部编版高中化学专题1第二单元微粒之间的相互作用力第2课时共价键分子间作用力学案苏教版必修2.docx
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部编版高中化学专题1第二单元微粒之间的相互作用力第2课时共价键分子间作用力学案苏教版必修2
第2课时 共价键 分子间作用力
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)概念:
原子间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用。
(2)成键三要素:
①成键微粒:
原子。
②成键元素:
一般是同种的或不同种的非金属元素。
③成键条件:
成键前原子最外层电子未达到饱和状态。
(3)分类
3.共价化合物
(1)概念:
以共用电子对形成分子的化合物。
(2)四种常见的共价化合物
①非金属氢化物:
如NH3、H2S、H2O等。
②非金属氧化物:
如CO、CO2、SO2等。
③酸:
如H2SO4、HNO3等。
④大多数有机化合物:
如CH4、CH3CH2OH等。
4.共价分子的电子式与结构式
(1)常见分子的电子式和结构式
分子
H2
N2
H2O
CO2
CH4
电子式
结构式
H—H
N≡N
H—O—H
O===C===O
(2)用电子式表示共价分子的形成过程
①H2:
H·+·H―→H∶H。
②NH3:
。
③CO2:
。
(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。
例1
下列叙述中,不正确的是( )
A.含有共价键的物质一定是共价化合物
B.H2O2中既含有极性键又含有非极性键
C.CaO和NaCl晶体熔化时均要破坏离子键
D.H2SO4熔融态不导电
考点 共价键与共价化合物
题点 共价键与共价化合物的关系与应用
答案 A
解析 部分非金属单质如O2、N2中含有共价键,但不属于化合物;某些离子化合物如NaOH中既含有离子键又含有共价键。
例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
考点 共价键与共价化合物
题点 典型物质的电子式的书写与判断
答案 C
二、化学键与分子间作用力
1.化学键
(1)化学键概念:
使离子相结合或原子相结合的作用力。
(2)分类
(3)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。
2.分子间作用力
(1)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。
(2)主要特征:
①广泛存在于分子之间;②只有分子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分子间作用力远远比化学键弱;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大小决定。
3.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,如氨极易溶于水,主要是氨分子与水分子之间易形成氢键。
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)
作用力大小
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
例3
(2018·厦门外国语学校4月月考)关于化学键的下列叙述中,正确的是( )
①化学键只存在于分子之间 ②化学键只存在于相邻原子或离子之间 ③离子键是一种静电作用 ④化学键是相邻原子之间强烈的相互吸引 ⑤离子化合物可能含共价键 ⑥共价化合物可能含离子键 ⑦金属和非金属只能形成离子键 ⑧两个非金属和非金属原子间只能形成共价键
A.②③④⑦B.②③⑤⑧
C.②④⑤⑥D.①③⑤⑧
考点 化学键与化学反应的本质
题点 化学键与物质类型的关系
答案 B
解析 离子化合物、共价化合物等都含有化学键,分子之间存在分子间作用力,故①不正确;化学键是相邻原子或离子之间强烈的相互作用,故②正确;离子键就是阴、阳离子之间的一种静电作用,相互吸引相互排斥,故③正确;化学键是相邻原子之间强烈的相互作用,故④不正确;含有离子键的化合物是离子化合物,全部由共价键形成的化合物是共价化合物,共价化合物中一定不含离子键,所以⑤⑧正确,⑥⑦不正确。
例4
下列物质发生变化时,所克服的粒子相互作用属于同种类型的是( )
A.液溴和苯分别受热变为气体
B.干冰和氯化铵分别受热变为气体
C.食盐和冰的熔化
D.食盐和葡萄糖分别溶解在水中
考点 分子间作用力和氢键
题点 分子间作用力和氢键对物质性质的影响
答案 A
解析 液溴和苯受热变成气体均需克服分子间作用力,A项正确;干冰受热变成气体克服分子间作用力,氯化铵受热变成氯化氢和氨气,破坏化学键,B项错误;食盐熔化时,破坏了离子键,冰熔化时破坏了分子间作用力和氢键,C项错误;食盐溶解在水中,破坏了化学键,葡萄糖溶解在水中,破坏了分子间作用力,D项错误。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)化学键既可存在于原子之间,又可存在于分子之间( )
(2)在水中氢、氧原子间均以化学键相结合( )
(3)由电离方程式HCl===H++Cl-可知,HCl分子中存在离子键( )
(4)加热熔化氯化钠晶体和加水溶解氯化氢时,均发生化学键的断裂( )
(5)非极性键可能存在于单质分子、共价化合物、离子化合物中( )
(6)不同非金属元素形成的化合物中可能存在非极性键( )
(7)H与O、H与N均可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物( )
(8)NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键( )
(9)SO3和水反应形成的化合物是离子化合物( )
(10)有化学键断裂或形成的变化一定是化学变化( )
考点 化学键与化学反应的本质
题点 化学键的相关综合
答案
(1)×
(2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√ (7)√ (8)√ (9)× (10)×
2.关于共价键的说法正确的是( )
A.金属原子在化学反应中只能失去电子,因而不能形成共价键
B.由共价键形成的分子可以是单质分子,也可以是化合物分子
C.共价键只能在不同原子之间形成
D.稀有气体分子中只存在共价键
考点 共价键与共价化合物
题点 共价键的形成与判断
答案 B
解析 金属和非金属化合时也能形成共价键,如AlCl3分子中的Al—Cl键是共价键;在H2、O2、N2、HCl、NH3分子中均存在共价键;H2、Cl2分子中的H—H键和Cl—Cl键都是共价键;稀有气体分子本身就已达到8电子或2电子稳定结构,不存在共用电子对,所以无共价键。
3.(2017·广东揭阳惠来一中、揭东一中期末联考)下列关于共价键与共价化合物的叙述中正确的是( )
①含金属元素的化合物一定不是共价化合物
②共价化合物中一定只含有共价键
③共价化合物中一定不含离子键
④含有共价键的化合物一定是共价化合物
⑤离子化合物中可能含有共价键
A.②③⑤B.②③④⑤
C.②③④D.①②③⑤
考点 共价键与共价化合物
题点 共价键与共价化合物的关系与应用
答案 A
解析 含金属元素的化合物可能是共价化合物,如氯化铝,①错误;只含有共价键的化合物是共价化合物,②正确;共价化合物只含有共价键,一定不含离子键,③正确;只含有共价键的化合物一定是共价化合物,④错误;离子化合物中可能含有共价键,如氢氧化钠含有离子键和共价键,⑤正确;故A正确。
4.(2018·赣州市十四县联考)下列化学用语中,正确的是( )
A.次氯酸的结构式:
H—O—Cl
B.氮气的电子式:
C.CO2分子的电子式:
O===C===O
D.用电子式表示氯化氢分子的形成过程:
考点 共价键与共价化合物
题点 典型物质的电子式书写与判断
答案 A
解析 Cl只能形成一对共用电子对,次氯酸的结构式为H—O—Cl,故A正确;氮气中存在氮氮叁键,氮气的电子式为
,故B错误;二氧化碳属于共价化合物,分子中存在两个碳氧双键,二氧化碳的电子式为
,故C错误;氯化氢是共价化合物,不存在离子键,氢原子与氯原子之间形成1对共用电子对,氯原子最外层有7个电子,氯化氢分子的形成过程:
H·+
,故D错误。
5.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
考点 化学键与分子间作用力
题点 化学键、分子间作用力与物质变化
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。
6.某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。
当汽车发生碰撞时,产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。
(1)NaN3是气体发生剂,受热分解产生N2和Na,N2的电子式为______________。
(2)Fe2O3是主氧化剂,与Na反应生成的还原产物为__________(已知该反应为置换反应)。
(3)KClO4是助氧化剂,反应过程中与Na作用生成KCl和Na2O。
KClO4含有化学键的类型为________,K的原子结构示意图为__________。
考点 化学键与化学反应的本质
题点 化学键相关综合
答案
(1)
(2)Fe (3)离子键和共价键
解析
(1)N2分子内含有叁键,氮原子间形成三对共用电子对,其电子式为
。
(2)Na与Fe2O3发生置换反应,故生成的还原产物为Fe。
(3)KClO4是离子化合物,含有离子键、极性共价键;K属于19号元素,原子结构示意图为
。
[对点训练]
题组一 共价键和共价化合物
1.下列化合物中只有共价键的是( )
A.NaClB.NaOH
C.(NH4)2SO4D.H2SO4
考点 共价键和共价化合物
题点 共价键的形成与判断
答案 D
解析 Na是活泼金属,与活泼非金属Cl形成的NaCl是离子化合物,钠、氯间的化学键是离子键;NaOH中,Na+与OH-间以离子键结合,OH-中O原子与H原子间以共价键结合;(NH4)2SO4中NH
与SO
间以离子键结合,NH
中N与H,SO
中S与O以共价键结合;H2SO4中,H和O之间、S和O之间都以共价键结合。
2.(2017·湖南永州宁远一中期中)下列物质中,属于共价化合物的是( )
A.Cl2B.NH4Cl
C.C2H6D.KOH
考点 共价键与共价化合物
题点 共价化合物的判断
答案 C
解析 A项,氯气是含共价键的单质,故错误;B项,NH4Cl是离子化合物,故错误;C项,C2H6是共价化合物,故正确;D项,KOH是离子化合物,故错误。
3.(2018·银川一中下学期期中)三硫化四磷用于制造火柴即火柴盒摩擦面,分子结构如图所示。
下列有关三硫化四磷的说法正确的是( )
A.该物质中磷元素的化合价为+3
B.22gP4S3含硫原子数目约为1.806×1023
C.该物质分子结构中S、P最外层电子数均不为8
D.该物质分子中全是极性共价键
考点 共价键和共价化合物
题点 共价分子结构的分析
答案 B
解析 该物质中硫的化合价为-2,磷元素的平均化合价为+1.5价(1个+3价、3个+1价),A不正确;22gP4S3的物质的量为0.1mol,其中含0.3molS,故含硫原子数目约为1.806×1023,B正确;该物质分子结构中S、P最外层电子数均为8,C不正确;该物质分子中有3个P—P非极性共价键,D不正确。
4.(2018·银川一中下学期期中)下列叙述正确的是( )
A.O2分子间存在着非极性共价键
B.SO2和H2O反应的产物是离子化合物
C.CO2分子内存在着极性共价键
D.盐酸中含有H+和Cl-,故HCl是离子化合物
考点 共价键与共价化合物
题点 共价键与共价化合物的关系及应用
答案 C
解析 O2分子内存在着非极性共价键,分子间只有范德华力,A项不正确;SO2和H2O反应的产物亚硫酸是共价化合物,B项不正确;CO2分子内有碳氧双键,故其存在着极性共价键,C项正确;HCl晶体中只有分子没有离子,故其为共价化合物,D项不正确。
5.下列物质的电子式书写正确的是( )
考点 共价键与共价化合物
题点 典型物质的电子式书写与判断
答案 A
解析 A项,N最外层5个电子,形成三个共用电子对,故正确;B项,NaCl是离子化合物,电子式为
,故错误;C项,HCl是共价化合物,电子式为
,故错误;D项,CO2的电子式为
,故错误。
6.下列用电子式表示物质的形成过程,正确的是( )
C.
考点 共价键与共价化合物
题点 用电子式表示典型物质的形成过程
答案 D
题组二 化学键与分子间作用力
7.(2018·唐山市开滦二中4月月考)下列关于化学键的叙述中正确的是( )
A.化学键存在于原子之间,也存在于分子之间
B.两个原子之间的相互作用叫做化学键
C.离子键是阴、阳离子之间的相互吸引力
D.化学键通常是指直接相邻的原子或离子之间强烈的相互作用
考点 化学键
题点 化学键的概念
答案 D
解析 化学键存在于相邻的原子之间,不存在于分子之间,A项错误;化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间的强烈的相互作用,B项错误;阴、阳离子之间的相互作用是离子键,包括相互吸引和相互排斥,C项错误;化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间的强烈的相互作用,这种相互作用既包括吸引力也包括排斥力,D项正确。
8.(2018·铜仁市一中下学期中)下列物质中,既含有非极性共价键又含有极性共价键的是( )
A.NaOHB.CO2
C.N2D.N2H4
考点 化学键
题点 物质中化学键类型的判断方法
答案 D
解析 NaOH中含有离子键和极性键,CO2中只有极性键,N2中只有非极性键,A、B、C错误;N2H4中既含有非极性共价键(N与N之间)又含有极性共价键(N与H之间),D正确。
9.(2018·林州一中4月调研)下列关于化学键和化合物的说法中正确的是( )
A.化学键的形成一定伴随着电子的得失
B.金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
C.非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
D.含有阴离子的化合物中一定含有阳离子
考点 化学键
题点 化学键与物质类型的关系
答案 D
解析 离子键的形成有电子的得失,共价键的形成是原子间共用电子对的偏移,而没有电子的得失,A项错误;金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物,有可能是共价化合物,如AlCl3,B项错误;非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物,也可能是离子化合物,如NH4Cl,C项错误。
10.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
考点 分子间作用力与氢键
题点 分子间作用力和氢键对物质性质的影响
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正确;NH3的稳定性取决于N—H键,而不是氢键,故C不正确。
11.(2018·太原市五中4月段考)下列过程没有发生化学键变化的是( )
A.生石灰投入水中
B.氯化氢气体通入水中
C.冰融化成水
D.高锰酸钾固体受热分解
考点 化学键与分子间作用力
题点 化学键、分子间作用力与物质变化
答案 C
解析 生石灰投入水中生成氢氧化钙,有化学键的断裂和形成,A项错误;氯化氢气体通入水中电离出氢离子和氯离子,共价键断裂,B项错误;冰融化成水是状态的变化,化学键不变,C项正确。
12.下列说法正确的是( )
A.通过化学变化可以实现16O与18O之间的转化
B.因为H2O的沸点高于H2S,所以O原子得电子能力大于S原子
C.某化合物熔融状态下能导电,该化合物中一定有离子键
D.化学键是相邻分子之间的强烈的相互作用
考点 化学键
题点 化学键的相关综合
答案 C
解析 16O与18O之间的转化为原子核变化,而化学变化只涉及核外电子的变化,A项错误;水的沸点比H2S的沸点高是由于水分子间存在氢键,与原子的得电子能力无关,B项错误;熔融状态下是否导电是判断某化合物中是否存在离子键的依据,C项正确;化学键是相邻的原子之间的强烈的相互作用,D项错误。
[综合强化]
13.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:
__________________。
考点 化学键
题点 物质中化学键类型的判断方法
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。
14.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__________。
考点 化学键与分子间作用力
题点 化学键、分子间作用力与物质变化
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。
15.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________(填字母,下同)。
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:
考点 化学键
题点 化学键的相关综合
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。