高考化学二轮精品复习讲义第五章 第三讲 化学键.docx

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高考化学二轮精品复习讲义第五章第三讲化学键

第三讲　化学键

1.了解化学键的定义。

了解离子键、共价键的形成。

2．掌握电子式的表示方法。

2016，卷甲26T

（1）；

2015，卷Ⅰ27T（5）；

2015，卷Ⅱ10T（A）、27T

（1）

　离子键和共价键

[知识梳理]

1．化学键

（1）概念：

使离子相结合或原子相结合的作用力。

（2）分类

2．离子键与共价键的比较

键型

离子键

共价键

非极性键

极性键

特点

阴、阳离子间的相互作用

共用电子对不发生偏移

共用电子对偏向吸引能力强的原子一方

成键粒子

阴、阳离子

原子

成键

活泼金属元素和活泼非金属元素

同种元素的原子

不同种元素的原子

存在

离子化合物

非金属单质、某些化合物

共价化合物、某些离子化合物

3.电子式

（1）概念：

在元素符号周围用“·”或“×”来代表原子的最外层电子（价电子）的式子。

（2）书写

写出下列物质的电子式：

Na2O2、Na2O、MgCl2、NaOH、NH4Cl、Cl2、N2、H2O、CO2。

、

、

、

。

（3）用电子式表示物质的形成过程

Na2S：

[自我检测]

1．（教材改编题）下列关于化学键的说法中正确的是（　　）

A．构成单质分子的粒子一定含有共价键

B．由非金属元素组成的化合物中可能含有离子键

C．非极性键只存在于双原子单质分子里

D．不同元素组成的多原子分子中的化学键一定是极性键

答案：

B

2．（教材改编题）下列电子式正确的是（　　）

A．H2O的电子式为

B．CH4的电子式为

C．MgBr2的电子式为

D．（2016·高考江苏卷）硫化钠的电子式：

解析：

选B。

H2O为共价化合物，电子式为

；MgBr2的电子式为

；硫化钠是离子化合物，其电子式是

。

（1）化学键是离子或原子间的一种作用力，既包括静电吸引力，又包括静电排斥力。

（2）物质中并不一定都存在化学键，如单原子分子He等稀有气体分子中就不含化学键。

（3）由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键，如AlCl3中Al—Cl键为共价键。

（4）非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但多个原子间也可能形成离子键，如NH4Cl等。

（5）电子式书写的注意事项

①同一原子的电子式最好不要既用“·”又用“×”表示；在化合物中“·”或“×”最好也不要混用（若特殊需要可标记），可将电子全部标成“·”或“×”。

②单一原子形成的简单阳离子，其离子符号就是该阳离子的电子式，如Al3＋就可以表示铝离子的电子式。

“[　]”在所有的阴离子、复杂的阳离子中出现。

③在化合物中，如果具有多个阴、阳离子，要注意每一个离子都与带相反电荷的离子直接相邻的事实。

所以阴、阳离子必须是相隔的，即不能将两个阴离子或两个阳离子写在一起。

如CaF2要写成

，不能写成

，也不能写成

。

④在用电子式表示物质形成的过程时，由于不是化学方程式，所以不能出现“===”。

“―→”前是原子的电子式，“―→”后是物质的电子式。

如Na2O的形成过程可表示为

，NH3的形成过程可表示为

―→

。

　（2017·最新改编题）过氧化氢（H2O2）又叫双氧水，其水溶液可用于制备工业上的漂白剂，特殊环境里燃料燃烧的助燃剂，医疗上的消毒剂，实验室里的制氧剂等。

过氧化钠（Na2O2）可用于制备工业上的漂白剂、实验室里的制氧剂、呼吸面具或潜水艇中的制氧剂等。

过氧原子团“O2”由2个氧原子共用1对电子形成。

（1）分别写出H2O2、Na2O2的电子式：

______________、__________________。

（2）①H2O、H2O2中化学键的不同点是

__________________________________________________________；

②Na2O、Na2O2中化学键的不同点是

__________________________________________________________；

③H2O2的化合物类型是________________（填“共价化合物”或“离子化合物”）。

（3）分别写出H2O2、Na2O2作供氧剂的化学方程式：

H2O2：

__________________________________________________________。

Na2O2：

__________________________________________________________。

（4）H2O2、H2O、白磷、BF3、PCl3、PCl5等分子中满足所有原子最外层为8电子稳定结构的是____________________________________________。

[解析]　H2O2与Na2O2中都含有过氧原子团“O2”。

题中告知“O2”由2个O共用1对电子形成，又知H的化合价为＋1，则H与O之间共用1对电子，这样就可以写出H2O2的电子式。

比较H2O2与Na2O2，Na的化合价也是＋1，但Na与O之间的化学键应是离子键而不是共价键，则Na2O2是由O

与Na＋组成的。

写出H2O、Na2O的电子式，比较H2O与H2O2、Na2O与Na2O2的电子式，可顺利完成有关问题。

[答案]　

（1）

（2）①H2O中没有非极性键，H2O2中有非极性键

②Na2O中没有共价键，Na2O2中有共价键（或非极性键）

③共价化合物

（3）2H2O2

2H2O＋O2↑　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑（或2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2）

（4）白磷、PCl3

上题中涉及的物质H2O2、H2O、CO2、BF3、PCl3、PCl5中，有一种物质的化学键类型与其他明显不同，该物质是________，其分子中化学键类型为__________________。

CO2分子中是否满足所有原子最外层为8电子稳定结构？

__________。

答案：

H2O2　极性共价键和非极性共价键　满足

判断分子中各原子是否达到8电子的稳定结构，主要有两种方法：

（1）经验规律法

凡符合最外层电子数＋|化合价|＝8的皆为8电子稳定结构。

（2）试写结构法

判断某化合物中的某元素最外层是否达到8电子稳定结构，应从其结构式或电子式结合原子最外层电子数进行判断，如①H2O：

O原子最外层有6个电子，H2O中每个O原子又与两个H原子形成两个共价键，所以H2O中的O原子最外层有6＋2＝8个电子，但H2O中的H原子最外层只有2个电子；②N2：

N原子最外层有5个电子，N与N之间形成三个共价键，所以N2中的N原子最外层达到8电子稳定结构。

　离子键、共价键概念辨析

1．（2017·长春一中月考）下列说法正确的是（　　）

A．离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力

B．含有离子键的化合物一定是离子化合物

C．所有金属与所有非金属之间都能形成离子键

D．在化合物Na2O2中，阴、阳离子的个数比为1∶1

解析：

选B。

离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电作用，包括静电吸引和静电排斥，A错误；含有离子键的化合物一定是离子化合物，B正确；有些金属与非金属之间不能形成离子键，如AlCl3，C错误；在化合物Na2O2中，阴、阳离子分别是O

、Na＋，个数比是1∶2，D错误。

2．（教材改编题）下列各物质中，化学键类型完全相同的是（　　）

A．Na2O2和NaOH　　　　B．CH3COONa和NaOH

C．CCl4和H2OD．CO2和H2O2

解析：

选C。

Na2O2中的共价键为非极性键，NaOH中的共价键为极性键，CH3COONa中含有非极性键，NaOH中没有非极性键；H2O2中含有非极性键，CO2中没有非极性键。

　电子式的书写

3．（教材改编题）写出下列物质的电子式。

（1）原子：

Na：

__________，Cl：

__________。

（2）简单离子：

Na＋：

________，F－：

__________。

（3）复杂离子：

NH

：

____________，OH－：

____________。

（4）离子化合物

MgF2：

____________，K2O：

____________，

MgO：

____________。

（5）非金属单质及共价化合物

O2：

__________，H2O2：

____________，

CH2===CH2：

____________。

（6）有机基团：

羟基：

____________，甲基：

____________。

答案：

（1）

（2）

　8电子结构的判断

4．含有极性键且分子中各原子都满足8电子稳定结构的化合物是（　　）

A．CH4　　　　　　　　　B．CH2===CH2

C．CO2D．N2

解析：

选C。

CH4、CH2===CH2中氢不满足8电子稳定结构，A、B项错；N2中只含有非极性键且为单质，D项错。

5．下列物质中所有原子均满足最外层8电子稳定结构的化合物是（　　）

A．PCl5B．P4

C．CCl4D．NH3

解析：

选C。

判断原子满足最外层8电子结构的方法为最外层电子数＋所成价键数＝8，故A、D项错；P4为单质，而非化合物，故B项错；C项中的5个原子的最外层均为8电子稳定结构，故C项正确。

电子式书写时常见的错误

（1）漏写未参与成键的电子，如N2：

N⋮⋮N，应写为

N⋮⋮N

。

（2）化合物类型不清楚，漏写或多写[　]及错写电荷数，如

，应写为NaCl：

。

（3）书写不规范，错写共用电子对，如N2的电子式为

；不能写成

，更不能写成

。

（4）未考虑原子最外层有几个电子，均写成8电子结构，如CH

的电子式为

而不能写成

。

（5）未考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写，如CaBr2、CaC2的电子式分别为

。

（6）不考虑原子间的结合顺序，如HClO的结构式为H—O—Cl而非H—Cl—O，故其电子式为

。

　化学键与物质类别、物质变化的关系

[知识梳理]

1．化学键与物质类别

（1）化学键的存在

（2）化学键与物质类别的关系

①只含有共价键的物质

a．同种非金属元素构成的单质，如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。

b．不同非金属元素构成的共价化合物，如HCl、NH3、SiO2、CS2等。

②只含有离子键的物质

活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。

③既含有离子键又含有共价键的物质

如Na2O2、NH4Cl、NaOH、Na2SO4等。

④无化学键的物质

稀有气体（单原子分子），如氩气、氦气等。

2．物质的溶解或熔化与化学键变化的关系

（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，发生电离，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，发生电离，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，其分子内的化学键不被破坏，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．化学键与化学反应

旧化学键的断裂和新化学键的形成是化学反应的本质，是反应中能量变化的根本。

4．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。

[自我检测]

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）1molKHSO4加热熔化可电离出阳离子的个数为2NA。

（　　）

（2）共价化合物溶于水，分子内共价键被破坏；单质溶于水，分子内共价键不被破坏。

（　　）

（3）共价化合物熔点都低于离子化合物。

（　　）

（4）分子内共价键越强，分子越稳定，其熔、沸点也越高。

（　　）

（5）含有阳离子的化合物一定含有阴离子。

（　　）

（6）含有离子键的物质不可能是单质。

（　　）

答案：

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）×　（5）√　（6）√

2．（2016·高考上海卷）下列各组物质的熔点均与所含化学键的键能有关的是（　　）

A．CaO与CO2

B．NaCl与HCl　

C．SiC与SiO2

D．Cl2与I2

解析：

选C。

CaO是离子化合物，其熔点高低决定于离子键的强弱，而CO2是共价化合物，为分子晶体，其熔点高低决定于分子间作用力，与化学键无关；NaCl是离子化合物，其熔点高低决定于离子键的强弱，而HCl是共价化合物，为分子晶体，其熔点高低决定于分子间作用力，与化学键无关；SiC与SiO2都是原子晶体，其熔点高低决定于共价键的强弱，C正确；Cl2与I2都是分子晶体，其熔点高低决定于分子间作用力，与化学键无关。

3．（教材改编题）有以下9种物质：

①Ne；②NH4Cl；③KNO3；④NaOH；⑤Cl2；⑥SO2；⑦H2S；⑧Na2O2；⑨MgCl2。

请用上述物质的数字序号填空：

（1）只存在离子键的是________。

（2）只存在共价键的是________。

（3）只存在共价键的电解质是________。

（4）既存在离子键又存在共价键的是________。

（5）不存在化学键的是________。

答案：

（1）⑨　

（2）⑤⑥⑦　（3）⑦　（4）②③④⑧　（5）①

（1）离子化合物和共价化合物的判断方法

①根据化学键的类型来判断

凡含有离子键的化合物一定是离子化合物；只含有共价键的化合物是共价化合物。

②根据化合物的类型来判断

大多数碱性氧化物、强碱和盐都属于离子化合物（AlCl3除外）；非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸都属于共价化合物。

③根据化合物的性质来判断

一般熔、沸点较低的化合物是共价化合物。

熔融状态下能导电的化合物是离子化合物，如NaCl；不能导电的化合物是共价化合物，如HCl。

（2）有化学键断裂的变化不一定是化学变化，如NaCl熔化变成自由移动的Na＋和Cl－，HCl溶于水电离成H＋和Cl－等，只有旧化学键的断裂没有新化学键的形成，没有发生化学变化。

　下列化学反应中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成的是（　　）

A．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

B．Mg3N2＋6H2O===3Mg（OH）2↓＋2NH3↑

C．Cl2＋H2O===HClO＋HCl

D．NH4Cl＋NaOH===NaCl＋NH3↑＋H2O

[解析]　A项，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑中有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成，正确；B项，该反应中没有非极性键的断裂和形成，错误；C项，该反应中没有离子键的断裂和形成，也无非极性键的形成，错误；D项，该反应中没有非极性键的断裂和形成，错误。

[答案]　A

在确定化学键类型时，需要知道物质种类与化学键的关系。

形成离子键的元素一定是金属元素和非金属元素吗？

仅由非金属元素组成的物质中一定不含离子键吗？

答案：

都不一定，如铵盐全是由非金属元素形成的，其中的化学键就有离子键。

分析物质变化与化学键变化的思维模型

　化学键与物质类别的关系

1．下列说法中正确的是（　　）

A．含有共价键的化合物一定是共价化合物

B．分子中只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

D．只有非金属原子间才能形成共价键

解析：

选B。

化合物中含有共价键，还可能含有离子键，若含离子键则为离子化合物，若不含离子键，则为共价化合物，A错误，B正确；共价分子可以为单质，也可以为化合物，C错误；通常情况下非金属原子间形成共价键，但有些金属原子与非金属原子间也可以形成共价键，如AlCl3属于共价化合物，D错误。

2．下列每组中各物质内既有离子键又有共价键的一组是（　　）

A．NaOH、H2SO4、（NH4）2SO4

B．MgO、Na2SO4、NH4HCO3

C．Na2O2、KOH、Na2SO4

D．HCl、Al2O3、MgCl2

解析：

选C。

A中H2SO4内只有共价键；B中MgO内只有离子键；D中HCl内只有共价键，Al2O3、MgCl2内只有离子键。

　化学键的断裂与形成

3．（2017·西安模拟）在下列变化过程中，既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是（　　）

A．将SO2通入水中　　　　　B．烧碱溶于水

C．将HCl通入水中D．硫酸氢钠溶于水

解析：

选D。

SO2、HCl不含有离子键，所以不会有离子键的破坏过程，A、C错误；烧碱在水溶液中电离产生了钠离子和氢氧根离子，没有共价键的破坏过程，B错误；硫酸氢钠既含有离子键又含有共价键，溶于水时钠离子与硫酸氢根离子之间的离子键被破坏，同时硫酸氢根离子中的共价键也被破坏，D正确。

4．有关物质结构的下列说法中正确的是（　　）

A．石油裂解只破坏极性键

B．含极性键的共价化合物一定是电解质

C．氯化钠固体中的离子键在溶于水时被破坏

D．HF的分子间作用力大于HCl，故HF比HCl更稳定

解析：

选C。

A项，石油裂解既破坏了极性键，也破坏了非极性键；B项，像烃类、糖类均是含有极性键的共价化合物，但不是电解质；D项，H—F键键能比H—Cl键大，所以HF比HCl更稳定。

化学键判断常见错误

（1）认为有化学键破坏的变化一定是化学变化，如HCl溶于水破坏共价键，是物理变化。

（2）认为物质在熔化时都破坏化学键，如HCl、S等熔化时不破坏化学键。

（3）认为物质中均含化学键，如稀有气体中不含化学键。

（4）认为只含非金属元素的化合物不存在离子键，如NH4NO3中存在离子键。

（5）认为金属与非金属之间不能形成共价键，如AlCl3中存在共价键。

（6）认为离子化合物中不存在共价键，如NaOH中存在共价键。

（7）认为共价化合物中存在离子键，根据离子化合物定义若含离子键一定是离子化合物。

[课后达标检测]

一、选择题

1．韩国首尔大学的科学家将水置于一个足够强的电场中，在20℃时，水分子瞬间凝固形成“暖冰”。

则关于“暖冰”的判断正确的是（　　）

A．“暖冰”中存在离子键

B．“暖冰”中水分子的O—H键是非极性键

C．“暖冰”的密度大，有导电性和导热性

D．水凝固形成20℃时的“暖冰”所发生的变化是物理变化

解析：

选D。

A项，“暖冰”中的水仍然是以分子的形式存在，在分子内存在共价键，不存在离子键，错误；B项，“暖冰”中水分子的O—H键是不同元素形成的极性键，错误；C项，“暖冰”由于形成时温度高，所以分子间的间隔大，所以密度小，错误；D项，水凝固形成20℃时的“暖冰”由于没有产生新的物质，所以所发生的变化是物理变化，正确。

2．（2017·兰州高三模拟）下列说法正确的是（　　）

A．NH4NO3中只含共价键

B．稀有气体分子中不含化学键

C．干冰升华时，分子内共价键会发生断裂

D．金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物

解析：

选B。

A项，NH4NO3中既含离子键又含共价键；B项，稀有气体为单原子分子，不含化学键；C项，干冰升华时CO2分子未被破坏，即其分子内的共价键未被破坏；D项，活泼金属元素Al与活泼非金属元素Cl形成共价化合物AlCl3。

3．（2017·豫东名校联考）化学键使得一百多种元素构成了世界的万物。

关于化学键的下列叙述中，正确的是（　　）

A．离子化合物中一定含有共价键，共价化合物中不含离子键

B．共价化合物中可能含离子键，离子化合物中只含离子键

C．构成单质分子的粒子一定含有共价键

D．在氧化钠中，除氧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

解析：

选D。

离子化合物必含离子键，不一定含有共价键，但共价化合物必含共价键，一定不含离子键，A、B错误；稀有气体分子为单原子分子，不含共价键，C错误；离子键中既存在静电吸引，也存在静电排斥，D正确。

4．下列有关表述错误的是（　　）

A．IBr的电子式为

B．HClO的结构式为H—O—Cl

C．HIO各原子都满足8电子结构

D．MgO的形成过程可以表示为

解析：

选C。

I、Br最外层均有7个电子，通过共用一对电子对即可达到8电子稳定结构，A正确；H、Cl、O三原子之间通过共用电子对形成次氯酸，其电子式为H

O··,··

Cl··,··

，结构式为H—O—Cl，B正确；HIO的结构与HClO类似，其中I、O两原子的最外层达到8电子稳定结构，氢原子最外层只有2个电子，C错误；MgO是离子化合物，D正确。

5．下列说法不正确的是（　　）

①形成化学键的过程一定是化学变化

②物质有阳离子必有阴离子

③含有金属元素的离子一定为阳离子

④HCl溶于水电离出H＋和Cl－，因此HCl中含有离子键　

A．①②③④　　　　　　　B．②③④

C．②③D．①②③

解析：

选A。

①NaCl溶液蒸发结晶过程中形成了离子键，但属于物理变化；②金属晶体中只有阳离子和自由电子；③AlO

、MnO

等阴离子中含有金属元素；④HCl分子中H与Cl之间存在共用电子对，HCl中只含共价键，不含离子键。

6．某短周期元素Q的原子最外层只有一个电子，下列有关Q的说法中正确的是（　　）

A．Q一定能与卤素形成共价键

B．Q一定能与卤素形成离子键

C．Q与氧元素形成的化合物中可能含有共价键

D．Q的单质中不存在化学键

解析：

选C。

Q可以为H或Li、Na；C项，H2O、H2O2、Na2O2中均含共价键。

7．下列物质加热熔化时破坏极性共价键的是（　　）

A．干冰B．晶体硅

C．氢氧化钠D．二氧化硅

解析：

选D。

A项，干冰熔化破坏分子间作用力；B项，晶体硅熔化破坏非极性共价键；C项，氢氧化钠熔化破坏离子键。

8．现有下列说法：

①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合

②金属和非金属化合一定形成离子键

③离子键是阴、阳离子的相互吸引

④HCl溶于水破坏共价键，属于化学变化

⑤氢气分子和氯气分子的反应过程是氢气、氯气分子里共价键发生断裂生成氢原子和氯原子，而后氢、氯原子形成共价键

以上说法中，正确的是（　　）

A．①③⑤B．④

C．②④D．⑤

解析：

选D。

水分子内存在H、O原子间的共价键，分子间的H、O原子存在氢键，而氢键不属于化学键，故①叙述不正确。

不是任何金属和非金属都能形成离子键，只有活泼金属和活泼非金属化合时，才可形成离子键，故②叙述不正确。

在离子化合物中，阴、阳离子间存在相互作用，但不单指吸引力，还有相互排斥作用，故③叙述不正确。

HCl溶于水破坏共价键，但没有新物质生成，属于物理变化，故④叙述错误。

化学反应的本质是旧键断裂、新键形成的过程，故⑤叙述正确。

9．北京大学和中国科学院的化学工作者合作已成功研制出碱金属K与C60形成的球碳盐K3C60，实验测知该物质属于离子化合物，且有良好的超导性。

下列关于K3C60的组成和结构的分析正确的是（　　）

A．K3C60中既有离子键，又有极性键

B．该物