2020版新一线高考化学（鲁科版）一轮复习教学案：第1部分第5章第3节化学键

第3节　化学键

考点一| 化学键和化合物的类型

1．化学键及其分类

(1)化学键是指使离子或原子相结合的作用力，包括离子键和共价键。

(2)离子键与共价键

①离子键：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。

②共价键：原子间通过共用电子形成的化学键。

③二者比较

提醒：(1)离子键中的“静电作用”既包括静电吸引力又包括静电排斥力；(2)物质中并不一定都存在化学键，如He等稀有气体分子；(3)由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键，如AlCl3中Al—Cl键为共价键；(4)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但多个原子间也可能形成离子键，如NH4Cl等。

2．化合物——离子化合物和共价化合物

(1)离子化合物与共价化合物比较

提醒：熔融状态下进行导电性实验，能导电的化合物属于离子化合物；反之为共价化合物。如AlCl3熔化不导电，为共价化合物。

[深度归纳]　化学键与化合物的关系

(1)离子化合物中一定含离子键，可能含非极性键和极性键；(2)共价化合物一定含极性键，可能含非极性键，一定不含离子键；(3)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如H2O2、C2H4等；(4)既有离子键又有极性共价键的物质，如NaOH、K2SO4等；既有离子键又有非极性共价键的物质，如Na2O2等。

3．分子间作用力——范德华力与氢键

(1)定义：把分子聚集在一起的作用力，又称范德华力。

(2)特点

①分子间作用力比化学键小得多，它主要影响物质的熔点、沸点等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。

②分子间作用力存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数气态、液态、固态非金属单质分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质、微粒之间不存在分子间作用力。

(3)变化规律

一般来说，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、沸点也越高。例如，熔、沸点：I2>Br2>Cl2>F2。

(4)氢键：分子间存在氢键的物质(如H2O、HF、NH3)在同族氢化物中熔、沸点反常的高，如H2O>H2S，HF>HCl。

4．化学键对物质性质的影响

(1)对物理性质的影响

①金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高，就是因为其中的共价键很强，破坏时需消耗很多的能量。

②NaCl等部分离子化合物，也有很强的离子键，故熔点也较高。

(2)对化学性质的影响

①N2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2性质很稳定。

②H2S、HI等分子中的共价键较弱，故它们受热时易分解。

正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化学键都是离子键。

(　　)

(2)Na2O2中只存在Na＋与O间的离子键。(　　)

(3)H2O的沸点比H2S的高，说明H—O键比H—S键强。(　　)

(4)NaHSO4熔化电离方程式为NaHSO4===Na＋＋HSO。(　　)

(5)SiO2的熔点比CO2(干冰)的高的原因是因为二者中化学键强弱不同。(　　)

(6)H2O2、C2H4、N2H4分子中均既含极性键又含非极性键。(　　)

答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√

考法1　化学键与化合物类型的判断

1．(2019·滨州模拟)X、Y为两种短周期元素，其原子的最外层电子数分别是1和6，则X、Y两种元素形成的常见化合物或者离子不可能是

(　　)

A．只含极性键的共价化合物

B．含非极性键的共价化合物

C．阴阳离子个数之比为1∶1的离子化合物

D．含非极性键的离子化合物

C　[由题意可知，X可能为H、Li、Na，Y可能为O、S，故X、Y形成的化合物有H2O、H2O2、H2S、Na2O2、Na2O、Na2S等。]

2．(2019·日照模拟)2017年1月，南京理工大学胡炳成教授团队成功合成世界上首个全氮阴离子盐，全氮阴离子化学式为N。下列关于全氮阴离子盐的说法不正确的是(　　)

A．每个N含有36个电子

B．全氮阴离子盐为离子化合物

C．全氮阴离子盐既含离子键又含共价键

D．全氮阴离子盐可能属于非电解质

D　[全氮阴离子盐为离子化合物，不可能属于非电解质。]

3．现有以下物质：

①NaCl　②Na2O　③Na2O2　④NaOH　⑤H2SO4

⑥H2O　⑦N2　⑧(NH4)2CO3　⑨CO2　⑩H2O2

⑪Ne　⑫C2H4

(1)只含离子键的物质有________，只含共价键的物质有________，不含化学键的有________。

(2)属于离子化合物的有________；其中含有非极性键的是________，其中含有极性键的是________。

(3)属于共价化合物的有________；其中含有非极性键的是________。

答案：(1)①②　⑤⑥⑦⑨⑩⑫　⑪

(2)①②③④⑧　③　④⑧

(3)⑤⑥⑨⑩⑫　⑩⑫

考法2　物质变化与化学键变化的关系

4．下列化学反应中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成的是(　　)

A．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

B．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑

C．Cl2＋H2O===HClO＋HCl

D．NH4Cl＋NaOH===NaCl＋NH3↑＋H2O

A　[A项，反应中既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成，正确；B项，该反应中没有非极性键的断裂和形成，错误；C项，该反应中没有离子键的断裂和形成，也没有非极性键的形成，错误；D项，该反应中没有非极性键的断裂和形成，错误。]

5．实现下列变化，需克服相同类型作用力的是(　　)

A．金刚石和氯化钠分别受热熔化

B．冰的融化和水的分解

C．NH4Cl和HCl溶于水

D．干冰和碘的升华

D　[A项，金刚石熔化克服共价键而NaCl熔化克服离子键；B项，冰融化克服分子间作用力而水分解克服共价键；C项，NH4Cl溶于水克服离子键而HCl溶于水克服共价键；D项，干冰和碘升华均克服分子间作用力。]

6．下列熔、沸点大小比较正确的是________(填序号)。

①Cl2>H2　②干冰>SiO2　③金刚石>钠　④二氧化硅>二氧化碳　⑤金刚石<C60　⑥H2O>H2Se　⑦I2>Br2　⑧HCl>HBr　⑨NH3＞PH3　⑩HF＜HCl  ⑪H2O＜SO2　⑫正丁烷＞异丁烷

答案：①③④⑥⑦⑨⑫

[拓展链接]　物质熔化、溶解时化学键的变化

(1)离子化合物的溶解或熔化过程

离子化合物溶于水或熔化后均电离出自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。

(2)共价化合物的溶解过程

①有些共价化合物溶于水后，能与水反应，其分子内共价键被破坏，如CO2和SO2等。

②有些共价化合物溶于水后，与水分子作用形成水合离子，从而发生电离，形成阴、阳离子，其分子内的共价键被破坏，如HCl、H2SO4等。

③有些共价化合物溶于水后，其分子内的共价键不被破坏，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。

考点二| 电子式与结构式

1．电子式

在元素符号周围用“·”或“×”来代表原子的最外层电子的式子。

2．用电子式表示化合物的形成过程

(1)离子化合物：左边是原子的电子式相同原子电子式可以合并，右边是离子化合物的电子式，中间用“―→”连接。

如NaCl：。

(2)共价化合物：左边是原子的电子式相同原子电子式可合并，右边是共价化合物的电子式，中间用“―→”连接。

如NH3：。

3．结构式：对于共价分子，将共用电子对改为短线，未成键电子省略。如∶N⋮⋮N∶―→N≡N。

[深度归纳]　电子式书写“六项”注意

　(1)同一原子的电子式最好不要既用“·”又用“”表示；在化合物中“·”或“”最好也不要混用(若特殊需要可标记)，可将电子全部标成“·”或“”。

(2)单一原子形成的简单阳离子，其离子符号就是该阳离子的电子式，如Al3＋就可以表示铝离子的电子式。“[　]”在所有的阴离子、复杂的阳离子中出现。

(3)在化合物中，如果有多个阴、阳离子，阴、阳离子必须是相隔的，即不能将两个阴离子或两个阳离子写在一起。如：CaF2要写成[]－Ca2＋[]－，不能写成Ca2＋[]，也不能写成Ca2＋[]－[]－。

(4)不要漏写未成键的电子，如N2写成N⋮⋮N是错误的。

(5)不要弄错原子间的连接，如HClO分子中H与O相连。

(6)在用电子式表示物质形成的过程时，由于不是化学方程式，所以不能出现“===”。“―→”前是原子的电子式，“―→”后是物质的电子式。

考法1　电子式的书写

1．书写下列粒子的电子式：

(1)Mg________，S________。

(2)Na＋________，Cl－________，NH________，H3O＋________，OH－________，—OH________，—NH2________。

(3)Cl2________，N2________。

(4)Na2S________，Na2O2________，NaOH________，NH4Cl________，NaH________。

(5)NH3________，CO2________，CCl4________，H2O2________，C2H4________，HClO______。

答案：(1)Mg　

2．用电子式表示下列物质的形成过程：

(1)MgBr2：______________________________________________。

(2)H2O：________________________________________________。

(3)H2：__________________________________________________。

(4)Na3N：________________________________________________。

答案：(1)

(2)

3．下列粒子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构的是________(填序号)。

①BF3　②NCl3　③H3O＋　④SiCl4　⑤PCl3　⑥PCl5　⑦NO2　⑧XeF4　⑨SO2　⑩HClO　⑪N2　⑫N2H4　⑬CO2

答案：②④⑤⑪⑬

[思维建模]　8e－稳定结构的思维方法

(1)最外层电子数＋|化合价|＝8的原子均达到8e－稳定结构。

(2)含氢化合物中的氢原子一定不是8e－稳定结构。

考法2　共价分子的结构式及结构简式和空间构型

4．(1)CH4、NH3、H2O2、N2H4的结构式分别为

________________、________________、________________、________________。

(2)乙酸的结构式为____________________，结构简式为________________；次氯酸的结构式为___________________________。

(3)乙烯、乙醇的结构简式分别为__________________、______________。

(4)苯、硝基苯的结构简式分别为________________ 、________________。

(5)葡萄糖的分子式为____________，结构简式为

____________。

(6)CO2、H2O、CH4、NH3的空间构型分别为__________、______________、______________、______________。

答案：(1) 　H—O—O—H　

(2) 　CH3COOH　H—O—Cl

(3)CH2===CH2　C2H5OH　(4) 　(5)C6H12O6　CH2OH(CHOH)4CHO　(6)直线形　V形　正四面体形　三角锥形

课堂反馈　真题体验

1．下列说法正确的是________(填序号)。

(1)(2018·全国卷Ⅱ)常温常压下，124 g P4中所含P—P键数目为4NA(NA代表阿伏加德罗常数的值)

(2)(2018·全国卷Ⅲ)1 mol乙烷和1 mol乙烯中，化学键数相同

(3)(2015·全国卷Ⅱ)60 g丙醇中存在的共价键总数为10NA(NA代表阿伏加德罗常数的值)

(4)(2015·全国卷Ⅰ)N和P不能存在于同一离子化合物中

(5)(2015·全国卷Ⅱ)氢与硫、氯、钾3种元素均能形成共价化合物

(6)(2015·全国卷Ⅱ)钾与氢、硫、氯3种元素均能形成离子化合物

答案：(6)

2．(1)(2016·全国卷Ⅱ)联氨(N2H4)的电子式为________________，其中氮的化合价为________。

(2)(2015·全国卷Ⅰ)硼氢化钠(NaBH4)的电子式为________________________。

(3)(2014·全国卷)光气的化学组成为COCl2，每个原子均达到8电子稳定结构，其电子式为________。

答案：(1) 　－2　(2)Na＋[]－　

(3)

3．(2018·全国卷Ⅱ，T10)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期数是族序数的3倍；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是(　　)

A．X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物

B．Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键

C．四种元素的简单离子具有相同的电子层结构

D．W的氧化物对应的水化物均为强酸

A　[根据W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体，可知该气体为NO2，因原子序数递增可知W和X分别为N元素和O元素；结合Y的周期数是族序数的3倍，且Y为短周期元素，则Y只能为Na元素；根据Z原子最外层的电子数与W原子的电子总数相同，且Z为短周期元素可知Z为Cl元素。

O能与N形成NO、NO2、N2O5等化合物，O与Na能形成Na2O和Na2O2，O与Cl能形成ClO2、Cl2O7等化合物，A项正确；Na与N、Cl形成的化合物只含离子键，而Na与O形成的Na2O2中既含离子键又含共价键，B项错误；N3－、O2－、Na＋均含10个电子，而Cl－含18个电子，C项错误；N元素的最高价氧化物对应的水化物HNO3为强酸，而该选项中没有指明是N元素的最高价氧化物对应的水化物，D项错误。]