课时作业
学习·理解
1.下列关于化学键的认识正确的是( )
A.分子间强烈的相互作用
B.同种原子间的相互作用
C.不同原子间强烈的相互作用
D.相邻原子间强烈的相互作用
答案 D
解析 化学键是相邻原子间强烈的相互作用,如HCl分子中氢原子与氯原子之间存在强烈的相互作用,故D正确。
2.化学反应中物质变化的实质是( )
A.有气体生成
B.有沉淀生成
C.有新物质生成
D.旧化学键断裂和新化学键形成
答案 D
解析 有气体、沉淀、新物质生成只是化学反应的外在表现,A、B、C错误。
3.下列过程中化学键被破坏,但不属于化学变化的是( )
A.NaOH受热熔化
B.NH3溶解于水
C.葡萄糖溶于水
D.O2在放电的条件下转化为O3
答案 A
解析 NaOH熔化时只有旧化学键的断裂,没有新化学键的形成,属于物理变化,A正确;NH3溶解于水后发生化学反应变为NH3·H2O,既有旧化学键的断裂又有新化学键的形成,属于化学变化;葡萄糖溶于水属于物理变化,既没有旧化学键的断裂,也没有新化学键的形成;O2转化为O3,既有旧化学键的断裂又有新化学键的形成。
4.下列关于化学键的叙述正确的是( )
①化学键只存在于分子之间 ②化学键是相邻原子之间强烈的相互作用 ③化学键是一种静电作用 ④化学键是相邻分子之间强烈的相互吸引 ⑤离子化合物中可能含有共价键 ⑥共价化合物中可能含有离子键
⑦离子化合物中只含离子键 ⑧共价化合物中不含离子键
A.②③④⑦ B.②③⑤⑧
C.②④⑤⑥ D.①③⑤⑧
答案 B
解析 化学键是相邻原子之间强烈的相互作用,不存在于分子之间,这种相互作用的实质是一种静电作用,故①④错误,②③正确;离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,但共价化合物中一定只含共价键,不含离子键,故⑤⑧正确,⑥⑦错误。
5.某元素的原子最外层只有一个电子,其原子与卤素原子结合时,所形成的化学键( )
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
答案 C
解析 原子最外层只有一个电子的元素可以是ⅠA族元素,其中包括H、Na等元素。H与卤素原子结合形成卤化氢,含有共价键,故A错误。Na与卤素原子结合形成钠盐,含有离子键,故B错误。综上可知,C正确。
6.下列关于共价键和离子键的说法不正确的是( )
A.共价键是原子间通过共用电子形成的化学键
B.离子键是阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键
C.共价键与离子键不可能出现在同一种物质中
D.单质分子内可能存在共价键,离子键一定存在于化合物中
答案 C
解析 NH4Cl中NH与Cl-之间是离子键,NH中N与H之间则是共价键,C错误。
7.下列电子式书写正确的是( )
A.Na2S的电子式为NaNa
B.HCl的电子式为H+[]-
C.CaCl2的电子式为Ca2+[]
D.Cl2的电子式为
答案 D
解析 Na2S的电子式为Na+[]2-Na+,A错误;HCl中只含共价键,其电子式为H,B错误;CaCl2的电子式为[]-Ca2+[]-,离子化合物的电子式中相同的离子不能合并,C错误;Cl2为双原子分子,两个Cl原子之间形成共价键,D正确。
应用·实践
8.在下列各组物质中,化学键类型完全相同的是( )
A.Cl2和CaCl2 B.H2O2和Na2O2
C.CO2和Ar D.NaCl和Na2O
答案 D
解析 A项,Cl2中含共价键,CaCl2中含离子键;B项,H2O2中含共价键,Na2O2中含离子键和共价键;C项,CO2中含共价键,Ar中不含化学键;D项,NaCl和Na2O中均只含离子键。
9.如图是Na与Cl2反应生成NaCl的卡通示意图,下列结论不正确的是( )
A.Na与Cl2的反应为氧化还原反应
B.NaCl中的化学键为离子键
C.离子键的形成过程一定伴随着电子的得失
D.活泼金属单质与活泼非金属单质反应一般形成离子键
答案 C
解析 Na与Cl2的反应过程中有电子得失,是氧化还原反应,A正确。由图示可知,Na+与Cl-之间形成离子键,B正确。溶液中的Na+与Cl-在结晶过程中形成NaCl晶体,该过程也形成离子键,但不存在电子得失,C错误。活泼非金属单质与活泼金属单质反应后形成的化合物中的化学键一般为离子键,D正确。
10.下列说法正确的是( )
A.化学键是物质中所有原子间强烈的相互作用
B.离子化合物中可能含有共价键,共价化合物中不可能含有离子键
C.一切物质中都存在化学键
D.由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
答案 B
解析 化学键是相邻原子间强烈的相互作用,A错误;稀有气体单质是由单原子组成的,不存在化学键,C错误;由非金属元素组成的化合物,如NH4Cl、NH4NO3等铵盐是离子化合物,D错误。
11.下列选项中的所有元素组合,既能形成共价化合物,又能形成离子化合物的是( )
A.H、N、O B.Na、Cl、O
C.H、S、O D.K、C、O
答案 A
解析 H、N、O可形成共价化合物HNO3,可形成离子化合物NH4NO3,A正确;Na、Cl、O只能形成离子化合物;H、S、O只能形成共价化合物;K、C、O只能形成离子化合物。
12.下列物质中,既含离子键又含共价键的是( )
A.Na2O B.NH3 C.Ca(OH)2 D.CaBr2
答案 C
解析 Na2O、CaBr2中只含离子键;NH3中只含共价键;Ca(OH)2中Ca2+与OH-之间是离子键,而O与H之间是共价键,C正确。
13.X、Y、Z均为短周期元素,X原子的最外层只有一个电子,Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4,Z原子的最外层电子数是内层电子总数的3倍。下列有关叙述正确的是( )
A.X肯定是金属元素
B.Y、Z两种元素可形成共价化合物
C.若X位于第3周期,则X与Z形成的化合物中只含离子键
D.简单氢化物的稳定性:Y>Z
答案 B
解析 X可能是H、Li、Na,A错误;Y为S,Z为O,二者形成的氧化物为共价化合物,B正确;X为Na,可与Z形成Na2O2,其中既含离子键,又含共价键,C错误;O的非金属性强于S,故稳定性:H2S14.现有下列物质:
①KCl ②CH4 ③NH4NO3 ④I2 ⑤Na2O2
⑥HClO4 ⑦N2 ⑧CO ⑨SO2 ⑩金刚石
?CH3CH2OH ?MgO ?MgCl2 ?KOH
?HCl ?Al2O3
(1)两性氧化物是________(填序号),含有________键。
(2)最简单的有机化合物是________(填序号),用电子式表示其形成过程:______________________。
(3)属于共价化合物的是________(填序号),含有共价键的离子化合物是________(填序号)。
(4)由两种元素组成,且含有离子键和共价键的化合物为________(填序号),这两种元素的单质反应生成该化合物的化学方程式为______________________________________。
答案 (1)? 离子
(2)②
(3)②⑥⑧⑨?? ③⑤?
(4)⑤ 2Na+O2Na2O2
解析 (1)氧化铝是两性氧化物,含有离子键,为离子化合物。
(2)甲烷是最简单的有机化合物。
(3)NH4NO3、Na2O2、KOH均是离子化合物,但都含有共价键。
(4)Na2O2由Na和O两种元素组成,Na+与O之间形成离子键,O与O之间形成共价键。
迁移·创新
15.现有a~g 7种短周期元素,它们在元素周期表中的相对位置如表所示(表中副族省略),请回答下列问题:
(1)下列选项中,元素的原子间最容易形成离子键的是________(填序号,下同),元素的原子间最容易形成共价键的是________。
A.c和f B.b和g C.d和g D.c和e
(2)下列由a~g 7种元素原子形成的各种分子中,所有原子最外层都满足8电子稳定结构的是________(填序号)。
A.ea3 B.ag C.fg3 D.dg4
(3)由题述元素中的3种非金属元素形成的AB型离子化合物的电子式为________。
(4)c与e可形成一种化合物,试写出该化合物的化学式:________,其含有的化学键类型为________,其与过量稀盐酸反应的化学方程式为________________________________。
答案 (1)B C (2)CD
(3)
(4)Mg3N2 离子键 Mg3N2+8HCl===3MgCl2+2NH4Cl
解析 根据元素在元素周期表中的相对位置可知a、b、c、d、e、f、g分别为H、Na、Mg、C、N、P、Cl。
(1)碱金属元素原子与卤素原子间最容易形成离子键,故Na与Cl最容易形成离子键,B正确;c为金属元素,不容易与其他元素形成共价键,故C正确。
(2)含a(即H元素)的化合物中H是2电子稳定结构。
(3)3种非金属元素形成的AB型离子化合物是NH4Cl,其电子式为。
(4)Mg与N形成离子化合物Mg3N2,该物质与过量稀盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl。
第1节 化学键与物质构成
核心素养发展重点
学业要求
丰富对化学变化的认识角度,认识化学反应中物质变化。
1.认识构成物质的微粒之间存在的相互作用,结合典型实例认识离子键和共价键的形成,建立化学键概念。
2.知道化学键的断裂和形成是化学反应中物质变化的实质。
学生自主学习
化学键
1.化学键的含义:相邻原子间的强相互作用。
2.化学变化的实质:旧化学键断裂和新化学键形成。化学键的断裂与形成伴随能量的变化,旧化学键断裂需要吸收能量,新化学键形成会释放能量。
3.化学键的分类:化学键包括离子键和共价键等。
离子键和共价键
1.离子键
(1)定义:阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。
(2)成键微粒:阴、阳离子。
(3)作用实质:静电作用。
(4)形成过程:
(5)离子键的实例:在KCl晶体中K+与Cl-之间存在离子键;在MgCl2晶体中Mg2+和Cl-之间存在离子键;CaO晶体中Ca2+和O2-之间存在离子键。
2.共价键
(1)定义:原子间通过共用电子形成的化学键。
(2)构成微粒:原子。
(3)作用实质:共用电子。
(4)形成过程
(5)共价键实例:在H2分子中存在氢氢键;在Cl2分子中存在氯氯键;在CH4分子中存在碳氢键;在CO2分子中存在碳氧键。
(6)极性共价键和非极性共价键
①根据共用电子是否偏移,共价键可分为非极性共价键和极性共价键。
②同种元素原子间形成的共价键通常是非极性共价键,如O2、N2、O中的共价键;不同种元素原子间形成的共价键通常是极性共价键,如H2O、CO中的共价键。
离子化合物与共价化合物
1.离子化合物
(1)定义:由阳离子与阴离子构成的化合物。
(2)物质类别:一般包括活泼金属的氧化物、强碱及大多数盐等。
2.共价化合物
(1)定义:由原子通过共价键构成的化合物。
(2)物质类别:一般包括非金属的氧化物、氢化物、强酸等。
根据定义判断以下物质:NaNO3、H2O、HNO3、CaO、SO2、H2S、Ca(OH)2中:
属于离子化合物的是NaNO3、CaO、Ca(OH)2;
属于共价化合物的是H2O、SO2、H2S、HNO3。
课堂互动探究
一、化学键
1.任何物质内部都存在化学键吗?
提示:不一定。如稀有气体元素的原子都具有稳定的电子层结构,所以稀有气体元素的原子间不存在化学键。
2.有化学键的断裂或形成就一定是化学反应吗?举例说明。
提示:不一定。化学反应实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。只有化学键的断裂,没有化学键的形成不是化学变化;只有化学键的形成,没有化学键的断裂也不是化学变化。如NaCl溶于水发生电离:NaCl===Na++Cl-,NaCl中的离子键发生断裂,但没有新化学键的形成,因此不属于化学变化。
1.化学键
化学键的概念:相邻原子间的强相互作用称为化学键。
2.对化学键的理解
(1)“相邻”是指化学键只在直接相邻的两个或多个原子之间存在。
(2)“原子”是广义的原子,不仅仅指原子,也包括阴、阳离子。
(3)“相互作用”既包括吸引作用又包括排斥作用。
(4)“强相互作用”表示化学键是原子间较强的相互作用,原子间较弱的相互作用不是化学键,破坏化学键需要较高的能量。
知识拓展
分子间作用力
(1)分子间作用力的定义
分子之间存在着一种把分子聚集在一起的作用力,叫做分子间作用力,又称范德华力。
(2)分子间作用力的特征
①分子间作用力只存在于分子之间,如某些非金属单质和稀有气体的分子之间。只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力,如固体和液体中。
②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,而化学键主要影响物质的化学性质。
③一般来说,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,物质的熔点、沸点也越高,如熔点、沸点:I2>Br2>Cl2>F2。
1.下列关于化学键的叙述正确的是( )
A.化学键既存在于原子之间,也存在于分子之间
B.单质分子中均存在化学键
C.阴、阳离子之间的吸引力是化学键
D.化学反应过程中都有化学键的断裂和形成
答案 D
解析 化学键存在于相邻的原子之间,相邻分子之间不存在化学键,故A错误;单原子分子如稀有气体单质分子中不含化学键,故B错误;阴阳离子之间的强相互作用是化学键,这种强相互作用既包括吸引力也包括排斥力,故C错误;化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,故D正确。
2.从化学键的角度看,化学反应的实质是“旧化学键断裂和新化学键形成”,下列既有旧化学键的断裂,又有新化学键的形成的变化是( )
A.固体碘的升华
B.生石灰作为干燥剂吸水
C.氯化钠的熔化
D.酒精溶于水
答案 B
解析 A、C、D均为物理变化,B为化学变化。
规律方法
(1)化合物中一定存在化学键,单质中不一定存在化学键。如稀有气体分子为单原子分子,不存在化学键。
(2)只有旧键断裂而无新键形成的过程不是化学变化,如HCl溶于水和NaCl的熔化都不是化学变化。
(3)反应物转化为生成物时,原子的数目没有改变,原子的种类也没有改变,只是原子间的结合方式(即化学键)发生了改变。
二、离子键和共价键
1.活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子之间一定形成离子键吗?
提示:不一定。AlCl3中Al与Cl之间形成的是共价键。
2.“非金属元素原子间只能形成共价键”,这种说法是否正确?为什么?
提示:不正确。非金属元素原子间也可能形成离子键,如NH4Cl、NH4NO3等铵盐。
1.电子式书写
(1)原子的电子式
常把原子最外层电子用“”或“”来表示。如Na、Mg、 、 、 、 、 。
(2)离子的电子式
①简单阳离子的电子式
简单阳离子的电子式即为其离子符号,如Mg2+、Al3+等。
②阴离子和复杂阳离子的电子式
阴离子和复杂阳离子的电子式要用“[ ]”将电子和元素符号括在里面,将所带电荷数放在“[ ]”的右上方。如O、Cl-、NH、H3O+的电子式分别为
(3)离子化合物的电子式
离子化合物含有阴、阳离子,所以其电子式的写法要符合阴、阳离子电子式的写法,但相同的离子不得合并,且带同类电荷的离子不得相邻。如:
(4)共价型分子的电子式
共用电子写在成键两原子中间(一般形成共价键后,成键原子达到稳定结构),每个原子最外层电子都要标出,相同的原子不能合并,要注意原子的连接次序,以及形成共用电子的对数。如:
HClO H(正确) H(错误)
CS2 ··C··(正确)
C····(错误)
2.离子键与共价键的比较
知识拓展
正确理解形成离子键的静电作用
3.下列物质的电子式书写正确的是( )
答案 B
解析 NaCl、NH4Cl是离子化合物,其中阴离子和复杂的阳离子要用“[ ]”并标明所带的电荷,即
4.下列说法中正确的是( )
A.阴、阳离子通过静电吸引形成的强烈的相互作用称为离子键
B.ⅠA族元素原子和ⅦA族元素原子之间都形成离子键
C.金属元素与非金属元素化合时,不一定形成离子键
D.只有活泼的金属元素与活泼的非金属元素之间才能形成离子键
答案 C
解析 离子键是阴、阳离子通过静电作用形成的,静电作用包括引力和斥力,A错误;ⅦA族元素都是活泼的非金属元素,ⅠA族的金属元素都是活泼的金属元素,但ⅠA族中的H是非金属元素,HF、HCl、HBr、HI等化合物中的化学键都是共价键,B错误;某些金属与非金属元素之间形成共价键,如AlCl3等,C正确;形成离子键的也可以是带电荷的原子团,如(NH4)2SO4等,D错误。
规律方法
1.共价键的形成条件
形成条件
2.离子键的形成条件和过程
(1)形成条件:一般情况下,活泼的金属元素原子(如K、Na、Ca、Mg等)与活泼的非金属元素原子(如F、Cl、Br、O、S等)之间易形成离子键。阳离子与阴离子之间通过静电作用形成离子键。如K+与OH-、NO、SO、CO之间通过静电作用形成离子键,NH与Cl-之间通过静电作用形成离子键。
(2)形成过程
三、离子化合物与共价化合物
1.离子化合物中只含有离子键吗?共价化合物中只含有共价键吗?
提示:离子化合物中可能只含有离子键,也可能既含有离子键,又含有共价键。共价化合物中只含有共价键,不可能含有离子键。
2.含有共价键的化合物一定是共价化合物吗?
提示:不一定。只含共价键的化合物一定是共价化合物,含有共价键的化合物也可能是离子化合物,如NaOH是既含有离子键,又含有共价键的离子化合物。
1.判断离子化合物和共价化合物的常见方法
(1)由化学键类型判断
只含有共价键的化合物是共价化合物,只含离子键或既含离子键又含共价键的化合物是离子化合物。
(2)由化合物类型判断
①活泼金属的氧化物(或过氧化物和氢化物)、强碱和大多数盐(少数盐如AlCl3、BeCl2等除外)属于离子化合物;
②非金属氧化物、非金属氢化物、含氧酸、多数有机物、少数盐(如AlCl3、BeCl2等)属于共价化合物。
(3)由化合物性质判断
熔、沸点较高,熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物;熔、沸点较低(SiO2、SiC等除外),熔融状态下不能导电的化合物一定是共价化合物。
(4)由组成元素判断
一般含金属元素或NH的化合物是离子化合物(AlCl3、BeCl2等除外),如NH4H、NH4HCO3、Ca(OH)2、KClO3等;只由非金属元素原子构成的化合物(铵盐除外)属于共价化合物。
2.化学键和化合物之间的“一定”“不一定”
(1)含有离子键的化合物一定是离子化合物。
(2)离子化合物中可能含有共价键,共价化合物中一定不含离子键。
(3)含有共价键的分子不一定是共价化合物,例如单质:H2、O2。
(4)含有共价键的化合物不一定是共价化合物,例如NaOH、Na2O2。
(5)含有金属元素的化合物不一定是离子化合物,如AlCl3中含有金属元素,但其属于共价化合物。
(6)离子化合物中不一定含有金属元素,如NH4Cl、NH4NO3等铵盐全部由非金属元素组成,但属于离子化合物。
知识拓展
(1)用电子式表示离子化合物的形成过程
①连接号必须使用“―→”,不能用等号。
②左边写出原子的电子式,右边写出共价分子或离子化合物的电子式。
③书写离子化合物的形成过程时,左边用箭头标出原子间电子转移情况,右边构成离子化合物的每个离子的电子式都要单独写,不能合并,而且要符合相邻关系。
④离子的电子式要标离子所带的电荷数,阴离子的电子式要用[ ]表示。
⑤书写离子化合物的形成过程时要用弯箭头表示出电子的转移方向。
例如用电子式表示MgCl2的形成过程:
。
(2)用电子式表示共价化合物的形成过程
左边是原子的电子式,相同的原子可以合并,右边是共价化合物的电子式,但共价化合物中相同原子不能合并,中间用“―→”连接。如 + + ―→··C··。
5.下列说法正确的是( )
A.含有共价键的化合物一定是共价化合物
B.只含有共价键的化合物一定是共价化合物
C.由共价键形成的分子一定是共价化合物分子
D.只有非金属元素原子间才能形成共价键
答案 B
解析 根据共价化合物的定义,只含有共价键的化合物一定是共价化合物,故A错误,B正确;由共价键形成的分子也可能是单质(如H2),C错误;金属与非金属元素原子间也可能形成共价键,如AlCl3,D错误。
6.下列各组物质从离子化合物、共价化合物的角度分类正确的是( )
A.共价化合物:H2S、HCl、Cl2
B.共价化合物:CO2、CH4、NH4Cl
C.离子化合物:NaCl、MgO、K2SO4
D.离子化合物:CaCl2、AlCl3、NaNO3
答案 C
解析 Cl2是含共价键的单质,A不符合题意。NH4Cl含离子键,属于离子化合物,B不符合题意。AlCl3属于共价化合物,D不符合题意。
规律方法
1.判断化学键类型的解题技巧
(1)抓住离子键和共价键的不同点。①成键方式不同:离子键是通过得失电子达到稳定结构,共价键是通过形成共用电子达到稳定结构;②成键微粒不同:离子键的成键微粒是阴、阳离子,共价键的成键微粒是原子。
(2)寻找规律性。一般情况下,活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子间易形成离子键,同种或不同种非金属元素原子间易形成共价键(0族元素除外)。
(3)注意特殊性。在应用上述规律进行判断时还要注意一些特殊情况,如氯化铝是由金属元素原子与非金属元素原子形成的,但氯化铝中存在的是共价键,铵盐是由非金属元素原子形成的,但铵盐中存在离子键。
2.比较法判断化合物的类型
本课小结