高一化学（人教版2019必修第一册）化学键 分子间作用力和氢键（共34页）

(共34张PPT)
第四章 物质结构 元素周期律
第三节 化学键
专题2：化学键 分子间作用力和氢键
化学键的类型及存在
01
分子间作用力和氢键
02
学习目标
1．通过小组讨论、对比分析，进一步建立化学键的概念，能描述和表示化学键理论模型，指出模型表示的含义，并用模型解释和推测物质的组成、结构、性质及变化。
2．通过问题探究，能从宏观现象及化学键等不同角度对物质进行分类。能对典型物质的微粒间相互作用进行分析，从物质的构成微粒及相互作用角度说明物质的共性、差异及其原因，解释同类物质性质变化的规律。
3.通过阅读教材、查阅资料，了解分子间作用力和氢键，知道分子间作用力和氢键都不属于化学键。进一步学会判断常见离子化合物和共价化合物的基本方法，认识化学键的断裂和形成是核心反应中物质变化的实质及能量变化的主要原因。
原子、分子和离子是形成物质的三种基本微粒，前面我们学习了离子之间的作用力离子键，原子之间的作用力共价键，那么分子之间的作用力又是什么呢？这些作用力对物质的性质又有哪些影响呢？这就是我们今天要进一步探究的内容。
化学键的类型及存在
化学键的类型及存在
活动一、化学键的分类及成键特点
任务一、讨论交流：化学键有哪些基本类型，成键特点是什么？完成
下表内容。
离子键 共价键 极性键 非极性键
定义
成键元素
成键微粒
粒子间相互作用
阴、阳离子之间的静电作用
不同原子间通过共用电子对所形成的相互作用
相同原子间通过共用电子对所形成的相互作用
活泼的金属元素与活泼的非金属元素
不同的非金属元素
相同的非金属元素
原子
原子
阴、阳离子
静电作用
共用电子对
共用电子对
化学键的类型及存在
任务二、问题探究：如何判定化学键类型与物质类别的关系？
①含有离子键的物质一定是离子化合物，因为离子化合物是由不同元素形成
的离子结合而成的。
②第ⅠA、第ⅡA族的金属元素的单质与第ⅥA、第ⅦA族的非金属元素的单质
发生反应时，一般通过离子键结合而形成离子化合物。
④多种非金属元素之间可能形成离子键，常见的是铵盐，如NH4Cl、(NH4)2S等。
③金属阳离子与某些原子团(如NO3－、CO32－、SO42－、OH－等)之间，通过离
子键而形成离子化合物。
化学键的类型及存在
⑤离子化合物中可能含有共价键(极性或非极性共价键)，如NaOH、Na2O2。
【注意】稀有气体单质中不存在化学键；多原子单质分子中存在共价键；非金属
化合物分子中存在共价键(包括酸)；离子化合物中一定存在离子键，可能有共价键
的存在(Na2O2、NaOH、NH4Cl)；共价化合物中不存在离子键；离子化合物可由非
金属元素构成，如：NH4NO3、NH4Cl等。
⑥只含极性共价键的物质一定是共价化合物，如HCl、H2SO4、H2O等。
⑦只含非极性共价键的物质一定是非金属单质，如N2、H2、Cl2等。
⑧共价化合物中一定不含有离子键，可能含有非极性共价键，如H:C C:H等。
对应训练
【典例1】下列关于离子键的说法中，正确的是（ ） A．阴、阳离子间的相互吸引即离子键 B．非金属元素所组成的化合物中不可能有离子键 C．IA族元素与ⅦA族元素之间形成的化合物一定含离子键 D．某化合物在熔融状态下能导电，该化合物一定含离子键
D
【解析】阴、阳离子间的相互作用即离子键，相互作用包括吸引力和排斥力，故A错误；非金属元素所组成的化合物中也可能有离子键，如氯化铵，全是非金属元素组成，但含有离子键，故B错误；IA族元素与ⅦA族元素之间形成的化合物不一定含离子键，如氯化氢，溴化氢等，均不含离子键，故C错误；某化合物在熔融状态下能导电，说明该化合物一定含离子键，故D正确。
对应训练
【典例2】由短周期元素形成的某离子化合物X中，一个阳离子和一
个阴离子的核外电子数之和为20。则有关X的说法正确的是（ ）
A．X中阳离子和阴离子个数一定相等
B．X中可能既含离子键，又含共价键
C．若X中只含两种元素，则两种元素可在同一周期也可在同一主族
D．X中阳离子半径一定大于阴离子半径
B
化学键的类型及存在
【解析】由题意知阴、阳离子可能均是10电子微粒，它们可以是：阴离子：N3-、O2-、F-、OH-等，阳离子：NH4+、Na+、Mg2+、Al3+等，所以符合条件的离子化合物X有很多，如Na3N、Mg3N2、NaF、MgF2、Na2O、MgO、Al2O3、NH4F、NaOH等。A.当阴、阳离子所带电荷不相等，阳离子和阴离子个数不相等，如、MgF2、Na2O，当阴、阳离子所带电荷相等，阳离子和阴离子个数相等，如NaF、NaOH，故A错误；B.离子化合物，一定有离子键，也可能含共价键，如NaOH、NH4F等，故B正确；C. 一个阳离子和一个阴离子核外电子数之和为20，且两种元素在同主族的只有KH，但K不是短周期元素，X中所含的两种元素也不可能位于同一周期，故C错误；D.对简单的离子，阴、阳离子电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，阳离子的核电荷数一定大于阴离子的核电荷数，所以该化合物中阳离子半径小于阴离子半径，如Na+的半径小于O2-的半径，故D错误；答案选B。
化学键的类型及存在
活动二、离子化合物和共价化合物的判断方法
任务一、讨论交流：判断离子化合物和共价化合物的依据有哪些？
如何判断化合物类型？
①化学键类型：含离子键，一定是离子化合物；只含共价键，一定是共价化
合物。
②化合物类型：大多数金属氧化物、过氧化物、强碱、绝大多数盐为离子化
合物；一般酸、NH3·H2O、极少数盐、非金属氧化物、非金属氢化物，大多
数有机物为共价化合物。
③化合物性质：熔融状态下能导电的化合物为离子化合物，反之熔融状态下
不能导电的化合物为共价化合物。
化学键的类型及存在
任务二、问题探究：判断离子化合物和共价化合物的“三个一定”和“三
个可能”含义分别是什么？
①“三个一定”分别是离子化合物中一定含离子键；含离子键的一定是离子化合物；
共价化合物中一定不含离子键。
②“三个可能”分别是离子化合物中可能含有共价键，如NaOH；金属与非金属形成
的化合物可能是共价化合物，如AlCl3；完全由非金属形成的化合物可能是离子化
合物，如NH4Cl。
【结论】在离子化合物中一定含有离子键，但也可能含有共价键，共价化合物中一
定不存在离子键，肯定存在共价键。
对应训练
【典例1】下列说法正确的是 (　　) ①离子化合物一定含离子键，也可能含极性键或非极性键　②共价化
合物一定含共价键，也可能含离子键　③含金属元素的化合物不一定
是离子化合物　④由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物　⑤
由分子组成的物质中一定存在共价键　⑥熔融状态能导电的化合物一
定是离子化合物 A．①③⑤ B．②④⑥ C．②③④ D．①③⑥
D
【解析】含有离子键的化合物一定是离子化合物，共价化合物中一定没有离子键，但离子化合物中可能含有共价键，如NaOH、Na2O2等；含金属元素的化合物有可能是共价化合物，如AlCl3；由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl；由分子组成的物质中不一定有共价键存在，如稀有气体，综合只有D正确。
对应训练
【典例2】将等物质的量的硫酸和氢氧化钠反应后所得到的溶液蒸干，
可得到NaHSO4。下列关于NaHSO4的说法正确的是(　　)
A．因为NaHSO4是离子化合物，所以NaHSO4固体能够导电
B．NaHSO4固体中阳离子和阴离子的个数比是2∶1
C．NaHSO4固体熔化时破坏的是离子键和共价键
D．NaHSO4固体溶于水时破坏的是离子键和共价键
D
【解析】虽然NaHSO4是离子化合物，但其固体中不存在自由移动的阴阳离子，因而不能导电；NaHSO4固体中阳离子和阴离子(HSO4-)的个数比是1∶1；NaHSO4固体熔化时破坏的只是离子键；NaHSO4固体溶于水时电离成Na＋、H＋和SO42-，破坏的是离子键和共价键。
分子间作用力和氢键
分子间作用力和氢键
活动一、认识分子间作用力
任务一、阅读教材P115-116页内容，结合“资料卡片”栏目第一自然段
内容，请用化学键的观点解释H2与Cl2反应是如何形成HCl的？
①步骤1：H2和Cl2中的化学键断裂(旧化学键断裂)生成H和Cl；
②步骤2：H和Cl结合成HCl，形成了H和Cl之间的化学键H—Cl(新化学键形成)。
③用电子式表示为：
【注意】化学变化过程既有旧键的断裂，也有新键的形成，只有旧键的断裂或
只有新键的形成不是化学变化。
分子间作用力和氢键
任务二、讨论交流：什么是分子间作用力？分子间作用力有何特点？
对物质的性质有哪些影响规律？
①定义：分子间作用力是把分子结合在一起的作用力叫分子间作用力，荷兰化
学家范德华最早研究分子间的作用力，因此又称范德华力。
②特点：广泛存在于分子之间,且只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体物质中;分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的熔点、沸点等物理性质，就是由于存在范德华力。
③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。
分子间作用力和氢键
任务三、结合教材P115页最后自然段，思考化学反应的本质是什么？
有化学键断裂或形成的变化一定是化学变化吗？
①化学反应过程本质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。化学反应的过程
必须同时包含反应物分子内化学键的断裂和产物分子中化学键的形成两个过程；
②只有化学键被破坏的变化不一定是化学变化。如HCl溶于水、NaCl熔化等都
有化学键被破坏，但都属于物理变化。
③化学反应中，并不是反应物中所有的化学键都被破坏；如(NH4)2SO4＋BaCl2==
BaSO4↓＋2NH4Cl，只破坏反应物中的离子键，而共价键未被破坏。
④许多非金属单质和许多共价化合物在熔化时并不破坏共价键，如O2、N2、HCl、
CO2、H2O、H2SO4等。它们分子中的化学键只影响其化学性质。
分子间作用力和氢键
【典例1】下列叙述正确的是（ ） A．固态Na2O2和熔融态NaHSO4中的阴、阳离子个数比不同 B．每个水分子内含有两个氢键 C．碘晶体受热转变成碘蒸气，破坏了共价键 D．干冰溶于水生成碳酸的过程只需克服分子间作用力
A
【解析】固态Na2O2中含有钠离子和过氧根离子，阴、阳离子个数比为1：2；NaHSO4晶体中含有1个Na+和1个HSO4-，NaHSO4晶体中的阴、阳离子个数比为1：1，故A正确；水分子内不含氢键，只存在与水分子之间，故B错误；碘晶体受热转变成碘蒸气，只破坏分子间作用力，没有破环共价键，故C错误；二氧化碳与水反应生成碳酸，发生了化学变化，共价键被破坏，故D错误。
分子间作用力和氢键
【典例2】下列说法正确的是（ ）
A．CaO与水反应过程中，有共价键的断裂和形成
B．H2O的热稳定性比H2S强，是由于H2O的分子间作用力较大
C．KCl、HCl、KOH溶水都能电出离子，所以它们都属于离子化合物
D．葡萄糖、二氧化碳和足球烯(C60)都是共价化合物，它们晶体内都
存在分子间作用力
A
【解析】A．CaO与水反应生成氢氧化钙，水中氢氧键断裂生成的氢离子与CaO中的O结合重新生成水，A正确；B．H2O的热稳定性比H2S强，是由于H2O的H-O键键能比H-S键大，B错误；C．KCl、HCl、KOH溶水都能电出离子，KCl、KOH属于离子化合物，HCl是共价化合物，C错误；D．足球烯(C60)属于单质，不是共价化合物，D错误；故选A。
分子间作用力和氢键
活动二、氢键的定义及存在
任务一、阅读教材P116页“资料卡片”栏目第二、三自然段内容，思
考氢键的定义及形成条件分别是什么？
①定义：氢键是某些分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用力。
如H2O、HF、NH3等分子间含有氢键。氢键不是化学键，通常把氢键看作是
一种较强的分子间作用力。它比化学键弱，比分子间作用力强。
②形成条件：除H外，形成氢键的原子通常是 O、F、N。
氢键用“X…H”表示；如水分子间的氢键：
【注意】冰中水分子之间在形成氢键时，水分子
在空间规整地排列，增大了水分子间的空隙，造
成体积膨胀，从而使冰的密度减小。
分子间作用力和氢键
任务二、问题探究：在第ⅣA～ⅦA族元素的氢化物中，同主族元素
的氢化物从上到下，随相对分子质量增加，分子间的作用力增大，则
其熔、沸点都一定升高吗？
①氢键存在广泛，如H2O、NH3、HF等分子之间。分子间氢键会使物质的熔点和
沸点升高，同时还对物质的水溶性有影响。如NH3极易溶于水，主要是氨分子与
水分子之间易形成氢键。
②在第ⅣA～ⅦA族元素的氢化物中，
第ⅣA族的氢化物，从上到下，熔、沸
点依次升高，但NH3、H2O、HF因存在
氢键，故沸点反常的高。如下图所示：
分子间作用力和氢键
任务三、归纳小结：从定义、存在、强弱、对物质性质的影响等方面
比较化学键、分子间作用力、氢键三者有何不同？填写下表内容。
化学键、分子间作用力、氢键的比较
相互作用 化学键 分子间作用力 氢键
定义
范围
强度
性质影响
相邻的两个或多个原子间的强烈的相互作用
把分子聚集在一起的作用
某些氢化物分子间存在的一种相互作用
分子内或某些晶体内
分子间
HF、H2O、NH3等分子间
比较强烈
比化学键弱的多
比分子间作用力稍强
主要影响分子的化学性质
影响物质的熔沸点等物理性质
影响物质的熔沸点等物理性质
对应训练
【典例1】下列关于碘等物质的说法中正确的是(　　) A.HCl溶于水能电离出H+、Cl-,所以HCl是离子化合物 B.碘晶体受热转变成碘蒸气,吸收的热量用于克服碘原子间的作用力 C.He、CO2和CH4都是由分子构成,它们中都存在共价键 D.NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,既破坏了离子键,也破坏
了共价键
D
【解析】HCl属于共价化合物,属于电解质,水溶液中可发生电离,A错误;碘晶体受热转变成碘蒸气,克服分子间作用力,而碘原子间的作用力属于共价键,B错误;He分子不存在共价键,C错误;NaHCO3为离子化合物,含有离子键和共价键,受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,阴阳离子间的离子键断裂,破坏共价键,D正确。
对应训练
【典例2】关于氢键，下列说法正确的是( )
A．所有含氢元素的化合物中都存在氢键，氢键比分子间作用力强
B．H2O是一种非常稳定的化合物，就是由于水分子间形成氢键所致
C．氢原子和非金属性很强的元素原子(F、O、N)形成的共价键，称
为氢键
D．分子间形成的氢键使相应物质的熔点和沸点升高
D
分子间作用力和氢键
【解析】A．氢键只存在于不同氢化物分子之间，分子内与H原子结合的另外一种元素的飞金属性强，同时原子半径较小，与HF、H2O、NH3分子之间存在氢键，氢键属于分子间作用力，但比一般的分子间作用力强很多，A错误；B．H2O是一种非常稳定的化合物，是由于水分子内的H-O共价键键能大，结合牢固，与分子间是否形成氢键无关，B错误；C．氢键属于分子间作用力，不属于化学键，C错误；D．分子间形成的氢键使相应物质的分子之间的吸引力增强，破坏需吸收较高的能量，导致物质的熔点和沸点升高，D正确；故合理选项是D。
1．下列说法不正确的是（ ） A．离子键只能存在离子化合物中 B．共价化合物中只能含有共价键 C．化学键可以存在于原子之间也可以存在于分子之间 D．化学反应的过程，本质上是旧化学键断裂和新化学键形成的过程
【解析】A．含有离子键的化合物为离子化合物，故离子键只能存在离子化合物中，A正确；B．只含有共价键的化合物为共价化合物，所以共价化合物中只能含有共价键，B正确；C．化学键可存在于物质分子内，存在于相邻的两个或多个原子之间，但不能存在于分子之间，C错误；D．化学反应的过程就是原子重新组合的过程，在这个过程中有旧化学键的断裂和新化学键形成，故本质上是旧化学键断裂和新化学键形成的过程，D正确；故合理选项是C。
C
2．下列说法不正确的是（ ）
A．NaHSO4晶体溶于水和受热熔化时破坏的化学键类型不完全相同
B．干冰和碘单质易升华，都是因为分子内原子间作用力较小
C．氧化钠晶体和氟化铁晶体均属于离子化合物
D．氯气中的氯原子和氯化钙中的氯离子，最外电子层都具有8电子
的稳定结构
【解析】NaHSO4晶体溶于水电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子，受热熔化时电离出钠离子和硫酸氢根离子，因此破坏的化学键类型不完全相同，A正确；干冰和碘单质易升华，破坏的是分子间作用力，B错误；氧化钠晶体和氟化铁晶体中均存在离子键，均属于离子化合物，C正确；氯气中的氯原子和氯化钙中的氯离子分别形成共价键和离子键，最外电子层都具有8电子的稳定结构，D正确。
B
3．下列叙述正确的是( )
A．P4和NO2都是共价化合物
B．次氯酸的结构式为H-Cl-O
C．在CaO和SiO2晶体中，都不存在单个小分子
D．CCl4和NH4Cl都是以共价键结合的分子
【解析】A．P4是含有共价键的单质，而NO2是共价化合物，A不正确；B．在次氯酸中，H、Cl都只形成一个共价键，所以次氯酸的结构式为H-O-Cl，B不正确；C．CaO、SiO2形成的晶体分别为离子晶体和共价晶体，都不存在单个小分子，C正确；D．CCl4是以共价键结合的分子，但NH4Cl是由阴、阳离子构成，不存在分子，D不正确；故选C。
C
4．下列有关微粒间相互作用说法正确的是（ ）
A．金属元素和非金属元素之间只能形成离子键，非金属元素之间
只能形成共价键
B．过氧化钠和水反应时既有离子键和共价键的断裂，又有离子键
和共价键的形成
C．含有共价键的化合物一定是共价化合物
D．H2O热稳定性强于H2S，是因为水分子间存在氢键
B
【解析】A．金属和非金属元素可形成共价键，如氯化铝为共价化合物，非金属原子间可形成离子键，如铵盐，含离子键为离子化合物，故A错误；B．Na2O2中含有离子键和非极性键，H2O中含有极性键，在发生化学反应时都发生了断裂，新形成了NaOH中的离子键和极性键、O2中的非极性键，所以该反应中既有离子键和共价键的断裂，又有离子键和共价键的形成，故B正确；C．含有共价键的化合物可能是离子化合物，如KOH、NaNO3等，故C错误；D．热稳定性是化学性质，取决于共价键的强弱，H2O的热稳定性强于H2S是因为H-O键的稳定性大于H-S键，故D错误；故选：B。
粒子间作用力
化学键
认识
范得华力：比化学键弱得多，影响物质的熔点、沸点等物理性质。
氢键：比化学键弱，比范德华力强，影响物质熔点、沸点、溶解性等物理性质
离子键
共价键
分子间作用力
认识
离子化合物：离子键构成的化合物（可能含有共价键）。
极性键
非极性键
共价化合物：只含共价键的化合物。
专题2 化学键 分子间的作用力和氢键