化学共价键.docx
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化学共价键
第2课时 共价键
[学习目标定位] 1.知道共价键、极性键的概念和实质。
2.学会用电子式表示共价分子的形成过程，用结构式表示简单的共价分子结构。
3.能从化学键的角度理解化学反应的本质。
一、共价键与共价化合物
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.共价键
（1）共价键的概念是原子间通过共用电子对所形成的相互作用，其成键粒子是原子，实质是共用电子对对两原子的电性作用。
（2）共价键的形成条件是同种非金属原子或不同种非金属原子之间，且成键的原子成键前最外层电子未达饱和状态。
（3）共价键的类别：
①非极性键是同种非金属元素的原子间形成的共价键。
共用电子对不发生偏移，成键原子不显电性。
②极性键是不同种非金属元素的原子间形成的共价键。
共用电子对发生偏移，两原子一方略显正电性，另一方略显负电性。
（4）共价键成键的原因是原子通过共用电子对，各原子最外层电子一般都能达到饱和状态、两原子核都吸引共用电子对，使之处于平衡状态，原子形成分子后，体系的总能量降低。
3.共价化合物
（1）共价化合物的概念是不同原子之间以共用电子对形成分子的化合物。
（2）请举例说明常见的共价化合物的类型：
酸（如HCl、H2SO4、HClO等）；非金属氧化物（如CO、NO2、SO2等）；非金属氢化物（如NH3、H2S、H2O等）；有机物（如CH4、C2H5OH、CCl4等）。
4.共价化合物与共价键的关系
（1）含有共价键的分子不一定是共价化合物。
例如H2、O2等单质。
（2）含有共价键的化合物不一定是共价化合物。
例如NaOH、Na2O2。
（3）离子化合物中可能含有共价键，共价化合物中一定不含离子键，只有共价键。
归纳总结
1.离子键和共价键的比较
键型
离子键
共价键
非极性键
极性键
概念
带相反电荷离子之间的相互作用
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
共用电子对不发生偏移
共用电子对偏向吸引电子能力强的原子
成键粒子
阴、阳离子
原子
成键条件
活泼金属和活泼非金属
同种非金属元素原子
不同种非金属元素的原子
存在
离子化合物
非金属单质，如O2；某些化合物，如Na2O2
共价化合物，如SO2；某些离子化合物，如NaOH
2.离子化合物与共价化合物的比较
离子化合物
共价化合物
化学键
离子键或离子键与共价键
共价键
概念
由离子键构成的化合物叫离子化合物
以共用电子对形成分子的化合物叫共价化合物
达到稳定结构的途径
通过电子得失达到稳定结构
通过形成共用电子对达到稳定结构
构成微粒
阴、阳离子
原子
构成元素
一般为活泼金属元素与活泼非金属元素
一般为不同种非金属元素
表示方法
以NaCl为例：
电子式为
；NaCl的形成过程为
以HCl为例：
电子式为
；HCl的形成过程为
1.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。
2.下列分子的电子式书写正确的是（ ）
A.氨气
B.四氯化碳
C.氮气
D.二氧化碳
答案 C
易错警示 在书写共价分子的电子式时应注意：
①各原子最外层的电子即便未参与成键也必须全部标出；②要正确标出共用电子对的对数；③中学阶段要求掌握的物质的电子式，一般都满足稳定结构；④电子式书写中原子的排列顺序不一定是分子式中原子的排列顺序，如HClO的电子式为
，而不是
。
3.下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是（ ）
A.BF3B.H2O
C.SiCl4D.PCl5
答案 C
解析 A项，BF3中形成三个共用电子对，硼原子最外层只有6个电子，未达到8电子结构，错误；B项，H2O中氢原子最外层只有2个电子，错误；C项，SiCl4中Si与Cl形成4个共用电子对，两种原子的最外层电子均达到8电子结构，正确；D项，PCl5中P不符合8电子结构，错误。
方法点拨 判断2电子、8电子稳定结构的方法
（1）分子中若含氢原子，则氢原子满足的是2电子稳定结构。
（2）判断8电子结构的方法有以下两种：
方法一：
原子最外层电子数＋共用电子对数＝8，如在HCl中，对氯原子来说，最外层有7个电子，共用电子对数为1，则氯原子能满足8电子结构，对氢原子则不能满足8电子结构。
方法二：
分子中各原子的最外层电子数之和＝8×分子中原子总数－2×共用电子数，如PCl3最外层电子数为26＝8×（1＋3）－2×3，即磷和氯都能满足8电子结构。
二、化学键与分子间作用力
1.化学键
离子键使阴、阳离子结合形成离子化合物，共价键使原子结合形成共价分子，人们把这种使离子之间相结合或原子之间相结合的作用力通称为化学键。
化学键的形成主要通过原子的价电子间的转移或共用来实现。
2.化学反应的实质
化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程，如H2和Cl2反应生成HCl可用如下过程表示：
3.分子间作用力
（1）要使水分解，需要先破坏水分子内部存在的极性键；若使液态水汽化，需要加热克服水分子之间存在的分子间作用力；二者相比较，难易程度是水分解比水汽化难得多。
（2）概念：
分子间存在一种把分子聚集在一起的作用力，叫做分子间作用力，又称范德华力。
（3）主要特征
①广泛存在于分子之间；
②只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体物质中；
③分子间作用力的能量远远小于化学键；
④由分子构成的物质，其熔点、沸点、溶解度等物理性质主要由分子间作用力的大小决定。
4.氢键
（1）像H2O、NH3、HF这样的分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用，这种作用使它们只能在较高的温度下才能汽化，这种相互作用叫氢键。
（2）氢键不是化学键，通常把氢键看作是一种较强的分子间作用力。
氢键比化学键弱，比分子间作用力强。
（3）分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点升高，对物质的水溶性有影响，如NH3极易溶于水，主要是氨分子与水分子之间易形成氢键。
归纳总结
化学键、分子间作用力和氢键的比较
相互作用
化学键
分子间作用力
氢键
存在范围
相邻原子（离子）之间
分子之间
某些含强极性键氢化物分子之间（如HF、H2O、NH3等）
作用力比较
强
很弱
比化学键弱，比分子间作用力强
影响范围
物质的物理性质及化学性质
物质的物理性质
物质的物理性质
4.下列关于化学键的说法正确的是（ ）
①含有金属元素的化合物一定是离子化合物 ②第ⅠA族和第ⅦA族元素原子化合时，一定形成离子键 ③由非金属元素形成的化合物一定不是离子化合物 ④活泼金属与活泼非金属化合时，能形成离子键 ⑤含有离子键的化合物一定是离子化合物 ⑥离子化合物中可能同时含有离子键和共价键
A.①②⑤B.④⑤⑥
C.①③④D.②③⑤
答案 B
解析 AlCl3属于共价化合物，①错；第ⅠA族的H元素和第ⅦA族卤素化合时形成共价键，②错；非金属元素形成的铵盐都是离子化合物，③错；活泼金属与活泼非金属化合时，可分别形成阳离子和阴离子，因此能形成离子键，④正确；⑤正确；含有原子团的离子化合物如NH4Cl、NaOH既含有离子键又含有共价键，⑥正确。
故选B。
思维启迪 化学键、化合物类型判断的“四个不是”
（1）不是所有的物质都含有化学键，如稀有气体中不含化学键。
（2）不是只含有共价键的物质就属于共价化合物，单质例外。
（3）不是离子化合物一定含有金属元素，如铵盐中含离子键。
（4）不是只要含有金属元素的化合物就是离子化合物，如氯化铝是共价化合物。
5.试分析下列各种情况下微粒间作用力的变化情况（填“离子键”“极性键”“非极性键”或“分子间作用力”）：
（1）NaCl溶于水时破坏__________。
（2）HCl溶于水时破坏__________。
（3）SO2溶于水时破坏__________。
（4）酒精溶于水时破坏__________。
（5）NaOH和HCl反应时形成________和_________________________________________。
（6）反应2H2＋O2
2H2O中，被破坏的是________，形成的是__________。
（7）CaCl2和Na2CO3反应时，被破坏的化学键是______，形成的化学键是__________。
（8）Na2O熔化时被破坏的化学键是__________。
答案
（1）离子键
（2）极性键 （3）极性键 （4）分子间作用力 （5）离子键 极性键 （6）非极性键 极性键 （7）离子键 离子键 （8）离子键
解析 NaCl、HCl、SO2中分别含有离子键、极性键、极性键，溶于水时被破坏相应的化学键；酒精溶于水时破坏分子间作用力；（5）、（6）、（7）是考查化学变化中化学键的变化情况，根据各物质中的化学键类型判断即可；（8）中Na2O是离子化合物，熔化时破坏离子键。
1.下列说法错误的是（ ）
A.含有共价键的化合物一定是共价化合物
B.在共价化合物中一定含有共价键
C.构成单质分子的微粒不一定含有共价键
D.双原子单质分子中的共价键一定是非极性键
答案 A
解析 离子化合物中也可能含有共价键，如氢氧化钠
中含有共价键，A错误；必须全部由共价键构成的化合物才是共价化合物，共价化合物中不存在离子键，B正确；稀有气体单质形成的晶体中不含任何化学键，C正确；双原子单质分子中两原子对共用电子对作用力相同，形成非极性键，D正确。
2.下列物质的变化过程中，有共价键明显被破坏的是（ ）
A.从NH4HCO3中闻到了刺激性气味
B.NaCl颗粒被粉碎
C.I2升华
D.NaOH溶于水
答案 A
解析 C项，I2升华破坏分子间作用力；D项，NaOH溶于水破坏离子键。
3.下列化合物中所含化学键都是共价键的是（ ）
A.Na2O2B.NaOH
C.BaCl2D.CH4
答案 D
4.
（1）用电子式表示共价分子：
H2________，N2________，CO2________，H2O________。
（2）用电子式表示下列共价分子的形成过程。
H2：
________________________________________________________________________；
N2：
________________________________________________________________________；
H2O：
________________________________________________________________________。
答案
（1）
（2）
5.
（1）在下列物质中：
A.氩；B.NaOH；C.甲烷；D.氯化钡；E.乙烯；F.NH3；G.CCl4；H.H2O2。
①只含离子键的物质是________（填字母，下同）；
②既有离子键又有共价键的化合物是________；
③只含极性键的物质是________；
④含非极性键的物质是________。
（2）下列变化：
①碘的升华；②烧碱熔化；③氯化钠溶于水；④氯化氢溶于水；⑤氧气溶于水；⑥氯化铵受热分解。
化学键未被破坏的是________；仅离子键被破坏的是________；仅共价键被破坏的是________。
答案
（1）①D ②B ③CFG ④EH
（2）①⑤ ②③ ④
解析
（1）氩，不含化学键，只存在分子间作用力；NaOH，存在离子键和极性共价键；甲烷，只存在极性共价键；氯化钡，只含离子键；乙烯，含极性共价键和非极性共价键；NH3，只存在极性共价键；CCl4，只存在极性共价键；H2O2，含极性共价键和非极性共价键。
（2）①碘的升华，只是状态的变化，化学键没有被破坏；②烧碱熔化，电离出自由移动的离子，离子键被破坏；③氯化钠溶于水，电离出自由移动的离子，离子键被破坏；④氯化氢溶于水，电离出自由移动的离子，共价键被破坏；⑤氧气溶于水，共价键没有被破坏；⑥氯化铵受热分解，既有离子键被破坏又有共价键被破坏。
题组一 化学键的概念、判断及表示方法
1.关于化学键的下列叙述中，不正确的是（ ）
A.离子化合物可能含共价键
B.全部由非金属元素形成的化合物一定只含共价键
C.Na在Cl2中燃烧的生成物含离子键
D.水分子中氢、氧原子之间的化学键是极性键
答案 B
解析 离子化合物可能含共价键，如过氧化钠
，A正确；全部由非金属元素形成的化合物不一定只含共价键，如氯化铵中含有离子键和共价键，B错误；Na在Cl2中燃烧生成物为NaCl，含有离子键，C正确；氢、氧对共用电子对的作用力不同，故两原子之间的化学键是极性键，D正确。
2.下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是（ ）
①光气（COCl2） ②六氟化硫 ③二氟化氙 ④三氟化硼 ⑤BeCl2 ⑥PCl3 ⑦PCl5 ⑧OF2
A.①③⑥⑧B.③④⑤⑦
C.①⑥⑧D.②④⑤
答案 C
解析 根据碳原子的成键特征可推断光气（COCl2）的结构式是COClCl，电子式是
，PCl3分子中原子的成键数与最外层电子数之和为8，OF2的结构式为
，这3种分子符合题意；SF6、XeF2、PCl5中的S、Xe、P原子的最外层电子数超过8个；BF3和BeCl2中的B、Be原子的最外层电子数少于8个（分别为6个和4个）。
3.下列说法正确的是（ ）
A.MgCl2的形成过程可表示为
B.H2O分子的结构式可表示为H—O—H
C.NaOH是离子化合物，所以不含共价键
D.Na2S的电子式为
答案 B
解析 A项，MgCl2的电子式应为
；B项，共价化合物的结构式中用“—”代替一个共用电子对，未成键电子对不用表示，所以H2O分子的结构式可表示为H—O—H；C项，NaOH中含有H—O共价键；D项，Na2S的电子式应为
，不能把两个Na＋合并在一起。
题组二 共价化合物和共价键
4.现有如下各种说法：
①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合；
②金属和非金属化合时一定形成离子键；
③离子键是阳离子、阴离子间的相互吸引力；
④根据电离方程式HCl===H＋＋Cl－，判断HCl分子里存在离子键；
⑤H2分子和Cl2分子的反应过程是H2、Cl2分子里共价键发生断裂生成H原子、Cl原子，而后H原子、Cl原子形成共价键的过程。
上述各种说法中正确的是（ ）
A.①②⑤B.①⑤
C.⑤D.③④
答案 C
解析 水分子内氢、氧原子间以化学键相结合、水分子之间氢、氧原子间主要以氢键相结合；金属与非金属化合时也可能形成共价键，如AlCl3就是以共价键形成的共价化合物；离子键是阴、阳离子间的静电作用，包括吸引力和排斥力；HCl在水中可全部电离成离子，但分子内是以共价键结合的。
5.下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是（ ）
选项
A
B
C
D
物质
MgCl2
CO2
HCl
NaOH
所含化学键类型
离子键、共价键
共价键
离子键
离子键、共价键
所属化合物类型
离子化合物
共价化合物
离子化合物
共价化合物
答案 B
解析 A项，MgCl2仅含离子键；C项，HCl含有共价键，是共价化合物；D项，NaOH含有离子键、共价键，是离子化合物。
6.下列各组中的每种物质内既有离子键又有共价键的一组是（ ）
A.NaOH、K2SO4、H2SO4
B.HCl、Al2O3、MgCl2
C.Na2O2、NH4Cl、Na2SO4
D.MgO、Na2SO4、NH4HCO3
答案 C
7.意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4气体分子。
N4分子结构如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.N4分子属于一种新型的化合物
B.N4分子中只含有非极性键
C.1molN4分子所含共价键数为4NA
D.N4沸点比P4（白磷）高
答案 B
解析 N4是单质不是化合物，A项错误；由同种元素原子形成的共价键为非极性键，B项正确；由图可知，1molN4中含有6molN—N键，所以含有6NA个共价键，C项错误；相同条件下，气体的沸点比固体低，故沸点P4>N4，D项错误。
题组三 分子间作用力和氢键
8.关于氢键，下列说法不正确的是（ ）
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
答案 C
解析 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点、沸点相对较高，因此HF的沸点高是由氢键所致；水在结冰时体积膨胀是由于水分子大范围的以氢键相互联结，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；氨分子和水分子之间主要是以氢键结合的，故A、B、D选项正确；NH3的稳定性取决于N—H键，而不是氢键，故C不正确。
9.下列事实与氢键有关的是（ ）
A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B.水加热到很高的温度都难以分解
C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高
D.氨气在水中溶解度很大
答案 D
解析 NH3在水中的溶解度很大，其主要原因是NH3与H2O之间形成氢键。
10.图中四条曲线分别表示ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的气态氢化物的沸点，其中表示ⅥA族元素气态氢化物沸点的是曲线（ ）
A.①B.②C.③D.④
答案 A
[能力提升]
11.下面是同学们熟悉的物质：
①O2 ②金刚石 ③NaBr ④H2SO4 ⑤Na2CO3
⑥NH4Cl ⑦NaHSO4 ⑧Ne ⑨Na2O2 ⑩NaOH
（1）这些物质中，只含有共价键的是______________（填序号，下同）；只含有离子键的是____________；既含有共价键又含有离子键的是________________；不存在化学键的是__________________。
（2）属于共价化合物的是________；属于离子化合物的是________。
（3）将NaHSO4溶于水，破坏了NaHSO4中的______________，写出其电离方程式________________________________________________________________________；
NaHSO4在熔融状态下电离，破坏了________，写出其电离方程式______________________。
答案
（1）①②④ ③ ⑤⑥⑦⑨⑩ ⑧
（2）④ ③⑤⑥⑦⑨⑩
（3）离子键和共价键 NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO
离子键 NaHSO4===Na＋＋HSO
解析 O2、金刚石中只含有共价键；H2SO4只含有共价键，是共价化合物；NaBr中只含有离子键，是离子化合物；Na2CO3、NH4Cl、NaHSO4、Na2O2、NaOH中都是既含有离子键又含有共价键的离子化合物；稀有气体Ne是单原子分子，不含任何化学键。
NaHSO4溶于水电离时，Na＋与HSO
之间的离子键被破坏，HSO
中H＋与SO
之间的共价键也被破坏；而在熔融状态电离时只破坏离子键。
12.已知五种元素的原子序数的大小顺序为C>A>B>D>E，A、C同周期，B、C同主族；A与B形成离子化合物，A2B中所有离子的电子数相同，其电子总数为30；D和E可形成4核10电子的分子。
试回答下列问题：
（1）写出这五种元素的名称。
A__________，B__________，C________，D________，E__________。
（2）写出D元素单质的结构式：
________。
（3）写出下列物质的电子式：
E与B形成的化合物：
______________；A、B、E形成的化合物：
________；D、E形成的化合物：
________。
（4）A、B两元素组成的化合物A2B2属于________（填“离子”或“共价”）化合物，存在的化学键是________。
写出A2B2与水反应的化学方程式：
__________________________。
答案
（1）钠 氧 硫 氮 氢
（2）N≡N
（3）
（4）离子 离子键和共价键 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
解析 因为A、B离子的电子数相同，在电子总数为30的A2B型化合物中，每个离子的电子数为10，可推出A是Na，B是O；又因为D和E可形成4核10电子分子，只能是NH3，原子序数D>E，故D是N，E是H。
C与A（Na）同周期，与B（O）同主族，所以C位于第三周期ⅥA族，是S。
13.各城市为保持街道整洁、湿润，在路面或广场上喷洒含化学式为XY2的溶液作保湿剂。
X原子的结构示意图为
，X的阳离子与Y的阴离子的电子层结构相同。
元素Z、W均为短周期元素，它们原子的最外层电子数均是其电子层数的2倍，Z与Y相邻且Z、W能形成一种WZ2型分子。
（1）m＝________，该保湿剂的化学式为________。
（2）Z、W元素的名称分别为________、________。
（3）下列说法正确的是________。
A.XY2和WZ2都为离子化合物
B.XY2中仅含离子键，WZ2中仅含极性共价键
C.H2Z比HY的稳定性强
D.X的阳离子比Y的阴离子半径大
（4）下列化学用语表达正确的是________。
A.XY2的电子式：
B.WZ2的结构式：
Z===W===Z
C.Y元素的单质与H2Z水溶液反应的离子方程式：
Y2＋Z2－===2Y－＋Z↓
D.用电子式表示XY2的形成过程：
答案
（1）20 CaCl2
（2）硫 碳 （3）B （4）BD
解析
（1）由X原子的结构示意图为
不难推知其为
，该元素为Ca，根据CaY2可知Y为－1价，又因Y－与Ca2＋的电子层结构相同，则Y为Cl。
（2）Z、W原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，且Z、W能形成一种WZ2型分子，则Z、W是C或S。
Z与Y相邻，则Z是S，W是C。
（3）CaCl2是仅含离子键的离子化合物，CS2是仅含极性键的共价化合物，A错、B对；S的非金属性弱于Cl，则H2S的稳定性比HCl弱，C错；Ca2＋、Cl－具有相同的电子层结构，且Ca元素的核电荷数大，因而半径小，D错。
（4）XY2为CaCl2，其电子式为
，H2S为弱酸，应写成分子式，即Cl2＋H2S===2H＋＋2Cl－＋S↓，A、C错。
14.现有A、B、C、D4种元素，前3种元素的离子都和氖原子具有相同的核外电子排布。
A元素没有正化合价；B的氢化物分子式为H2B,0.2
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