化学键.docx

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化学键

第三节　化学键

学习目标

核心素养建构

1.理解离子键和共价键的含义。

2．了解常见的离子化合物和共价化合物。

3．能用电子式表示简单离子化合物、共价化合物的形成过程。

4．认识化学键的含义，并从化学键的角度理解化学反应的实质。

[知识梳理]

一、离子键和离子化合物

1．离子键

（1）定义：

带相反电荷离子之间的相互作用。

（2）成键粒子：

阴离子和阳离子。

（3）成键元素：

一般是活泼金属元素和活泼非金属元素。

（4）存在：

离子化合物。

（5）表示：

电子式：

如NaCl　Na＋[

]－

NaOH　Na＋[

]－

2．离子化合物

（1）定义：

由离子键构成的化合物。

（2）形成过程

①电子式：

在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子（价电子）的式子。

如：

原子：

NaNa×、Mg×Mg×

阳离子：

Na＋Na＋、Mg2＋Mg2＋；

阴离子：

Cl－

②形成过程：

。

特别提醒　NH4Cl是离子化合物而不是共价化合物，电子式是

【自主思考】

1．

（1）所有的金属与非金属化合都形成离子化合物吗？

（2）离子化合物中一定只含有离子键吗？

提示　

（1）不一定。

一般活泼金属与活泼非金属化合都形成离子化合物，但也可能生成共价化合物，如AlCl3。

（2）不一定。

离子化合物中一定含有离子键，但也可能含有共价键，如KOH除含有离子键外还含有O—H共价键。

二、共价键及其表示方法

1．共价键

（1）定义：

原子间通过共用电子对所形成的相互作用。

（2）成键粒子：

原子。

（3）成键元素：

同种或不同种非金属元素化合时能形成共价键。

（4）存在

①非金属单质（除稀有气体），如H2、O2、N2、O3。

②共价化合物，如CO2、HCl、H2SO4、SiO2。

③某些离子化合物，如NaOH、Na2O2、Na2CO3、NH4Cl。

（5）分类

（6）表示：

①电子式：

如HCl　

②结构式：

如N2N≡N、HClH—Cl、CO2O===C===O。

2．共价化合物

（1）定义：

以共用电子对形成的化合物。

（2）形成过程：

提醒　HClO的电子式是H

，而不是

；结构式是H—O—Cl，而不是H—Cl—O。

【自主思考】

2．只有共价化合物中才含有共价键吗？

提示　不是。

共价化合物中一定含有共价键，单质和离子化合物中也可能含有共价键，如H2、O2、Cl2、NH4Cl、NaOH等均含有共价键。

3．所有的非金属单质中都含有共价键？

提示　错误。

绝大多数非金属单质中存在共价键，但是稀有气体等单质分子内无化学键。

分子间存在分子间作用力。

三、化学键　分子间作用力和氢键

1．化学键

（1）概念：

使离子相结合或原子相结合的作用力。

（2）形成类别

①原子间价电子的转移——离子键。

②原子间价电子的共用——共价键。

（3）化学反应的本质：

一个化学反应的发生，本质上就是旧化学键的断裂和新化学键的形成的过程。

2．分子间作用力

（1）定义：

把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力，又叫范德华力。

（2）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、沸点也就越高，如卤素单质的熔、沸点：

F2＜Cl2＜Br2＜I2。

3．氢键

如液态NH3、H2O和HF中分子之间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用，叫做氢键。

氢键不是化学键，可看作一种较强的分子间作用力。

点拨　化学键既影响物质的物理性质，又影响物质的化学性质；而分子间作用力只影响物质的物理性质。

[效果自测]

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。

（1）任何物质中均含有化学键（　　）

（2）含有金属元素的化合物一定是离子化合物（　　）

（3）全部由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物（　　）

（4）由分子组成的物质中一定存在共价键（　　）

（5）由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物（　　）

（6）离子化合物中一定不存在共价键（　　）

（7）含有共价键的化合物一定是共价化合物（　　）

（8）共价化合物中可能含有离子键（　　）

（9）构成单质分子的粒子一定含有共价键（　　）

（10）由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物（　　）

（11）不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键（　　）

答案　

（1）×　

（2）×　（3）√　（4）×　（5）×　（6）×　（7）×　（8）×　（9）×　（10）√　（11）×

2．对于HCl、H2SO4、NaOH、NaCl、NH4Cl、Ne、N2、金刚石，回答下列问题：

（1）不存在化学键的是_______________________________________________________。

（2）属于共价化合物的是_____________________________________________________。

（3）属于离子化合物的是_____________________________________________________。

（4）既含离子键，又含共价键的是_____________________________________________。

答案　

（1）Ne　

（2）HCl、H2SO4　（3）NaOH、NaCl、NH4Cl　（4）NaOH、NH4Cl

探究一、化学键与物质类别的关系

【合作交流】

1．根据离子化合物和共价化合物的概念分析。

（1）在共价化合物中一定存在共价键，是否可以存在离子键？

（2）在离子化合物中一定含有离子键，是否可以存在共价键？

（3）根据上面的分析，判断“只要含有离子键的化合物就是离子化合物，只含有共价键的化合物是共价化合物”这句话是否正确？

提示　

（1）在共价化合物中一定不存在离子键，如HF、H2O分子中只有共价键。

如果含有离子键，那么此物质就属于离子化合物。

（2）可以存在共价键。

如Na2O2、NaOH、NH4Cl等离子化合物中既有离子键又有共价键。

（3）正确。

只要化合物中含有离子键，它一定是离子化合物，但离子化合物可能含有共价键。

共价化合物中必须只含有共价键，不能含有离子键。

2．含共价键的物质一定是共价化合物吗？

提示　不一定。

如非金属单质（O2、Cl2、N2等）中含共价键，但不属于化合物；某些离子化合物（如NaOH、Na2SO4、NH4Cl等）中既含离子键，也含共价键，属于离子化合物；只要含有离子键的化合物就是离子化合物。

3．非金属单质（除稀有气体外）可能存在极性键吗？

化合物中可能存在非极性键吗？

提示　

（1）非金属单质由同种元素的原子构成，同种原子吸引电子的能力相同，电子对不偏向任何一个原子，不能形成极性键，故非金属单质中不可能存在极性键。

（2）化合物中可能存在非极性键，如H2O2、Na2O2等。

【点拨提升】

1．离子化合物与共价化合物的比较

离子化合物

共价化合物

概念

由离子键构成的化合物

以共用电子对形成的化合物

构成粒子

阴、阳离子

原子

粒子间

的作用

离子键

共价键

熔沸点

较高

一般较低，少部分很高（如SiO2）

导电性

熔融态或水溶液导电

熔融态不导电，溶于水有的导电（如硫酸），有的不导电（如蔗糖）

熔化时破

坏的作用力

破坏离子键

一般不破坏共价键，极少数破坏共价键（如SiO2）

实例

强碱、大多数盐、活泼金属的氧化物

酸、非金属的氢化物、非金属的氧化物

2.化学键和化合物关系的“三个一定”和“三个可能”

（1）“三个一定”

①离子化合物中一定含离子键。

②含离子键的一定是离子化合物。

③共价化合物中一定不含离子键。

（2）“三个可能”

①离子化合物中可能含有共价键，如NaOH。

②金属与非金属形成的化合物可能是共价化合物，如AlCl3。

③完全由非金属形成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl。

【典题例证1】　下列说法正确的是（　　）

A．只含有共价键的物质属于共价化合物

B．所有物质中均含有化学键

C．含有离子键的物质肯定含金属元素

D．只要含离子键的化合物就属于离子化合物

解析　只含有共价键的化合物属于共价化合物，物质包括单质和化合物，A错误；稀有气体中无化学键，B错误；铵盐是离子化合物，但无金属元素，C错误；只要含离子键的化合物就属于离子化合物，D正确。

答案　D

【学以致用1】　下列物质中，既有离子键，又有共价键的是（　　）

A．HCl　　B．KCl　　

C．CaCl2　　D．NH4NO3

解析　HCl中只有共价键，KCl和CaCl2中只有离子键，NH4NO3中既有离子键又有共价键。

答案　D

探究二、用电子式表示物质及其形成过程

【合作交流】

1．在电子式

中，元素符号周围的“·”和“×”所表示的意义相同吗？

提示　相同，都表示电子。

只不过来源不同，“×”表示的是来自于钙原子的电子，“·”表示的是来自于氟原子的电子。

2．列举用电子式表示离子化合物的形成过程容易出现的错误有哪些？

提示　用电子式表示离子化合物的形成过程，易出现下列错误：

（1）漏标离子的电荷数；

（2）离子所带的电荷数与元素的化合价分不清；

（3）阴离子漏加方括号；

（4）把相同的离子归在一起，如MgCl2错写成

（5）把“―→”写成“===”等。

【点拨提升】

书写电子式的注意要点

（1）同一个式子中的同一元素的原子的电子要用同一符号，都用“·”或“×”。

如：

×Mg×不能写成·Mg×。

（2）主族元素的简单离子中，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。

阴离子的最外层都是8电子结构（H－除外），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。

（3）离子化合物中阴、阳离子个数比不是1∶1时，要注意每一个离子都与带相反电荷的离子直接相邻的事实。

（4）写双原子分子的非金属单质的电子式时，要注意共用电子对的数目和表示方法。

（5）防止化合物类型判断错误，即离子化合物与共价化合物分不清。

（6）防止漏写未参与成键的电子对。

【典题例证2】　下列电子式中正确的是（　　）

解析　氧化钠中钠离子不能合并，应为Na＋[

]2－Na＋，A错误；硫化氢是共价化合物，应为H

H，B错误；钡离子的电子式就是其离子符号，氢氧根的电子式是[

]－，C正确；二硫化碳分子中，硫原子的最外层不是8个电子，漏掉了一对电子，应为

，D错误。

答案　C

【学以致用2】　下列电子式书写正确的是（　　）

解析　A、B均漏写未参与成键的电子，D中C、O共用电子对数目标错，也不满足8电子稳定结构，正确写法为

。

答案　C

探究三、物质变化过程中化学键的变化

【合作交流】

1．有化学键断裂的过程一定是化学反应吗？

提示　不一定。

如NaCl受热熔化断裂离子键，HCl溶于水断裂共价键，但都不是化学变化。

2．有化学键形成的过程一定是化学反应吗？

提示　不一定。

如从水溶液中结晶形成离子化合物时有离子键形成，但这个过程是物理变化。

【点拨提升】

1．化学反应的本质

一个化学反应过程，本质上就是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。

如化学反应：

H2＋Cl2

2HCl。

实质：

旧键断裂：

H—H―→H＋H（吸收能量）

Cl—Cl―→Cl＋Cl（吸收能量）

新键的形成：

H＋Cl―→H—Cl（放出能量）

2．化学键的破坏

（1）化学反应过程中，反应物中的化学键被破坏。

（2）离子化合物的溶解或熔化过程。

离子化合物

电离

阴、阳离子

（3）共价化合物的溶解或熔化过程。

①溶解过程：

能与水反应的共价化合物

共