第2课时 共价键与分子间作用力
新知探究(一)——共价键与共价化合物
1.共价键
(1)形成过程(以Cl2的形成为例):
(2)定义:原子间通过______________所形成的相互作用。
(3)成键微粒:________。
(4)成键元素:一般是同种的或不同种的__________元素。
(5)分类及分析
共价键分为____________和____________;具体分析如下:
2.共价化合物
(1)定义:以____________形成分子的化合物。
(2)用电子式表示形成过程:
HCl:________________________________________________
3.电子式
(1)写出下列非金属单质的电子式:
Cl2:________________________________________________________________________
N2:________________________________________________________________________
(2)写出下列共价化合物的电子式:
H2O:______________________________________________________
CO2:_____________________________________________________________
4.结构式
用短线“—”表示分子中一对______________的式子,如H2O:__________。
5.空间结构
CO2结构式为O===C===O,空间结构为 形,H2O的结构式为,空间结构为V形,CH4的结构式为,空间结构为 形。
6.从物质类别角度判断化学键类型
物质类别 含化学键情况
非金属单质,如Cl2、N2、I2、P4、金刚石等 只有共价键
非金属元素构成的化合物,如H2SO4、CO2、NH3、HCl、CCl4、CS2等
活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如NaCl、CaCl2、K2O等 只有离子键
含有原子团的离子化合物,如Na2SO4、Ba(OH)2、NH4Cl、Na2O2等 既有离子键又有共价键
稀有气体,如Ne、Ar等 没有化学键
应用化学
“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,蜡烛的主要成分是碳氢化合物如C25H52、C28H58等,“蜡炬成灰”时生成CO2和H2O,你能用电子式分别写出C原子、H原子、O原子形成CO2和H2O的过程吗?
[题点多维训练]
1.(2024·深圳龙岗区高一期末)我国科学家首次实现从二氧化碳到淀粉的人工合成,下列有关说法错误的是( )
A.CO2属于共价化合物
B.CO2分子中含极性共价键
C.CO2是一种温室气体
D.CO2属于电解质
2.现有下列物质:①Cl2 ②Na2O2 ③NaOH
④HCl ⑤H2O2 ⑥MgF2 ⑦NH4Cl
⑧Na2SO4
(1)只由极性键构成的物质是______________(填序号,下同)。
(2)只由非极性键构成的物质是___________________________________________。
(3)由极性键和非极性键构成的物质是____________________________________。
(4)由离子键和极性键构成的物质是______________________________________。
(5)由离子键和非极性键构成的物质是_____________________________________。
(6)属于共价化合物的是_______________________________________________。
(7)属于离子化合物的是___________________________________________________。
3.写出下列微粒或物质的电子式及分类。
(1)NH:__________________。
(2)OH-:__________________。
(3)NH4Cl:________________,___________________________________________化合物。(4)NaOH:________________,___________________________________________化合物。
(5)H2S:__________________,___________________________________________化合物。
4.用电子式表示下列物质的形成过程。
(1)H2:__________________________________________________________。
(2)NH3:_________________________________________________________。
(3)CO2:__________________________________________________________。
(4)CCl4:________________________________________________________。
(5)K2S:__________________________________________________________。
新知探究(二)——化学键与分子间作用力
1.化学键
(1)定义:相邻的______之间强烈的相互作用。
(2)形成类别
①原子间价电子的转移——________键。
②原子间价电子的共用——________键。
(3)化学反应的本质
表象 反应物中的原子重新组合为______________的一种过程
实质 在化学反应过程中,包含着反应物分子内化学键的____________和产物分子中化学键的____________
示例 以H2与Cl2反应生成HCl为例: ①H2与Cl2的化学键断裂生成H和Cl。 ②H和Cl结合成HCl,形成化学键H—Cl。
[微点拨]
只发生化学键的断裂不属于化学反应,如NaCl粉碎、HCl溶于水等不属于化学反应。
2.分子间作用力
(1)分子之间还存在一种把____________在一起的作用力,叫做分子间作用力。最初又称范德华力。
(2)由分子构成的物质,其熔、沸点等物理性质主要由分子间作用力大小决定。
3.氢键
(1)氢键不是化学键,通常把氢键看作是一种特殊的分子间作用力。氢键比化学键______,比范德华力______。
(2)分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点________,水分子间的氢键可使其密度在固态时小于液态时的密度。
4.化学键、分子间作用力、氢键比较
化学键 分子间作用力 氢键
存在 分子内 分子间 分子间
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
[微点拨] 组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔、沸点越高,若分子间存在氢键,熔、沸点反常高,如H2O的熔、沸点高于H2S。
5.化学键与物质类别间的关系
三个一定 ①离子化合物中一定含离子键 ②含离子键的一定是离子化合物 ③共价化合物中一定不含离子键
三个可能 ①离子化合物中可能含有共价键,如NaOH ②金属与非金属形成的化合物可能是共价化合物,如AlCl3 ③完全由非金属形成的化合物可能是离子化合物,如NH4Cl
6.化学键变化与物质变化的关系
(1)离子化合物的溶解或熔化过程
(2)共价化合物的溶解或熔化过程
①溶解过程
②熔化
应用化学
石灰吟
[明] 于谦
千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。
粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间。
这首诗中涉及的化学物质有碳酸钙、二氧化碳、水、氧化钙、氢氧化钙、氧气等。
1.碳酸钙、氢氧化钙中含有什么化学键?
2.以上物质属于离子化合物的有哪些?属于共价化合物的有哪些?
3.在共价化合物中一定存在共价键,是否可以存在离子键?在离子化合物中一定含有离子键,是否可以存在共价键?
[题点多维训练]
1.下列变化中,既有旧化学键断裂又有新化学键形成过程的是( )
A.氯化氢溶于水
B.加热氯酸钾使其分解
C.碘升华
D.氯化钠溶于水
2.(2024·湖州高一期末)《本草纲目》中的“石碱”条目下写道:“采蒿蓼之属,晒干烧灰,以水淋汁,久则凝淀如石,浣衣发面,亦去垢发面。”下列说法错误的是( )
A.“石碱”中含有离子键
B.“石碱”中含有极性共价键
C.“石碱”是离子化合物
D.“石碱”中含有非极性共价键
3.(1)在下列变化①I2升华,②烧碱熔化,③NaCl溶于水,④HCl溶于水,⑤O2溶于水,⑥Na2O2溶于水中,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________________________________________________________________________。
(2)NaHSO4溶于水破坏的化学键有___________________________________________。
(3)干冰汽化和冰升华破坏的作用分别是____________________、________________。
4.我国科学家成功合成了含N的五氮阴离子盐,这是全氮含能材料研究领域中里程碑式的突破。
(1)N在元素周期表中的位置是________。
(2)N中,N原子之间的相互作用是________(填“离子键”或“共价键”)。
(3)非金属性O强于N,用原子结构解释原因:
________________________________________________________________________
___________________________________________________,得电子能力O大于N。
(4)砷(As)与氮位于同一主族,下列推断正确的是______(填序号)。
①砷元素的最低负化合价为-3价
②热稳定性:AsH3>NH3
③砷的最高价氧化物对应的水化物属于酸
5.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。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、氢氧化钠中所含化学键类型分别为____________、____________。
(3)AsH3和生石灰的电子式分别为_______________________________________、
________________。
命题热点——常见化学用语的书写与判断
1.核素(原子)符号:可表示为X,如8O。
2.结构示意图
①原子结构示意图,如O:
②离子结构示意图,如O2-:
3.电子式
(1)电子式的书写
原子 把原子的最外层电子全部排列在元素符号周围
金属阳离子 金属阳离子的电子式就是其离子符号
非金属阴离子 将得到的电子也都标在元素符号周围,并将符号用“[ ]”括上,右上角标出所带的电荷数
共价化合物(或单质) 书写时将共用电子对画在两原子之间,每个原子的未成键电子也应写出
离子化合物 分别写出阴、阳离子的电子式并组合而成
(2)用电子式表示物质的形成过程
①模式:原子电子式→物质的电子式。
②注意:“→”作为连接,“→”的左侧为组成物质的各原子电子式,右侧为物质的电子式。
4.共价分子结构式的书写
结构式常用于表示共价分子。书写方法是用一根短线“—”表示一对共用电子。
结构式表示分子中原子间的成键情况,不需反映分子的空间结构,如H2O分子是V形,但其结构式写成均可。
[题点多维训练]
1.化学用语是学习化学的基础工具,下列化学用语描述正确的是( )
A.硫的原子结构示意图:
B.H2O的电子式:
C.CO2的结构式:O—C—O
D.用电子式表示K2S的形成过程:
2.我国科学院首次用CO2人工合成淀粉,该过程需要H2和H2O的参与。下列说法错误的是( )
A.C的原子结构示意图为
B.H2的电子式为H—H
C.CO2的结构式为O===C===O
D.H2O的分子结构模型为
3.反应8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是( )
A.中子数为9的氮原子:N
B.N2的电子式:N N
C.Cl2的结构式:Cl—Cl
D.只能表示35Cl-,不能表示37Cl-
4.(1)写出下列物质的电子式。
N:______________,NH:______________,K2O2:______________。
(2)用电子式表示下列物质的形成过程。
①Na2S:________________________________________________________;
②CH4:__________________________________________________________。
(3)写出下列分子的结构式。
H2:______________,NH3:______________,
CS2:_____________,HClO:______________。
第2课时 共价键与分子间作用力
新知探究(一)
1.(2)共用电子对 (3)原子 (4)非金属 (5)极性键 非极性键
2.(1)共用电子对 (2)
3.(1) ? ??
(2) ??
4.共用电子 H—O—H 5.直线 V 正四面体
[应用化学]
提示:CO2和H2O均是共价化合物,其形成过程用电子式表示分别为
[题点多维训练]
1.选D 只含共价键的化合物是共价化合物,CO2是只含共价键的化合物,所以是共价化合物,故A正确;不同非金属元素的原子之间易形成极性共价键,CO2中只含C===O极性共价键,故B正确;二氧化碳是导致温室效应的一种气体,所以CO2是一种温室气体,故C正确;CO2的水溶液能导电,但生成离子的物质是H2CO3而不是CO2,所以CO2是非电解质,故D错误。
2.(1)④ (2)① (3)⑤ (4)③⑦⑧
(5)② (6)④⑤ (7)②③⑥⑦⑧
3.(1)
4.(1)H+H―→H?H
?
(4)
(5)
新知探究(二)
1.(1)原子 (2)①离子 ②共价 (3)产物分子 断裂 形成
2.(1)分子聚集 3.(1)弱 强 (2)升高
[应用化学]
1.提示:碳酸钙、氢氧化钙中含有离子键、共价键,且其中的共价键均为极性共价键。
2.提示:属于离子化合物的有碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙;属于共价化合物的物质有二氧化碳、水。
3.提示:在共价化合物中一定不存在离子键,如HF、H2O分子中只有共价键。如果含有离子键,那么此物质就属于离子化合物。离子化合物中可以存在共价键。如Na2O2、NaOH、NH4Cl等离子化合物中既有离子键又有共价键。
[题点多维训练]
1.B
2.选D “采蒿蓼之属,晒干烧灰”,说明“石碱”成分来自植物烧成的灰中的成分,“以水淋汁”,该成分易溶于水,久则凝淀如石,浣衣发面,亦去垢发面,能作为发酵剂、能去油污,植物烧成的灰中的成分主要为碳酸钾,即“石碱”为碳酸钾,据此分析。“石碱”为碳酸钾,属于离子化合物,含有离子键,故A、C正确;“石碱”为碳酸钾,含有极性共价键,不含有非极性共价键,故B正确,D错误。
3.(1)①⑤ ②③ ④ ⑥
(2)离子键、(极性)共价键
(3)范德华力 氢键和范德华力
4.解析:(1)氮元素的原子序数为7,位于元素周期表第2周期ⅤA族;
(2)氮元素是非金属元素,N中,氮原子和氮原子之间通过共用电子对形成共价键;
(3)氮原子和氧原子的电子层数相同,氧元素的核电荷数大于氮元素,氧原子的半径小于氮原子,氧原子得到电子的能力强于氮原子,则氧元素的非金属性强于氮元素;
(4)①同主族元素,最外层电子数相同,性质相似,氮元素的最低负化合价为-3价,则同主族的砷元素的最低负化合价也为-3价,故正确;②同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,氢化物的热稳定性依次减小,则热稳定性NH3>AsH3,故错误;③砷元素是非金属元素,最高价氧化物对应的水化物是H3AsO4,H3AsO4属于酸,故正确。
答案: (1)第2周期ⅤA族 (2)共价键
(3)电子层数O与N相同,核电荷数O大于N,原子半径O小于N
(4)①③
5.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。
答案:(1)共价化合物
(2)离子键 离子键和共价键
(3)
命题热点
1.选D 题给出的是硫离子的结构示意图,A错误;H2O是共价化合物,其电子式为H??H,B错误;CO2的结构式为OCO,C错误;硫化钾形成过程中钾失去电子,硫得到电子,D正确。
2.选B C原子核外电子数为6,电子层数为2,最外层电子数为4,原子结构示意图为,故A正确;氢气分子是两个氢原子间形成一对共用电子对,电子式为H?H,故B错误;CO2是共价化合物,C原子与O原子之间以双键结合,其结构式为O===C===O,故C正确;水分子的结构模型为,故D正确。
3.选C 中子数为9的氮原子的质量数为7+9=16,该氮原子表示为7N,A错误;N2的电子式为,B错误;Cl2中,两个氯原子间含有1个共用电子对,其结构式为Cl—Cl,C正确;35Cl-和37Cl-的核电荷数都为17,都有18个电子,二者离子结构示意图相同,D错误。
4.(1)?
(2)①(共92张PPT)
第2课时 共价键与分子间作用力
目录
新知探究(一)——共价键与共价化合物
新知探究(二)——化学键与分子间作用力
课时跟踪检测
命题热点——常见化学用语的书写与判断
共价键与共价化合物
新知探究(一)
1.共价键
(1)形成过程(以Cl2的形成为例):
(2)定义:原子间通过 所形成的相互作用。
(3)成键微粒: 。
(4)成键元素:一般是同种的或不同种的 元素。
共用电子对
原子
非金属
(5)分类及分析
共价键分为 和 ;具体分析如下:
极性键
非极性键
2.共价化合物
(1)定义:以 形成分子的化合物。
(2)用电子式表示形成过程:
HCl: 。
共用电子对
3.电子式
(1)写出下列非金属单质的电子式:
Cl2: ,N2: 。
(2)写出下列共价化合物的电子式:
H2O: ,CO2: __ 。
4.结构式
用短线“—”表示分子中一对 的式子,如H2O: 。
共用电子
H—O—H
直线
V
正四面体
6.从物质类别角度判断化学键类型
物质类别 含化学键情况
非金属单质,如Cl2、N2、I2、P4、金刚石等 只有共价键
非金属元素构成的化合物,如H2SO4、CO2、NH3、HCl、CCl4、CS2等 活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如NaCl、CaCl2、K2O等 只有离子键
含有原子团的离子化合物,如Na2SO4、Ba(OH)2、NH4Cl、Na2O2等 既有离子键又有共价键
稀有气体,如Ne、Ar等 没有化学键
续表
应用化学
“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,蜡烛的主要成分是碳氢化合物如C25H52、C28H58等,“蜡炬成灰”时生成CO2和H2O,你能用电子式分别写出C原子、H原子、O原子形成CO2和H2O的过程吗?
提示:CO2和H2O均是共价化合物,其形成过程用电子式表示分别为
√
[题点多维训练]
1.(2024·深圳龙岗区高一期末)我国科学家首次实现从二氧化碳到淀粉的人工合成,下列有关说法错误的是( )
A.CO2属于共价化合物
B.CO2分子中含极性共价键
C.CO2是一种温室气体
D.CO2属于电解质
解析:只含共价键的化合物是共价化合物,CO2是只含共价键的化合物,所以是共价化合物,故A正确;不同非金属元素的原子之间易形成极性共价键,CO2中只含C===O极性共价键,故B正确;二氧化碳是导致温室效应的一种气体,所以CO2是一种温室气体,故C正确;CO2的水溶液能导电,但生成离子的物质是H2CO3而不是CO2,所以CO2是非电解质,故D错误。
2.现有下列物质:①Cl2 ②Na2O2 ③NaOH
④HCl ⑤H2O2 ⑥MgF2 ⑦NH4Cl ⑧Na2SO4
(1)只由极性键构成的物质是_____(填序号,下同)。
(2)只由非极性键构成的物质是_____。
(3)由极性键和非极性键构成的物质是______。
④
①
⑤
(4)由离子键和极性键构成的物质是________。
(5)由离子键和非极性键构成的物质是_____。
(6)属于共价化合物的是_______。
(7)属于离子化合物的是____________。
③⑦⑧
②
④⑤
②③⑥⑦⑧
(2)OH-:_________。
(3)NH4Cl:____________,_______化合物。
(4)NaOH:______________,_______化合物。
(5)H2S:________,_______化合物。
离子
共价
离子
4.用电子式表示下列物质的形成过程。
(1)H2:_________________。
(2)NH3:__________________。
(3)CO2:_______________________________。
(4)CCl4:________________________________。
(5)K2S:_________________________________。
化学键与分子间作用力
新知探究(二)
1.化学键
(1)定义:相邻的 之间强烈的相互作用。
(2)形成类别
①原子间价电子的转移—— 键。
②原子间价电子的共用—— 键。
原子
离子
共价
(3)化学反应的本质
表象 反应物中的原子重新组合为 的一种过程
实质 在化学反应过程中,包含着反应物分子内化学键的 和产物分子中化学键的_____
示例 以H2与Cl2反应生成HCl为例:
①H2与Cl2的化学键断裂生成H和Cl。
②H和Cl结合成HCl,形成化学键H—Cl。
产物分子
断裂
形成
[微点拨]
只发生化学键的断裂不属于化学反应,如NaCl粉碎、HCl溶于水等不属于化学反应。
2.分子间作用力
(1)分子之间还存在一种把 在一起的作用力,叫做分子间作用力。最初又称范德华力。
(2)由分子构成的物质,其熔、沸点等物理性质主要由分子间作用力大小决定。
分子聚集
3.氢键
(1)氢键不是化学键,通常把氢键看作是一种特殊的分子间作用力。氢键比化学键 ,比范德华力 。
(2)分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点 ,水分子间的氢键可使其密度在固态时小于液态时的密度。
弱
强
升高
4.化学键、分子间作用力、氢键比较
化学键 分子间作用力 氢键
存在 分子内 分子间 分子间
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
[微点拨] 组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔、沸点越高,若分子间存在氢键,熔、沸点反常高,如H2O的熔、沸点高于H2S。
5.化学键与物质类别间的关系
三个 一定 ①离子化合物中一定含离子键
②含离子键的一定是离子化合物
③共价化合物中一定不含离子键
三个 可能 ①离子化合物中可能含有共价键,如NaOH
②金属与非金属形成的化合物可能是共价化合物,如AlCl3
③完全由非金属形成的化合物可能是离子化合物,如NH4Cl
续表
6.化学键变化与物质变化的关系
(1)离子化合物的溶解或熔化过程
(2)共价化合物的溶解或熔化过程
①溶解过程
②熔化
应用化学
石灰吟
[明] 于谦
千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。
粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间。
这首诗中涉及的化学物质有碳酸钙、二氧化碳、水、氧化钙、氢氧化钙、氧气等。
1.碳酸钙、氢氧化钙中含有什么化学键?
提示:碳酸钙、氢氧化钙中含有离子键、共价键,且其中的共价键均为极性共价键。
2.以上物质属于离子化合物的有哪些?属于共价化合物的有哪些?
提示:属于离子化合物的有碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙;属于共价化合物的物质有二氧化碳、水。
3.在共价化合物中一定存在共价键,是否可以存在离子键?在离子化合物中一定含有离子键,是否可以存在共价键?
提示:在共价化合物中一定不存在离子键,如HF、H2O分子中只有共价键。如果含有离子键,那么此物质就属于离子化合物。离子化合物中可以存在共价键。如Na2O2、NaOH、NH4Cl等离子化合物中既有离子键又有共价键。
[题点多维训练]
1.下列变化中,既有旧化学键断裂又有新化学键形成过程的是( )
A.氯化氢溶于水 B.加热氯酸钾使其分解
C.碘升华 D.氯化钠溶于水
√
2.(2024·湖州高一期末)《本草纲目》中的“石碱”条目下写道:“采蒿蓼之属,晒干烧灰,以水淋汁,久则凝淀如石,浣衣发面,亦去垢发面。”下列说法错误的是( )
A.“石碱”中含有离子键
B.“石碱”中含有极性共价键
C.“石碱”是离子化合物
D.“石碱”中含有非极性共价键
√
解析:“采蒿蓼之属,晒干烧灰”,说明“石碱”成分来自植物烧成的灰中的成分,“以水淋汁”,该成分易溶于水,久则凝淀如石,浣衣发面,亦去垢发面,能作为发酵剂、能去油污,植物烧成的灰中的成分主要为碳酸钾,即“石碱”为碳酸钾,据此分析。“石碱”为碳酸钾,属于离子化合物,含有离子键,故A、C正确;“石碱”为碳酸钾,含有极性共价键,不含有非极性共价键,故B正确,D错误。
3.(1)在下列变化①I2升华,②烧碱熔化,③NaCl溶于水,④HCl溶于水,⑤O2溶于水,⑥Na2O2溶于水中,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____。
(2)NaHSO4溶于水破坏的化学键有_____________________。
(3)干冰汽化和冰升华破坏的作用分别是__________________、_______________。
①⑤
②③
④
⑥
离子键、(极性)共价键
范德华力
氢键和范德华力
解析:氮元素的原子序数为7,位于元素周期表第2周期ⅤA族;
第2周期ⅤA族
共价键
(3)非金属性O强于N,用原子结构解释原因:________________
_______________________________________,得电子能力O大于N。
解析:氮原子和氧原子的电子层数相同,氧元素的核电荷数大于氮元素,氧原子的半径小于氮原子,氧原子得到电子的能力强于氮原子,则氧元素的非金属性强于氮元素;
电子层数O与N
相同,核电荷数O大于N,原子半径O小于N
(4)砷(As)与氮位于同一主族,下列推断正确的是______(填序号)。
①砷元素的最低负化合价为-3价 ②热稳定性:AsH3>NH3
③砷的最高价氧化物对应的水化物属于酸
解析:①同主族元素,最外层电子数相同,性质相似,氮元素的最低负化合价为-3价,则同主族的砷元素的最低负化合价也为-3价,故正确;②同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,氢化物的热稳定性依次减小,则热稳定性NH3>AsH3,故错误;③砷元素是非金属元素,最高价氧化物对应的水化物是H3AsO4,H3AsO4属于酸,故正确。
①③
5.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。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”)。
解析:As2O3、H3AsO3均属于共价化合物。
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、氢氧化钠中所含化学键类型分别为____________、_______________。
解析: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。
离子键
离子键和共价键
(3)AsH3和生石灰的电子式分别为_________、_____________。
常见化学用语的书写与判断
命题热点
3.电子式
(1)电子式的书写
原子 把原子的最外层电子全部排列在元素符号周围
金属阳离子 金属阳离子的电子式就是其离子符号
非金属阴离子 将得到的电子也都标在元素符号周围,并将符号用“[ ]”括上,右上角标出所带的电荷数
共价化合物 (或单质) 书写时将共用电子对画在两原子之间,每个原子的未成键电子也应写出
离子化合物 分别写出阴、阳离子的电子式并组合而成
(2)用电子式表示物质的形成过程
①模式:原子电子式→物质的电子式。
②注意:“→”作为连接,“→”的左侧为组成物质的各原子电子式,右侧为物质的电子式。
4.共价分子结构式的书写
结构式常用于表示共价分子。书写方法是用一根短线“—”表示一对共用电子。
√
√
√
(2)用电子式表示下列物质的形成过程。
①Na2S:____________________________;
②CH4:_____________________________。
(3)写出下列分子的结构式。
H2:_______________,NH3:_________________,
CS2:_______________,HClO:_______________。
课时跟踪检测
(选择题第1~12小题,每小题3分,第15~16小题,每小题5分,本检测满分80分)
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1.(2024·南京期末)下列关于化学键的说法不正确的是( )
A.化学键是一种作用力
B.氯化氢溶于水不破坏化学键
C.化学键可以使离子相结合,也可以使原子相结合
D.化学反应过程中,反应物分子内的化学键断裂,产物分子中的化学键形成
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解析:化学键是相邻原子或离子之间强烈的作用力,故A正确;氯化氢溶于水电离成H+和Cl-,破坏共价键,故B错误;化学键可以是原子之间的作用力,如共价化合物和多原子分子的单质等,也可以是离子之间的作用力,如离子晶体中阴阳离子之间的作用力,故C正确;化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成,故D正确。
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2.某元素原子最外层只有1个电子,它跟卤素原子相结合时,所形成的化学键( )
A.一定是共价键
B.一定是离子键
C.可能是共价键,也可能是离子键
D.以上说法均不正确
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解析:最外层只有1个电子,可能为氢和碱金属,与卤素原子可形成共价键H—X,也可以形成离子键如NaCl等,C正确。
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4.(2024·张家口月考)下列说法中正确的是( )
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,又破坏了共价键
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5.三元催化器是汽车排气系统中重要的净化装置,可同时将碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物(NOx)转化为无害物质H2O、CO2和N2。下列说法错误的是( )
A.N2的结构式为N≡N
B.CO2的电子式为
C.H2O是含极性键的直线形分子
D.转化过程中,氮元素被还原,碳元素被氧化
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解析:H2O的空间结构为V形,C错误。
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6.在“冰→水→水蒸气→H2”的变化过程中,被破坏的作用力依次是( )
A.分子间作用力、分子间作用力、分子间作用力
B.分子间作用力、分子间作用力、共价键
C.分子间作用力、共价键、共价键
D.共价键、共价键、共价键
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NaCl中钠离子和氯离子之间是离子键,水分子中含有极性共价键,NaClO中含有离子键和极性共价键,H2中存在非极性共价键,故反应过程中有离子键、极性共价键的断裂,有离子键、极性共价键、非极性共价键的形成,D错误。
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9.(2024·梅州高一期末)CO2加氢转化为燃料是实现CO2减排的一个重要策略,我国科学家在调控CO2加氢反应的选择性方面取得新进展,其过程的示意图如图。下列说法正确的是( )
A.该反应中有C—H键生成
B.CO2分子中化学键为非极性键
C.该反应中的四种物质都是共价化合物
D.该反应的化学方程式为CO2+H2===CH4+H2O
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10.某分子的球棍模型如图所示。已知分子中所有原子的最外层均达到8电子稳定结构,原子间以单键相连。下列有关说法中错误的是( )
A.X可能为第ⅤA族元素
B.Y一定为第ⅦA族元素
C.该分子中只含有极性共价键不含有非极性共价键
D.从圆球的大小分析,该分子可能为N2F4
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解析:由球棍模型可知X能形成3个共价键,则X最外层含有5个电子,故X可能为第ⅤA族元素,A项正确;Y形成1个共价键,且最外层达到8电子稳定结构,则Y原子最外层含有7个电子,故Y为第ⅦA族元素,B项正确;该分子中,X—Y键为极性共价键,X—X键为非极性共价键,C项错误;F原子的半径小于N原子,则从圆球的大小分析,该分子可能为N2F4,D项正确。
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11.有五个系列同族元素的物质,101.3 kPa时测定它们的沸点(℃)如表所示:
① He -268.8 (a) -249.5 Ar -185.8 Kr 151.7
② F2-187.0 Cl2-33.6 (b) 58.7 I2 184.0
③ (c) 19.4 HCl -84.0 HBr -67.0 HI -35.3
④ H2O 100.0 H2S -60.0 (d) -42.0 H2Te -1.8
⑤ CH4-161.0 SiH4 -112.0 GeH4-90.0 (e) -52.0
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对应表中内容,下列叙述中正确的是( )
A.a、b、c代表的化学物质中均含化学键
B.系列②物质均有氧化性;系列③物质对应水溶液均呈酸性
C.系列④中各化合物的稳定性顺序为H2S>H2O>H2Se>H2Te
D.表中物质HF和H2O,由于氢键的影响,其分子特别稳定
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解析:由表中信息知,a为Ne,b为Br2,c为HF,d为H2Se,e为SnH4。a为单原子分子,无化学键,A错误;HX的水溶液均为氢卤酸,呈酸性,B正确;由元素周期律知,H2O>H2S>H2Se>H2Te,C错误;氢键只影响化合物的熔、沸点,不影响其稳定性,D错误。
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12.Na2B4O7可用作清洁剂、化妆品、杀虫剂,该物质中含有两种离子,在一定条件下与强酸反应生成一元弱酸H3BO3。Na2B4O7·10H2O失去全部结晶水后的硼砂与金属钠、氢气及SiO2反应可制备有机化学中的“万能还原剂”NaBH4(该过程中B的化合价不变)。下列说法正确的是( )
A.“万能还原剂”NaBH4中H元素的化合价是+1价
B.H3BO3是离子化合物
C.H3BO3中所有原子最外层均满足8电子结构
D.Na2B4O7中既含有离子键,也含有共价键
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13.(16分)如表所示是元素周期表的一部分,针对表中①~⑩的元素,填写下列空白:
周期 主族 0族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 二 ① ② ③
三 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
四 ⑨ ⑩
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(1)在①~⑩元素的最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的分子式是_________,碱性最强的化合物的电子式是___________。
(2)用电子式表示元素④与⑥的化合物的形成过程:________________________,该化合物属于________(填“共价”或“离子”)化合物。
HClO4
离子
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(3)元素①与⑦形成的化合物的电子式为_________,该化合物是由________(填“极性”或“非极性”)键形成的。
(4)元素③的最简单氢化物的结构式为_____________;该氢化物在常温下和元素⑦的单质反应的化学方程式为________________________。
极性
H—O—H
Cl2+H2O===HCl+HClO
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14.(18分)X 、Y和Z均为短周期元素,原子序数依次增大,X的单质为密度最小的气体,Y原子最外层电子数是其周期数的三倍,Z与X原子最外层电子数相同。回答下列问题:
(1)X、Y和Z的元素符号分别为_____、_____、_____。
(2)由上述元素组成的化合物中,既含有共价键又含有离子键的有________、________。
H
O
Na
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NaOH
Na2O2
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(3)X和Y组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是________。此化合物在酸性条件下与高锰酸钾反应的离子方程式为____________________________________________;
此化合物还可将碱性工业废水中的CN-氧化为碳酸盐和氨,相应的离子方程式为__________________________________。
H2O2
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解析:本题是以元素推断为线索的综合题。题目有“短周期”“依次增大”“密度最小的气体”“最外层电子数是周期数的三倍”“最外层电子数相同”5个限定条件,由此不难推断出,X、Y、Z分别是H、O、Na。
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高阶思维训练(选做题)
15.某科研团队通过一定方法合成了一种由18个碳原子组成的环状分子C18,碳环由交替的碳碳单键(C—C)和碳碳三键(C≡C)构成。其流程如下,下列有关说法错误的是( )
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A.C24O6的质子数比C22O4多28
B.C20O2分子中含极性键和非极性键
C.由C24O6生成C18的过程中碳碳三键数目逐渐增多
D.C18和C60互为同位素
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解析:C24O6转化为C22O4的过程中少了2个C和2个O,即C24O6的质子数比C22O4多(6+8)×2=28,A项正确;由C20O2分子的图示可知,碳原子之间存在非极性共价键,碳原子与氧原子之间存在极性共价键,B项正确;C24O6、C22O4、C20O2、C18中碳碳三键数目分别为6、7、8、9,逐渐增多,C项正确;C18和C60为碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,D项错误。
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16课时跟踪检测(三十二) 共价键与分子间作用力
(选择题第1~12小题,每小题3分,第15~16小题,每小题5分,本检测满分80分)
1.(2024·南京期末)下列关于化学键的说法不正确的是( )
A.化学键是一种作用力
B.氯化氢溶于水不破坏化学键
C.化学键可以使离子相结合,也可以使原子相结合
D.化学反应过程中,反应物分子内的化学键断裂,产物分子中的化学键形成
2.某元素原子最外层只有1个电子,它跟卤素原子相结合时,所形成的化学键( )
A.一定是共价键
B.一定是离子键
C.可能是共价键,也可能是离子键
D.以上说法均不正确
3.下列电子式或结构式错误的是( )
A.OH-的电子式为
B.NH4Br的电子式为
C.CCl4的电子式为
D.H2O的结构式为H—O—H
4.(2024·张家口月考)下列说法中正确的是( )
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,又破坏了共价键
5.三元催化器是汽车排气系统中重要的净化装置,可同时将碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物(NOx)转化为无害物质H2O、CO2和N2。下列说法错误的是( )
A.N2的结构式为N≡N
B.CO2的电子式为
C.H2O是含极性键的直线形分子
D.转化过程中,氮元素被还原,碳元素被氧化
6.在“冰→水→水蒸气→H2”的变化过程中,被破坏的作用力依次是( )
A.分子间作用力、分子间作用力、分子间作用力
B.分子间作用力、分子间作用力、共价键
C.分子间作用力、共价键、共价键
D.共价键、共价键、共价键
7.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( )
A.NH4ClNH3↑+HCl↑
B.NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
C.2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
D.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
8.(2024·河南驻马店高一期末)工业上,制备“84消毒液”的原理为NaCl+H2ONaClO+H2↑。下列说法正确的是( )
A.NaClO的消毒原理是利用了其强氧化性
B.NaClO的电子式为
C.该反应每转移1 mol电子生成74.5 g NaClO
D.上述反应过程中只有离子键、非极性共价键的断裂和形成
9.(2024·梅州高一期末)CO2加氢转化为燃料是实现CO2减排的一个重要策略,我国科学家在调控CO2加氢反应的选择性方面取得新进展,其过程的示意图如图。下列说法正确的是( )
A.该反应中有C—H键生成
B.CO2分子中化学键为非极性键
C.该反应中的四种物质都是共价化合物
D.该反应的化学方程式为CO2+H2===CH4+H2O
10.某分子的球棍模型如图所示。已知分子中所有原子的最外层均达到8电子稳定结构,原子间以单键相连。下列有关说法中错误的是( )
A.X可能为第ⅤA族元素
B.Y一定为第ⅦA族元素
C.该分子中只含有极性共价键不含有非极性共价键
D.从圆球的大小分析,该分子可能为N2F4
11.有五个系列同族元素的物质,101.3 kPa时测定它们的沸点(℃)如表所示:
① He -268.8 (a) -249.5 Ar -185.8 Kr 151.7
② F2-187.0 Cl2-33.6 (b) 58.7 I2 184.0
③ (c) 19.4 HCl -84.0 HBr -67.0 HI -35.3
④ H2O 100.0 H2S -60.0 (d) -42.0 H2Te -1.8
⑤ CH4-161.0 SiH4 -112.0 GeH4-90.0 (e) -52.0
对应表中内容,下列叙述中正确的是( )
A.a、b、c代表的化学物质中均含化学键
B.系列②物质均有氧化性;系列③物质对应水溶液均呈酸性
C.系列④中各化合物的稳定性顺序为H2S>H2O>H2Se>H2Te
D.表中物质HF和H2O,由于氢键的影响,其分子特别稳定
12.Na2B4O7可用作清洁剂、化妆品、杀虫剂,该物质中含有两种离子,在一定条件下与强酸反应生成一元弱酸H3BO3。Na2B4O7·10H2O失去全部结晶水后的硼砂与金属钠、氢气及SiO2反应可制备有机化学中的“万能还原剂”NaBH4(该过程中B的化合价不变)。下列说法正确的是( )
A.“万能还原剂”NaBH4中H元素的化合价是+1价
B.H3BO3是离子化合物
C.H3BO3中所有原子最外层均满足8电子结构
D.Na2B4O7中既含有离子键,也含有共价键
13.(16分)如表所示是元素周期表的一部分,针对表中①~⑩的元素,填写下列空白:
周期 主族 0族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
二 ① ② ③
三 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
四 ⑨ ⑩
(1)在①~⑩元素的最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的分子式是________________,碱性最强的化合物的电子式是______________________________。
(2)用电子式表示元素④与⑥的化合物的形成过程:________________,该化合物属于________(填“共价”或“离子”)化合物。
(3)元素①与⑦形成的化合物的电子式为________,该化合物是由________(填“极性”或“非极性”)键形成的。
(4)元素③的最简单氢化物的结构式为__________;该氢化物在常温下和元素⑦的单质反应的化学方程式为____________________________________________________。
14.(18分)X 、Y和Z均为短周期元素,原子序数依次增大,X的单质为密度最小的气体,Y原子最外层电子数是其周期数的三倍,Z与X原子最外层电子数相同。回答下列问题:
(1)X、Y和Z的元素符号分别为_____、_____、_____。
(2)由上述元素组成的化合物中,既含有共价键又含有离子键的有________、________。
(3)X和Y组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是________。此化合物在酸性条件下与高锰酸钾反应的离子方程式为____________________________
________________________________________________________________________;
此化合物还可将碱性工业废水中的CN-氧化为碳酸盐和氨,相应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
高阶思维训练(选做题)
15.某科研团队通过一定方法合成了一种由18个碳原子组成的环状分子C18,碳环由交替的碳碳单键(C—C)和碳碳三键(C≡C)构成。其流程如下,下列有关说法错误的是( )
A.C24O6的质子数比C22O4多28
B.C20O2分子中含极性键和非极性键
C.由C24O6生成C18的过程中碳碳三键数目逐渐增多
D.C18和C60互为同位素
16.研究人员成功合成了能在室温下稳定存在的五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl,五氮阴离子N是制备全氮类物质NN的重要中间体。下列说法正确的是( )
A.(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl中含三种离子
B.NN属于离子化合物
C.每个N中含有36个电子
D.NN中含极性键
课时跟踪检测(三十二)
1.选B 化学键是相邻原子或离子之间强烈的作用力,故A正确;氯化氢溶于水电离成H+和Cl-,破坏共价键,故B错误;化学键可以是原子之间的作用力,如共价化合物和多原子分子的单质等,也可以是离子之间的作用力,如离子晶体中阴阳离子之间的作用力,故C正确;化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成,故D正确。
2.选C 最外层只有1个电子,可能为氢和碱金属,与卤素原子可形成共价键H—X,也可以形成离子键如NaCl等,C正确。
3.选C CCl4的电子式应为??,C项错误。
4.选D HCl属于共价化合物,在溶液中可发生电离,A错误;碘晶体受热转变成碘蒸气,克服分子间作用力,B错误;He为稀有气体分子,不存在共价键,C错误;NaHCO3中含离子键和共价键,受热生成Na2CO3、CO2和H2O,反应中离子键断裂,HCO中的共价键断裂,生成CO2和H2O,D正确。
5.选C H2O的空间结构为V形,C错误。
6.B 7.D
8.选A NaClO中Cl元素的化合价为+1价,具有强氧化性,可用于杀菌消毒,A正确;NaClO的电子式为,B错误;根据化学方程式可知,Cl的化合价从-1价升高为+1价,每转移2 mol电子生成74.5 g NaClO,故该反应每转移1 mol电子生成37.25 g NaClO,C错误;NaCl中钠离子和氯离子之间是离子键,水分子中含有极性共价键,NaClO中含有离子键和极性共价键,H2中存在非极性共价键,故反应过程中有离子键、极性共价键的断裂,有离子键、极性共价键、非极性共价键的形成,D错误。
9.选A 该反应中生成了甲烷,甲烷分子中存在C—H键,所以有C—H键生成,故A正确;CO2分子的结构式为O===C===O,存在极性键,故B错误;H2为单质,不属于化合物,故C错误;反应中没有催化剂,没有配平,正确的化学方程式为CO2+4H2CH4+2H2O,故D错误。
10.选C 由球棍模型可知X能形成3个共价键,则X最外层含有5个电子,故X可能为第ⅤA族元素,A项正确;Y形成1个共价键,且最外层达到8电子稳定结构,则Y原子最外层含有7个电子,故Y为第ⅦA族元素,B项正确;该分子中,X—Y键为极性共价键,X—X键为非极性共价键,C项错误;F原子的半径小于N原子,则从圆球的大小分析,该分子可能为N2F4,D项正确。
11.选B 由表中信息知,a为Ne,b为Br2,c为HF,d为H2Se,e为SnH4。a为单原子分子,无化学键,A错误;HX的水溶液均为氢卤酸,呈酸性,B正确;由元素周期律知,H2O>H2S>H2Se>H2Te,C错误;氢键只影响化合物的熔、沸点,不影响其稳定性,D错误。
12.选D NaBH4中Na元素的化合价是+1价,B元素的化合价是+3价,H元素的化合价是-1价,A错误;H3BO3属于共价化合物,B错误;H3BO3的电子式为,H、B的最外层不满足8电子结构,C错误;Na2B4O7中Na+和B4O之间存在离子键,B4O中B和O之间存在共价键,D正确。
13.(1)HClO4
(2)
(3)?? 极性
(4)H—O—H Cl2+H2O===HCl+HClO
14.解析:本题是以元素推断为线索的综合题。题目有“短周期”“依次增大”“密度最小的气体”“最外层电子数是周期数的三倍”“最外层电子数相同”5个限定条件,由此不难推断出,X、Y、Z分别是H、O、Na。
答案:(1)H O Na (2)NaOH Na2O2
(3)H2O2 5H2O2+2MnO+6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑ H2O2+CN-+OH-===CO+NH3↑
15.选D C24O6转化为C22O4的过程中少了2个C和2个O,即C24O6的质子数比C22O4多(6+8)×2=28,A项正确;由C20O2分子的图示可知,碳原子之间存在非极性共价键,碳原子与氧原子之间存在极性共价键,B项正确;C24O6、C22O4、C20O2、C18中碳碳三键数目分别为6、7、8、9,逐渐增多,C项正确;C18和C60为碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,D项错误。
16.选C (N5)6(H3O)3(NH4)4Cl中含N、H3O+、NH、Cl-四种离子,A错误;NN是只由一种元素组成的纯净物,属于单质,B错误;每个N中含有7×5+1=36个电子,C正确;NN中含非极性键,D错误。