新人教版新版高中化学 第2章第1节与化学反应 第1课时及其类型学案 鲁科版必修2提分必备.docx
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新人教版新版高中化学第2章第1节与化学反应第1课时及其类型学案鲁科版必修2提分必备
第1课时 化学键及其类型
一、化学键与物质变化
1.化学键的概念
相邻原子间的强相互作用称为化学键。
2.用化学键的观点分析2H2O
2H2↑+O2↑反应的过程:
水分子断裂的是氢氧键,形成的是氢氢键和氧氧键。
3.化学反应中物质变化的实质:
旧化学键的断裂和新化学键的形成。
(1)只有相邻的两个或多个原子间的强相互作用才能称为化学键。
(2)判断一个变化过程中是否发生了化学反应,不仅要看有无旧化学键的断裂,而且还要看有无新化学键的形成。
如果一个变化过程中只有旧键断裂而无新键形成,则该变化不是化学变化,如氯化氢溶于水,氯化氢分子中氢原子和氯原子间的化学键发生了断裂,但没有新化学键形成,故不属于化学变化。
例1
下列关于化学键的说法中正确的是( )
①相邻原子间的相互作用叫做化学键 ②化学键既存在于相邻原子间,又存在于相邻分子间 ③在水中氢、氧原子间均以化学键相结合 ④相邻原子之间强烈的相互吸引作用叫做化学键 ⑤化学键是指相邻原子间的强相互作用
A.②③④B.③④⑤
C.①②③D.只有⑤
答案 D
解析 ①形成化学键的原子间的相互作用必须是强烈的,不强烈的相互作用不是化学键;②只有相邻原子间的强相互作用才是化学键,而相邻分子间的原子也可能相邻,但作用不强,不是化学键;③在水分子内,氧原子和氢原子之间形成化学键,但分子间的氧原子和氢原子间的相互作用很微弱,不是化学键;④化学键这种相互作用,是相邻原子间的原子核与电子之间的静电吸引、电子与电子之间的静电排斥、原子核与原子核之间的静电排斥达到平衡后的一种作用,所以化学键包括相互吸引和相互排斥;⑤正确。
易错警示
(1)形成化学键的原子必须相邻,但相邻的原子间不一定存在化学键。
(2)“强相互作用”不能只理解为相互吸引。
(3)并非所有的物质中都有化学键,如稀有气体是单原子分子,无化学键。
例2
下列变化不需要破坏化学键的是( )
A.加热氯化铵B.干冰升华
C.水通电分解D.氯化氢溶于水
答案 B
解析 化学变化肯定存在化学键的破坏,A、C两项发生的都是化学变化,加热NH4Cl破坏了NH4Cl内的化学键,水通电分解破坏了水分子内的化学键;D项中,HCl溶于水,破坏了HCl分子内的化学键;B项中干冰升华没有破坏化学键。
规律总结
物质发生化学变化一定破坏化学键,有的物质发生物理变化破坏化学键,有的物质发生物理变化不破坏化学键。
二、共价键和离子键
1.共价键
(1)共价键的形成过程
①氯分子的形成过程
→
→
→
请你根据上述图示,用电子式表示其形成过程:
。
②下图形象地表示了氯化氢分子的形成过程
请你用电子式表示HCl的形成过程:
。
(2)概念:
原子间通过共用电子形成的化学键。
(3)成键三要素:
①成键微粒:
原子。
②成键元素:
一般是同种或不同种非金属元素。
③成键条件:
成键前原子最外层电子未达到饱和状态。
(4)分类
2.离子键
(1)离子键的形成过程(以NaCl为例)
钠原子和氯原子最外层电子数分别为1和7,均不稳定。
即它们通过得失电子后达到8电子稳定结构,分别形成Na+和Cl-,两种带相反电荷的离子通过静电作用结合在一起,形成新物质氯化钠。
用电子式表示其形成过程:
。
(2)概念:
阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。
(3)成键三要素
①成键微粒:
阳离子和阴离子。
②成键本质:
静电作用(包括静电引力和静电斥力)。
③成键元素:
一般是活泼金属元素与活泼非金属元素。
共价键
离子键
成键微粒
原子
阴、阳离子
成键原因
非金属元素的原子最外层电子未达到稳定结构,原子间通过共用电子对形成共价键
活泼金属与活泼非金属化合时易发生电子得失达到稳定结构,形成离子键
成键实质
形成共用电子对
阴、阳离子之间的静电作用
成键元素
非金属元素原子之间(0族元素除外)、非金属元素原子与不活泼金属元素原子之间
一般是活泼金属元素与活泼非金属元素,如ⅠA、ⅡA与ⅥA、ⅦA之间
实例
HCl、CO2、H2SO4等
Na2O、NaCl、MgS、CaF2等
例3
下列说法不正确的是( )
A.阴、阳离子结合成化合物的静电作用属于离子键
B.原子之间通过共用电子形成的化学键叫做共价键
C.化学键指的是相邻原子间的强的相互作用
D.完全由非金属元素形成的化合物中不含离子键
答案 D
解析 化学键的概念中有两点必须注意:
一个是“相邻原子间”,一个是“强相互作用”。
当阴、阳离子间形成离子键时,不但有这两种离子的静电吸引作用,而且也存在两种离子的核外电子之间、两种离子的原子核之间的排斥作用,形成了吸引与排斥的平衡。
D项,非金属元素形成的化合物中也可能含有离子键,如铵盐。
易错警示
判断化学键类型时还要注意一些特殊情况,如:
(1)个别金属元素与非金属元素之间形成共价键,如AlCl3中Al和Cl形成的是共价键。
(2)完全由非金属元素组成的化合物中可能含有离子键,如铵盐,NH
中N原子与H原子之间形成共价键,而NH
与酸根离子间形成离子键。
例4
下列各组物质中化学键的类型完全相同的是( )
A.NaCl MgCl2 Na2O
B.H2O MgO CO2
C.Na2S NaOH H2SO4
D.NH4Cl NaNO3 NH3
答案 A
解析 NaCl、MgCl2、Na2O、MgO、Na2S中但含有离子键,H2O、CO2、H2SO4、NH3中只含共价键,NaOH、NH4Cl、NaNO3中既含共价键,又含离子键。
方法规律——根据物质类别或组成物质的元素都可以判断
(1)非金属单质(稀有气体除外)、非金属氧化物、非金属氢化物、酸、大多数有机物等中只含共价键;
(2)ⅠA族、ⅡA族的金属与ⅥA族、ⅦA族的非金属之间形成离子键,活泼金属氧化物、活泼金属氢化物中均只含有离子键;
(3)活泼金属过氧化物、强碱、多数盐既含有离子键,又含有共价键。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)HCl、NaCl溶于水时断开化学键,属于化学变化( )
(2)在NaCl溶液中析出NaCl晶体过程中形成离子键,属于化学变化( )
(3)有化学键断裂或形成的变化一定是化学变化( )
(4)化合物中任何原子之间都存在化学键( )
(5)化学键既可存在于原子之间,又可存在于分子之间( )
(6)构成单质分子的微粒一定含有共价键( )
(7)离子键是阴、阳离子间的强烈相互吸引作用( )
(8)金属与非金属元素之间一定形成离子键( )
(9)仅由非金属元素组成的物质中可能含有离子键( )
(10)由电离方程式HCl===H++Cl-可知,HCl分子中存在离子键( )
(11)NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键( )
答案
(1)×
(2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)√ (10)× (11)√
2.根据化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成这一事实,下列变化不属于化学变化的是( )
A.白磷在260℃时转化为红磷
B.石墨在高温下转化为金刚石
C.NaCl熔化
D.五氧化二磷吸水
答案 C
解析 A、B、D三项的变化过程均有旧化学键断裂和新化学键形成,属于化学变化;C项中NaCl熔化只有旧化学键断裂而无新化学键形成,故不属于化学变化。
3.下列物质的变化过程中,共价键明显被破坏的是( )
A.I2升华
B.NaCl颗粒被粉碎
C.冰融化
D.HCl溶于水得到盐酸
答案 D
解析 HCl分子中存在H—Cl共价键,溶于水后得到盐酸,HCl电离出H+和Cl-,溶液中不再存在HCl分子。
4.下列物质中既有离子键又有共价键的是( )
A.CaCl2B.H2O
C.K2OD.NaOH
答案 D
5.下列各组物质中,化学键类型不同的是( )
A.NaCl和HNO3B.H2O和NH3
C.CaF2和CsClD.CCl4和HCl
答案 A
解析 A项,NaCl只含离子键,HNO3中只含共价键;B、D项均为共价键;C项均为离子键。
6.
(1)下列变化中,既有共价键和离子键断裂,又有共价键和离子键形成的是________(填字母)。
A.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
B.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
C.Cl2+H2O===HCl+HClO
D.Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl
(2)下列物质中:
①N2、②H2O、③Na2O2、④CaCl2、⑤KHS、⑥NaF、⑦NaOH、⑧SiO2、⑨Ar、
CO2,其中只含有共价键的物质是____________(填序号,下同);只含有离子键的物质是____________;既含有离子键,又含有共价键的物质是__________;不存在化学键的物质是________。
答案
(1)A
(2)①②⑧⑩ ④⑥ ③⑤⑦ ⑨
解析
(1)A项,Na2O2中既含有共价键,又含有离子键,与CO2反应时,其中共价键和离子键都会断裂,又重新组合为新的共价键和离子键;B项,不涉及离子键的断裂;C项,不涉及离子键的断裂和形成;D项,不涉及共价键的断裂和形成。
[对点训练]
题组一 化学键的概念与形成
1.下列有关化学键的说法正确的是( )
A.相邻的两个原子间可以形成化学键,多个原子间不可能形成化学键
B.化合物中一定含有化学键,单质中也一定含有化学键
C.相邻的两个或多个原子间的相互作用一定是化学键
D.阴、阳离子之间的强相互作用也是化学键
答案 D
解析 相邻的两个原子间(或多个原子间)的强相互作用称为化学键,A项错误;化合物中一定含有化学键,但是单质中不一定含有化学键(惰性气体单质中不含化学键),B项错误;相邻原子间的“强相互作用”才是化学键,C项错误;阴、阳离子间的“强相互作用”也是化学键,D项正确。
2.下列说法中不正确的是( )
A.非金属元素间不可能形成离子键
B.两个非金属原子之间形成的化学键一定是共价键
C.含有离子键的物质不可能是单质
D.单质中不一定含有共价键
答案 A
解析 两个非金属原子之间形成的化学键一定是共价键,但含多种非金属元素的化合物可能有离子键,如铵盐,A项错误,B项正确;含有离子键的物质一定是离子化合物,不可能是单质,C项正确;单质中可能不含有共价键,如稀有气体,D项正确。
3.下列哪一组元素的原子间反应容易形成离子键( )
元素
a
b
c
d
e
f
g
M层电子数
1
2
3
4
5
6
7
A.a和cB.a和f
C.d和gD.c和g
考点 离子键与离子化合物
题点 由成键元素判断离子键的形成
答案 B
解析 本题考查离子键的成键实质、成键条件,同时还考查原子结构与性质的关系。
由原子a~g的M层电子数可知,M层即为原子的最外层,元素a~g均为第3周期元素,a为活泼的金属元素,f为活泼的非金属元素,所以a与f容易形成离子键。
4.以下叙述中,错误的是( )
A.钠原子和氯原子作用生成NaCl后,其结构的稳定性增强
B.在氯化钠中,除氯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
C.任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失
D.金属钠与氯气反应生成氯化钠后,体系能量降低
答案 C
解析 活泼的金属原子和活泼的非金属原子之间形成离子化合物,阳离子和阴离子均达稳定结构,这样体系的能量降低,其结构的稳定性增强,故A、D正确。
离子键的形成只是阴、阳离子间的静电作用并不一定发生电子的得失,如Na+与OH-结合成NaOH,故C错误。
题组二 化学键与物质的变化
5.下列物质的变化过程中,共价键明显被破坏的是( )
A.从NH4HCO3中闻到了刺激性气味
B.NaCl熔化
C.NH3液化
D.NaOH溶于水
答案 A
解析 B项,NaCl熔化破坏离子键;C项,NH3液化后仍是NH3,没有破坏共价键;D项,NaOH溶于水破坏离子键。
6.下列反应过程中,同时有离子键、共价键的断裂和形成的反应是( )
A.NH4Cl
NH3↑+HCl↑
B.NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
C.NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
D.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
答案 D
解析 A项中没有离子键的形成;B项中没有离子键的断裂;C项中没有共价键的断裂和形成;D项中断开Na2O2中的离子键和共价键、CO2中的共价键,形成O2中的共价键、Na2CO3中的离子键和共价键。
题组三 化学键类型的判断
7.下列有关化合物中存在的化学键种类的说法正确的是( )
A.MgCl2中既存在离子键也存在共价键
B.CH3COOH中只有离子键
C.Na2O2中只存在离子键
D.NH4HSO4中既存在共价键也存在离子键
答案 D
解析 共价化合物中只存在共价键;离子化合物中一定存在离子键,如果离子化合物中存在复杂的离子,如NH
、HSO
、O
等,离子内部还存在着共价键。
MgCl2中只存在离子键,CH3COOH中只存在共价键,而Na2O2、NH4HSO4中则存在离子键和共价键。
8.下列物质中只含有共价键的是( )
A.NaCl、HCl、H2O、NaOH
B.Cl2、Na2S、HCl、SO2
C.HBr、CO2、H2O、CS2
D.Na2O2、H2O2、H2O、O3
答案 C
解析 A项,NaCl只含有离子键,HCl、H2O只含有共价键,NaOH既有离子键又有共价键;B项,Cl2、HCl、SO2分子中只有共价键,而Na2S中只有离子键;D项,Na2O2既有离子键又有共价键,H2O2、H2O、O3分子中只有共价键。
9.下列叙述正确的是( )
A.HCl溶于水电离出H+和Cl-,故HCl中存在离子键
B.Ca(OH)2固体和NH4Cl固体都存在两类不同的化学键
C.液氯和氯气中存在不同类型的化学键
D.氯气和金刚石中存在不同类型的化学键
答案 B
解析 H和Cl都是非金属元素,HCl是共价化合物,其中的化学键是共价键,A不正确;Ca(OH)2的Ca2+与OH-间、NH4Cl的NH
与Cl-间都存在离子键,OH-的H原子与O原子间、NH
的N原子与H原子间都存在共价键,B正确;液氯和氯气的组成微粒都是Cl2分子,Cl2分子的2个Cl原子间存在共价键,Cl2分子与Cl2分子间不存在化学键,C不正确;如上所述,氯气中存在共价键,金刚石由C原子组成,C元素是非金属元素,C原子间的化学键是共价键,D不正确。
10.(2017·重庆北区期中)某元素原子最外层只有1个电子,它跟卤素相结合时,所形成的化学键( )
A.一定是共价键
B.一定是离子键
C.可能是共价键,也可能是离子键
D.以上说法均不正确
答案 C
解析 原子最外层只有1个电子的元素,可能是活泼的金属(如Na),也可能是过渡元素(如Ag),也可能是非金属元素(如H),因此它们跟卤素相结合时,所形成的化学键可能是离子键,也可能是共价键,C项正确。
11.下列各数值表示有关元素的原子序数,其所表示的各原子组中能以共价键相互结合成稳定化合物的是( )
A.8与11B.9与9
C.2与19D.6与8
答案 D
解析 一般情况下,非金属元素的两个原子间形成共价键,活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子间形成离子键。
A项,O与Na形成以离子键结合的化合物;B项,氟元素的两个原子形成共价键,为单质;C项,氦元素难以形成化合物;D项,C与O均为非金属元素的原子,二者形成以共价键结合的化合物。
12.(2017·郑州期末)下列各组物质中所含化学键类型完全相同的是( )
A.NaF、NH4ClB.NaOH、NaClO
C.CaO、Na2O2D.MgCl2、AlCl3
答案 B
解析 只含离子键的物质为NaF、CaO、MgCl2;既含离子键又含共价键的物质为NH4Cl、NaOH、NaClO、Na2O2;只含共价键的物质为AlCl3。
[综合强化]
13.有下列物质:
①O2 ②金刚石 ③NaBr ④H2SO4 ⑤Na2CO3 ⑥NH4Cl ⑦NaHSO4 ⑧Ne ⑨Na2O2 ⑩NaOH
(1)这些物质中,只含共价键的是________;只含离子键的是________;既含共价键又含离子键的是__________;不存在化学键的是________。
(2)将NaHSO4溶于水,破坏了NaHSO4中的________________,写出其电离方程式_______________;NaHSO4熔融状态下电离,破坏了________,写出其电离方程式_____________。
答案
(1)①②④ ③ ⑤⑥⑦⑨⑩ ⑧
(2)离子键、共价键 NaHSO4===Na++H++SO
离子键 NaHSO4===Na++HSO
14.五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。
A和C同族,B和D同族,C离子和B离子具有相同的电子层结构。
A和B、D、E均能形成共价型化合物。
A和B形成的化合物在水中呈碱性,C和E形成的化合物在水中呈中性。
(1)五种元素中,原子半径最大的是________,非金属性最强的是________(填元素符号)。
(2)由A和B、D、E所形成的共价型化合物中,热稳定性最差的是________(用化学式表示)。
(3)A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应,产物的化学式为______________,其中存在的化学键类型为________________。
(4)D最高价氧化物的水化物的化学式为________。
答案
(1)Na Cl
(2)PH3 (3)NH4Cl 离子键和共价键 (4)H3PO4
解析 由A和B形成的化合物在水中呈碱性可知该化合物为NH3,结合题目中的信息可推出A为H、B为N、C为Na、D为P;由C和E形成的化合物在水中呈中性可知该化合物为NaCl,则E为Cl。
根据同主族元素原子电子层数越多原子半径越大,在电子层数相同的情况下核电荷数越大原子半径越小(稀有气体元素除外)的规律,可推出原子半径最大的是Na。
根据元素周期律,同一周期(稀有气体元素除外)从左到右元素非金属性逐渐增强,对应氢化物的稳定性逐渐增强,可知非金属性最强的是Cl,热稳定性最差的是PH3。
HCl+NH3===NH4Cl,NH4Cl中存在的化学键类型为离子键和共价键。
15.下表列出了①~⑨九种元素在周期表中的位置,A、B和C是中学常见的化合物。
请回答下列问题:
(1)上述所列元素中,最高价氧化物的水化物的酸性最强的是________(填化学式)。
(2)②元素最高正价与④元素形成的化合物的电子式是__________。
(3)⑤⑨两种元素形成氢化物的水溶液的酸性由弱到强的顺序为________(用化学式表示)。
(4)从④⑥两种元素形成的化合物与④⑧两种元素形成的化合物的混合物中分离提纯④⑧两种元素形成的化合物,可加入上表中________(用元素符号表示)两种元素形成的化合物的水溶液后,再过滤洗涤。
(5)③元素的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物反应生成的物质为________(用化学式表示),该物质所含化学键类型有________________。
答案
(1)HClO4
(2)
(3)HF解析 本题考查元素推断、元素周期表和元素周期律。
(1)⑤F的非金属性最强,但无正价,因此最高价氧化物的水化物酸性最强的为HClO4。
(2)②④分别为C、O,形成的化合物CO2的电子式为
。
(4)从MgO、SiO2中分离出SiO2,加入盐酸,然后过滤洗涤。
(5)N的气态氢化物NH3与最高价氧化物的水化物HNO3反应生成NH4NO3,含有离子键和共价键。
16.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素,W、X是金属元素,Y、Z是非金属元素。
(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)W与Y可形成化合物W2Y,该化合物的电子式为
________________________________________________________________________。
(3)Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中,发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(4)比较Y、Z气态氢化物的稳定性________>________(用分子式表示)。
(5)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是________>________>________>________。
答案
(1)Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
(2)
(3)SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl
(4)HCl H2S (5)S2- Cl- Na+ Al3+
解析 因为这四种元素为同一短周期元素,W和X为金属元素,且各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水,所以W为Na,X为Al,Na与Y形成Na2Y,说明Y为-2价,即Y为S,则Z为Cl。