14 第三章共价键学生版.docx

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14第三章共价键学生版

第三章共价键

一、知识梳理

（一）共价键

1．共价键的概念

原子间通过共用电子对或电子云的有效重叠所形成的化学键叫共价键。

2．共价键的形成条件

一般是非金属原子之间，且成键的原子最外层电子未达到饱和状态，则在两原子之间通过共用电子对形成共价键。

有些金属原子与非金属原子间也可以形成共价键，如AlCl3中的Al原子与Cl原子之间就形成共价键。

3．共价键的实质：

共用电子对的作用或电子云的有效重叠。

4．共价键的特征：

既有方向性又有饱和性。

5．共价键的类型

①一般共价键

极性键：

不同原子间形成的共价键。

如HC1中H与Cl之间是极性键。

非极性键：

同种原子间形成的共价键。

如Cl2中Cl与Cl之间是非极性键。

共价键特殊共价键——配位键：

共用电子对由某原子单方面提供与另一原子（或离子）共用，所形成的特殊共价键。

在不同种元素原子形成的极性键中，由于不同元素原子吸引电子能力不同，所以共用电子对偏向吸引电子能力强的原子一方，偏向程度越大，键的极性越强；而在非极性键中，成键的是同种元素原子，吸引电子的能力相同，所以共用电子对不偏向任何一方。

6．共价键的表示方法：

一般用电子式和结构式表示。

（1）电子式：

例如

、

（2）结构式：

用一条短线表示一对共用电子的式子就是结构式。

如Cl2的结构式为Cl—Cl；H2O的结构式为H-O-H；CO2的结构式为O=C=O；HC1O的结构式为H-O-Cl等。

7．共价键的键参数

（1）键能

断开1mol共价键所吸收的能量或形成1mol共价键所放出的能量，称为该共价键的键能。

键能的大小决定共价键的相对强弱。

键能越大，共价键越牢固，对应的分子一般越稳定。

如H-F、H-Cl、H-Br、H-I的键能依次为565kJ/mol、431kJ/mol、362kJ/mol、299kJ/mol，所以气态卤化氢的稳定性HF>HCl>HBr>HI。

（2）键长

两成键原子核之间的平均距离叫键长。

键长也可定性决定共价键的相对强弱。

键长越短_+键能较大_+键越牢固一分子相对稳定。

如：

H-F、H-Cl、H-Br、H-I的键长依次为0.092nm、0.128nm、0.141nm、0.162nm，所以稳定性是HF>HCl>HBr>HI。

成键原子的半径的大小定性决定键长的长短。

（3）键角

分子中相邻的键和键之间的夹角叫键角。

它决定分子的空间构型和分子的极性。

如H2O、NH3、CH4、CO2的键角是104°18’、107.5°、109°28’、180°，故分子的空间形状分别是：

v型、三角锥型、正四面体、直线型。

8．书写共价化合物和单质的电子式时，必须注意的问题：

（1）关键在于会根据元素的最外层电子数达8电子稳定结构时所需要得到的电子数，进一步确定共用电子对数，如：

PCl3分子中，P元素最外层为5个电子，若要达到8电子稳定结构，则还缺3个电子，故本身必须提供3个电子，形成三对共用电子对，而对于Cl元素来说，最外层为7个电子，若要达到8电子稳定结构，则还缺1个电子，故本身必须提供1个电子，形成一个共用电子对，又因P需要三对，故共需要3个氯原子。

（2）在中学阶段，在书写共价键的电子式时，一般均满足2电子或8电子结构。

所以写好电子式之后，检查一下每个原子是否达到2电子或8电子稳定结构。

（3）由于共价键的形成，没有发生电子得失，只是共用电子对，所以共价化合物或单质的电子式中不出现阴、阳离子符号和[]号（原子团除外）。

【例l】下列化学式既能表示物质的组成，又能表示物质分子式的是（）

（A）NH4NO3（B）SiO2（C）CH3CH2OH（D）Cu

【例2】下列说法中不正确的是（）

（A）HC1溶于水的过程中，共价键被破坏

（B）含有共价键的化合物一定是共价化合物

（C）含金属元素的离子一定都是阳离子

（D）离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键

【例3】下列物质中，既含有离子键，又含有共价键的是（）

（A）HI（B）H2O2（C）NaOH（D）CsCl

（二）共价化合物

1．概念：

只存在共价键的化合物称为共价化合物。

2．构成微粒：

原子。

3．存在的作用力：

只存在共价键，没有离子键和金属键，一般情况下存在分子间作用力。

4．用电子式表示共价化合物的形成过程：

（似H2、H2O的形成过程为例）

HCl的形成过程：

H•+

→

氯原子与氢原子通过共价键形成氯化氮分子（电子云的有效重叠）

H2O的形成过程：

H•+

+•H→

5．共价化合物的特征：

（1）绝大多数非金属元素之间所形成的化合物为共价化合物（铵盐等除外）。

（2）共价化合物当以固态形式存在时，绝大多数是分子晶体（如：

CO2、H2O、HC1、H2S、H2SO4等），极少数是原子晶体（如：

SiO2、SiC等）。

若是分子晶体，则有分子式，若是原子晶体，则无分子式，只存在化学式。

（3）共价化合物一般只能在水溶液中发生电离，产生自由移动的离子，而在气态、固态或熔化状态（纯液态）时不能电离出自由移动的离子，只存在原子或分子。

因此共价化合物一般只能在水溶液中导电，而在气态、固态或纯液态时不导电。

6．常见的共价化合物：

非金属氧化物、非金属氢化物、酸等。

7．常见共价化合物和单质的电子式书写。

【例4】下列物质属于共价化合物的是（）

（A）金刚石（B）金刚砂（C）电石（D）萤石

【例5】从结构上看，大部分酸是____化合物，而大部分的碱是____化合物，大部分盐是____化合物，而氧化物______。

【例6】用电子式表示下列分子或化合物的形成过程。

（l）N2

（2）PH3（3）H2S（4）Na2S

二、典型例题

【例1】关于化学键的下列叙述中，正确的是（）

（A）离子化合物中不存在共价键（B）共价化合物中不存在离子键

（C）共价键只存在于共价化合物中（D）共价化合物中可能存在离子键

【例2】下列叙述中，正确的是（）

（A）P4和NO2都是共价化合物（B）CaCl2中既有离子键，又有共价键

（C）共价化合物中一定含有共价键（D）不含共价键的物质一定是离子化合物

【例3】下列电子式书写法中正确的是（）

（A）H+

（B）Ca2+

（C）

（D）

Mg+2

【例4】下列各种变化，主要克服了哪种化学键或相互作用，同时说明理由。

（1）碘升华_______________________

（2）氯化钠熔化_______________________

（3）氯化氢溶于水_______________________

（4）金刚石高温熔化_______________________

【例5】氢气在点燃时与氧气反应生成水。

（1）画出氢原子和氧原子的原子结构示意图。

（2）氢原子和氧原子接触时，它们分别怎样变化才能成为稳定结构？

（3）画出氢气与氧气反应的生成物的电子式。

（4）写出氢气与氧气反应的化学方程武（指明必要的条件），指出生成物的结构类型。

【例6】从实验测得不同物质中O—O之间的键长和键能的数据：

其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律推导键能的大小顺序为w>z>y>x，该规律是（）

（A）成键时电子数越多，键能越大（B）键长越长，键能越小

（C）成键所用电子数越少，键能越大（D）成键时电子对越偏移，键能越大

【例7】下列关于化学键的说法中，正确的是（）

（A）构成单质分子的微粒一定含有共价键

（B）由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物

（C）非极性键只存在于双原子单质分子里

（D）不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键

三、思维误区点拨

本节知识在理解与运用中常见的错误是：

1．不理解共价键的定义。

2．不清楚共价键形成的条件。

【例1】下列分子的结构中，原子的最外层电子不能都满足8电子稳定结构的是（）

（A）CO2（B）PCl3（c）CCl4（D）NO2

【例2】最近，科学家研究制得一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，分子式为C60。

下列说法正确的是（）

（A）C60是一种新的化合物（B）C60和石墨都是碳的同素异形体

（C）C60中含离子键（D）C60的相对分子质量是720g

【解决疑难问题】

1．判断与区分离子化含物与其价化合物的几种方法

2．离子键和共价键的比较

四、视野拓展

玉材和玉器

中国古代所称的“玉”可以有广义和狭义之分。

狭义是从矿物学上将玉分为两类，即软玉和硬玉，软玉在中国主要指新疆玉，硬玉则专指翡翠；广义是沿袭中国的传统观念：

“玉，石之美者”，在此意义上，玉的含义十

分广泛，它不仅包含了新疆玉、岫岩玉、南阳玉，而且还可以包括玛瑙、水晶、绿松石等品种。

和田玉——产于新疆和田而得名，属透闪石矿物，硬度6.0—6.5。

因含有不同的微量元素，呈白、青、青白、

碧、黄、墨等色，以羊脂玉为上品。

和田玉是古代玉材中的主流。

岫岩玉——产于辽宁岫岩县。

为蛇纹石矿物，硬度2.5—5.5。

蛇纹石产地广泛，有名的还有甘肃的酒泉玉，广东的信宜玉等。

南阳玉——产于河南南阳的独山，又称独山玉。

系斜长石等矿物组成的岩石，硬度6.0·6.5。

蓝田玉——产于陕西蓝田，为蛇纹石矿物。

翡翠——即硬玉，主要产于缅甸，属辉石类矿物，硬度7。

玉器是一种中国独特的艺术品，也是中国古代文明的重要标志。

中国的玉料藏量非常丰富，而且品种齐全，质地优良。

由于从新石器时代早期已开始制造，中国的玉器制作技法特殊而先进，造型纹饰典雅，内涵丰富而深蕴。

玉器在中国的用途非常广泛，在政治、经济、文化、思想、伦理道德，宗教信仰上都发挥过其他艺术品不能取代的作用。

五、课堂练习

1．下列关于共价键的说法正确的是（）

（A）共价键是成键的原子间通过共用电子对而形成

（B）共价键只存在于同种元素的原子间

（C）共价键只存在于不同种元素的原子间

（D）共价键是成键原子间通过一对共用电子对而形成的化学键

2．下列物质属于共价化合物的是（）

（A）N2（B）NH3（C）CaF2（D）CuO

3．下列电子式中，书写错误的是（）

（A）

（B）

（C）[

]-（D）

4.下列表示物质的化学式可以称为分子式的是（）

（A）Na2CO3（B）H2O（B）Cu（C）CH4（D）SiO2

5．下列物质的分子中，共价键数目最多的是（）

（A）CH4（B）NH3（C）HI（D）I2

6．下列共价化合物的形成过程的电子式正确的是（）

7．下列五种物质中：

①Ar；②CO2；③SiO2；④NaOH；⑤K2S。

只存在共价键的是____，只存在离子键的是______，不存在化学键的是______。

8.下列物质中，含有共价键的是（）

①二氧化碳②氟气③硫化钾④铜⑤氮气

（A）（驭参（B）③④（C）①②③（D）①②⑤

9.用电子式表示下列物质的形成过程：

N2_______________________

H2O_______________________

Na2S_______________________

10.分析碳原子、钾原子分别与氧原子作用时，各发生怎样的变化使它们的原子的电子层结构都趋向于稳定？

变化中形成了什么样的化学键？

产生的化合物在结构上有什么不同？

用电子式表示这两种化合物。

六、课堂总结

七、课后作业

1、写出下列各物质的电子式：

（1）HF_______________________

（2）H2O_______________________

（3）NH3_______________________（4）CH4_______________________

（5）Cl2_______________________（6）N2_______________________

2、在H2O、Na2O、NaCl、HCl、MgCl2等五种物质中，

（1）由离子键构成的化合物有（写化学式）______________；由共价键构成的化合物有____________。

（2）从上述归类及对所学的其他物质的分析中，可初步总结出以下规律：

①当______元素与______元素化合时，一般形成离子键；②当______元素与____元素化合时，一般形成共价键。

3、已知A2B为共价化合物，则A元素与B元素原子内的质子数依次为（）。

A．1与6B．1与8C．11与16D．11与17

4、已知AB2为离子化合物，则A元素与B元素原子内的质子数依次为（）。

A.6与8B-7与8C．12与17D．11与16

5、已知A原子最外层电子数为1，B元素最外层电子数是次外层电子数的3倍，则A元素与B元素所形成的化合物为（）。

A．一定为离子化合物B一定为共价化合物

C．既可能是离子化合物，也可能为共价化合物D．无法判断

6、已知R元素最外层电子数为次外层电子数的2倍，则R元素的氢化物属于（）。

A．离子化合物B．共价化合物

C．既可能是离子化合物，也可能是共价化合物D．无法判断

7、下列各组原子（以所含的质子数表示），能以共价键结合成化合物的是（）。

A．9和11B．6和17C．12和9D．11和8

8、下列各组物质中，前者是离子化合物，后者是共价化合物的一组为（）。

A．二氧化碳与一氧化碳B．溴化钠与溴化氢

C．氟化钙与氢化钙D．氯化氢与氯化钙

9、下列各物质的电子式中，错误的是（）。

A．溴化氢：

H+

B．硫化氢：

C．氧化钠：

Na+

Na+D．氯化镁：

Mg2+

10、现有下列离子：

O2-、Mg2+、S2-、Na+，其离子半径从大到小的顺序为（）。

A.O2->S2->Mg2+>Na+B.S2->O2->Na+>Mg2+

C.S2->O2->Mg2+>Na+D.S2->Mg2+>Na+>O2-

11、跟OH-离子含有相同质子数和电子数的微粒是（）。

A.F-B.Na+C.Mg2+D.O2-

12、下列各化合物中，阳离子半径与阴离子半径之比值最小的是（）。

A.MgCl2B.MgBr2C.NaFD.NaCl

13、阳离子与氩原子的电子层结构相同，阴离子与氖原子的电子层结构相同，该两种离子构成的化合物是（）。

A.CaCl2B.Na2SC.MgOD.KF

14、下列叙述中，错误的是（）。

A．两种不同非金属元素之间结合时，形成共价键

B．在共价化合物中一定不存在离子键

C．在离子化合物中一定不存在共价键

D．在离子化合物中可能存在共价键

15、氙气在一定条件下也可以跟氟气结合，生成稀有气体元素化合物。

已知在一定温度和压强下，1体积氙气跟2体积氟气正好化合生成新物质，该物质的化学式为（）。

A.XeFB.XeF2C.Xe2FD.XeF4

16、已知氢氧化钠中既有离子键，又有共价键。

（1）试写出氢氧化钠的电子式。

（2）你认为氢氧化钠属于离子化合物，还是共价化合物？

17、已知氢化钠是离子化合物，它跟水反应可生成氢气，因此它用作特殊条件下的生氢剂，例如在野外放氢气球探测高空气象。

回答下列问题：

（1）写出氢化钠的电子式。

（2）写出氢化钠跟水反应的化学方程式，并标出电子转移的方向及数目。

（3）写出氢化钠跟水反应的离子方程式。

（4）为了充填一个112L的气球（气体按标准状况计算），至少需消耗多少克的氢化钠？

18、下列化合物中既有离子键，又有共价键的是（）。

A.MgCl2B．KOHC.CCl4D.HClO

19、下列分子结构中，各原子的最外层电子不能满足8电子稳定结构的是（）。

A.CO2B.NH3C.H2SD.NO2

20、写出由两种元素形成的含10个电子的共价化合物的电子式（4种）：

（1）_______________________，

（2）_______________________，

（3）_______________________，（4）_______________________。

21、已知氢氧化钠在水中电离：

NaOH→Na++OH-，写出OH-离子的电子式。

22、已知盐酸中氯化氢分子发生电离：

HCl→H++Cl-，H+是失去电子后的质子，在水中，H+跟H2O分子结合成水合氢离子：

H++H2O→H3O+，写出H3O+离子的电子式。

23、隐形眼镜片常用双氧水（即过氧化氢的水溶液）消毒，过氧化氢的分子式为H2O2，回答：

（1）过氧化氢分子中存在化学键的类型。

（2）过氧化氢属于哪类化合物______（填“离子化合物”戏“共价化合物”）。

（3）试写出过氧化氢的电子式（提示：

氢原子与氧原子连接，氧原子之间也可连接）。

（4）实验室可用双氧水与二氧化锰（催化剂）作用，常温下即分解出氧气。

为了制取干燥的氧气，现采用以下实验装置：

①双氧水分解的化学方程式为_______________________。

②为了得到干燥的氧气，B瓶中的试剂是______，作用是_______________________。

③C容器的目的是检验氧气是否干燥。

C容器中的试剂是______，当观察到__________时，表明氧气已干燥。

24、下列结构示意图中，●代表原子序数从1到10的元素的原子实（原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分），小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子，短线代表价键（示例：

）。

根据各图表示的结构特点，写出各分子的化学式：

A______,B____,C____,D_______。

25、已知次氯酸分子是由共价键形成的化合物。

甲、乙两同学分别写出次氯酸分子的两种电子式以表示其结构：

甲：

乙：

（1）你认为哪位同学书写的正确？

你支持这种观点的理由是什么？

（2）根据正确的HClO的电子式，写出NaClO的电子式。

（3）写出Cl2溶于氢氧化钠溶液的离子方程式。

该反应中氧化剂是______，还原产物是______（写物质的化学式）。