2022高三总复习化学教案-知识讲解_化学键（提高）.doc

高考总复习 化学键（提高）编稿：房鑫 审稿：曹玉婷【考纲要求】1了解化学键、离子键、共价键的定义。2了解离子键、共价键的形成；理解化学反应的本质。3了解分子间作用力与氢键。4学会用电子式表示常见的物质及形成过程。【考点梳理】考点一：化学键1定义：使离子或原子相结合的强烈的相互作用力称为化学键。化学键包括离子键、共价键等。2离子键与共价键的比较键型离子键共价键概念带相反电荷离子之间的相互作用原子之间通过共用电子对所形成的相互作用成键方式通过得失电子达到稳定结构通过形成共用电子对达到稳定结构成键粒子阴、阳离子原子成键性质静电作用静电作用形成条件大多数活泼金属与活泼非金属化合时形成离子键同种或不同种非金属元素化合时形成共价键(稀有气体元素除外)表示方法电子式如离子键的形成过程：电子式，如结构式，如HCl共价键的形成过程：存在离子化合物绝大多数非金属单质、共价化合物、某些离子化合物考点二：极性共价键与非极性共价键的比较共价键极性共价键非极性共价键定义不同元素的原子形成的共价键，共用电子对偏向吸引电子能力强的原子一方。同种元素的原子形成共价键，共用电子对不发生偏移。原子吸引电子能力不相同相同成键条件不同种非金属元素的原子同种非金属元素的原子存在共价化合物，某些离子化合物中非金属单质，某些化合物中实例HClHH 、ClCl 要点诠释：共价键一般是在非金属元素的原子之间，但某些金属元素和非金属元素间也可能存在共价键，如AlCl3等。考点三：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以离子键形成的化合物以共用电子对形成的化合物粒子间的作用阴离子与阳离子间存在离子键原子之间存在共价键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一定破坏离子键，可能破坏共价键(如NaHCO3)一般不破坏共价键实例强碱、大多数盐、活泼金属的氧化物中酸、非金属的氢化物、非金属的氧化物中要点诠释：离子化合物和共价化合物的判断方法【高清课堂：化学键】（1）根据化学键的类型判断凡含有离子键的化合物，一定是离子化合物；只含有共价键的化合物，是共价化合物。（2）根据化合物的类型来判断离子化合物：活泼金属氧化物、强碱、大多数盐（铵盐）；共价化合物：气态氢化物、含氧酸、非金属氧化物、大多数有机物。（3）根据化合物的性质来判断根据化合物在熔融状态是否导电，可判断它是离子化合物还是共价化合物。若导电，则是离子化合物；若不导电，则是共价化合物。考点四：化学键、分子间作用力、氢键的比较化学键分子间作用力氢键概念相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用物质分子间存在微弱的相互作用某些具有强极性键的氢化物分子间的相互作用(静电作用)作用力范围分子内或晶体内分子间分子间(HF、H2O、NH3)作用力强弱较强很弱较化学键弱得多，较分子间作用力稍强性质影响主要影响物质的化学性质主要影响物质的物理性质，如熔、沸点主要影响物质的熔点、沸点、密度对物质性质的影响离子键：离子键越强，离子化合物的熔、沸点越高；共价键：共价键越强，单质或化合物的稳定性越大影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质；组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增大，物质的熔、沸点逐渐升高，如F2<Cl2<Br2<I2分子间氢键的存在使物质的熔、沸点升高，在水溶液中溶解度增大，如熔、沸点：H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH3考点五：物质中化学键的存在与破坏1物质中化学键的存在规律(1)离子化合物中一定有离子键，可能还有共价键，简单离子组成的离子化合物中只有离子键，如：NaCl、Na2O等。复杂离子(原子团)组成的离子化合物中既有离子键又有共价键，如NH4Cl、NaOH等。(2)既有离子键又有非极性键的物质，如Na2O2、CaC2等。(3)共价化合物中只有共价键，一定没有离子键，如HCl、SiO2、C2H2等。(4)同种非金属元素构成的单质中一般只含有非极性共价键，如I2、N2、P4等。(5)由不同种非金属元素构成的化合物中含有极性键(如H2S、PCl3)，或既有极性键又有非极性键(如H2O2、C2H2、C2H5OH)，也可能既有离子键又有共价键(如铵盐)。(6)稀有气体由单原子组成，无化学键，因此不是所有物质中都存在化学键。（7）离子化合物一般由活泼金属与活泼非金属元素组成，但有的离子化合物仅由非金属元素形成，如NH4Cl、NH4NO3等。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)对于离子化合物，溶于水后电离成自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。其熔化后也成为自由移动的阴、阳离子，熔化过程中离子键被破坏。(3)对于共价化合物，有些共价化合物溶于水后，在水分子的作用下电离，共价键被破坏，如HCl、HNO3等。有些共价化合物溶于水后，与水发生化学反应，共价键被破坏，如SO3、SO2等。(4)对于某些很活泼的非金属单质，溶于水后，能与水作用，其分子内化学键被破坏，如：F2、Cl2、Br2等。3化学键对物质性质的影响（1）对物理性质的影响金刚石、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。NaCl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N2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2很稳定，H2S、HI等分子中的共价键较弱，故它们受热时易分解。考点六：用电子式表示离子化合物和共价分子电子式是表示物质结构的一种式子。其写法是在元素符号的周围用“·”或“×”等表示原子或离子的最外层电子，并用n或n(n为正整数)表示离子所带电荷。1原子的电子式在元素符号的周围用“·”或“×”等表示原子的最外层电子。如：2离子的电子式简单阳离子：主族元素形成的简单离子中，阳离子的电子式就是离子符号本身。如Na+、Mg2+。H N HHH复杂阳离子、阴离子：不仅要画出各原子最外层电子，而且还应用“ ”括起来，并在右上角标出所带电O HClHH O H荷。例如，铵根离子 、水合氢离子 、氯离子 、氢氧根离子原子团的电子式：把构成原子团的各个原子的最外层电子均表示出来。C HHHO H例如，羟基 ；甲基 。3离子化合物的电子式离子化合物的电子式由构成离子化合物的阴、阳离子的电子式构成。如NaCl的电子式。离子化合物中阴、阳离子个数比不是11时，要注意同性离子不直接相邻的事实。如MgBr2的电子式：4用电子式表示共价分子(共价型单质和化合物)表示出原子之间形成共用电子对的情况，没有形成共用电子对的最外层电子也要标出。如：Cl2和NH3的电子式为： 、 5用电子式表示含有共价键的原子团离子要表示出离子内的原子之间的共用电子对，因是离子，所以还要括上方括号，标上电荷。如下表所示：离子OHNH4+O22NH2电子式6.用电子式表示物质的形成过程离子化合物： 共价分子： 考点七：结构式用一条短线“”表示一对共用电子对的式子。常见物质的结构式如下表：化学式结构式化学式结构式N2NNCH4HCHHHNH3HNHHCO2OCOHClHClHClOHOCl【典型例题】类型一：化学键及其分类例1.下列关于化学键的叙述中，正确的是（ ）A非金属元素间也有可能形成离子键B某化合物的水溶液能导电，则该化合物中一定存在离子键C构成单质分子的微粒一定含有共价键D在氧化钠中，只存在氧离子和钠离子的静电吸引作用【思路点拨】离子键存在于离子化合物中，离子化合物的阳离子可以是金属离子或铵根离子。共价化合物中没有离子，但有的在水溶液中能够电离出离子，故能导电。【答案】A【解析】见下表选项内容指向·联系分析结论A非金属元素间也可能形成离子键，如NH4Cl中Cl与NH4+之间正确B某些共价化合物溶于水后，其水溶液也能导电，如HCl等错误C单质分子不一定有化学键，如稀有气体错误DNa2O中存在离子键，既有静电吸引，又有静电排斥错误【总结升华】离子键和共价键既有区别也有联系：（1）如果共用电子对处于成键的两原子中间，是非极性键；（2）如果共用电子对稍偏向某个原子，则形成弱极性键；如果共用电子对偏向某个原子的程度很大，则成为强极性键；（3）如果共用电子对偏离的程度进一步加大，甚至完全偏向一方，便形成离子键。举一反三：【变式1】下列物质中即含有离子键，又含有共价键的是（ ）A.Na2O2 B.H2O2 C.MgCl2 D.HCl 【答案】A【变式2】短周期元素X、Y、Z所在的周期数依次增大，它们的原子序数之和为20，且Y2与Z+的核外电子层结构相同。下列化合物中同时存在极性和非极性共价健的是（ ）AZ2Y BX2Y2 CZ2Y2 DZYX【答案】B 【解析】由Y2与Z+核外电子层的结构相同，可知Y在Z的上一周期，所以Y为氧元素、Z为钠元素，所以X为氢元素；A选项Na2O只有离子键；B选项H2O2有非极性共价键，也有极性共价键；C选项Na2O2有离子键、非极性共价键，没有极性共价键；D选项NaOH有离子键、极性共价键。【变式3】下列叙述正确的是（ ）两种原子构成的共价化合物分子中的化学键都是极性键两种不同非金属元素原子间形成的化学键都是极性键含有非极性的化合物一定是共价化合物难失去电子的原子，易形成阴离子单质分子中不存在化学键，化合物的分子中才存在化学键离子化合物中一定含有离子键A只有 B只有 C只有 D只有【答案】A 【解析】H2O2、N2H4、C2H6等都含有非极性共价键，错误；过氧化钠中含有非极性键，它是离子化合物，错；稀有气体原子既难失去电子，又难得到电子，错误；除稀有气体外，氮气、氧气、氯气、S8等单质都含非极性共价键，错误。类型二：化学键的形成与破坏例2.下列反应过程中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是（ ）ANH4ClNH3+HCl BNH3+CO2+H2O=NH4HCO3C2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O D2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2【思路点拨】离子化合物熔化时破坏离子键，而大部分共价化合物熔化时仅需破坏分子间的作用力；再如NaOH与酸反应时只有离子键被破坏而共价键不被破坏。【答案】D【解析】A项，NH4Cl中无非极性共价键，NH3和HCl中只有极性共价键，故A项错；B项，反应物中不存在离子键和非极性共价键，产物中不存在非极性共价键，故B项错；C项，产物中不存在非极性共价键，故C项错；D项，反应物Na2O2中既有离子键又有非极性共价键，CO2中存在极性共价键，产物Na2CO3中既存在离子键又存在极性共价键，O2中存在非极性共价键，故D项正确。【总结升华】明确物质中所含化学键的种类，就能明确物质在发生物理变化或化学变化时，化学键的断裂与形成。举一反三：【变式1】下列变化中NaCl溶于水HCl溶于水O2溶于水Na2O2溶于水I2升华固体NaOH熔化。未发生化学键破坏的是_，仅发生离子键破坏的是_，仅发生共价键破坏的是_，既发生离子键破坏，又发生共价键破坏的是_。(填序号)【答案】【变式2】（1）在CaCl2、NaOH、CH4、H2、H2O、H2O2、Na2O2、(NH4)2SO4中：只含离子键的是_。只含极性键的是_。只含非极性键的是_。既含有离子键又含有极性键的是_。（2）将NaHSO4溶于水，破坏了NaHSO4中的_，写出其电离方程式_。（3）将NaHSO4加热熔化，破坏了NaHSO4中的_，写出其电离方程式_。【答案】（1）CaCl2 CH4、H2O H2 NaOH、(NH4)2SO4（2）离子键和共价键，NaHSO4= Na+H+SO42（3）离子键，NaHSO4= Na+HSO4【高清课堂：化学键 例3】【变式3】下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是 A可溶于水 B具有较高的熔点 C水溶液可以导电 D熔融状态能导电【答案】D【高清课堂：化学键 例4】【变式4】下列每组物质发生状态变化所克服的微粒间的作用属同种类型的是 A食盐和蔗糖熔化 B石英和硫熔化 C碘和干冰升华 D二氧化碳和氧化钠熔化【答案】C类型三：离子化合物与共价化合物例3.关于化学键的下列叙述中，正确的是（ ）A.离子化合物可能含共价键，共价化合物中不含离子键B.共价化合物可能含离子键，离子化合物中只含离子键C.构成单质分子的微粒一定含有共价键D.在过氧化钠中，既存在离子键，又存在非极性键 【思路点拨】从常见物质（如NaOH、Na2O2、CO2、NH4Cl）所含化学键的种类入手分析。【答案】AD 【解析】离子化合物是由阴、阳离子通过离子键结合而成的。因此，离子化合物中一定含有离子键。除离子键外，离子化合物还可能含共价键，如NaOH是由Na+和OH结合而成的离子化合物，而OH中含OH共价键，在共价化合物中，各原子均靠共用电子对相结合，不存在离子和离子键，故A正确，B错误；稀有气体分子不存在化学键，C错误；在Na2O2中，不仅有Na+与O22间的离子键，还有O22中氧原子间的非极性共价键，D正确。 【总结升华】离子化合物中可能含有共价键，但共价化合物中一定不含离子键。 【高清课堂：化学键 例2】举一反三：【变式1】下列含有非极性键的共价化合物是 AHCl BNa2O2 CC2H2 DCH4 EH2C2O4 FH2O2 G HNaOH【答案】C、E、F、G【变式2】Q、W、X、Y、Z为5种短周期元素，且原子序数依次增大。W、X与Y同周期，Y与Z同主族。Q与W可以按照原子个数比41形成化合物甲，且甲分子中含有10个电子。Q与X形成化合物乙，乙可与Z的最高价氧化物的水化物按照物质的量之比21反应形成盐丙。（1）甲的电子式是_。（2）Q和Y形成的既含极性键又含非极性键的共价化合物的化学式是_。（3）向少量丙溶液中加入浓Ba(OH)2溶液至过量并加热，反应的离子方程式是_。【答案】H C HHH （1） （2）H2O2 （3）2NH4+SO42+Ba2+2OHBaSO4+2NH3+2H2O【解析】Q为H元素，W为C元素，X为N元素， Y为O元素， Z为S元素。类型四： 电子式的书写例4.下列粒子的电子式书写正确的是（ ） 【思路点拨】书写电子式应首先判断是离子化合物还是共价化合物。 【答案】B 【解析】A项漏写了未参与成键但属于最外层电子的电子对，故A项错误；D项中Na+不应合并写。 【总结升华】在共价化合物中，共用电子对为成键原子所共有，不属于任何一方，所以不能用方括号括起来。掌握并灵活运用电子式的书写规则，才能顺利解答此类题目。举一反三：【变式1】下列各分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是 ABF3 BH2S CSiCl4 DPCl5 EBeCl2 FPCl3 GCS2 HN2 I光气（COCl2） JSF6 KXeF2 LNCl3 MNe NHCHO 【答案】CFGHILM【变式2】下列有关表述错误的是（ ）I BrAIBr的电子式BHClO的结构式为HOCl·Mg·+·O·Mg2+O2CHIO各原子都满足8电子结构DMgO的形成过程可以表示为【答案】CH O Cl【解析】I、Br最外层均有7个电子，通过共同一对电子即可达到8电子稳定结构，A正确；B中H、Cl、O三原子之间通过共用电子对形成次氯酸，其电子式为 ，结构式为HOCl，B正确；HIO的结构与HClO类似，其中I、O两原子的最外层达到8电子稳定结构，H原子最外层只有2个电子，C不正确；D中MgO是离子化合物，正确。【总结升华】分子中原子是否满足最外层8电子稳定结构的判断方法：（1）分子中的氢原子显然不满足最外层8电子稳定结构。（2）一般来说，若某元素的化合价的绝对值与其原子最外层电子数之和等于8，则该原子满足最外层8电子稳定结构，否则便不满足。如CO2分子中，C、O的化合价绝对值分别为4、2，与其最外层电子数之和均为8，故CO2分子中C、O原子最外层均为8个电子。又如NO2分子中的N原子、BF3中的B原子等均不满足8电子稳定结构。【变式3】短周期的四种元素X、Y、Z、W其原子序数依次增大，Z原子最外层电子数是X、Y、W三种原子的最外层电子数之和，Z与X、Y、W三种元素分别形成原子个数比为11的化合物分别是A、B、C，其中化合物C在空气中容易变白色，请回答：（1）写出Z的电子式_。（2）写出化合物YZ2的电子式：_，写出化合物C的电子式：_。（3）X和Y按41形成化合物，用电子式表示其形成过程_。（4）写出化合物C在空气中变白色的化学方程式：_。【答案】4H·+·C·H C HHHNa+O O2Na+O C O（1） （2） （3） （4）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2类型五： 分子间作用力、氢键例5.下列关于氢键的说法不正确的是()AHF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CNH3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【思路点拨】氢键是某些氢化物分子间存在的比分子间作用力稍强的作用力。【答案】C【解析】氢键的存在使氢化物(NH3、H2O、HF)的熔、沸点相对较高，因此HF的沸点高是由氢键所致，A项正确；水在结冰时体积膨胀是由于水分子大范围的以氢键互相联结，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，B项正确；NH3的稳定性取决于NH键，而不是氢键，C项不正确；氨分子和水分子之间主要是以氢键结合的，故D项正确。【总结升华】氢键是一种较强的分子间作用力，它主要影响物质的物理性质，而物质的稳定性属于化学性质。举一反三：【变式1】下列说法不正确的是()A氢键不属于化学键，而是一种特殊的分子间作用力。B沸点大小： HClHBrHIHFC乙醇分子与水分子间存在氢键DN2在常温下化学性质稳定，是因为其分子间能形成氢键【答案】D