专题1第二单元第2课时共价键 分子间作用力导学案精选教学文档Word格式文档下载.docx

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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．共价键

（1）共价键的概念是原子间通过共用电子对所形成的相互作用，其成键粒子是原子，实质是共用电子对对两原子的电性作用。

（2）共价键的形成条件是同种非金属原子或不同种非金属原子之间，且成键的原子成键前最外层电子未达饱和状态。

（3）共价键的类别：

①非极性键是同种非金属元素的原子间形成的共价键。

共用电子对不发生偏移，成键原子不显电性。

②极性键是不同种非金属元素的原子间形成的共价键。

共用电子对发生偏移，两原子一方略显正电性，另一方略显负电性。

（4）共价键成键的原因是原子通过共用电子对，各原子最外层电子一般都能达到饱和状态、两原子核都吸引共用电子对，使之处于平衡状态，原子形成分子后，体系的总能量降低。

3．共价化合物

（1）共价化合物的概念是不同原子之间以共用电子对形成分子的化合物。

（2）请举例说明常见的共价化合物的类型：

酸（如HCl、H2SO4、HClO等）；

非金属氧化物（如CO、NO2、SO2等）；

非金属氢化物（如NH3、H2S、H2O等）；

有机物（如CH4、C2H5OH、CCl4等）。

4．共价化合物与共价键的关系

（1）含有共价键的分子不一定是共价化合物。

例如H2、O2等单质。

（2）含有共价键的化合物不一定是共价化合物。

例如NaOH、Na2O2。

（3）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，只有共价键。

归纳总结

1．离子键和共价键的比较

键型

离子键

共价键

非极性键

极性键

概念

带相反电荷离子之间的相互作用

原子之间通过共用电子对所形成的相互作用

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电子能力强的原子

成键粒子

阴、阳离子

原子

成键条件

一般为活泼金属和活泼非金属

同种非金属元素的原子

不同种非金属元素的原子

存在

离子化合物

非金属单质，如O2；

某些化合物，如Na2O2

共价化合物，如SO2；

某些离子化合物，如NaOH

2.离子化合物与共价化合物的比较

共价化合物

化学键

离子键或离子键与共价键

由离子键构成的化合物叫离子化合物

以共用电子对形成分子的化合物叫共价化合物

达到稳定结构的途径

通过电子得失达到稳定结构

通过形成共用电子对达到稳定结构

构成微粒

构成元素

一般为活泼金属元素与活泼非金属元素

一般为不同种非金属元素

表示方法

以NaCl为例：

电子式为

；

NaCl的形成过程为

以HCl为例：

HCl的形成过程为

1．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。

2．下列分子的电子式书写正确的是（　　）

A．氨气

B．四氯化碳

C．氮气

D．二氧化碳

易错警示　在书写共价分子的电子式时应注意：

①各原子最外层的电子即便未参与成键也必须全部标出；

②要正确标出共用电子对的对数；

③中学阶段要求掌握的物质的电子式，一般都满足稳定结构；

④电子式书写中原子的排列顺序不一定是分子式中原子的排列顺序，如HClO的电子式为

，而不是

3．下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是（　　）

A．BF3B．H2O

C．SiCl4D．PCl5

解析　A项，BF3中形成三个共用电子对，硼原子最外层只有6个电子，未达到8电子结构，错误；

B项，H2O中氢原子最外层只有2个电子，错误；

C项，SiCl4中Si与Cl形成4个共用电子对，两种原子的最外层电子均达到8电子结构，正确；

D项，PCl5中P不符合8电子结构，错误。

方法点拨　判断2电子、8电子稳定结构的方法

（1）分子中若含氢原子，则氢原子满足的是2电子稳定结构。

（2）判断8电子结构的方法有以下两种：

方法一：

原子最外层电子数＋共用电子对数＝8，如在HCl中，对氯原子来说，最外层有7个电子，共用电子对数为1，则氯原子能满足8电子结构，对氢原子则不能满足8电子结构。

方法二：

分子中各原子的最外层电子数之和＝8×

分子中原子总数－2×

共用电子数，如PCl3最外层电子数为26＝8×

（1＋3）－2×

3，即磷和氯都能满足8电子结构。

二、化学键与分子间作用力

1．化学键

离子键使阴、阳离子结合形成离子化合物，共价键使原子结合形成共价分子，人们把这种使离子之间相结合或原子之间相结合的作用力通称为化学键。

化学键的形成主要通过原子的价电子间的转移或共用来实现。

2．化学反应的实质

化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程，如H2和Cl2反应生成HCl可用如下过程表示：

3．分子间作用力

（1）要使水分解，需要先破坏水分子内部存在的极性键；

若使液态水汽化，需要加热克服水分子之间存在的分子间作用力；

二者相比较，难易程度是水分解比水汽化难得多。

（2）概念：

分子间存在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。

（3）主要特征

①广泛存在于分子之间；

②只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体物质中；

③分子间作用力的能量远远小于化学键；

④由分子构成的物质，其熔点、沸点、溶解度等物理性质主要由分子间作用力的大小决定。

化学键、分子间作用力的比较

相互作用

分子间作用力

存在范围

相邻原子（离子）之间

分子之间

作用力比较

强

很弱

影响范围

物质的物理性质及化学性质

物质的物理性质

4．下列关于化学键的说法正确的是（　　）

①含有金属元素的化合物一定是离子化合物　②第ⅠA族和第ⅦA族元素原子化合时，一定形成离子键　③由非金属元素形成的化合物一定不是离子化合物　④活泼金属与活泼非金属化合时，能形成离子键　⑤含有离子键的化合物一定是离子化合物　⑥离子化合物中可能同时含有离子键和共价键

A．①②⑤B．④⑤⑥

C．①③④D．②③⑤

答案　B

解析　AlCl3属于共价化合物，①错；

第ⅠA族的H元素和第ⅦA族卤素化合时形成共价键，②错；

非金属元素形成的铵盐都是离子化合物，③错；

活泼金属与活泼非金属化合时，可分别形成阳离子和阴离子，因此能形成离子键，④正确；

⑤正确；

含有原子团的离子化合物如NH4Cl、NaOH既含有离子键又含有共价键，⑥正确。

故选B。

思维启迪　化学键、化合物类型判断的“四个不是”

（1）不是所有的物质都含有化学键，如稀有气体中不含化学键。

（2）不是只含有共价键的物质就属于共价化合物，单质例外。

（3）不是离子化合物一定含有金属元素，如铵盐中含离子键。

（4）不是只要含有金属元素的化合物就是离子化合物，如氯化铝是共价化合物。

5．试分析下列各种情况下微粒间作用力的变化情况（填“离子键”“极性键”“非极性键”或“分子间作用力”）：

（1）NaCl溶于水时破坏__________。

（2）HCl溶于水时破坏__________。

（3）SO2溶于水时破坏__________。

（4）酒精溶于水时破坏__________。

（5）NaOH和HCl反应时形成__________和__________。

（6）反应2H2＋O2

2H2O中，被破坏的是________，形成的是__________。

（7）CaCl2和Na2CO3反应时，被破坏的化学键是______，形成的化学键是__________。

（8）Na2O熔化时被破坏的化学键是__________。

答案　

（1）离子键　

（2）极性键　（3）极性键　（4）分子间作用力　（5）离子键　极性键　（6）非极性键　极性键　（7）离子键　离子键　（8）离子键

解析　NaCl、HCl、SO2中分别含有离子键、极性键、极性键，溶于水时破坏相应的化学键；

酒精溶于水时破坏分子间作用力；

而（5）、（6）、（7）是考查化学变化中化学键的变化情况，根据各物质中的化学键类型判断即可；

（8）中Na2O是离子化合物，熔化时破坏离子键。

三、氢键、分子的空间结构和键能（加试）

1．氢键

（1）像H2O、NH3、HF这样的分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用，这种作用使它们只能在较高的温度下才汽化，这种相互作用叫氢键。

（2）氢键不是化学键，通常把氢键看作是一种较强的分子间作用力。

氢键比化学键弱，比分子间作用力强。

（3）分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点升高，对物质的水溶性有影响，如NH3极易溶于水，主要是氨分子与水分子之间易形成氢键。

2．简单分子的空间结构

填写下列分子的空间构型：

CH4：

正四面体型　　　H2O：

V形

NH3：

三角锥型CO2：

直线形

BF3：

平面三角形C2H4：

平面形

C2H2：

直线形

：

平面正六边形

SO3：

平面三角形CCl4：

正四面体型

3．键能

原子之间形成的共价键的强度可以用键能来描述。

人们把在101kPa、298K条件下，1mol气态AB分子生成气态A原子和B原子的过程中所吸收的能量，称为AB间共价键的键能。

例如，在101kPa、298K条件下，使1molH2离解成2mol气态氢原子时需要吸收436kJ的能量，我们说H—H键的键能为436kJ·

mol－1。

部分共价键的键能

键

键能/kJ·

mol－1

H—H

436

C≡C

812

Cl—Cl

243

O===O

498

Br—Br

193

H—F

567

I—I

151

H—Cl

431

N—N

159

H—Br

366

N===N

418

H—I

298

N≡N

946

H—O

463

C—C

348

H—N

393

C===C

615

H—C

413

影响键能的因素及键能对物质性质的影响：

成键原子的半径越小，键能越大；

键能影响分子的稳定性，键能越大，分子越稳定。

如键能：

C—H＜N—H＜O—H，所以稳定性：

CH4＜NH3＜H2O。

6．下列分子的空间结构模型正确的是（　　）

A．a是CO2的空间结构模型

B．b是H2O的空间结构模型

C．c是NH3的空间结构模型

D．d是CH4的空间结构模型

答案　D

解析　A项，CO2的空间构型是直线形，错误；

B项，H2O的空间构型是V形，错误；

C项，NH3的空间构型是三角锥型，错误；

D项，CH4的空间构型为正四面体型，正确。

1．知识关系

2．氢键不是化学键，而是一种特殊的分子间作用力。

1．下列说法错误的是（　　）

A．含有共价键的化合物一定是共价化合物

B．在共价化合物中一定含有共价键

C．构成单质分子的微粒不一定含有共价键

D．双原子单质分子中的共价键一定是非极性键

答案　A

解析　离子化合物中也可能含有共价键，如氢氧化钠

中含有共价键，A错误；

必须全部由共价键构成的化合物才是共价化合物，共价化合物中不存在离子键，B正确；

稀有气体单质形成的晶体中不含任何化学键，C正确；

双原子单质分子中两原子对共用电子对作用力相同，形成非极性键，D正确。

2．下列电子式正确的是（　　）

解析　H2O2为共价化合物，A项错误；

NaOH是由Na＋和OH－构成的离子化合物，C项错误；

D项没有标出氯原子其余价电子，错误。

3．下列物质中，化学键类型相同的一组是（　　）

A．CO2和H2OB．NaCl和HCl

C．CCl4和KClD．MgCl2和SO2

解析　A项，两物质均为共价化合物，只含有共价键；

B项，NaCl为离子化合物，含有离子键，HCl为共价化合物，只含有共价键；

C项，CCl4为共价化合物，只含有共价键，KCl为离子化合物，含有离子键；

D项，MgCl2为离子化合物，含有离子键，SO2为共价化合物，只含有共价键。

4．

（1）用电子式表示共价分子：

H2________，N2________，CO2________，H2O________。

（2）用电子式表示下列共价分子的形成过程。

H2：

________________________________________________________________________；

N2：

H2O：

________________________________________________________________________。

答案　

（1）

（2）

5．

（1）在下列物质中：

A.氩　B．NaOH　C．甲烷　D．氯化钡　E．乙烯　F．NH3　G．CCl4　H．H2O2。

①只含离子键的物质是________（填字母，下同）；

②既有离子键又有共价键的化合物是________；

③只含极性键的物质是________；

④含非极性键的物质是________；

⑤上述分子之间能形成氢键的有____________。

（2）下列变化：

①碘的升华　②烧碱熔化　③氯化钠溶于水　④氯化氢溶于水　⑤氧气溶于水　⑥氯化铵受热分解。

化学键未被破坏的是________（填序号，下同）；

仅离子键被破坏的是________；

仅共价键被破坏的是________。

答案　

（1）①D　②B　③CFG　④EH　⑤FH　

（2）①⑤　②③　④　

解析　氩，不含化学键，只存在分子间作用力；

NaOH，存在离子键和极性共价键；

甲烷，只存在极性共价键；

氯化钡，只含离子键；

乙烯，含极性共价键和非极性共价键；

NH3，只存在极性共价键；

CCl4，只存在极性共价键；

H2O2，含极性共价键和非极性共价键。

（2）①碘的升华，

只是状态的变化，化学键没有被破坏；

②烧碱熔化，电离出自由移动的离子，离子键被破坏；

③氯化钠溶于水，电离出自由移动的离子，离子键被破坏；

④氯化氢溶于水，电离出自由移动的离子，共价键被破坏；

⑤氧气溶于水，共价键没被破坏；

⑥氯化铵受热分解，既有离子键被破坏又有共价键被破坏。

[基础过关]

题组一　化学键的概念、判断及表示方法

1．关于化学键的下列叙述中，不正确的是（　　）

A．离子化合物可能含共价键

B．全部由非金属元素形成的化合物一定只含共价键

C．Na在Cl2中燃烧的生成物含离子键

D．水分子中氢、氧原子之间的化学键是极性键

解析　离子化合物可能含共价键，如过氧化钠

，A正确；

全部由非金属元素形成的化合物不一定只含共价键，如氯化铵中含有离子键和共价键，B错误；

Na在Cl2中燃烧生成物为NaCl，含有离子键，C正确；

氢、氧对共用电子对的作用力不同，故两原子之间的化学键是极性键，D正确。

2．下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是（　　）

①光气（COCl2）　②六氟化硫　③二氟化氙　④三氟化硼　⑤BeCl2　⑥PCl3　⑦PCl5　⑧OF2

A．①③⑥⑧B．③④⑤⑦

C．①⑥⑧D．②④⑤

解析　根据碳原子的成键特征可推断光气（COCl2）的结构式是

，电子式是

，PCl3分子中原子的成键数与最外层电子数之和为8，OF2的结构式为

，这3种分子符合题意；

SF6、XeF2、PCl5中的S、Xe、P原子的最外层电子数超过8个；

BF3和BeCl2中的B、Be原子的最外层电子数少于8个（分别为6个和4个）。

3．二氯化二硫（S2Cl2）可用作橡胶工业的硫化剂，常温下它是橙黄色有恶臭的液体，它的分子结构与H2O2相似，溶点为193K，沸点为411K，遇水很容易反应，产生的气体能使品红褪色，S2Cl2可由干燥的氯气通入熔融的硫中制得。

下列有关说法不正确的是（　　）

A．S2Cl2晶体中不存在离子键

B．S2Cl2分子中各原子均达到8电子稳定结构

C．S2Cl2在熔融状态下不能导电

D．制备S2Cl2的反应是化合反应，不是氧化还原反应

解析　S2Cl2的分子结构与H2O2相似，且熔、沸点较低，为分子晶体，不存在离子键，故A正确；

S2Cl2的电子式为

，分子中各原子均达到8电子稳定结构，故B正确；

S2Cl2为分子晶体，在熔融状态下不能电离出自由移动的离子，不能导电，故C正确；

S2Cl2可由干燥的氯气通入熔融的硫中制得，反应中Cl和S的化合价发生了变化，属于氧化还原反应，故D错误。

题组二　共价化合物和共价键

4．现有如下各种说法：

①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合；

②金属和非金属化合时一定形成离子键；

③离子键是阳离子、阴离子间的相互吸引力；

④根据电离方程式HCl===H＋＋Cl－，判断HCl分子里存在离子键；

⑤H2分子和Cl2分子的反应是H2、Cl2分子里共价键发生断裂生成H原子、Cl原子，而后H原子、Cl原子形成共价键的过程。

上述各种说法中正确的是（　　）

A．①②⑤B．①⑤

C．⑤D．③④

解析　水分子内氢、氧原子间以化学键相结合、水分子之间氢、氧原子间主要以氢键相结合；

金属与非金属化合时也可能形成共价键，如AlCl3就是以共价键形成的共价化合物；

离子键是阴、阳离子间的静电作用，包括吸引力和排斥力；

HCl在水中可全部电离成离子，但分子内是以共价键结合的。

5．下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是（　　）

选项

A

B

C

D

物质

MgCl2

CO2

HCl

NaOH

所含化学键类型

离子键、共价键

所属化合物类型

解析　A项，MgCl2仅含离子键；

C项，HCl含有共价键，是共价化合物；

D项，NaOH含有离子键、共价键，是离子化合物。

6．下列各组中的每种物质内既有离子键又有共价键的一组是（　　）

A．NaOH、K2SO4、H2SO4

B．HCl、Al2O3、MgCl2

C．Na2O2、NH4Cl、Na2SO4

D．MgO、Na2SO4、NH4HCO3

7.意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4气体分子。

N4分子结构如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．N4分子属于一种新型的化合物

B．N4分子中只含有非极性键

C．1molN4分子所含共价键数为4NA

D．N4沸点比P4（白磷）高