高一化學(xué)人教版學(xué)案第四章第三節(jié)化學(xué)鍵

第三節(jié)化學(xué)鍵一、離子鍵及離子化合物1．離子鍵：2．離子化合物：(1)定義：由離子鍵構(gòu)成的化合物。(2)形成過程①電子式：在元素符號周圍用“·”或“×”來表示原子的最外層電子(價電子)的式子。如：②形成過程(以NaCl為例)：。二、共價鍵和共價化合物1．共價鍵：原子間通過共用電子對所形成的相互作用。2．共價化合物：以共用電子對形成分子的化合物。三、化學(xué)鍵、分子間作用力和氫鍵1．化學(xué)鍵：(1)概念：相鄰的原子之間強(qiáng)烈的相互作用。(2)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)：化學(xué)反應(yīng)的過程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程。2．分子間作用力：(1)定義：把分子聚集在一起的作用力叫做分子間作用力，又叫范德華力。(2)規(guī)律：一般來說，對于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)也就越高，如鹵素單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)：F2＜Cl2＜Br2＜I2。3．氫鍵：如液態(tài)NH3、H2O和HF中分子之間存在的一種比分子間作用力稍強(qiáng)的相互作用，叫做氫鍵。氫鍵不是化學(xué)鍵，可看作是一種較強(qiáng)的分子間作用力。1．判斷下列說法是否正確：(1)形成離子鍵的陰、陽離子間只存在靜電吸引力。(×)提示：陰、陽離子間既存在靜電吸引力又存在靜電斥力。(2)全部由非金屬元素形成的化合物一定是共價化合物。(×)提示：全部由非金屬元素組成的化合物不一定是共價化合物，例如氯化銨是離子化合物。(3)N2的電子式為。(×)提示：N2的電子式為。(4)任何分子內(nèi)均含化學(xué)鍵。(×)提示：稀有氣體分子內(nèi)不存在化學(xué)鍵。(5)離子化合物中一定有離子鍵無共價鍵。(×)提示：離子化合物中一定含有離子鍵，可能含有共價鍵。2．教材中描述“活潑金屬與活潑非金屬形成離子化合物”，離子化合物一定含有金屬元素嗎？離子化合物中一定只含有離子鍵嗎？提示：離子化合物中不一定含金屬元素。銨鹽無金屬元素，是離子化合物。離子化合物中一定含有離子鍵，但也可能含有共價鍵，如NaOH除含有離子鍵外還含有O—H共價鍵。3．“春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干”，蠟燭的主要成分是碳?xì)浠衔锶鏑25H52、C28H58等，“蠟炬成灰”時生成CO2和H2O，你能用電子式分別寫出C原子、H原子、O原子形成CO2和H2O的過程嗎？提示：CO2和H2O均是共價化合物，其形成過程用電子式表示分別為學(xué)習(xí)任務(wù)一化學(xué)鍵與物質(zhì)類別的關(guān)系古詩詞是中華文化的精髓，以高度凝練的語言，豐富的想象，強(qiáng)烈的節(jié)奏感、韻律美集中地反映社會生活，抒發(fā)思想情感的文學(xué)體裁。自然界中的萬物，大至山川河岳，小至花鳥蟲魚，都可以成為詩人描摹歌詠的對象。他們在細(xì)致描摹的同時，寄托自己的感情。這兩首詩分別反映了詩人廉潔正直的高尚情操和悲慨、憤懣的心情。涉及物質(zhì)有碳酸鈣、二氧化碳、水、氧化鈣、氫氧化鈣、氯化鈉、二氧化硅、氧氣等。化學(xué)鍵的分類1．碳酸鈣、氫氧化鈣中含有什么化學(xué)鍵？提示：碳酸鈣、氫氧化鈣中含有離子鍵、共價鍵，且其中的共價鍵均為極性共價鍵。2．氧化鈣中含有離子鍵，二氧化碳、氧氣中含有共價鍵，但二氧化碳、氧氣中化學(xué)鍵也有不同，二氧化碳中為極性共價鍵，氧氣中為非極性共價鍵。3．非金屬單質(zhì)(除稀有氣體外)可能存在極性鍵嗎？化合物中可能存在非極性鍵嗎？提示：(1)非金屬單質(zhì)由同種元素的原子構(gòu)成，同種原子吸引電子的能力相同，電子對不偏向任何一個原子，不能形成極性鍵，故非金屬單質(zhì)中不可能存在極性鍵。(2)化合物中可能存在非極性鍵，如H2O2、Na2O2等?；瘜W(xué)鍵的分類1．碳酸鈣、二氧化碳、水、氧化鈣、氫氧化鈣、氯化鈉、二氧化硅、氧氣中屬于離子化合物的有碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣、氯化鈉，屬于共價化合物的有二氧化碳、水、二氧化硅。2．含共價鍵的物質(zhì)一定是共價化合物嗎？提示：不一定。如非金屬單質(zhì)(O2、Cl2、N2等)中含共價鍵，但不屬于化合物；某些離子化合物(如NaOH、Na2SO4、NH4Cl等)中既含離子鍵，也含共價鍵，屬于離子化合物。3．在共價化合物中一定存在共價鍵，是否可以存在離子鍵？在離子化合物中一定含有離子鍵，是否可以存在共價鍵？提示：在共價化合物中一定不存在離子鍵，如HF、H2O分子中只有共價鍵。如果含有離子鍵，那么此物質(zhì)就屬于離子化合物。離子化合物可以存在共價鍵。如Na2O2、NaOH、NH4Cl等離子化合物中既有離子鍵又有共價鍵。1．離子化合物與共價化合物的比較：離子化合物共價化合物概念由離子鍵構(gòu)成的化合物以共用電子對形成分子的化合物構(gòu)成粒子陰、陽離子原子粒子間的作用離子鍵共價鍵熔、沸點(diǎn)較高一般較低，少部分很高(如SiO2)導(dǎo)電性熔融態(tài)或水溶液導(dǎo)電熔融態(tài)不導(dǎo)電，溶于水有的導(dǎo)電(如硫酸)，有的不導(dǎo)電(如葡萄糖)熔化時破壞的作用力破壞離子鍵一般不破壞共價鍵，極少數(shù)破壞共價鍵(如SiO2)實(shí)例強(qiáng)堿、大多數(shù)鹽、活潑金屬的氧化物酸、非金屬的氫化物、非金屬的氧化物、大多數(shù)有機(jī)物2．化學(xué)鍵和化合物關(guān)系的“三個一定”和“三個可能”：(1)“三個一定”①離子化合物中一定含離子鍵。②含離子鍵的一定是離子化合物。③共價化合物中一定不含離子鍵。(2)“三個可能”①離子化合物中可能含有共價鍵，如NaOH。②金屬與非金屬形成的化合物可能是共價化合物，如AlCl3。③完全由非金屬形成的化合物可能是離子化合物，如NH4Cl?！舅伎加懻摗縃2O也具有極弱的導(dǎo)電性，能否根據(jù)化合物溶于水形成的溶液是否導(dǎo)電判斷某化合物是離子化合物還是共價化合物？提示：不能。如氯化鈉(離子化合物)和硫酸(共價化合物)溶于水得到的溶液都導(dǎo)電。【典例】(2021·嘉興高一檢測)(1)有下列物質(zhì)：He、N2、CaO、H2SO4、Na2S、KOH、NaHCO3。①其中只含共價鍵的是________________；②只含離子鍵的是________________；③既含有共價鍵又含有離子鍵的是______________________；④屬于共價化合物的是________________；⑤屬于離子化合物的是________________。(2)下列變化中，不需要破壞化學(xué)鍵的是________。A．硫酸與氫氧化鈉反應(yīng)B．加熱氯酸鉀使其分解C．冰融化D．氯化鈉溶于水【思維建?！拷獯鸨绢悊栴}要注意化學(xué)鍵的分類模型：【解析】(1)N2、H2SO4分子中只含共價鍵；CaO、Na2S中只含離子鍵；KOH、NaHCO3中既含有離子鍵又含有共價鍵，He分子中不含化學(xué)鍵。(2)A項(xiàng)反應(yīng)中有化學(xué)鍵的斷裂和形成，化學(xué)鍵被破壞；NaCl溶于水離子鍵被破壞；KClO3受熱分解破壞離子鍵和共價鍵；冰融化后變?yōu)橐簯B(tài)水，共價鍵未被破壞。答案：(1)①N2、H2SO4②CaO、Na2S③KOH、NaHCO3④H2SO4⑤CaO、Na2S、KOH、NaHCO3(2)C(1)Na2S和Na2O2含有的化學(xué)鍵是否相同？(關(guān)鍵能力—?dú)w納與論證)提示：不同。Na2S中只含離子鍵，Na2O2中含有離子鍵和非極性共價鍵。(2)Na2S和Na2O2都屬于離子化合物，含有的陰、陽離子個數(shù)比是否相同？(關(guān)鍵能力—分析與推測)提示：相同。Na2S和Na2O2都屬于離子化合物，含有的陰、陽離子個數(shù)比都是1∶2?！疽?guī)律方法】從物質(zhì)類別角度判斷化學(xué)鍵類型物質(zhì)類別含化學(xué)鍵情況非金屬單質(zhì),如Cl2、N2、I2、P4、金剛石等只有共價鍵非金屬元素構(gòu)成的化合物,如H2SO4、CO2、NH3、HCl、CCl4、CS2等活潑非金屬元素與活潑金屬元素形成的化合物,如NaCl、CaCl2、K2O等只有離子鍵含有原子團(tuán)的離子化合物,如Na2SO4、Ba(OH)2、NH4Cl、Na2O2等既有離子鍵又有共價鍵稀有氣體,如Ne、Ar等沒有化學(xué)鍵【備選例題】已知五種元素的原子序數(shù)的大小順序?yàn)镃>A>B>D>E，A、C同周期，B、C同主族；A與B形成離子化合物，A2B中所有離子的電子數(shù)相同，其電子總數(shù)為30；D和E可形成4核10電子的分子。試回答下列問題：(1)寫出這五種元素的名稱。A________，B______，C________，D________，E________。(2)寫出D元素單質(zhì)的結(jié)構(gòu)式：_____________________________________。(3)寫出下列物質(zhì)的電子式：E與B形成的化合物：________________；A、B、E形成的化合物：______________；D、E形成的化合物：_______________。(4)A、B兩元素組成的化合物A2B2屬于________(填“離子”或“共價”)化合物，存在的化學(xué)鍵是___________________________________。寫出A2B2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________?！窘馕觥恳?yàn)锳、B離子的電子數(shù)相同，電子總數(shù)為30的A2B型化合物中，每個離子的電子數(shù)為10，可推出A是Na，B是O；又因?yàn)镈和E可形成4核10電子分子，只能是NH3，原子序數(shù)D>E，故D是N，E是H。C與A(Na)同周期，與B(O)同主族，所以C位于第三周期ⅥA族，是S。答案：(1)鈉氧硫氮?dú)?2)N≡N(3)和(4)離子離子鍵和共價鍵2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑1．下列敘述正確的是()A．O2分子間存在著非極性共價鍵B．SO2和H2O反應(yīng)的產(chǎn)物是離子化合物C．CO2分子內(nèi)存在著極性共價鍵D．鹽酸中含有H＋和Cl－，故HCl是離子化合物【解析】選C。O2分子內(nèi)存在著非極性共價鍵，分子間只有范德華力，A項(xiàng)不正確；SO2和H2O反應(yīng)的產(chǎn)物亞硫酸是共價化合物，B項(xiàng)不正確；CO2分子內(nèi)有碳氧雙鍵，故其存在著極性共價鍵，C項(xiàng)正確；HCl中只有分子沒有離子，故其為共價化合物，D項(xiàng)不正確。2．(2021·臺州高一檢測)北京大學(xué)和中國科學(xué)院的化學(xué)工作者已成功研制出堿金屬與C60形成的球碳鹽K3C60，實(shí)驗(yàn)測知該物質(zhì)屬于離子化合物，具有良好的超導(dǎo)性。下列有關(guān)分析正確的是()A．K3C60中只有離子鍵B．K3C60中不含共價鍵C．K3C60在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電D．C60屬于共價化合物【解析】選C。K3C60中K＋和Ceq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(60))之間為離子鍵，Ceq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(60))中C原子和C原子之間為共價鍵，A、B錯誤；根據(jù)題給信息，該物質(zhì)屬于離子化合物，則該晶體在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電，C正確；C60屬于單質(zhì)，D錯誤?！景胃哳}組】1．化合物中都存在化學(xué)鍵。下列有關(guān)化學(xué)鍵和化合物的敘述正確的是()①化學(xué)鍵是可以使離子相結(jié)合，也可以使原子相結(jié)合的作用力②只含共價鍵的物質(zhì)一定是共價化合物③Na2O2中含有離子鍵和非極性鍵④離子化合物與共價化合物的區(qū)別可以看是否有金屬元素A．①②B．①③C．③④D．②③【解析】選B。①形成化學(xué)鍵的微粒可能是離子也可能是原子但不能是分子，故①正確；②只含共價鍵的物質(zhì)可能是單質(zhì)，如O2等，故②錯誤；③Na2O2中鈉離子和過氧根離子之間存在離子鍵，氧原子和氧原子之間存在非極性共價鍵，故③正確；④氯化鋁中含有金屬元素，但氯化鋁是共價化合物，氯化銨中全部是非金屬元素，但氯化銨為離子化合物，故④錯誤。2．表中物質(zhì)與其所含化學(xué)鍵類型、所屬化合物類型完全正確的一組是()選項(xiàng)ABCD物質(zhì)MgCl2CO2HClNaOH所含化學(xué)鍵類型離子鍵、共價鍵共價鍵離子鍵離子鍵、共價鍵所屬化合物類型離子化合物共價化合物離子化合物共價化合物【解析】選B。A項(xiàng)，MgCl2僅含離子鍵；C項(xiàng)，HCl含有共價鍵，是共價化合物；D項(xiàng)，NaOH含有離子鍵、共價鍵，是離子化合物。學(xué)習(xí)任務(wù)二用電子式表示物質(zhì)及其形成過程水和硫化氫的化學(xué)式十分相似，分別為H2O和H2S。它們的存在狀態(tài)和性質(zhì)卻大不相同。水在常溫常壓下為無色無味的透明液體，被稱為人類生命的源泉。水是地球上最常見的物質(zhì)之一。硫化氫在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是一種易燃的酸性氣體，無色，低濃度時有臭雞蛋氣味，濃度極低時便有硫黃味，有劇毒。掌握用電子式表示物質(zhì)及其形成過程1．水為共價化合物，其電子式為。2．硫化氫屬于共價化合物，用電子式表示其分子的形成過程。3．用電子式表示CaF2的形成過程：。電子式的書寫【思考討論】“春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干”中蠟燭“蠟炬成灰”時生成CO2和H2O，你能用電子式寫出CO2的形成過程嗎？提示：CO2為共價化合物，其形成過程用電子式表示為。【典例】各城市為保持街道整潔、濕潤，在路面或廣場上噴灑含化學(xué)式為XY2的溶液作保濕劑。X原子的結(jié)構(gòu)示意圖為，X的陽離子與Y的陰離子的電子層結(jié)構(gòu)相同。元素Z、W均為短周期元素，它們原子的最外層電子數(shù)均是其電子層數(shù)的2倍，Z與Y相鄰且Z、W能形成一種WZ2型分子。(1)m＝______，該保濕劑的化學(xué)式為_____________________________。(2)Z、W元素的名稱分別為__________、__________。(3)下列說法正確的是________。A．XY2和WZ2都為離子化合物B．XY2中僅含離子鍵，WZ2中僅含極性共價鍵C．H2Z比HY的穩(wěn)定性強(qiáng)D．X的陽離子比Y的陰離子半徑大(4)下列化學(xué)用語表達(dá)正確的是________。A．XY2的電子式：B．WZ2的結(jié)構(gòu)式：Z=W=ZC．Y元素的單質(zhì)與H2Z水溶液反應(yīng)的離子方程式：Y2＋Z2－=2Y－＋Z↓D．用電子式表示XY2的形成過程：【思維建?！拷獯鸨绢愒囶}的思維流程如下：【解析】(1)由X原子的結(jié)構(gòu)示意圖為不難推知其為，該元素為Ca，根據(jù)CaY2可知Y為－1價，又因Y－與Ca2＋的電子層結(jié)構(gòu)相同，則Y為Cl。(2)Z、W原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，則Z、W是C或S，且Z、W能形成一種WZ2型分子。Z與Y相鄰，則Z是S，W是C。(3)CaCl2是僅含離子鍵的離子化合物，CS2是僅含極性鍵的共價化合物，A錯、B對；S的非金屬性弱于Cl，則H2S的穩(wěn)定性比HCl弱，C錯；Ca2＋、Cl－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，且Ca的核電荷數(shù)大，因而半徑小，D錯。(4)XY2為CaCl2，其電子式為，H2S為弱酸，應(yīng)寫成分子式，即Cl2＋H2S=2H＋＋2Cl－＋S↓，A、C錯。答案：(1)20CaCl2(2)硫碳(3)B(4)B、D(1)Y元素形成的一種弱酸具有漂白性，寫出其電子式？(關(guān)鍵能力—分析與推測)提示