的阴、阳离子的电子式构成。如NaCl的电子式：Na＋。离子化合物中阴阳离子个数CaMgNaCl－ClHCNOCl－比不是1：1时，要注意同性离子不直接相邻的事实。如MgBr2的电子式：Mg2＋。Na2O2的电子式：Na＋[··O······O······]2－Na＋。(4)用电子式表示共价分子(共价型单质和化合物)：表示出原子之间形成共用电子对的情况，没有形成共用电子对的最外层电子也要标出。共价分子Cl2N2NH3CO2电子式(5)用电子式表示含有共价键的原子团离子：要表示出离子内的原子之间的共用电子对，因是离子，所以还要括上方括号“[]”，标上电荷。离子符号OH－NH＋4O2－2NH－2COONHHHNNClClBr－Br－电子式[··O······H]－[··O······O······]2－[H··N······H]－(6)用电子式表示物质的形成过程：；。2．结构式结构式：在化学上常用一根短线表示一对共用电子，这样得到的式子叫做结构式。共价分子Cl2N2NH3CH4CS2结构式Cl—ClN≡NS=C=S网络构建HHHHCNHHH＋H2O2HOOHHClClCl+ClCl2NaClNa＋Cl―→Na＋[Cl]－HNHHH+热点典例突破热点考向1.表示化学键的化学用语——电子式、结构式。2．根据原子结构特点判断化学键的形成以及化合物的种类。3．化学键强弱对物质性质的影响。热点探究热点1离子键和共价键的比较离子键共价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元素活泼金属和活泼非金属元素非金属元素成键微粒阴、阳离子原子成键的条件活泼金属与活泼非金属化合时易发生电子的得失形成离子键非金属元素的原子最外层未达到稳定状态，相互间通过共用电子对形成共价键形成过程举例Na2O：Na＋[×·O····×·]2－Na＋存在范围只存在于离子化合物中可存在于非金属单质(稀有气体除外)、共价化合物及部分离子化合物中说明：共价键根据共用电子对是否偏移分为极性键和非极性键。①非极性共价键：由同种原子间形成的共价键，共用电子对不偏向任何一方，如：H—H键。②极性共价键：由不同种原子所形成的共价键，共用电子对偏向吸引电子能力强的原子一方，如：H—Cl键。【例1】(2010·济南外国语学校月考)下列说法中正确的是()A．KOH中含有离子键也含有共价ONaNaNNH33H+NHHH键，属于离子化合物B．N2属于单质，不存在化学键C．MgCl2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[解析]N2中存在共价键；MgCl2中只含有离子键；NH4Cl中虽然含有共价键，又全部由非金属元素组成，但也含有离子键，属于离子化合物。[答案]A变式1下列元素的原子在形成不同物质时，既可形成离子键，又可形成极性键和非极性键的是()A．NaB．MgC．BrD．Ne解析：活泼非金属元素形成单质时形成非极性键；形成共价化合物时形成极性键；形成(与金属元素)离子化合物时又可形成离子键。答案：C热点2电子式的书写与用电子式表示化学键的形成过程在元素符号周围用“·”(或“×”)来表示原子的最外层电子的式子叫电子式。1．原子及离子电子式的书写方法(1)原子：常把其最外层电子用小黑点或小叉来表示。H··Mg··Al···C····N······Cl·······(2)离子简单阳离子：用离子符号表示，例如，钠离子Na＋；镁离子Mg2＋；钡离子Ba2＋。复杂阳离子：不仅要画出各原子最外层电子，而且还应用括号“[]”括起来，并在右上角标出所带电荷。例如，铵根离子。NHHHH+Ne阴离子：不但要画出最外层电子，而且还应用括号“[]”括起来，并在右上角标出所带电荷。例如，氯离子[··Cl······]－；氢氧根离子[··O······H]－。(3)原子团的电子式：把构成原子团的各个原子的最外层电子均表示出来。例如：羟基·O······H；甲基。(4)离子化合物的电子式：由阴、阳离子的电子式组成，但对相同的离子不得合并。例如：CaF2[··F······]－Ca2＋[··F······]－；Na2O2Na＋[··O······O······]2－Na＋。2．结构式用一条短线“—”表示一对共用电子对的式子。常见物质的结构式如下表。化学式结构式化学式结构式N2NNCH4HHHHCCHHHNH3CO2O=C=OHClH—ClHClOH—O—Cl3.离子键、共价键形成过程的表示方法通式：原子的电子式―→离子化合物的电子式(或共价化合物的电子式)H·＋·O·····＋·H―→H··O······H【例2】下列分子的电子式书写正确的是()A．氨B．四氯化碳C．氮气:N⋮⋮N:D．二氧化碳··O······C······O······[解析]对共价分子电子式的书写：ClClClClCHHHNCl＋Cl→ClClBr＋Mg＋Br→[Br]Mg2＋[Br]ˉ－Na+Cl→Na+[Cl]－NHHH①原子最外层上未成键的电子也应全部写出；②弄清成键原子间的共用电子对数目。A项忽略了N原子最外层还有一对未成键电子对；B项忽略了Cl原子最外层还有3对未成键电子对；D项中C、O原子共用电子对写错(错认为碳氧之间为单键，实际上为双键)。[答案]C变式2下列书写各物质的电子式正确的是()A．HClOB．CO2··O······C······O······C．HClH＋D．NaOHNa＋解析：HClO电子式，A项错。CO2电子式，B项错。HCl电子式H，C项错。答案：D热点3化学键、分子间作用力和氢ClOCCOHClO[OH]－Cl－HClOCO键的比较化学键分子间作用力氢键概念相邻两个或多个原子间强烈的相互作用分子间存在的弱作用力某些分子间存在的比分子间作用力稍强的相互作用存在范围分子内或某些晶体内分子间分子间(某些物质的分子内)强度强(一般在120kJ·mol－1～800kJ·mol－1)弱(只有几到几十kJ·mol－1)弱(比分子间作用力稍强)对物质主要影响物质的化学性质，主要影响物质(分子晶体)的熔点、沸主要影响物质的熔点、沸点、性质的化学键越强，物质越稳定点、溶解度等物理性质，一般随相对分子质量的增大，分子间作用力增大溶解度等物理性质，分子间形成的氢键会使物质的熔点、沸点反常的高【例3】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[解析]氢键是一种较强的分子间作用力，它主要影响物质的物理性质，而物质的稳定性属于化学性质。氢键是某些氢化物(NH3、H2O、HF)分子间存在的比分子间作用力稍强的作用力，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项正确；水在结冰时体积膨胀是由于水分子大范围的以氢键互相联结，形成相对疏松的晶体，从而在结构上有许多空隙，造成体积膨胀，B项正确；NH3的稳定性取决于N—H键，而不是氢键，C项不正确；氨分子和水分子之间主要是以氢键结合的，故D项正确。[答案]C变式3如图所示每条折线表示周期表ⅣA～ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化，每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是()A．H2SB．HClC．PH3D．SiH4解析：此题是关于常见的含有氢键的物质的考查，考查了考生的识记能力。因为第二周期的非金属元素的气态氢化物中，NH3、H2O、HF分子之间存在氢键，它们的沸点高于同族其他元素气态氢化物的沸点，A、B、C不合题意，而CH4分子间不能形成氢键，所以a点代表的是SiH4。答案：D方法规律技巧化学键与物质类别的关系除稀有气体无化学键外，其他物质内部都存在化学键。化学键与物质类别关系规律可概括如下：1．只含有极性共价键的物质一般是不同非金属元素形成的共价化合物。如SiO2、HCl、CH4等。2．只含非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质。如Cl2、P4、金刚石等。3．既有极性键又有非极性键的物质一般为多原子(4个原子以上)，且相同的原子至少有2个的非金属元素形成的共价化合物，如：H2O2、C2H4等。4．只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物。如Na2S、CaCl2、NaH等。【考例】下列说法正确的是()A．离子化合物中，各原子间都是以离子键结合的B．共价化合物中，各原子间都是以极性共价键相结合的C．在离子化合物中肯定不存在非极性键或极性键D．离子化合物和共价化合物都可能存在非极性键或极性键[解析]本题采用反例法解答。A项如NaOH，Na＋和OH－间为离子键，在OH－中，氢和氧原子间是共价键，A错；B项如H2O2分子中的两个氧原子之间是非极性键，B错；C项如Na2O2、NaOH，Na＋和O2－2、Na＋和OH－之间是离子键，O2－2中两个氧原子间是非极性共价键，O和H之间是极性共价键，所以C选项错误，D选项正确。[答案]D变式下列关于化学键的叙述中，正确的是()A．共价化合物中可能含离子键，离子化合物中只含离子键B．离子化合物中可能含共价键，共价化合物中不含离子键C．构成单质分子的微粒一定含有共价键D．在氧化钠中，只存在氧离子和钠离子的静电吸引作用解析：离子化合物是阴、阳离子通过离子键结合而成的，因此，离子化合物中一定含有离子键。除离子键外，离子化合物中还可能含共价键，如NaOH是由Na＋和OH－结合而成的离子化合物，而OH－中含O—H共价键，在共价化合物中各原子均通过共用电子对相结合，不存在离子键，故