版高中化学 第2章 化学键 化学反应与能量 第1节 化学键与化学反应 第1课时.docx

版高中化学 第2章 化学键 化学反应与能量 第1节 化学键与化学反应 第1课时.docx

《版高中化学 第2章 化学键 化学反应与能量 第1节 化学键与化学反应 第1课时.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《版高中化学 第2章 化学键 化学反应与能量 第1节 化学键与化学反应 第1课时.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

版高中化学第2章化学键化学反应与能量第1节化学键与化学反应第1课时

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。