人教版 (2019)必修 第一册第二节 离子反应一等奖第2课时2课时教案

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共价键和共价化合物





1．共价键


(1)形成过程


①氯分子的形成过程


eq \x(\a\al(两个氯原子各,提供一个电子))→eq \x(\a\al(两个氯原子间形,成共用电子对))→eq \x(\a\al(两个氯原子均达,到8e－稳定结构))→eq \x(形成稳定的氯气分子)


用电子式表示其形成过程：


。


②氯化氢分子的形成过程





用电子式表示HCl的形成过程：。


(2)共价键：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。


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稳定状态。


(3)分类





2．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含氧酸，如H2SO4、HNO3等。


④大多数有机化合物，如CH4、CH3CH2OH等。


3．共价分子的表示方法及形成过程


(1)常见分子的电子式、结构式及结构模型





(2)用电子式表示共价分子的形成过程








1．关于共价键和共价化合物的误区提醒


(1)含有共价键的分子不一定是共价化合物，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，如NaOH、Na2O2等。


(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。


(4)非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物，如NH4Cl等。


(5)由活泼金属元素和活泼非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3是共价化合物。


2．共价化合物(或单质)电子式书写的常见错误


(1)漏写不参与成键的电子。例如：N2的电子式误写成N⋮⋮N，应为eq \\al(·,·)N⋮⋮Neq \\al(·,·)；NH3的电子式误写成，应为。


(2)共用电子对数目写错。例如：CO2的电子式误写成eq \\al(·,·) ，应为eq \\al(·,·) 。


(3)原子结合的顺序写错。例如：HClO的电子式误写成，应为 。


(4)错误使用括号。例如：HCl的电子式误写成





(5)混淆电子式与化学式的书写。例如：H2S的电子式误写成





1．如图形象地表示了氯化氢分子的形成过程。下列相关叙述中错误的是( )





A．氯化氢是共价化合物


B．氯化氢分子中所有原子最外层都有8个电子


C．氯化氢分子比氯原子和氢原子都稳定


D．氯化氢分子中含有1对共用电子对


解析：选B。氯化氢分子中的氢原子最外层有2个电子，B项错误。


2．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晶体熔化时要破坏离子键


D．纯硫酸不导电


解析：选A。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。


3．下列分子的电子式书写正确的是( )





答案：C


化学键与分子间作用力





1．化学键


(1)概念：相邻的原子之间强烈的相互作用。


(2)分类





2．化学反应：反应物中的原子重新组合为产物分子的一种过程。在化学反应过程中，包含着反应物分子内化学键的断裂和产物分子中化学键的形成。


化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。


3．分子间作用力


(1)分子之间存在一种把分子聚集在一起的作用力，叫作分子间作用力。最初也将分子间作用力称为范德华力。


(2)范德华力比化学键弱得多，主要影响物质的熔、沸点等。


4．氢键


(1)氢键也是一种分子间作用力，比化学键弱，但比范德华力强。


(2)氢键会使物质的熔点和沸点升高，这是因为固体熔化或液体汽化时必须破坏分子间的氢键，消耗较多能量。





化学键、范德华力和氢键的比较








1．下列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


解析：选B。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；稀有气体分子是单原子分子，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。


2．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


解析：选C。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；高锰酸钾固体受热分解发生化学变化，有化学键的断裂和形成，D项错误。


3．下列物质发生变化时，所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是( )


A．液溴和碘分别受热变为气体


B．干冰和碳酸氢钠分别受热得到气体


C．食盐和冰的熔化


D．食盐和葡萄糖分别溶解在水中


解析：选A。液溴和碘受热变成气体均需克服分子间作用力，A项正确；干冰受热得到气体克服分子间作用力，碳酸氢钠受热得到气体破坏了化学键，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，破坏了离子键，葡萄糖溶解在水中，破坏了分子间作用力，D项错误。





合格考训练


1．下列化合物中只有共价键的是( )


A．NaCl B．NaOH


C．(NH4)2SO4D．H2SO4


解析：选D。Na是活泼金属，与活泼非金属Cl形成的NaCl是离子化合物，只有离子键；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NHeq \\al(＋,4)与SOeq \\al(2－,4)间以离子键结合，NHeq \\al(＋,4)中N与H、SOeq \\al(2－,4)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．下列物质属于共价化合物的是( )


A．Cl2 B．NH4Cl


C．C2H6D．KOH


解析：选C。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．下列物质的电子式书写正确的是( )





解析：选A。A项，Cl最外层有7个电子，形成1对共用电子对，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，H2O的电子式为，故错误。


4．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作化学键


C．离子键是阴、阳离子之间的相互吸引力


D．化学键通常指相邻的原子之间的强烈的相互作用


解析：选D。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；化学键通常指相邻的原子之间的强烈的相互作用，B项错误、D项正确；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。


5．已知短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如下：





按要求回答下列问题：


(1)若Y的－2价阴离子的结构示意图为，则：


①Y元素在周期表中位于第________周期________族；


②Y与X形成的化合物X2Y2中含有的化学键是__________，其电子式为____________；


③用电子式表示X与Z形成化合物的过程：____________________________。


(2)若Y元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍，则Y元素不可能形成的化合物是________。


A．H2YO3 B．YO3


C．YCl4D．ZY


解析：X、Y、Z为短周期元素，则X为氢元素。(1)若Y的－2价阴离子核外有10个电子，则Y元素原子核外有8个电子，是氧元素，Z为硫元素。(2)若Y元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍，则Y只有2个电子层，是碳元素，最高正价为＋4价。


答案：(1)①二 ⅥA ②共价键





等级性测试


1．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


解析：选D。离子键的形成伴随着电子的得失，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。


2．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


解析：选D。NaOH中含有离子键和极性共价键，CO2中只有极性共价键，N2中只有非极性共价键，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。


3．下列叙述正确的是( )


A．O2分子间存在非极性共价键


B．SO2和H2O反应的产物是离子化合物


C．CO2分子内存在极性共价键


D．盐酸中含有H＋和Cl－，故HCl是离子化合物


解析：选C。O2分子内存在非极性共价键，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，属于极性共价键，C项正确；HCl中只有共价键，没有离子键，故其为共价化合物，D项不正确。


4．下列说法正确的是( )


A．P4和NO2都是共价化合物


B．CCl4和NH3分子中都含有极性键


C．CaO和SiO2都是离子化合物


D．Na2O2是离子化合物，只含有离子键


解析：选B。P4和NO2分子中都含有共价键，但P4是磷的单质，A错；CCl4、NH3分子中都含极性键，B正确；CaO是离子化合物，SiO2是共价化合物，C错；Na2O2中Oeq \\al(2－,2)是O原子间通过共价键形成的，所以Na2O2中既有离子键又有共价键，D错。


5．下列用电子式表示的物质的形成过程中正确的是( )





答案：D


6．食盐(NaCl)是生活中常用的调味品，HCl是胃酸的主要成分，下列关于这两种物质的说法正确的是( )


A．炒菜时放入食盐并不破坏NaCl中的化学键


B．HBr的电子式是


C．NaCl熔化时破坏共价键


D．HCl的结构式是H—Cl


解析：选D。A选项、C选项会破坏NaCl中的离子键变成Na＋和Cl－，错误；B选项HBr是共价化合物，电子式是，错误。


7．下列关于氢键的说法不正确的是( )


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


解析：选C。氢键是某些氢化物(NH3、H2O、HF)分子间存在的比范德华力稍强的作用力。它的存在使氢化物的熔、沸点相对较高，因此HF的沸点高是由氢键所致；水结冰时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；在氨水中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。


8．将等物质的量的硫酸和氢氧化钠反应后所得到的溶液蒸干，可得到NaHSO4。下列关于NaHSO4的说法中正确的是( )


A．NaHSO4是离子化合物，因此其固体能够导电


B．NaHSO4固体中阳离子和阴离子的个数比是2∶1


C．NaHSO4固体熔化时既破坏离子键又破坏共价键


D．NaHSO4固体溶于水时既破坏离子键又破坏共价键


解析：选D。虽然NaHSO4是离子化合物，但其固体中不存在自由移动的阴、阳离子，因而不能导电；NaHSO4固体中阳离子和阴离子(HSOeq \\al(－,4))的个数比是1∶1；NaHSO4固体熔化时破坏的只是离子键，溶于水时电离成Na＋、H＋和SOeq \\al(2－,4)，破坏的是离子键和共价键。


9．5种短周期元素E、D、B、A、C的原子序数依次增大；A、C同周期，B、C同主族；A与B可形成离子化合物A2B，A2B中所有离子的电子数相同，且电子总数为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5种元素的名称：A________，B________，C________，D________，E________。


(2)写出下列物质的电子式：


①D元素形成的单质__________；


②B与E形成的三原子化合物__________；


③A、B、E形成的化合物__________；


④D、E形成的四原子化合物__________。


解析：A2B中所有离子的电子数相同，且电子总数为30，则A、B的离子在化合物中都具有与氖原子相同的结构，都为短周期元素，所以B为O，A为Na。B、C同主族，则C为S。D和E的原子序数小于O的原子序数，可形成4核10电子的分子，所以D为N，E为H。


答案：(1)钠 氧 硫 氮 氢





10．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的溶液做保湿剂。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。试回答下列问题：


(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)。


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________(填字母)。


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：





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Ca2＋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。


答案：(1)20 CaCl2 (2)硫 碳 (3)B (4)BD


课程标准
核心素养
1.认识构成物质的微粒之间存在相互作用，结合典型实例认识共价键的形成，建立化学键概念。


2．能判断简单共价化合物中的化学键类型。


3．认识化学键的断裂和形成是化学反应中物质变化的实质。
1.宏观辨识：能运用模型、符号等多种方式对物质的结构及其变化进行综合表征。


2．变化观念：能运用宏观、微观、符号等方式描述、说明物质转化的本质和规律。
分子
H2
HCl
CO2
H2O
CH4
电子


式
Heq \\al(·,·)H
Heq \\al(·,·)
结构


式
H—H
H—Cl
O===C===O
分子


结构


模型
相互作用
化学键
范德华力
氢键
存在范围
相邻原


子之间
分子之间
某些含强极性键的


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，


比范德华力强
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
课堂小结
1.化学键



2.氢键及分子间作用力