高一化学人教版创新作业1.3 化学键（含答案与解析）

第一章物质结构
元素周期律
知识归纳
1．化学键分类
化学键
2．化学反应的本质
反应物分子内化学键的断裂和生成物分子内化学键的形成。
3．离子键和共价键的比较
　　
离子键
共价键
概念
带相反电荷离子之间的相互作用
原子间通过共用电子对形成的相互作用
成键粒子
阴、阳离子
原子
成键实质
静电作用：包括阴、阳离子之间的静电吸引作用，电子与电子之间以及原子核与原子核之间的静电排斥作用
静电作用：包括共用电子对与两核之间的静电吸引作用，电子与电子之间以及原子核与原子核之间的静电排斥作用
形成条件
活泼金属与活泼非金属化合
一般是非金属与非金属化合
4．共价键的种类
（1）非极性共价键：同种元素的原子间形成的共价键，共用电子对不偏向任何一个原子，各原子都不显电性，简称非极性键。
（2）极性共价键：不同元素的原子间形成共价键时，电子对偏向非金属性强的一方，两种原子，一方略显正电性，一方略显负电性，简称极性键。
5．离子键的表示方法
（1）用电子式表示离子化合物的形成过程
①Na2S：；
②CaCl2：。
（2）写出下列物质的电子式
①MgCl2：；
②Na2O2：；
③NaOH：；
④NH4Cl：。
6．共价键的表示方法
（1）用电子式表示共价化合物的形成过程
①CH4：·
·＋4H·→；
②CO2：·
·＋2·
·→。
（2）写出下列物质的电子式
①Cl2：；
②N2：；
③H2O2：；
④CO2：；
⑤HClO：；
⑥CCl4：。
（3）写出下列物质的结构式
①N2：N≡N；　
②H2O：H—O—H；
③CO2：O=C=O。
7．氢键
（1）定义：分子间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用。
（2）形成条件：除H外，形成氢键的原子通常是O、F、N。
（3）存在：氢键存在广泛，如蛋白质分子、醇、羧酸分子、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。
特别提醒：
氢键不是化学键，是介于分子间作用力和化学键之间的一种作用力。
氢键、分子间作用力的大小主要影响物质的物理性质，如熔点、沸点等。
素养整合
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1．2011年3月日本地震引起福岛核反应堆事故，冷却反应堆需要大量的水。下列有关说法正确的是
(　　)
A．H2O分子中只含有非极性共价键
B．H2O分子中只含有极性共价键
C．水分子间只存在氢键
D．冷却反应堆用水在地球上常温下是固态
2．下列说法正确的是
(　　)
A．离子键就是阴阳离子间的静电引力
B．所有金属元素与所有非金属元素间都能形成离子键
C．钠原子与氯原子结合成氯化钠后体系能量降低
D．在离子化合物CaCl2中，两个氯离子间也存在离子键
3．从化学键角度分析，下列不属于化学变化的是
(　　)
A．金刚石变为石墨
B．蔗糖溶解
C．CuSO4吸水生成结晶水合物
D．NH3溶于水
4．下列物质中，含共价键的离子化合物是
(　　)
A．MgCl2
B．N2
C．HCl
D．Na2O2
5．下列物质中，既含离子键、又含共价键的是
(　　)
A．NaOH
B．Na2O
C．H2O
D．CaCl2
6．下列各元素的原子在形成不同物质时，既能形成非极性键，也能形成极性键，还能形成离子键的是(　　)
A．Na
B．Fe
C．O
D．Ar
7．下列关于化学用语“NH4Cl”的意义，不正确的是
(　　)
A．氯化铵分子中含有一个NH和一个Cl－
B．氯化铵由N、H、Cl三种元素组成
C．氯化铵晶体由NH和Cl-构成
D．氯化铵晶体中阴、阳离子个数比为1∶1
8．Y元素最高正价与最低负价的绝对值之差是4；Y元素与M元素形成离子化合物，并在水中电离出电子层结构相同的离子，该化合物是
(　　)
A．KCl
B．Na2S
C．Na2O
D．K2S
9．某元素的原子最外层只有一个电子，它与卤素结合时，所形成的化学键是
(　　)
A．一定是离子键
B．一定是共价键
C．可能是离子键，也可能是共价键
D．以上说法都不正确
10．下列说法正确的是(　　)
A．冰融化时，分子中H—O键发生断裂
B．随着电子层数的增加，卤化物CX4分子间作用力逐渐增大，所以它们相应的熔沸点也逐渐升高
C．由于H—O键比H—S键牢固，所以水的熔沸点比H2S高
D．在由分子所构成的物质中，分子间作用力越大，该物质越稳定
11．下列指定粒子的个数比为1∶2的是
(　　)
A．Be2+中的质子和电子
B．H中的质子和中子
C．NaHCO3中的阳离子和阴离子
D．Na2O2中的阴离子和阳离子
12．下列表示物质结构的化学用语正确的是
(　　)
A．8个中子的碳原子的核素符号：12C
B．HF的电子式：
C．Cl-离子的结构示意图：
D．CO2的结构式：O==C==O
13．下列叙述错误的是
(　　)
A．带相反电荷的离子之间的相互吸引力称为离子键
B．金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键
C．某元素的原子最外层只有一个电子，它与卤素结合时所形成的化学键不一定是离子键
D．非金属元素也可能形成离子键
14．下列说法正确的是(　　)
A．形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性从左到右依次减弱
C．第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强
D．元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果
15．下列化合物电子式书写正确的是(　　)
16．下列说法中正确的是
(　　)
A．KOH中含有离子键也含有共价键，属于离子化合物
B．HCl中存在离子键，属于离子化合物
C．含有共价键的化合物一定是共价化合物
D．阴、阳离子间通过静电引力而形成的化学键叫做离子键
17．A、B两元素的原子序数分别为11和8，二者化合生成离子化合物Z，则下列说法中正确的是
(　　)
A．A一定形成＋1价的阳离子
B．B一定形成－2价单核阴离子
C．Z一定能与水反应产生B单质
D．Z一定是A2B型化合物
18．氢化铵(NH4H)与氯化铵的结构相似，又知它与水反应有气体生成。下列关于氢化铵叙述不正确的是(　　)
A．是离子化合物，含有离子键和共价键
B．电子式是
C．与水反应时，是还原剂
D．固体投入少量的水中，有两种气体产生
19．下列说法中，正确的是
(　　)
A．在离子化合物中不可能含有共价键
B．在共价化合物中也可能含有离子键
C．凡含有离子键的化合物一定是离子化合物
D．由不同种非金属元素组成的化合物中只含有极性键
20．2010年1月4日，全球热播影片《阿凡达》在中国内地上映，影片中出现了一种潘多拉星球的宇宙飞船。下表是元素周期表中的一部分，表中所列字母分别表示一种元素。(选项中的物质都由下表中的元素组成)
由以上信息可推断下列说法正确的是
(　　)
A．宇航员在宇宙飞船活动仓内会产生由d和f组成的气体，吸收这种气体的化合物应该由e和f组成
B．活动仓内还要营造一种适合宇航员生存的人工生态环境，即充入a和f的常见单质
C．c和f以原子个数1∶1组成的化合物中含有离子键
D．若潘多拉星球上存在b，地球上此元素主要以b形式存在，b比b少一个质子
二、非选择题：
21．氮化钠(Na3N)是一种实施管制的化学品，它是科学家制备的一种重要的化合物，与水作用可产生NH3。
请回答下列问题：
（1）Na3N的电子式是
，该化合物是由
键形成的。
（2）Na3N与盐酸反应生成
种盐，其电子式分别是
。
（3）Na3N与水的反应属于
(填基本反应类型)反应。
（4）比较Na3N中两种微粒的半径：r(Na+)
r(N3-)(填“＞”、“＝”或“＜”)。
22．
A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的同周期元素，已知A、C、F的原子最外层电子数之和为11，且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应，均生成盐和水，D元素原子的次外层电子数比最外层电子数多4个，E元素原子最外层与最内层电子数的差是3，试回答：
（1）写出下列元素的元素符号：A
，C
，D
，E
。
（2）用电子式表示B和F形成化合物的过程：
。
（3）写出A、C、F三种元素最高价氧化物的水化物相互反应的化学方程式
，
，
。
知识拓展
1．两种化学键和两种化合物的关系：
说明：（1）从图中可以看出，离子化合物一定含有离子键，离子键只能存在于离子化合物中。
（2）共价键可存在于离子化合物、共价化合物和共价单质分子中。
2．物质的溶解或熔化与化学键变化
（1）离子化合物的溶解或熔化过程
离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。
（2）共价化合物的溶解过程
①有些共价化合物溶于水后，能与水反应，其分子内共价键被破坏，如CO2和SO2等。
②有些共价化合物溶于水后，与水分子作用形成水合离子，从而发生电离，形成阴、阳离子，其分子内的共价键被破坏，如HCl、H2SO4等。
③某些共价化合物溶于水后，其分子内的共价键不被破坏，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。
（3）单质的溶解过程
某些活泼的非金属单质溶于水后，能与水反应，其分子内的共价键被破坏，如Cl2、F2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。
4．氢键对物质性质的影响
（1）对物质熔沸点的影响
①某些氢化物分子存在氢键，如H2O、NH3，HF等，会使同族氢化物沸点反常，如H2O>H2Te>H2Se>H2S。
②当氢键存在于分子内时，它对物质性质的影响与分子间氢键对物质性质产生的影响是不同的。邻羟基苯甲醛的氢键存在于分子内部，对羟基苯甲醛存在分子间氢键，因此对羟基苯甲醛的熔点、沸点分别比邻羟基苯甲醛的熔点、沸点高。
（2）对物质密度的影响
氢键的存在，会使物质的密度出现反常，如液态水变为冰，密度会变小。
（3）对物质溶解度的影响
溶剂和溶质之间存在氢键，溶解性好，溶质分子不能与水分子形成氢键，在水中溶解度就比较小。如NH3极易溶于水，甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能与水混溶，就是因为它们与水形成了分子间氢键的原因。
（4）氢键对物质结构的影响
氢键的存在使一些物质具有一些特殊结构，如冰晶体的孔穴结构等。
实验拓展
例．请根据教材上的实验“钠与氯气反应”，完成下列问题。
（1）取一块绿豆大的金属钠(切去氧化层)，用滤纸吸净其表面的煤油，放在石棉网上，用酒精灯微热。待钠熔成球状时，将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方。根据所学的知识分析该实验存在哪些缺点？
①
；
②
；
③
。(至少填2条)
（2）某同学根据以上存在的缺点改进实验装置，如图所示：
实验步骤：
a．取绿豆粒大的钠，用滤纸吸干表面的煤油，切去氧化层，放入玻璃管中，按图示安装好仪器；
b．慢慢滴加浓盐酸，立即剧烈反应产生氯气；
c．当玻璃管中充满黄绿色气体时，再加热钠，钠熔化并燃烧。
①观察到的实验现象有：当滴加浓盐酸后试管中产生
色气体；钠剧烈燃烧，火焰呈
色且有
生成，反应结束后，管壁上观察到有
生成。
②改进后的实验优点：a.
，b.
，c.
(至少回答2条)。
③写出Na在Cl2中燃烧的化学方程式
，并用电子式表示产物形成过程
。
第三节
化学键参考答案与解析
素养整合
题序
答案
解析
1
B
H2O分子中只含有极性共价键，A选项错误；水分子间存在氢键和范德华力，C选项错误；冷却反应堆用水在地球上常温下应该是液态，D选项错误。
2
C
阴阳离子间既存在引力又存在斥力，A选项错误；0族元素化学性质非常稳定，一般难形成化合物，金属元素与非金属元素也可形成共价化合物，B选项错误；离子键仅存在于阴阳离子间，D选项错误。
3
B
蔗糖溶解没有新物质生成，是物理变化。
4
D
Na2O2中既含共价键又含离子键，属于离子化合物。
5
A
Na2O、CaCl2中只有离子键；H2O中只有共价键；NaOH既含离子键、又含共价键。
6
C
依题意知该元素必为非金属元素。
7
A
氯化铵是由离子构成的，没有分子存在，A选项错误；B、C、D都正确。
8
D
由信息“Y元素最高正价与最低负价的绝对值之差是4”，可确定Y元素位于第ⅥA族；K2S电离出的K+与S2-具有相同的电子层结构。
9
C
原子最外层只有一个电子的元素可能是氢元素,也可能是碱金属元素,因此该元素与卤素结合时,可能形成离子键(如NaCl),也可能形成共价键(如HCl)。
10
B
由分子所构成的物质在熔化和沸腾的过程中，不涉及分子中化学键的破坏，所以它们的熔沸点高低取决于分子间作用力的强弱，分子间作用力越大，物质的熔沸点越高；物质的稳定性是由化学键的强弱决定的，与分子间作用力无关。由此判断B项是正确的。
11
D
Be2+中的质子和电子数分别是4、2，A项错误；H中的质子数和中子数分别是1、1，B项错误；NaHCO3中的阴阳离子数之比是1∶1，C项错误；Na2O2中的阴离子和阳离子数之比是1∶2。
12
D
8个中子的碳原子的核素的质量数应该是14，A选项错误；HF是共价化合物，B选项错误；Cl-的原子核内应该有17个质子，C选项错误。
13
A
离子键是带相反电荷的离子之间的相互作用力，既有引力也有斥力。B、C、D选项可用例证法加以排除：如B选项，氯化铝；C选项，氯化氢；D选项，氯化铵。
14
D
离子键不但存在阴、阳离子之间的相互吸引同样存在离子间电子的相互排斥和原子核的相互排斥，A选项错误；同主族元素，自上而下，元素的非金属性依次减弱，其氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性依次增强，B选项错误；第三周期，自左向右非金属的非金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，非最高价含氧酸不符合这一规律，C选项错误；原子核外电子排布的周期性变化，导致元素性质的周期性变化，这一变化称为元素周期律，D选项正确。
15
D
CaCl2的电子式为；Na2S的电子式为Na+Na+；MgO的电子式为Mg2+。
16
A
B中，HCl只含有共价键，属于共价化合物；C中，某些化合物中含有共价键，但属于离子化合物，如NaOH、Na2O2等；D中，阴、阳离子间是通过静电作用(包括静电引力和斥力)形成离子键。
17
A
原子序数为11和8的元素分别为Na、O，二者化合可生成离子化合物Na2O和Na2O2，它们都能与水反应，但只有Na2O2能产生O2。
18
B
对比NH4Cl的结构可知，NH4H的电子式应为，存在H-N极性共价键和离子键，属于离子化合物；氢元素的化合价可标为，所以NH4H有很强的还原性，可与H2O发生反应：NH4H＋H2O=NH3·H2O＋H2↑，若水少量，可放出NH3。
19
C
在离子化合物Na2O2、NH4Cl等中含共价键，故A错；由不同种非金属元素组成的化合物中可能含非极性键，如H2O2，还可能含有离子键，如铵盐。
20
C
由表格得，a为H，b为He，c为Na，d为C，e为N，f为O，g为Al。吸收CO2不能用氮的氧化物，A选项错误；仓内充入O2和N2，不能充入H2和O2，B选项错误；Na2O2为离子化合物，C选项正确；He比He少一个中子，D选项错误。
21
（1）Na＋　离子（2）2　
（3）复分解　（4）＜
Na3N是由Na与N结合形成的，其间的相互作用为离子键，电子式为离子化合物的电子式书写要求，Na＋，Na3N＋3H2O=3NaOH＋NH3↑，可知该反应属于复分解反应，当与盐酸反应时，生成NaCl、NH4Cl两种盐；Na+与N3-的电子层排布相同，但Na+的质子数大于N3-，可知离子半径为Na+＜N3-。
22
（1）Na　Al　Si　P（2）（3）NaOH＋Al(OH)3=NaAlO2＋2H2ONaOH＋HClO4=NaClO4＋H2OAl(OH)3＋3HClO4=Al(ClO4)3＋3H2O
A、C、F三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应，说明一定有铝、钠。三种元素的原子最外层电子数之和为11，故F为Cl，A为Na，C为Al，D元素原子的次外层电子数比最外层电子数多4个，说明其次外层电子数为8，故D为Si，E的最内层电子数为2，最外层电子数为5，故E为P。
实验拓展
答案：
（1）①Na预先在空气中加热，会生成氧化物，可能影响Na在Cl2中燃烧
②预先收集的Cl2在进行实验时可能不够或过量③实验过程中会造成污染
（2）①黄绿　黄　白烟　白色固体
②
a．整个实验过程中氯气保持一定浓度和纯度，避免发生副反应　
b．安全可靠，污染少　c．可以避免钠在加热时生成Na2O2
③2Na＋Cl22NaCl
解析：上述两个实验的不同在于一静一动。可从操作便利、易控制反应快慢、环境污染等方面分析。