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高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第1节 化学键与物质构成背景图ppt课件
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这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第1节 化学键与物质构成背景图ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了必备知识·自主学习，吸收能量，释放能量，非金属原子，三角锥，正四面体，Cl-，离子键，离子化合物，氢原子等内容，欢迎下载使用。
一、化学键1.化学键:_______________________。2.化学键与化学反应的关系化学变化的实质是___________________________。3.化学键与能量的关系化学键的断裂与形成伴随着能量的变化,旧化学键断裂需要_________,新化学键形成会_________。
相邻原子间的强相互作用
旧化学键断裂和新化学键形成
【自主探索】 1.(情境思考)同学们一定看过86版的《西游记》吧,那烟雾缭绕、美轮美奂、如入仙境的画面是不是让你记忆特别深刻呢?你知道这种画面是怎么制造出来的吗?原来,这都离不开一种叫干冰的物质。
干冰就是固体二氧化碳,很多舞台为增加效果都使用干冰制造烟雾。请问在干冰变为烟雾的过程中有无化学键的断裂?提示:没有。干冰变为烟雾的过程是物理变化,只是分子间距离变大,分子间不存在化学键。
2.(知识关联)初中我们学过燃烧、物质的三态变化等变化都伴随着能量变化。思考“有能量变化的过程一定是化学变化过程”“化学变化过程一定伴随着能量的变化”是否正确?提示:前一句不正确,如物质的三态变化伴随着能量的变化,但不是化学变化;后一句正确,化学变化有旧键的断裂和新键的形成,所以一定伴随着能量的变化。
3.(教材二次开发)教材中“化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成”,根据其推断说法“化学变化一定伴随着化学键的断裂”“有化学键断裂的变化一定是化学变化”是否正确?提示:前者正确,化学变化的本质中已经说明;后者错误,如氯化钠溶于水也伴随着化学键的断裂,但不是化学变化。4.是否任何物质中均含有化学键?提示:否。稀有气体是单原子分子,其中没有化学键。
二、离子键1.形成(以NaCl为例)
2.含义离子键是指_______________________________________。3.形成原子形成离子键的原子一般是_________________________________。4.表示NaCl:___________________________________________。
阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键
活泼的金属原子和活泼的非金属原子
【自主探索】 (情境思考)钠在氯气中燃烧时发出黄色火焰,生成白色固体氯化钠,氯化钠是我们厨房的调味品。氯化钠中含有什么微粒?微粒都含有哪些作用力?提示:含有钠离子、氯离子。二者间有质子间、电子间的相互排斥作用;还有质子对所有电子的吸引作用
三、共价键1.形成(以HCl为例)
2.含义共价键是指_________________________________。3.形成原子形成共价键的原子一般是___________。4.表示
原子之间通过共用电子形成的化学键
5.共价键类型(1)极性键:由不同非金属原子形成的共价键,如H—Cl键、N—H键;(2)非极性键:由相同非金属原子形成的共价键,如H—H键、Cl—Cl键。6.由共价键形成的分子的空间结构
【自主探索】 1.判断下列说法是否正确。(1)离子键是阴、阳离子间的相互吸引作用。( )提示:×。离子键是阴、阳离子间的静电作用,既包括静电吸引又包括静电排斥。(2)由电离方程式HCl====H++Cl-可知,HCl分子中存在离子键。( )提示:×。HCl分子中存在的是共价键,HCl溶于水后共价键被破坏,形成离子。
(3)NaOH中含有离子键和共价键。( )提示:√。NaOH中Na+和OH-之间存在的是离子键,OH-中氧和氢原子之间存在的是共价键。
2.(教材二次开发)教材中“一般情况下,非金属元素原子之间形成的化学键是共价键”,你能估测金属元素原子和非金属元素原子间形成的化学键是什么键吗?提示:一般情况下,金属元素原子和非金属元素原子形成的键为离子键,但AlCl3原子之间的键为共价键。
四、离子化合物与共价化合物根据物质的构成将化合物分为两类:
【自主探索】 1.(做一做)请分析所给化合物的构成情况和化合物类型。
2.(情境思考)纯碱和食醋是我们日常生活中常用的调味品,它们的主要成分分别为Na2CO3、CH3COOH,判断它们属于离子化合物还是共价化合物,并指出其中含有的化学键类型。 提示:Na2CO3属于离子化合物,其中含有离子键和共价键;CH3COOH属于共价化合物,其中只含有共价键。
知识点一 离子化合物与共价化合物的类别和性质 1.离子化合物(1)常见类型①强碱:如NaOH、KOH等。②绝大多数盐:如NaCl、K2SO4等。③活泼金属氧化物、氢化物和过氧化物:如K2O、Na2O、MgO、NaH、CaH2、Na2O2等。
(2)性质①离子化合物中离子键一般比较牢固,破坏它需要很高的能量,所以离子化合物的熔点一般较高,常温下为固体。②离子化合物在溶于水或受热熔化时,离子键被破坏,形成自由移动的阴、阳离子,能够导电。
2.共价化合物(1)常见类型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。(2)性质对于由分子组成的物质,由于分子间没有化学键,所以作用力比较小,熔沸点、硬度均比较小。
【易错提醒】化学键与物质类别的关系(1)四个“一定”①离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,如NaOH、Na2O2、(NH4)2SO4等。②含有离子键的物质一定是离子化合物。③离子化合物中一定含有阴离子和阳离子。④共价化合物中一定不含离子键,只含共价键。
(2)四个“不一定”①离子化合物中不一定含有金属元素,如NH4Cl、NH4NO3等。②含有金属元素的化合物不一定是离子化合物,如AlCl3。③含有共价键的化合物不一定是共价化合物,如NaOH、Na2O2等。④含有共价键的分子不一定是共价化合物,如H2、O2等单质。
【合作探究】 (1)(思维升华)已知HNO3、NaCl、乙醇、蔗糖均可溶于水,它们溶于水时是否都破坏了化学键?如果破坏了,破坏的是什么化学键?(宏观辨识与微观探析)提示:HNO3破坏的是共价键,NaCl破坏的是离子键,乙醇、蔗糖没有破坏化学键。
(2)(情境应用)以下是明代诗人于谦著名诗《石灰吟》中的诗句。你知道第二句描述的变化中都有哪些化学键断裂和形成吗?(宏观辨识与微观探析)提示:第二句是指石灰石加热分解生成氧化钙和二氧化碳的过程,所以既有离子键和共价键的断裂(碳酸钙),又有离子键(氧化钙)和共价键(二氧化碳)的生成。
(3)(教材二次开发)根据教材内容思考,如何检验某化合物属于离子化合物还是共价化合物?(证据推理与模型认知)提示:离子化合物在溶于水或者熔融时均可以电离出阴、阳离子,而共价化合物在熔融(液态)时仍然以分子形式存在,不存在阴、阳离子。
【典例示范】【典例】(2020·德州高一检测)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
【解题指南】解答本题需要注意以下两点。(1)两种非金属原子间的键一定为共价键。(2)由原子直接形成的化合物之间的键为共价键。
【解析】选B。P4和NO2分子中都含有共价键,但P4是磷的单质,A项错;CCl4、NH3分子中都含极性键,B项正确;CaO是离子化合物,SiO2是共价化合物,C项错;Na2O2中 是通过共价键形成的,所以Na2O2中既有离子键又有共价键,D项错。
【规律方法】离子键与共价键的比较
【素养训练】1.(双选)同族元素所形成的同一类型的化合物,其结构和性质往往相似。化合物PH4I是一种白色晶体,下列对它的描述中正确的是( )A.它是一种离子化合物B.在加热时此化合物可以分解为PH3和HIC.这种化合物不能跟碱反应D.该化合物可以由PH3和HI化合而成
【解析】选A、D。根据题意分析化合物PH4I的结构和性质应与NH4Cl相似。NH4Cl是离子化合物,则PH4I也为离子化合物,A项正确;由于HI不稳定,PH4I受热分解时,应生成PH3、H2和I2,B项错误;由NH4Cl的性质可知,PH4I与碱反应可生成PH3,C项错误;由NH3和HCl反应生成NH4Cl可知,PH3和HI化合可生成PH4I,D项正确。
2.我国是酒的故乡,也是酒文化的发源地,是世界上酿酒最早的国家之一。
已知酒的主要成分为乙醇,其分子式为C2H6O,分子结构如下所示:
请你判断乙醇属于离子化合物还是共价化合物,46 g乙醇中含有共价键的数目是多少?提示:乙醇属于共价化合物,其中1个乙醇分子中含有8个共价键,因此46 g乙醇中含有8NA个共价键。
【误区警示】 知识点二 电子式 1.含义:一种由元素符号和用于表示该元素原子最外层电子的“·”或“×”组成的式子。2.电子式的书写(1)原子的电子式:元素符号周围标明元素原子的最外层电子,每个方向不能超过2个电子。当最外层电子数小于或等于4时以单电子分布,多于4时多出部分以电子对分布。例如:
(2)简单阳离子的电子式:简单阳离子是由金属原子失去电子形成的,原子的最外层已无电子,故用阳离子的符号表示,如Na+、Mg2+、Al3+等。(3)简单阴离子的电子式:不但要画出最外层电子数,而且还应用“[ ]”括起来,并在右上角标出“n-”以表示其所带的电荷。例如:
(4)复杂阴、阳离子的电子式:复杂阴、阳离子要标明电子,用“[ ]”括上,并在“[ ]”右上角标明电性和电量,例如:
(5)离子化合物的电子式:(6)共价化合物的电子式:
3.用电子式表示下列物质的形成过程
【特别警示】书写电子式时常出现的错误(1)漏标阴离子的方括号,如将S2-的电子式错写为 (2)漏写孤电子对,如将NH3的电子式错写为 (3)漏标或错标离子的电荷,如将S2-的电子式错写为 (4)将多个相同的离子归在一起,如将K2S的电子式错写为 (5)写错原子的结合方式如 错,HClO中H应与O相连,应写成 才对。(6)分不清化学键类型,如把H2O2错写成
【合作探究】(1)(情境应用)过氧化钠具有强氧化性,可以用来漂白纺织类物品、麦秆、羽毛等。也可作为供氧剂,能和水反应生成氢氧化钠和氧气。试写出所涉及物质的电子式。(宏观辨识与微观探析)
提示:涉及的物质有过氧化钠、水、氢氧化钠和氧气,电子式分别为
(2)(思维升华)氯化钠和氯化氢的电子式 书写是否正确?(宏观辨识与微观探析)提示:NaCl属于离子化合物,HCl属于共价化合物,二者的表示形式颠倒了。
【典例示范】 【典例】(2020·聊城高一检测)下列表达方式正确的是( )
【解题指南】解答本题注意以下两点:(1)共价化合物的电子式不带电荷;(2)阴离子的电子式不是其离子符号。
【解析】选C。F-的电子式应分布在Mg2+两边,用电子式表示MgF2的形成过程为 ,故A错误;HCl为共价化合物,电子式为 ,故B错误;Na2O为离子化合物,电子式为 ,故C正确;没有表示出Cl-最外层电子,正确的电子式为 ,故D错误。
【母题追问】(1)B、C两物质反应时都有化学键的断裂和形成吗?提示:均有化学键的断裂和形成。(2)写出C项物质溶于水后生成物的电子式。提示:
【规律方法】电子结构的两种判断方法(1)经验规律法(化合物适用)凡符合最外层电子数+|化合价|=8的皆为8电子结构。(2)试写结构法判断某元素最外层是否达到8电子稳定结构,应从其结构式或电子式结合原子最外层电子数进行判断,如:①H2O,氧原子最外层有6个电子,H2O中每个氧原子又与两个氢原子形成两个共价键,所以H2O中的氧原子最外层有6+2=8个电子,但H2O中的氢原子最外层有2个电子;②N2,氮原子最外层有5个电子,N与N之间形成三个共价键,所以N2中的氮原子最外层达到8电子稳定结构。
【素养训练】1.按要求填空。有下列物质:①O2,②CO2,③NH3,④Na2O,⑤Na2O2,⑥NaOH,⑦CaBr2,⑧H2O2,⑨NH4Cl,⑩N2。回答下列问题:(1)只含有极性键的是___________;只含有非极性键的是___________________;含有极性键和非极性键的是________________________________;只含有离子键的离子化合物是__________;含有非极性键的离子化合物是____________; (2)写出⑤、⑧、⑨的电子式_______________、___________________、______________________; (3)熔融状态能导电的是________________________;全部由非金属元素组成的离子化合物是________________。
【解析】(1)①O2和⑩N2中只含非极性键,属于单质;②CO2和③NH3中只含极性键,属于共价化合物;⑧H2O2中含有H—O极性键和O—O非极性键,属于共价化合物;⑤Na2O2中含有离子键和非极性键,属于离子化合物;⑥NaOH和⑨NH4Cl中含有离子键和极性键,属于离子化合物;⑦CaBr2和④Na2O中只含离子键,属于离子化合物。根据上述分析,只含有极性键的是②③;只含有非极性键的是①⑩;含有极性键和非极性键的是⑧;只含有离子键的离子化合物是④⑦;含有非极性键的离子化合物是⑤。(2)⑤、⑧、⑨的电子式分别为
(3)根据题给物质分析,熔融状态能导电的应为离子化合物:Na2O、Na2O2、NaOH、CaBr2、NH4Cl。全部由非金属元素组成的离子化合物是NH4Cl。答案:(1)②③ ①⑩ ⑧ ④⑦ ⑤ (3)④⑤⑥⑦⑨ ⑨
2.砒霜的主要成分是As2O3,是最古老的毒物之一,无臭无味,外观为白色霜状粉末,故称砒霜,致死量为0.1 g,可用于制造杀虫剂和灭鼠剂等。某地一辆装载砒霜的货车因故滑入河道,部分砒霜散落河中。As2O3是两性偏酸性氧化物,其无色晶体在193 ℃时升华,微溶于水生成H3AsO3;其对应的盐均有毒,其中碱金属对应的盐溶于水,其他金属对应的盐几乎不溶于水。(1)As2O3、H3AsO3属于______________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。 (2)向该河水中加入生石灰可减轻砷对河水的污染,不能加入氢氧化钠。生石灰、氢氧化钠分别含有________、__________。(3)AsH3和生石灰的电子式分别为________________。
【解析】(1)As2O3、H3AsO3均属于共价化合物。(2)生石灰为CaO,属于离子化合物,只含有离子键;氢氧化钠为离子化合物,含有离子键和共价键。(3)AsH3和生石灰的电子式分别为 答案:(1)共价化合物 (2)离子键 离子键和共价键
【三言两语话重点】 (1)化学键:微粒间强烈的相互作用。(2)离子键、共价键:阴阳离子间为离子键、原子间为共价键。(3)离子化合物、共价化合物:有离子键的化合物为离子化合物、只有共价键的化合物为共价化合物。
1.(2020·郑州高一检测)下列分子的电子式书写正确的是( )
【解析】选C。A项忘了写不参与成键的电子对;B项漏写Cl周围的电子;D项二氧化碳的电子式应为
2.(2019·烟台高一检测)下列化合物中,既有离子键,又有共价键的是( )A.MgCl2B.Na2O2C.Cl2D.NH3·H2O【解析】选B。A项中两个Cl-与Mg2+之间以离子键结合;B项中,Na+与 之间以离子键结合, 中两氧原子之间以共价键结合;C项为单质;D项,NH3·H2O是共价化合物。
3.(2020·合肥高一检测)KOH在无机工业中可用作生产钾盐,如高锰酸钾、亚硝酸钾、磷酸氢二钾等的原料。下列有关KOH的说法错误的是( )A.是离子化合物B.含有共价键C.溶于水后离子键会断裂D.OH-的电子数、质子数均为10【解析】选D。KOH是强碱,属于离子化合物,故A正确;KOH中含有氢氧根离子,其中含有共价键,故B正确;KOH溶于水发生电离生成钾离子和氢氧根离子,离子键发生断裂,故C正确;OH-的电子数为10,质子数为9,故D错误。
4.(教材二次开发·教材习题改编)下列过程中化学键被破坏的是( )①碘升华 ②溴蒸气被木炭吸附 ③酒精溶于水 ④HCl气体溶于水 ⑤MgCl2溶解于水 ⑥NaCl熔化A.全部B.②③④⑤⑥C.④⑤⑥D.⑤⑥【解析】选C。①碘升华是状态的变化,不破坏化学键。②溴蒸气被木炭吸附是物理过程,不破坏化学键。③酒精溶于水不破坏化学键。④HCl气体溶于水在水分子的作用下,断裂共价键,形成H+和Cl-。⑤MgCl2溶解于水断裂的是离子键。⑥NaCl是离子化合物,熔化时断裂离子键。
5.(双选)下列叙述不正确的是( )A.ⅠA族与ⅦA族元素间可形成共价化合物或离子化合物B.熔融状态或水溶液可导电的化合物一定是离子化合物C.使阴、阳离子结合形成化合物的静电引力,叫做离子键D.含有离子键的化合物一定是离子化合物
【解析】选B、C。ⅠA族含H及碱金属元素,ⅦA族均为非金属元素,则H与ⅦA族元素间可形成共价化合物,碱金属元素与ⅦA族元素间可形成离子化合物,A项正确;HCl的水溶液可导电,HCl为共价化合物,B项错误;离子键是指阴离子、阳离子间通过静电作用形成的化学键,C项错误;离子化合物含有离子键,可能含有共价键,共价化合物只含有共价键,则离子键只能存在于离子化合物中,D项正确。
【素养新思维】6.据国外媒体报道,由于温室气体二氧化碳浓度上升、全球变暖,使南极冰盖越来越容易受地球自转轴倾角影响。CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应:
一、化学键1.化学键:_______________________。2.化学键与化学反应的关系化学变化的实质是___________________________。3.化学键与能量的关系化学键的断裂与形成伴随着能量的变化,旧化学键断裂需要_________,新化学键形成会_________。
相邻原子间的强相互作用
旧化学键断裂和新化学键形成
【自主探索】 1.(情境思考)同学们一定看过86版的《西游记》吧,那烟雾缭绕、美轮美奂、如入仙境的画面是不是让你记忆特别深刻呢?你知道这种画面是怎么制造出来的吗?原来,这都离不开一种叫干冰的物质。
干冰就是固体二氧化碳,很多舞台为增加效果都使用干冰制造烟雾。请问在干冰变为烟雾的过程中有无化学键的断裂?提示:没有。干冰变为烟雾的过程是物理变化,只是分子间距离变大,分子间不存在化学键。
2.(知识关联)初中我们学过燃烧、物质的三态变化等变化都伴随着能量变化。思考“有能量变化的过程一定是化学变化过程”“化学变化过程一定伴随着能量的变化”是否正确?提示:前一句不正确,如物质的三态变化伴随着能量的变化,但不是化学变化;后一句正确,化学变化有旧键的断裂和新键的形成,所以一定伴随着能量的变化。
3.(教材二次开发)教材中“化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成”,根据其推断说法“化学变化一定伴随着化学键的断裂”“有化学键断裂的变化一定是化学变化”是否正确?提示:前者正确,化学变化的本质中已经说明;后者错误,如氯化钠溶于水也伴随着化学键的断裂,但不是化学变化。4.是否任何物质中均含有化学键?提示:否。稀有气体是单原子分子,其中没有化学键。
二、离子键1.形成(以NaCl为例)
2.含义离子键是指_______________________________________。3.形成原子形成离子键的原子一般是_________________________________。4.表示NaCl:___________________________________________。
阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键
活泼的金属原子和活泼的非金属原子
【自主探索】 (情境思考)钠在氯气中燃烧时发出黄色火焰,生成白色固体氯化钠,氯化钠是我们厨房的调味品。氯化钠中含有什么微粒?微粒都含有哪些作用力?提示:含有钠离子、氯离子。二者间有质子间、电子间的相互排斥作用;还有质子对所有电子的吸引作用
三、共价键1.形成(以HCl为例)
2.含义共价键是指_________________________________。3.形成原子形成共价键的原子一般是___________。4.表示
原子之间通过共用电子形成的化学键
5.共价键类型(1)极性键:由不同非金属原子形成的共价键,如H—Cl键、N—H键;(2)非极性键:由相同非金属原子形成的共价键,如H—H键、Cl—Cl键。6.由共价键形成的分子的空间结构
【自主探索】 1.判断下列说法是否正确。(1)离子键是阴、阳离子间的相互吸引作用。( )提示:×。离子键是阴、阳离子间的静电作用,既包括静电吸引又包括静电排斥。(2)由电离方程式HCl====H++Cl-可知,HCl分子中存在离子键。( )提示:×。HCl分子中存在的是共价键,HCl溶于水后共价键被破坏,形成离子。
(3)NaOH中含有离子键和共价键。( )提示:√。NaOH中Na+和OH-之间存在的是离子键,OH-中氧和氢原子之间存在的是共价键。
2.(教材二次开发)教材中“一般情况下,非金属元素原子之间形成的化学键是共价键”,你能估测金属元素原子和非金属元素原子间形成的化学键是什么键吗?提示:一般情况下,金属元素原子和非金属元素原子形成的键为离子键,但AlCl3原子之间的键为共价键。
四、离子化合物与共价化合物根据物质的构成将化合物分为两类:
【自主探索】 1.(做一做)请分析所给化合物的构成情况和化合物类型。
2.(情境思考)纯碱和食醋是我们日常生活中常用的调味品,它们的主要成分分别为Na2CO3、CH3COOH,判断它们属于离子化合物还是共价化合物,并指出其中含有的化学键类型。 提示:Na2CO3属于离子化合物,其中含有离子键和共价键;CH3COOH属于共价化合物,其中只含有共价键。
知识点一 离子化合物与共价化合物的类别和性质 1.离子化合物(1)常见类型①强碱:如NaOH、KOH等。②绝大多数盐:如NaCl、K2SO4等。③活泼金属氧化物、氢化物和过氧化物:如K2O、Na2O、MgO、NaH、CaH2、Na2O2等。
(2)性质①离子化合物中离子键一般比较牢固,破坏它需要很高的能量,所以离子化合物的熔点一般较高,常温下为固体。②离子化合物在溶于水或受热熔化时,离子键被破坏,形成自由移动的阴、阳离子,能够导电。
2.共价化合物(1)常见类型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。(2)性质对于由分子组成的物质,由于分子间没有化学键,所以作用力比较小,熔沸点、硬度均比较小。
【易错提醒】化学键与物质类别的关系(1)四个“一定”①离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,如NaOH、Na2O2、(NH4)2SO4等。②含有离子键的物质一定是离子化合物。③离子化合物中一定含有阴离子和阳离子。④共价化合物中一定不含离子键,只含共价键。
(2)四个“不一定”①离子化合物中不一定含有金属元素,如NH4Cl、NH4NO3等。②含有金属元素的化合物不一定是离子化合物,如AlCl3。③含有共价键的化合物不一定是共价化合物,如NaOH、Na2O2等。④含有共价键的分子不一定是共价化合物,如H2、O2等单质。
【合作探究】 (1)(思维升华)已知HNO3、NaCl、乙醇、蔗糖均可溶于水,它们溶于水时是否都破坏了化学键?如果破坏了,破坏的是什么化学键?(宏观辨识与微观探析)提示:HNO3破坏的是共价键,NaCl破坏的是离子键,乙醇、蔗糖没有破坏化学键。
(2)(情境应用)以下是明代诗人于谦著名诗《石灰吟》中的诗句。你知道第二句描述的变化中都有哪些化学键断裂和形成吗?(宏观辨识与微观探析)提示:第二句是指石灰石加热分解生成氧化钙和二氧化碳的过程,所以既有离子键和共价键的断裂(碳酸钙),又有离子键(氧化钙)和共价键(二氧化碳)的生成。
(3)(教材二次开发)根据教材内容思考,如何检验某化合物属于离子化合物还是共价化合物?(证据推理与模型认知)提示:离子化合物在溶于水或者熔融时均可以电离出阴、阳离子,而共价化合物在熔融(液态)时仍然以分子形式存在,不存在阴、阳离子。
【典例示范】【典例】(2020·德州高一检测)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
【解题指南】解答本题需要注意以下两点。(1)两种非金属原子间的键一定为共价键。(2)由原子直接形成的化合物之间的键为共价键。
【解析】选B。P4和NO2分子中都含有共价键,但P4是磷的单质,A项错;CCl4、NH3分子中都含极性键,B项正确;CaO是离子化合物,SiO2是共价化合物,C项错;Na2O2中 是通过共价键形成的,所以Na2O2中既有离子键又有共价键,D项错。
【规律方法】离子键与共价键的比较
【素养训练】1.(双选)同族元素所形成的同一类型的化合物,其结构和性质往往相似。化合物PH4I是一种白色晶体,下列对它的描述中正确的是( )A.它是一种离子化合物B.在加热时此化合物可以分解为PH3和HIC.这种化合物不能跟碱反应D.该化合物可以由PH3和HI化合而成
【解析】选A、D。根据题意分析化合物PH4I的结构和性质应与NH4Cl相似。NH4Cl是离子化合物,则PH4I也为离子化合物,A项正确;由于HI不稳定,PH4I受热分解时,应生成PH3、H2和I2,B项错误;由NH4Cl的性质可知,PH4I与碱反应可生成PH3,C项错误;由NH3和HCl反应生成NH4Cl可知,PH3和HI化合可生成PH4I,D项正确。
2.我国是酒的故乡,也是酒文化的发源地,是世界上酿酒最早的国家之一。
已知酒的主要成分为乙醇,其分子式为C2H6O,分子结构如下所示:
请你判断乙醇属于离子化合物还是共价化合物,46 g乙醇中含有共价键的数目是多少?提示:乙醇属于共价化合物,其中1个乙醇分子中含有8个共价键,因此46 g乙醇中含有8NA个共价键。
【误区警示】 知识点二 电子式 1.含义:一种由元素符号和用于表示该元素原子最外层电子的“·”或“×”组成的式子。2.电子式的书写(1)原子的电子式:元素符号周围标明元素原子的最外层电子,每个方向不能超过2个电子。当最外层电子数小于或等于4时以单电子分布,多于4时多出部分以电子对分布。例如:
(2)简单阳离子的电子式:简单阳离子是由金属原子失去电子形成的,原子的最外层已无电子,故用阳离子的符号表示,如Na+、Mg2+、Al3+等。(3)简单阴离子的电子式:不但要画出最外层电子数,而且还应用“[ ]”括起来,并在右上角标出“n-”以表示其所带的电荷。例如:
(4)复杂阴、阳离子的电子式:复杂阴、阳离子要标明电子,用“[ ]”括上,并在“[ ]”右上角标明电性和电量,例如:
(5)离子化合物的电子式:(6)共价化合物的电子式:
3.用电子式表示下列物质的形成过程
【特别警示】书写电子式时常出现的错误(1)漏标阴离子的方括号,如将S2-的电子式错写为 (2)漏写孤电子对,如将NH3的电子式错写为 (3)漏标或错标离子的电荷,如将S2-的电子式错写为 (4)将多个相同的离子归在一起,如将K2S的电子式错写为 (5)写错原子的结合方式如 错,HClO中H应与O相连,应写成 才对。(6)分不清化学键类型,如把H2O2错写成
【合作探究】(1)(情境应用)过氧化钠具有强氧化性,可以用来漂白纺织类物品、麦秆、羽毛等。也可作为供氧剂,能和水反应生成氢氧化钠和氧气。试写出所涉及物质的电子式。(宏观辨识与微观探析)
提示:涉及的物质有过氧化钠、水、氢氧化钠和氧气,电子式分别为
(2)(思维升华)氯化钠和氯化氢的电子式 书写是否正确?(宏观辨识与微观探析)提示:NaCl属于离子化合物,HCl属于共价化合物,二者的表示形式颠倒了。
【典例示范】 【典例】(2020·聊城高一检测)下列表达方式正确的是( )
【解题指南】解答本题注意以下两点:(1)共价化合物的电子式不带电荷;(2)阴离子的电子式不是其离子符号。
【解析】选C。F-的电子式应分布在Mg2+两边,用电子式表示MgF2的形成过程为 ,故A错误;HCl为共价化合物,电子式为 ,故B错误;Na2O为离子化合物,电子式为 ,故C正确;没有表示出Cl-最外层电子,正确的电子式为 ,故D错误。
【母题追问】(1)B、C两物质反应时都有化学键的断裂和形成吗?提示:均有化学键的断裂和形成。(2)写出C项物质溶于水后生成物的电子式。提示:
【规律方法】电子结构的两种判断方法(1)经验规律法(化合物适用)凡符合最外层电子数+|化合价|=8的皆为8电子结构。(2)试写结构法判断某元素最外层是否达到8电子稳定结构,应从其结构式或电子式结合原子最外层电子数进行判断,如:①H2O,氧原子最外层有6个电子,H2O中每个氧原子又与两个氢原子形成两个共价键,所以H2O中的氧原子最外层有6+2=8个电子,但H2O中的氢原子最外层有2个电子;②N2,氮原子最外层有5个电子,N与N之间形成三个共价键,所以N2中的氮原子最外层达到8电子稳定结构。
【素养训练】1.按要求填空。有下列物质:①O2,②CO2,③NH3,④Na2O,⑤Na2O2,⑥NaOH,⑦CaBr2,⑧H2O2,⑨NH4Cl,⑩N2。回答下列问题:(1)只含有极性键的是___________;只含有非极性键的是___________________;含有极性键和非极性键的是________________________________;只含有离子键的离子化合物是__________;含有非极性键的离子化合物是____________; (2)写出⑤、⑧、⑨的电子式_______________、___________________、______________________; (3)熔融状态能导电的是________________________;全部由非金属元素组成的离子化合物是________________。
【解析】(1)①O2和⑩N2中只含非极性键,属于单质;②CO2和③NH3中只含极性键,属于共价化合物;⑧H2O2中含有H—O极性键和O—O非极性键,属于共价化合物;⑤Na2O2中含有离子键和非极性键,属于离子化合物;⑥NaOH和⑨NH4Cl中含有离子键和极性键,属于离子化合物;⑦CaBr2和④Na2O中只含离子键,属于离子化合物。根据上述分析,只含有极性键的是②③;只含有非极性键的是①⑩;含有极性键和非极性键的是⑧;只含有离子键的离子化合物是④⑦;含有非极性键的离子化合物是⑤。(2)⑤、⑧、⑨的电子式分别为
(3)根据题给物质分析,熔融状态能导电的应为离子化合物:Na2O、Na2O2、NaOH、CaBr2、NH4Cl。全部由非金属元素组成的离子化合物是NH4Cl。答案:(1)②③ ①⑩ ⑧ ④⑦ ⑤ (3)④⑤⑥⑦⑨ ⑨
2.砒霜的主要成分是As2O3,是最古老的毒物之一,无臭无味,外观为白色霜状粉末,故称砒霜,致死量为0.1 g,可用于制造杀虫剂和灭鼠剂等。某地一辆装载砒霜的货车因故滑入河道,部分砒霜散落河中。As2O3是两性偏酸性氧化物,其无色晶体在193 ℃时升华,微溶于水生成H3AsO3;其对应的盐均有毒,其中碱金属对应的盐溶于水,其他金属对应的盐几乎不溶于水。(1)As2O3、H3AsO3属于______________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。 (2)向该河水中加入生石灰可减轻砷对河水的污染,不能加入氢氧化钠。生石灰、氢氧化钠分别含有________、__________。(3)AsH3和生石灰的电子式分别为________________。
【解析】(1)As2O3、H3AsO3均属于共价化合物。(2)生石灰为CaO,属于离子化合物,只含有离子键;氢氧化钠为离子化合物,含有离子键和共价键。(3)AsH3和生石灰的电子式分别为 答案:(1)共价化合物 (2)离子键 离子键和共价键
【三言两语话重点】 (1)化学键:微粒间强烈的相互作用。(2)离子键、共价键:阴阳离子间为离子键、原子间为共价键。(3)离子化合物、共价化合物:有离子键的化合物为离子化合物、只有共价键的化合物为共价化合物。
1.(2020·郑州高一检测)下列分子的电子式书写正确的是( )
【解析】选C。A项忘了写不参与成键的电子对;B项漏写Cl周围的电子;D项二氧化碳的电子式应为
2.(2019·烟台高一检测)下列化合物中,既有离子键,又有共价键的是( )A.MgCl2B.Na2O2C.Cl2D.NH3·H2O【解析】选B。A项中两个Cl-与Mg2+之间以离子键结合;B项中,Na+与 之间以离子键结合, 中两氧原子之间以共价键结合;C项为单质;D项,NH3·H2O是共价化合物。
3.(2020·合肥高一检测)KOH在无机工业中可用作生产钾盐,如高锰酸钾、亚硝酸钾、磷酸氢二钾等的原料。下列有关KOH的说法错误的是( )A.是离子化合物B.含有共价键C.溶于水后离子键会断裂D.OH-的电子数、质子数均为10【解析】选D。KOH是强碱,属于离子化合物,故A正确;KOH中含有氢氧根离子,其中含有共价键,故B正确;KOH溶于水发生电离生成钾离子和氢氧根离子,离子键发生断裂,故C正确;OH-的电子数为10,质子数为9,故D错误。
4.(教材二次开发·教材习题改编)下列过程中化学键被破坏的是( )①碘升华 ②溴蒸气被木炭吸附 ③酒精溶于水 ④HCl气体溶于水 ⑤MgCl2溶解于水 ⑥NaCl熔化A.全部B.②③④⑤⑥C.④⑤⑥D.⑤⑥【解析】选C。①碘升华是状态的变化,不破坏化学键。②溴蒸气被木炭吸附是物理过程,不破坏化学键。③酒精溶于水不破坏化学键。④HCl气体溶于水在水分子的作用下,断裂共价键,形成H+和Cl-。⑤MgCl2溶解于水断裂的是离子键。⑥NaCl是离子化合物,熔化时断裂离子键。
5.(双选)下列叙述不正确的是( )A.ⅠA族与ⅦA族元素间可形成共价化合物或离子化合物B.熔融状态或水溶液可导电的化合物一定是离子化合物C.使阴、阳离子结合形成化合物的静电引力,叫做离子键D.含有离子键的化合物一定是离子化合物
【解析】选B、C。ⅠA族含H及碱金属元素,ⅦA族均为非金属元素,则H与ⅦA族元素间可形成共价化合物,碱金属元素与ⅦA族元素间可形成离子化合物,A项正确;HCl的水溶液可导电,HCl为共价化合物,B项错误;离子键是指阴离子、阳离子间通过静电作用形成的化学键,C项错误;离子化合物含有离子键,可能含有共价键,共价化合物只含有共价键,则离子键只能存在于离子化合物中,D项正确。
【素养新思维】6.据国外媒体报道,由于温室气体二氧化碳浓度上升、全球变暖,使南极冰盖越来越容易受地球自转轴倾角影响。CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应:
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