教育专用版高中化学第2章化学键化学反应与能量第1节化学键与化学反应第1课时化学键及其类型学.docx
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教育专用版高中化学第2章化学键化学反应与能量第1节化学键与化学反应第1课时化学键及其类型学
第1课时 化学键及其类型
一、化学键与物质变化
1．化学键的概念
相邻原子间的强相互作用称为化学键。
2．用化学键的观点分析2H2O
2H2↑＋O2↑反应的过程：
水分子断裂的是氢氧键，形成的是氢氢键和氧氧键。
3．化学反应中物质变化的实质：
旧化学键的断裂和新化学键的形成。
（1）只有相邻的两个或多个原子间的强相互作用才能称为化学键。
（2）判断一个变化过程中是否发生了化学反应，不仅要看有无旧化学键的断裂，而且还要看有无新化学键的形成。
如果一个变化过程中只有旧键断裂而无新键形成，则该变化不是化学变化，如氯化氢溶于水，氯化氢分子中氢原子和氯原子间的化学键发生了断裂，但没有新化学键形成，故不属于化学变化。
例1
下列关于化学键的说法中正确的是（ ）
①相邻原子间的相互作用叫做化学键 ②化学键既存在于相邻原子间，又存在于相邻分子间 ③在水中氢、氧原子间均以化学键相结合 ④相邻原子之间强烈的相互吸引作用叫做化学键 ⑤化学键是指相邻原子间的强相互作用
A．②③④B．③④⑤
C．①②③D．只有⑤
答案 D
解析 ①形成化学键的原子间的相互作用必须是强烈的，不强烈的相互作用不是化学键；②只有相邻原子间的强相互作用才是化学键，而相邻分子间的原子也可能相邻，但作用不强，不是化学键；③在水分子内，氧原子和氢原子之间形成化学键，但分子间的氧原子和氢原子间的相互作用很微弱，不是化学键；④化学键这种相互作用，是相邻原子间的原子核与电子之间的静电吸引、电子与电子之间的静电排斥、原子核与原子核之间的静电排斥达到平衡后的一种作用，所以化学键包括相互吸引和相互排斥；⑤正确。
易错警示
（1）形成化学键的原子必须相邻，但相邻的原子间不一定存在化学键。
（2）“强相互作用”不能只理解为相互吸引。
（3）并非所有的物质中都有化学键，如稀有气体是单原子分子，无化学键。
例2
下列变化不需要破坏化学键的是（ ）
A．加热氯化铵B．干冰升华
C．水通电分解D．氯化氢溶于水
答案 B
解析 化学变化肯定存在化学键的破坏，A、C两项发生的都是化学变化，加热NH4Cl破坏了NH4Cl内的化学键，水通电分解破坏了水分子内的化学键；D项中，HCl溶于水，破坏了HCl分子内的化学键；B项中干冰升华没有破坏化学键。
规律总结
物质发生化学变化一定破坏化学键，有的物质发生物理变化破坏化学键，有的物质发生物理变化不破坏化学键。
二、共价键和离子键
1．共价键
（1）共价键的形成过程
①氯分子的形成过程
→
→
→
请你根据上述图示，用电子式表示其形成过程：
。
②下图形象地表示了氯化氢分子的形成过程
请你用电子式表示HCl的形成过程：
。
（2）概念：
原子间通过共用电子形成的化学键。
（3）成键三要素：
①成键微粒：
原子。
②成键元素：
一般是同种或不同种非金属元素。
③成键条件：
成键前原子最外层电子未达到饱和状态。
（4）分类
2．离子键
（1）离子键的形成过程（以NaCl为例）
钠原子和氯原子最外层电子数分别为1和7，均不稳定。
即它们通过得失电子后达到8电子稳定结构，分别形成Na＋和Cl－，两种带相反电荷的离子通过静电作用结合在一起，形成新物质氯化钠。
用电子式表示其形成过程：
。
（2）概念：
阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。
（3）成键三要素
①成键微粒：
阳离子和阴离子。
②成键本质：
静电作用（包括静电引力和静电斥力）。
③成键元素：
一般是活泼金属元素与活泼非金属元素。
共价键
离子键
成键微粒
原子
阴、阳离子
成键原因
非金属元素的原子最外层电子未达到稳定结构，原子间通过共用电子对形成共价键
活泼金属与活泼非金属化合时易发生电子得失达到稳定结构，形成离子键
成键实质
形成共用电子对
阴、阳离子之间的静电作用
成键元素
非金属元素原子之间（0族元素除外）、非金属元素原子与不活泼金属元素原子之间
一般是活泼金属元素与活泼非金属元素，如ⅠA、ⅡA与ⅥA、ⅦA之间
实例
HCl、CO2、H2SO4等
Na2O、NaCl、MgS、CaF2等
例3
下列说法不正确的是（ ）
A．阴、阳离子结合成化合物的静电作用属于离子键
B．原子之间通过共用电子形成的化学键叫做共价键
C．化学键指的是相邻原子间的强的相互作用
D．完全由非金属元素形成的化合物中不含离子键
答案 D
解析 化学键的概念中有两点必须注意：
一个是“相邻原子间”，一个是“强相互作用”。
当阴、阳离子间形成离子键时，不但有这两种离子的静电吸引作用，而且也存在两种离子的核外电子之间、两种离子的原子核之间的排斥作用，形成了吸引与排斥的平衡。
D项，非金属元素形成的化合物中也可能含有离子键，如铵盐。
易错警示
判断化学键类型时还要注意一些特殊情况，如：
（1）个别金属元素与非金属元素之间形成共价键，如AlCl3中Al和Cl形成的是共价键。
（2）完全由非金属元素组成的化合物中可能含有离子键，如铵盐，NH
中N原子与H原子之间形成共价键，而NH
与酸根离子间形成离子键。
例4
下列各组物质中化学键的类型完全相同的是（ ）
A．NaCl MgCl2 Na2O
B．H2O MgO CO2
C．Na2S NaOH H2SO4
D．NH4Cl NaNO3 NH3
答案 A
解析 NaCl、MgCl2、Na2O、MgO、Na2S中但含有离子键，H2O、CO2、H2SO4、NH3中只含共价键，NaOH、NH4Cl、NaNO3中既含共价键，又含离子键。
方法规律——根据物质类别或组成物质的元素都可以判断
（1）非金属单质（稀有气体除外）、非金属氧化物、非金属氢化物、酸、大多数有机物等中只含共价键；
（2）ⅠA族、ⅡA族的金属与ⅥA族、ⅦA族的非金属之间形成离子键，活泼金属氧化物、活泼金属氢化物中均只含有离子键；
（3）活泼金属过氧化物、强碱、多数盐既含有离子键，又含有共价键。
1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）HCl、NaCl溶于水时断开化学键，属于化学变化（ ）
（2）在NaCl溶液中析出NaCl晶体过程中形成离子键，属于化学变化（ ）
（3）有化学键断裂或形成的变化一定是化学变化（ ）
（4）化合物中任何原子之间都存在化学键（ ）
（5）化学键既可存在于原子之间，又可存在于分子之间（ ）
（6）构成单质分子的微粒一定含有共价键（ ）
（7）离子键是阴、阳离子间的强烈相互吸引作用（ ）
（8）金属与非金属元素之间一定形成离子键（ ）
（9）仅由非金属元素组成的物质中可能含有离子键（ ）
（10）由电离方程式HCl===H＋＋Cl－可知，HCl分子中存在离子键（ ）
（11）NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键（ ）
答案
（1）×
（2）× （3）× （4）× （5）× （6）× （7）× （8）× （9）√ （10）× （11）√
2．根据化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成这一事实，下列变化不属于化学变化的是（ ）
A．白磷在260℃时转化为红磷
B．石墨在高温下转化为金刚石
C．NaCl熔化
D．五氧化二磷吸水
答案 C
解析 A、B、D三项的变化过程均有旧化学键断裂和新化学键形成，属于化学变化；C项中NaCl熔化只有旧化学键断裂而无新化学键形成，故不属于化学变化。
3．下列物质的变化过程中，共价键明显被破坏的是（ ）
A．I2升华
B．NaCl颗粒被粉碎
C．冰融化
D．HCl溶于水得到盐酸
答案 D
解析 HCl分子中存在H—Cl共价键，溶于水后得到盐酸，HCl电离出H＋和Cl－，溶液中不再存在HCl分子。
4．下列物质中既有离子键又有共价键的是（ ）
A．CaCl2B．H2O
C．K2OD．NaOH
答案 D
5．下列各组物质中，化学键类型不同的是（ ）
A．NaCl和HNO3B．H2O和NH3
C．CaF2和CsClD．CCl4和HCl
答案 A
解析 A项，NaCl只含离子键，HNO3中只含共价键；B、D项均为共价键；C项均为离子键。
6．
（1）下列变化中，既有共价键和离子键断裂，又有共价键和离子键形成的是________（填字母）。
A．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
B．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
C．Cl2＋H2O===HCl＋HClO
D．Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl
（2）下列物质中：
①N2、②H2O、③Na2O2、④CaCl2、⑤KHS、⑥NaF、⑦NaOH、⑧SiO2、⑨Ar、
CO2，其中只含有共价键的物质是____________（填序号，下同）；只含有离子键的物质是____________；既含有离子键，又含有共价键的物质是__________；不存在化学键的物质是________。
答案
（1）A
（2）①②⑧⑩ ④⑥ ③⑤⑦ ⑨
解析
（1）A项，Na2O2中既含有共价键，又含有离子键，与CO2反应时，其中共价键和离子键都会断裂，又重新组合为新的共价键和离子键；B项，不涉及离子键的断裂；C项，不涉及离子键的断裂和形成；D项，不涉及共价键的断裂和形成。
[对点训练]
题组一 化学键的概念与形成
1．下列有关化学键的说法正确的是（ ）
A．相邻的两个原子间可以形成化学键，多个原子间不可能形成化学键
B．化合物中一定含有化学键，单质中也一定含有化学键
C．相邻的两个或多个原子间的相互作用一定是化学键
D．阴、阳离子之间的强相互作用也是化学键
答案 D
解析 相邻的两个原子间（或多个原子间）的强相互作用称为化学键，A项错误；化合物中一定含有化学键，但是单质中不一定含有化学键（惰性气体单质中不含化学键），B项错误；相邻原子间的“强相互作用”才是化学键，C项错误；阴、阳离子间的“强相互作用”也是化学键，D项正确。
2．下列说法中不正确的是（ ）
A．非金属元素间不可能形成离子键
B．两个非金属原子之间形成的化学键一定是共价键
C．含有离子键的物质不可能是单质
D．单质中不一定含有共价键
答案 A
解析 两个非金属原子之间形成的化学键一定是共价键，但含多种非金属元素的化合物可能有离子键，如铵盐，A项错误，B项正确；含有离子键的物质一定是离子化合物，不可能是单质，C项正确；单质中可能不含有共价键，如稀有气体，D项正确。
3．下列哪一组元素的原子间反应容易形成离子键（ ）
元素
a
b
c
d
e
f
g
M层电子数
1
2
3
4
5
6
7
A.a和cB．a和f
C．d和gD．c和g
考点 离子键与离子化合物
题点 由成键元素判断离子键的形成
答案 B
解析 本题考查离子键的成键实质、成键条件，同时还考查原子结构与性质的关系。
由原子a～g的M层电子数可知，M层即为原子的最外层，元素a～g均为第3周期元素，a为活泼的金属元素，f为活泼的非金属元素，所以a与f容易形成离子键。
4．以下叙述中，错误的是（ ）
A．钠原子和氯原子作用生成NaCl后，其结构的稳定性增强
B．在氯化钠中，除氯离子和钠离子的静电吸引作用外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用
C．任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失
D．金属钠与氯气反应生成氯化钠后，体系能量降低
答案 C
解析 活泼的金属原子和活泼的非金属原子之间形成离子化合物，阳离子和阴离子均达稳定结构，这样体系的能量降低，其结构的稳定性增强，故A、D正确。
离子键的形成只是阴、阳离子间的静电作用并不一定发生电子的得失，如Na＋与OH－结合成NaOH，故C错误。
题组二 化学键与物质的变化
5．下列物质的变化过程中，共价键明显被破坏的是（ ）
A．从NH4HCO3中闻到了刺激性气味
B．NaCl熔化
C．NH3液化
D．NaOH溶于水
答案 A
解析 B项，NaCl熔化破坏离子键；C项，NH3液化后仍是NH3，没有破坏共价键；D项，NaOH溶于水破坏离子键。
6．下列反应过程中，同时有离子键、共价键的断裂和形成的反应是（ ）
A．NH4Cl
NH3↑＋HCl↑
B．NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3
C．NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3
D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
答案 D
解析 A项中没有离子键的形成；B项中没有离子键的断裂；C项中没有共价键的断裂和形成；D项中断开Na2O2中的离子键和共价键、CO2中的共价键，形成O2中的共价键、Na2CO3中的离子键和共价键。
题组三 化学键类型的判断
7．下列有关化合物中存在的化学键种类的说法正确的是（ ）
A．MgCl2中既存在离子键也存在共价键
B．CH3COOH中只有离子键
C．Na2O2中只存在离子键
D．NH4HSO4中既存在共价键也存在离子键
答案 D
解析 共价化合物中只存在共价键；离子化合物中一定存在离子键，如果离子化合物中存在复杂的离子，如NH
、HSO
、O
等，离子内部还存在着共价键。
MgCl2中只存在离子键，CH3COOH中只存在共价键，而Na2O2、NH4HSO4中则存在离子键和共价键。
8．下列物质中只含有共价键的是（ ）
A．NaCl、HCl、H2O、NaOH
B．Cl2、Na2S、HCl、SO2
C．HBr、CO2、H2O、CS2
D．Na2O2、H2O2、H2O、O3
答案 C
解析 A项，NaCl只含有离子键，HCl、H2O只含有共价键，NaOH既有离子键又有共价键；B项，Cl2、HCl、SO2分子中只有共价键，而Na2S中只有离子键；D项，Na2O2既有离子键又有共价键，H2O2、H2O、O3分子中只有共价键。
9．下列叙述正确的是（ ）
A．HCl溶于水电离出H＋和Cl－，故HCl中存在离子键
B．Ca（OH）2固体和NH4Cl固体都存在两类不同的化学键
C．液氯和氯气中存在不同类型的化学键
D．氯气和金刚石中存在不同类型的化学键
答案 B
解析 H和Cl都是非金属元素，HCl是共价化合物，其中的化学键是共价键，A不正确；Ca（OH）2的Ca2＋与OH－间、NH4Cl的NH
与Cl－间都存在离子键，OH－的H原子与O原子间、NH
的N原子与H原子间都存在共价键，B正确；液氯和氯气的组成微粒都是Cl2分子，Cl2分子的2个Cl原子间存在共价键，Cl2分子与Cl2分子间不存在化学键，C不正确；如上所述，氯气中存在共价键，金刚石由C原子组成，C元素是非金属元素，C原子间的化学键是共价键，D不正确。
10．（2017·重庆北区期中）某元素原子最外层只有1个电子，它跟卤素相结合时，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
答案 C
解析 原子最外层只有1个电子的元素，可能是活泼的金属（如Na），也可能是过渡元素（如Ag），也可能是非金属元素（如H），因此它们跟卤素相结合时，所形成的化学键可能是离子键，也可能是共价键，C项正确。
11．下列各数值表示有关元素的原子序数，其所表示的各原子组中能以共价键相互结合成稳定化合物的是（ ）
A．8与11B．9与9
C．2与19D．6与8
答案 D
解析 一般情况下，非金属元素的两个原子间形成共价键，活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子间形成离子键。
A项，O与Na形成以离子键结合的化合物；B项，氟元素的两个原子形成共价键，为单质；C项，氦元素难以形成化合物；D项，C与O均为非金属元素的原子，二者形成以共价键结合的化合物。
12．（2017·郑州期末）下列各组物质中所含化学键类型完全相同的是（ ）
A．NaF、NH4ClB．NaOH、NaClO
C．CaO、Na2O2D．MgCl2、AlCl3
答案 B
解析 只含离子键的物质为NaF、CaO、MgCl2；既含离子键又含共价键的物质为NH4Cl、NaOH、NaClO、Na2O2；只含共价键的物质为AlCl3。
[综合强化]
13．有下列物质：
①O2 ②金刚石 ③NaBr ④H2SO4 ⑤Na2CO3 ⑥NH4Cl ⑦NaHSO4 ⑧Ne ⑨Na2O2 ⑩NaOH
（1）这些物质中，只含共价键的是________；只含离子键的是________；既含共价键又含离子键的是__________；不存在化学键的是________。
（2）将NaHSO4溶于水，破坏了NaHSO4中的________________，写出其电离方程式_______________；NaHSO4熔融状态下电离，破坏了________，写出其电离方程式_____________。
答案
（1）①②④ ③ ⑤⑥⑦⑨⑩ ⑧
（2）离子键、共价键 NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO
离子键 NaHSO4===Na＋＋HSO
14．五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。
A和C同族，B和D同族，C离子和B离子具有相同的电子层结构。
A和B、D、E均能形成共价型化合物。
A和B形成的化合物在水中呈碱性，C和E形成的化合物在水中呈中性。
（1）五种元素中，原子半径最大的是________，非金属性最强的是________（填元素符号）。
（2）由A和B、D、E所形成的共价型化合物中，热稳定性最差的是________（用化学式表示）。
（3）A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应，产物的化学式为______________，其中存在的化学键类型为________________。
（4）D最高价氧化物的水化物的化学式为________。
答案
（1）Na Cl
（2）PH3 （3）NH4Cl 离子键和共价键 （4）H3PO4
解析 由A和B形成的化合物在水中呈碱性可知该化合物为NH3，结合题目中的信息可推出A为H、B为N、C为Na、D为P；由C和E形成的化合物在水中呈中性可知该化合物为NaCl，则E为Cl。
根据同主族元素原子电子层数越多原子半径越大，在电子层数相同的情况下核电荷数越大原子半径越小（稀有气体元素除外）的规律，可推出原子半径最大的是Na。
根据元素周期律，同一周期（稀有气体元素除外）从左到右元素非金属性逐渐增强，对应氢化物的稳定性逐渐增强，可知非金属性最强的是Cl，热稳定性最差的是PH3。
HCl＋NH3===NH4Cl，NH4Cl中存在的化学键类型为离子键和共价键。
15．下表列出了①～⑨九种元素在周期表中的位置，A、B和C是中学常见的化合物。
请回答下列问题：
（1）上述所列元素中，最高价氧化物的水化物的酸性最强的是________（填化学式）。
（2）②元素最高正价与④元素形成的化合物的电子式是__________。
（3）⑤⑨两种元素形成氢化物的水溶液的酸性由弱到强的顺序为________（用化学式表示）。
（4）从④⑥两种元素形成的化合物与④⑧两种元素形成的化合物的混合物中分离提纯④⑧两种元素形成的化合物，可加入上表中________（用元素符号表示）两种元素形成的化合物的水溶液后，再过滤洗涤。
（5）③元素的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物反应生成的物质为________（用化学式表示），该物质所含化学键类型有________________。
答案
（1）HClO4
（2）
（3）HF解析 本题考查元素推断、元素周期表和元素周期律。
（1）⑤F的非金属性最强，但无正价，因此最高价氧化物的水化物酸性最强的为HClO4。
（2）②④分别为C、O，形成的化合物CO2的电子式为
。
（4）从MgO、SiO2中分离出SiO2，加入盐酸，然后过滤洗涤。
（5）N的气态氢化物NH3与最高价氧化物的水化物HNO3反应生成NH4NO3，含有离子键和共价键。
16．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。
（1）W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）W与Y可形成化合物W2Y，该化合物的电子式为
________________________________________________________________________。
（3）Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
（4）比较Y、Z气态氢化物的稳定性________>________（用分子式表示）。
（5）W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是________>________>________>________。
答案
（1）Al（OH）3＋OH－===[Al（OH）4]－
（2）
（3）SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl
（4）HCl H2S （5）S2－ Cl－ Na＋ Al3＋
解析 因为这四种元素为同一短周期元素，W和X为金属元素，且各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，所以W为Na，X为Al，Na与Y形成Na2Y，说明Y为－2价，即Y为S，则Z为Cl。
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