(好資料)考點(diǎn)15化學(xué)鍵__非極性分子和極性分子(上)--【精品資料】高考化學(xué)知識點(diǎn)全程講解

考點(diǎn)15化學(xué)鍵 非極性分子和極性分子（上）1 復(fù)習(xí)重點(diǎn)1化學(xué)鍵、離子鍵、共價(jià)鍵的概念和形成過程及特征；2非極性共價(jià)鍵、極性共價(jià)鍵，非極性分子、極性分子的定義及相互關(guān)系。2 難點(diǎn)聚焦一 化學(xué)鍵：1概念：化學(xué)鍵：相鄰的原子之間強(qiáng)烈的相互作用 離子鍵：存在于離子化合物中2分類： 共價(jià)鍵：存在于共價(jià)化合物中 金屬鍵：存在于金屬中二 離子鍵：1 離子化合物：由陰、陽離子相互作用構(gòu)成的化合物。如NaCl/Na2O/Na2O2/NaOH/Na2SO4等。2 離子鍵：使陰、陽離子結(jié)合成化合物的靜電作用。說明：（1）靜電作用既包含同種離子間的相互排斥也包含異種離子間的相互吸引。是陰、陽離子間的靜電吸引力與電子之間、原子核之間斥力處于平衡時(shí)的總效應(yīng)。（2）成鍵的粒子：陰、陽離子（3）成鍵的性質(zhì)：靜電作用（4）成鍵條件：活潑金屬（IA、IIA族）與活潑非金屬（VIA、VIIA族）之間相互化合 離子鍵（有電子轉(zhuǎn)移） 陰、陽離子間的相互結(jié)合： （無電子轉(zhuǎn)移）（5）成鍵原因：原子相互作用，得失電子形成穩(wěn)定的陰、陽離子；離子間吸引與排斥處于平衡狀態(tài)；體系的總能量降低。（6）存在：離子化合物中一定存在離子鍵，常見的離子化合物有強(qiáng)堿、絕大多數(shù)鹽（PbCl2/Pb(CH3COO)2等例外），強(qiáng)的金屬的氧化物，如：Na2O/Na2O2/K2O/CaO/MgO等。三電子式：1.概念：由于在化學(xué)反應(yīng)中，一般是原子的最外層電子發(fā)生變化，所以，為了簡便起見，我們可以在元素符號周圍用小黑點(diǎn)（或）來表示原子的最外層電子。這種式子叫做電子式例如：2.離子化合物的電子式表示方法：在離子化合物的形成過程中，活潑的金屬離子失去電子變成金屬陽離子，活潑的非金屬離子得到電子變成非金屬陰離子，然后陰陽離子通過靜電作用結(jié)合成離子鍵，形成離子化合物。所以，在離子化合物的電子式中由陽離子和帶中括號的陰離子組成且簡單的陽離子不帶最外層電子，而陰離子要標(biāo)明最外層電子多少。如： 3離子化合物的形成過程：注：不是所有的離子化合物在形成過程中都有電子的得失，如NH4+與Cl結(jié)合成NH4Cl的過程。對于離子化合物化學(xué)式不等于分子式，在離子化合物中不存在分子，如NaCl的晶體結(jié)構(gòu)為：在這個(gè)結(jié)構(gòu)中Na+和Cl-的個(gè)數(shù)比為1:1，所以氯化鈉的化學(xué)式為NaCl。四共價(jià)鍵：1概念：原子之間通過共用電子所形成的相互作用。2成鍵粒子：原子3成鍵性質(zhì)：共用電子對兩原子的電性作用4成鍵條件：同種非金屬原子或不同種非金屬原子之間，且成鍵的原子最外層電子未達(dá)到飽和狀態(tài)5成鍵原因：通過共用電子對，各原子最外層電子數(shù)目一般能達(dá)飽和，由不穩(wěn)定變穩(wěn)定；兩原子核都吸引共用電子對，使之處于平衡狀態(tài)；原子通過共用電子對形成共價(jià)鍵后，體系總能量降低。6存在范圍：非金屬單質(zhì)的分子中（除稀有氣體外）：如O2/F2/H2/C60非金屬形成的化合物中，如SO2/CO2/CH4/H2O2/CS2部分離子化合物中，如Na2SO4中的SO42-中存在共價(jià)鍵，NaOH的OH-中存在共價(jià)鍵，NH4Cl中的NH4+存在共價(jià)鍵五共價(jià)化合物的電子式表示方法：在共價(jià)化合物中，原子之間是通過共用電子對形成的共價(jià)鍵的作用結(jié)合在一起的，所以本身沒有陰陽離子，因此不會出現(xiàn)陰陽離子和中括號如： 共價(jià)化合物的形成過程：六、極性鍵和非極性鍵：共價(jià)鍵根據(jù)成鍵的性質(zhì)分為非極性共價(jià)鍵和極性共價(jià)鍵。1極性鍵：不同種原子，對成鍵電子的吸引能力不同，共用電子對必然偏向吸引電子能力強(qiáng)（即電負(fù)性大）的原子一方，使該原子帶部分負(fù)電荷（-），而另一原子帶部分正電荷（+）。這樣，兩個(gè)原子在成鍵后電荷分布不均勻，形成有極性的共價(jià)鍵。（1）不同種元素的原子形成的共價(jià)鍵叫極性共價(jià)鍵，簡稱極性鍵。（2）形成條件：不同非金屬元素原子間配對（也有部分金屬和非金屬之間形成極性鍵）。（3）存在范圍：氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物、酸根、氫氧要、有機(jī)化合物。2非極性共價(jià)鍵：（1）定義：（同種元素的原子）兩種原子吸引電子能力相同，共用電子對不偏向任何一方，成鍵的原子不顯電性，這樣的共價(jià)鍵叫非極性鍵。簡稱非極性鍵。（2）形成條件：相同的非金屬元素原子間電子配對（3）存在范圍：非金屬單質(zhì)（稀有氣體除外）及某些化合物中，如H2、N2、O2、H2O2中的O-O鍵、Na2O2中的O-O鍵。3物質(zhì)中化學(xué)鍵的存在規(guī)律：（1）離子化合物中一定有離子鍵，可能還有共價(jià)鍵。簡單離子組成的離子化合物中只有離子鍵，如MgO、NaCl等，復(fù)雜離子（原子團(tuán)）組成的離子化合物中既有離子鍵又有共價(jià)鍵，既有極性共價(jià)鍵，又有非極性共價(jià)鍵。如：只含有離子鍵：MgO、NaCl、MgCl2含有極性共價(jià)鍵和離子鍵：NaOH、NH4Cl、Na2SO4含有非極性共價(jià)鍵和離子鍵：Na2O2、CaC2、Al2C3等（2）共價(jià)化合物中只有共價(jià)鍵，一定沒有離子鍵。（3）在非金屬單質(zhì)中只有共價(jià)鍵：（4）構(gòu)成稀有氣體的單質(zhì)分子，由于原子已達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，在這些原子分子中不存在化學(xué)鍵。（5）非金屬元素的原子之間也可以形成離子鍵，如NH4Cl4化學(xué)鍵強(qiáng)弱的比較：（1）離子鍵：離子鍵強(qiáng)弱的影響因素有離子半徑的大小的離子所帶電荷的多少，既離子半徑越小，所帶電荷越多，離子鍵就越強(qiáng)。離子鍵的強(qiáng)弱影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)、溶解性，其中離子鍵越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高。如：離子化合物AlCl3與NaCl比較，r(Al3+)r（Na+），而陰離子都是Cl-，所以AlCl3中離子鍵比NaCl中離子鍵強(qiáng)。（2）共價(jià)鍵：影響共價(jià)鍵強(qiáng)弱的因素有成鍵原子半徑和成鍵原子共用電子對數(shù)，成鍵原子半徑越小，共用電子對數(shù)目越多，共價(jià)鍵越穩(wěn)定、越牢固。例如：r（H）r(Cl)，所以H2比Cl2穩(wěn)定，N2中含有NN共價(jià)三鍵，則N2更穩(wěn)定。3 例題精講題型一化學(xué)鍵類型、分子極性和晶體類型的判斷 例1 下列各組物質(zhì)的晶體中,化學(xué)鍵類型相同、晶體類型也相同的是 (A)SO2和SiO2(B)CO2和H2 (C)NaCl和HCl(D)CCl4和KCl點(diǎn)撥首先根據(jù)化學(xué)鍵、晶體結(jié)構(gòu)等判斷出各自晶體類型。A都是極性共價(jià)鍵，但晶體類型不同，選項(xiàng)B均是含極性鍵的分子晶體，符合題意。C NaCl為離子晶體，HCl為分子晶體D中CCl4極性共價(jià)鍵，KCl離子鍵，晶體類型也不同。規(guī)律總結(jié) 1、含離子鍵的化合物可形成離子晶體 2、含共價(jià)鍵的單質(zhì)、化合物多數(shù)形成分子晶體，少數(shù)形成原子晶體如金剛石、晶體硅、二氧化硅等。 3、金屬一般可形成金屬晶體例2、.關(guān)于化學(xué)鍵的下列敘述中,正確的是( ).(A)離子化合物可能含共價(jià)鍵(B)共價(jià)化合物可能含離子鍵(C)離子化合物中只含離子鍵(D)共價(jià)化合物中不含離子鍵點(diǎn)撥化合物只要含離子鍵就為離子化合物。共價(jià)化合物中一定不含離子鍵，而離子化合物中還可能含共價(jià)鍵。答案 A、D鞏固下列敘述正確的是 A. P4和NO2都是共價(jià)化合物 B. CCl4和NH3都是以極性鍵結(jié)合的極性分子 C. 在CaO和SiO2晶體中，都不存在單個(gè)小分子D. 甲烷的結(jié)構(gòu)式： ，是對稱的平面結(jié)構(gòu)，所以是非極性分子答案：C題型二：各類晶體物理性質(zhì)（如溶沸點(diǎn)、硬度）比較例3下列各組物質(zhì)中，按熔點(diǎn)由低到高排列正確的是（ ）A O2 、I2 Hg B、CO2 KCl SiO2 C、Na K Rb D、SiC NaCl SO2點(diǎn)撥物質(zhì)的熔點(diǎn)一般與其晶體類型有關(guān)，原子晶體最高，離子晶體（金屬晶體）次之，分子晶體最低，應(yīng)注意汞常溫液態(tài)選B 例4碳化硅(SiC)的一種晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三種晶體金剛石、晶體硅、碳化硅中，它們的熔點(diǎn)從高到低的順序是 A. B. C. D. 解析由于題給的三種物質(zhì)都屬于原子晶體，而且結(jié)構(gòu)相似都是正四面體形的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以晶體的熔點(diǎn)有微粒間的共價(jià)鍵強(qiáng)弱決定，這里共價(jià)鍵強(qiáng)弱主要由鍵長決定，可近似地看作是成鍵原子的半徑之和，由于硅的原子半徑大于碳原子，所以鍵的強(qiáng)弱順序?yàn)镃CCSiSiSi，熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)榻饎偸蓟杈w硅。本題正確答案為A。題型三成鍵原子最外層8電子結(jié)構(gòu)判斷，離子化合物、共價(jià)化合物電子式書寫判斷例5 下列分子中所有原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)的是 A、光氣（COCl2）B、六氟化硫 C、二氟化氙D、三氟化硼解析光氣從結(jié)構(gòu)式可看出各原子最外層都是8電子結(jié)構(gòu)，硫最外層6個(gè)電子，氙最外層已有8個(gè)電子分別形成二氟化物、六氟化物最外層電子數(shù)必超過8，硼最外層3個(gè)電子，分別與氟形成3個(gè)共價(jià)單鍵后，最外層只有6個(gè)電子。題型四根據(jù)粒子、晶體的空間結(jié)構(gòu)推斷化學(xué)式，將掌握晶體結(jié)構(gòu)知識在新情境下進(jìn)行應(yīng)用。例6第28屆國際地質(zhì)大會提供的資料顯示，海底有大量的天然氣水合物，可滿足人類 1000年的能源需要。天然氣水合物是一種晶體，晶體中平均每46個(gè)水分子構(gòu)建成8個(gè)籠，每個(gè)籠可容納五個(gè)CH4分子或1個(gè)游離H2O分子。根據(jù)上述信息，完成第1、2題：（1）下列關(guān)于天然氣水合物中兩種分子極性的描述正確的是A 兩種都是極性分子 B 兩種都是非極性分子C CH4是極性分子，H2O是非極性分子 D H2O是極性分子，CH4是非極性分子（2）若晶體中每8個(gè)籠只有6個(gè)容納了CH4分子，另外2個(gè)籠被游離H2O分子填充，則天然氣水合物的平均組成可表示為ACH414H2O B CH48H2O C CH4(23/3)H2O D CH46H2O點(diǎn)撥晶體中8個(gè)籠只有6個(gè)容納CH4分子，另外2個(gè)籠被水分子填充，推出8個(gè)籠共有6個(gè)甲烷分子，46+2=48個(gè)水分子。答案（1）D（2）B 例7中學(xué)化學(xué)教材中圖示了NaCl晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸得到完美晶體。NiO(氧化鎳)晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl相同，Ni2+與最鄰近O2-的核間距離為a10-8cm，計(jì)算NiO晶體的密度(已知NiO的摩爾質(zhì)量為74.7g/mol)。 天然和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在某氧化鎳晶體中就存在如圖4-4所示的缺陷：一個(gè)Ni2+空缺，另有兩個(gè)Ni2+被兩個(gè)Ni3+所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳樣品組成為Ni0.97O，試計(jì)算該晶體中Ni3+與Ni2+的離子數(shù)之比。 圖4-1圖4-2解析晶胞中陰、陽離子個(gè)數(shù)的確定通常采用“原子分割法”，具體如下：處于頂點(diǎn)的離子，同時(shí)為8個(gè)晶胞共有，每個(gè)離子有1/8屬于晶胞；處于棱上的離子，同時(shí)為4個(gè)晶胞共有，每個(gè)離子有1/4屬于晶胞；處于面上的離子，同時(shí)為2個(gè)晶胞共有，每個(gè)離子有1/2屬于晶胞；處于內(nèi)部的1個(gè)離子，則完全屬于該晶胞，該離子數(shù)目為1。要確定NiO的密度，就應(yīng)確定單位體積中NiO分子的個(gè)數(shù)，再結(jié)合NiO的摩爾質(zhì)量求算出該晶體中NiO的質(zhì)量，最后求出密度。本題解答如下： 如圖4-5所示，以立方體作為計(jì)算單元，此結(jié)構(gòu)中含有Ni2+O2-離子數(shù)為：4=(個(gè))，所以1molNiO晶體中應(yīng)含有此結(jié)構(gòu)的數(shù)目為6.021023=12.041023(個(gè))，又因一個(gè)此結(jié)構(gòu)的體積為(a10-8cm)3，所以1molNiO的體積應(yīng)為12.041023(a10-8cm)3，NiO的摩爾質(zhì)量為74.7g/mol，所以NiO晶體的密度為 解法一(列方程)：設(shè)1molNi0.97O中含Ni3+為xmol，Ni2+為ymol，則得 x+y=0.97 (Ni原子個(gè)數(shù)守恒) 3x+2y=2 (電荷守恒)解得x=0.06，y=0.91，故n(Ni3+):n(Ni2+)=6:91 解法二(十字交叉)：由化學(xué)式Ni0.97O求出Ni的平均化合價(jià)為2/0.97，則有 Ni3+ 3 0.06/0.97 2/0.97 Ni2+ 2 0.91/0.97故n(Ni3+):n(Ni2+)=6:91。4實(shí)戰(zhàn)演練一、選擇題1.短周期的三種元素分別為X、Y和Z，已知X元素的原子最外層只有一個(gè)電子，Y元素原子的M電子層上的電子數(shù)是它的K層和L層電子總數(shù)的一半，Z元素原子的L電子層上的電子數(shù)比Y元素原子的L電子層上電子數(shù)少2個(gè)，則這三種元素所組成的化合物的分子式不可能是A.X2YZ4B.XYZ3C.X3YZ4D.X4Y2Z72.下列說法中正確的是A.分子中鍵能越大，鍵長越長，則分子越穩(wěn)定B.失電子難的原子獲得電子的能力一定強(qiáng)C.在化學(xué)反應(yīng)中，某元素由化合態(tài)變成游離態(tài)，該元素被還原D.電子層結(jié)構(gòu)相同的不同離子，其半徑隨核電荷數(shù)的增多而減小3.下列物質(zhì)的晶體中，既含有離子鍵，又含有非極性共價(jià)鍵的是A.NaOHB.Na2O2C.CaCl2D.H2O24.下列分子中，鍵角最大的是A.CH4B.NH3C.H2OD.CO25.下列敘述正確的是A.兩個(gè)非金屬原子間可能形成離子鍵B.非金屬原子間不可能形成離子化合物C.離子化合物中可能有共價(jià)鍵D.共價(jià)化合物中可能有離子鍵6.1999年曾報(bào)道合成和分離了含高能量的正離子N的化合物N5AsF6，下列敘述中錯(cuò)誤的是A.N共有34個(gè)核外電子B.N中氮氮原子間以共用電子對結(jié)合C.化合物N5AsF6中As化合價(jià)為1D.化合物N5AsF6中F的化合價(jià)為17.氫化銨（NH4H）與氯化銨的結(jié)構(gòu)相似，已知NH4H與水反應(yīng)有H2生成，下列敘述不正確