1、成才之路 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 必修物质结构 元素周期律第一章第三节 化学键第2课时 共价键第一章新知识预习探究2新思维名师讲堂3新考题随堂自测4新视点专家博客6新提升达标作业5新情境激趣入题1新情境激趣入题19世纪初，化学家概括了大量的化学事实，提出并发展了经典结构理论，虽然解释许多事实，但同时又对许多现象无法解释。一百多年来各种学派的理论都受到历史水平、认识水平的限制，但是在发展中不断得到纠正和完善。进入20世纪后，随着电子、放射性的发现和科技水平的迅速提高，玻尔在普朗克的量子论和卢瑟福的原子模型基础上提出原子结构理论，为创立化学键的电子理论打下重要的基础。1914年到
2、1919年，路易斯等人创立和发展了电子理论。1927年，海特勒和伦敦用量子力学处理氢分子获得成功，开创了现代的化学键理论。目前流行的化学键理论有电子配对理论(价键理论)、分子轨道理论以及配位场理论。价键理论认为，成键的电子只是价电子，而其他电子仍是在各自的原子周围运动，是这种理论的核心。要想对化学键有一个全面的认识，请让我们一起走进教材，精彩的论述就在下面。新知识预习探究学习目标1理解共价键的含义。2能用电子式表示共价化合物的形成过程。3认识化学键的含义，并从化学键的角度理解化学反应的实质。新知预习1共价键(1)形成过程(以Cl2形成为例)用电子式表示：_。(2)定 义：原 子 间 通 过 _
3、所 形 成 的_。(3)成键粒子：_。(4)成键元素：同种或不同种_元素化合时能形成共价键。共用电子对相互作用原子非金属(5)存在非金属元素的多原子单质，如_。共价化合物，如_。某些离子化合物，如_。(6)分类_和_。H2、O2、N2、O3CO2、HCl、H2SO4、SiO2NaOH、Na2O2、Na2CO3、NH4Cl 极性共价键非性共价键2共价化合物以_形成分子的化合物。如_、_。3含有共价键分子的表示方法(1)用电子式表示含共价键的粒子单质H2：_、N2：_。共用电子对H2OCO2HH NN化合物H2O：_、CO2：_、CH4：_。(2)用电子式表示分子的形成过程N2：_。CO2：_。(
4、3)用结构式表示形成共价键的每一对共用电子对用_表示，并且略去未成键电子的式子。例如：N2：_、HCl：_、CO2：_、CH4：_。一短线NN HCl4化学键(1)定义：使_相结合或_相结合的作用力。(2)形成类别原子间价电子的得失_键。原子间价电子的共用_键。(3)化学反应的本质一 个 化 学 反 应 的 过 程，本 质 上 就 是_的过程。离子原子离子共价旧化学键的断裂和新化学键的形成自主探究1HCl、NaCl的形成过程有什么不同？提示：由图示可知两种物质的形成过程不一样。因为形成HCl的过程是双方各提供一个电子形成共用电子对为两个原子共用，从而使双方均达到稳定结构。而形成NaCl的过程为
5、Na失去一个电子形成Na，Cl得一个电子形成Cl，这样形成稳定的结构。之所以出现这种现象，是因为H、Cl都是得到一个电子就可以达到稳定结构，所以二者形成共用电子对，而Na与Cl分别为活泼金属元素与活泼非金属元素，金属元素易失电子而非金属元素易得电子，所以有电子的得失。2是不是所有的物质中都含有化学键？提示：不一定，稀有气体元素的原子已达2个电子或8个电子稳定结构，故稀有气体的单质内无化学键。新思维名师讲堂教材点拨1HCl分子的形成NaCl是钠离子和氯离子通过静电作用形成的，那么HCl中氢原子和氯原子之间是通过什么样的方式结合在一起的呢？在H与Cl形成HCl的过程中，H原子中的唯一的一个电子与C
6、l中最外层7个电子中的未成对电子形成共用电子对，从而使各原子最外电子层都达到了最多能容纳的电子数而形成稳定的电子层结构。共价键、共价化合物2共价键温馨提示：共价键的成键元素一般为非金属元素与非金属元素，但某些金属元素与非金属元素之间也可形成共价键，如AlCl3中含有的就是共价键。共价键既可以存在于非金属单质中，又可以存在于化合物中，如H2O、NH4Cl、NaOH等。3共价化合物原子间以共用电子对结合形成的化合物温馨提示：用电子式表示化合物时，一要搞清成键原子间形成的是离子键还是共价键；二是不要混淆“用电子式表示物质”和“用电子式表示物质的形成过程”，前者只要求写物质的电子式，后者要表示出过程。
7、4离子键与共价键的比较离子键共价键定义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成键方式通过得失电子达到稳定结构 通过形成共用电子对达到稳定结构成键微粒阴、阳离子原子形成条件通常活泼金属元素与活泼非金属元素化合通常同种或不同种非金属元素化合5.化学键和化合物关系的“三个一定”和“三个可能”(1)“三个一定”。离子化合物中一定含离子键。含离子键的一定是离子化合物。共价化合物中一定不含离子键。(2)“三个可能”。离子化合物中可能含有共价键，如NaOH。金属与非金属形成的化合物可能是共价化合物，如AlCl3。完全由非金属形成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl。6离子化合物
8、与共价化合物的比较离子化合物共价化合物定义由离子键构成的化合物由共用电子对形成的化合物粒子间的作用 阴离子与阳离子间存在离子键原子之间存在共价键熔化时破坏的作用力一定破坏离子键，可能破坏共价键(如NaHCO3)一般不破坏共价键举例强碱、大多数盐、活泼金属的氧化物酸、非金属的氢化物、非金属的氧化物7.离子化合物和共价化合物的判断方法：根据构成化合物的微粒间是以离子键还是以共价键结合来判断。一般说来，活泼的金属原子和活泼的非金属原子间形成的多是离子键，同种或不同种非金属原子间形成的多是共价键。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；非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸都属
9、于共价化合物。根据化合物的性质来判断。熔、沸点较高的化合物(SiO2、SiC等除外)是离子化合物。熔融状态下不导电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。8极性键与非极性键(1)定义非极性键：在H2、N2、Cl2这样的单质分子中，由同种原子形成共价键，两个原子吸引电子的能力相同。共用电子对不偏向任何一个原子，成键的原子因此而不显电性，这样的共价键叫做非极性共价键，简称非极性键。极性键：化合物分子中，不同种原子形成共价键时，因为原子吸引电子的能力不同，共用电子对偏向吸引电子能力强的一方，这样共用电子对偏移的共价键叫做极性共价键，简称极性键。(2)两者比较非极性键极性键定义同种
10、元素原子形成的共价键，共用电子对不发生偏移不同种元素原子形成的共价键，共用电子对发生偏移原子吸引电子能力相同不同共用电子对不偏向任何一方偏向吸引电子能力强的原子成键原子电性电中性显电性判断依据由同种非金属元素组成由不同种非金属元素组成实例HHHCl9.化学键(1)定义：使离子相结合或原子相结合的作用力统称为化学键。准确地说，即“相邻的两个或多个原子(或离子)之间强烈的相互作用”，称为化学键。(2)(3)化学键与物质的性质NaCl、CaBr2、Na2O、CaO、K2S、MgS、K2SO4等离子化合物都是由离子组成的，阴、阳离子之间的化学键是离子键，离子键的强度比较大，要破坏它需要较多的能量。因此
11、，离子化合物具有较高的熔点、沸点和硬度。N2分子内的原子之间存在着很强的共价键，很难被破坏，所以在通常状况下氮气的化学性质很稳定。10化学反应的实质：旧键的断裂和新键的形成物质微粒能够聚集在一起主要是靠化学键，但要注意只有旧键的断裂而无新键的形成并非化学反应，如HCl溶于水和NaCl的熔化都不是化学变化。(2015四川省邛崃市高埂中学高一下学期月考)以下说法正确的是()A共价化合物内部可能有极性键和非极性键B原子或离子间相互的吸引力叫化学键C非金属元素间只能形成共价键D金属元素与非金属元素的原子间只形成离子键典例透析【解析】A共价化合物的内部可能存在极性键和非极性键，如H2O2分子中，HO是极
12、性键，OO是非极性键，正确；B.相邻原子或离子之间的作用力为化学键，不一定只是吸引力，错误；C.非金属元素之间也能形成离子键，如铵盐，错误；D.金属元素与非金属元素之间也能形成共价键，如氯化铝中Al与Cl之间为共价键，错误，答案选A。【答案】A(2015山东省潍坊市五县高一下学期期中)下列有关化学键的说法正确的是()A含有共价键的化合物一定是共价化合物B分子中只有共价键的物质一定是共价化合物C非金属元素的原子不能形成离子化合物D含有离子键的化合物一定是离子化合物【解析】A离子化合物也可能含有共价键，例如：NaOH，故A错误；B.单质分子中可以只含有共价键，例如：H2，故B错误；C.非金属元素也
13、可以形成离子化合物，例如：NH4Cl，故C错误；D.含有离子键一定是离子化合物，故D正确，此题选D。【答案】D教材点拨1分子间作用力范德华力定义：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。(1)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、溶解性等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。分子间作用力和氢键(2)在离子化合物中只存在化学键，不存在分子间作用力，分子间作用力只存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数非金属单质分子之间，及稀有气体分子之间。像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质的微粒之间不存在分子间作用力。(3)分子间作用力的范围很小，只有分子充分接近时
14、才有相互间的作用力。(4)一般说来，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。如卤素单质及四卤化碳的熔点、沸点的变化规律如下图。当液体汽化时要克服分子间的引力，当固体熔化为液体时也要克服分子间的引力，所以分子间的作用力是决定物质的熔点、沸点、汽化热、溶解度等性质的主要因素。2氢键较强的分子间作用力(1)下图为A族、A族、A族、A族元素各气态氢化物的沸点变化关系图，用线段分别连接表示同一主族元素相应气态氢化物的沸点关系的黑点，由此判断：A族气态氢化物的沸点随相对分子质量的递增而递增，A、A、A各族中的气态氢化物相对分子质量从上往下逐渐增大，但第二周期的
15、三种元素的氢化物的沸点特别的高，与“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”相矛盾。(2)原因：在NH3、H2O、HF分子中，存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用，使它们只能在较高的温度下才能汽化，这种相互作用叫做氢键。氢键不是化学键，氢键比化学键弱，但比分子间作用力强。(3)应用：氢键的存在会使物质的熔点和沸点升高。氢键在生命现象中也起着重要的作用，如DNA的结构和生理活性都与氢键的作用有关。温馨提示：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。氢键比化学键弱得多，比分子间作用力稍强。分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点升高，这是因为固体熔化或液体汽化时必
16、须破坏分子间的氢键，从而需要消耗更多的能量。分子间形成氢键对物质的水溶性、硬度等也有影响，如NH3极易溶于水，主要是氨分子与水分子之间易形成氢键。通常N、O、F这三种元素的氢化物易形成氢键。常见易形成氢键的化合物有：H2O、HF、NH3、CH3OH等。氢键的表示方法，氢键用“XH”表示。如水分子间的氢键(上图)由于氢键的存在，液态水或固态水常用(H2O)n表示。3化学键、分子间作用力和氢键的比较化学键分子间作用力氢键定义使离子相结合或原子相结合的作用力分子之间存在的微弱的相互作用(实质上也是静电作用)分子中与氢原子形成共价键的非金属原子，如果吸引电子的能力很强，原子半径又很小，则使氢原子几乎成
17、为“裸露”的质子，带部分正电荷。这样的分子之间，氢核与带部分负电荷的非金属原子之间相互吸引，这种静电作用就是氢键存在范围相邻原子(离子)之间分子之间 某些具有强极性键的氢化物分子之间(如HF、H2O NH3等)化学键分子间作用力氢键作用力比较强很弱比化学键弱，比分子间作用力强影响范围物质的物理性质及化学性质物质的物理性质物质的物理性质影响强度的因素离子键：阴阳离子所带电荷、离子的半径；共价键：键的类型和原子半径随着分子极性和相对分子质量的增大而增大。组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大形成氢键的非金属原子，其吸引电子的能力越强，半径越小，则氢键越强化学键分子间作用力氢键对物
18、质性质的影响离子键：成键离子半径越小、离子所带电荷越高，离子键越强，离子化合物的熔点、沸点越高；共价键：原子半径越小、共用电子对越多，共价键越强，单质或化合物的稳定性越好影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质；组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增大，物质的熔点、沸点逐渐升高分子间氢键的存在使物质的熔点、沸点升高，在水中的溶解度变大，如熔点、沸点：H2OH2SHFHCl在实际问题中，三种作用力往往同时存在，在研究物质的性质时，常常是侧重某一个方面。(2015经典习题选萃)关于氢键，下列说法不正确的是()AHF的沸点比HCl的沸点高，是由于HF分子间存在氢键B水在结冰时体积膨胀，是由于水分子
19、之间存在氢键CNH3的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键D在氨水中，水分子和氨分子之间也存在氢键典例透析【解析】本题侧重考查对氢键的理解。氢键是某些氢化物(如NH3、H2O、HF)分子间存在的比分子间作用力稍强的作用力。它的存在使氢化物的熔点和沸点相对较高，因此，HF的沸点比HCl的沸点高是由于HF分子间存在氢键所致。水在结冰时由于水分子间存在氢键，从而形成相对疏松的晶体，在结构上有许多空隙，造成体积膨胀。氨分子和水分子之间主要是以氢键结合的。故A、B、D选项正确。NH3的稳定性取决于NH键的牢固程度，而不是氢键。【答案】C【点拨】氢键的形成条件：一个分子中有形成共价键的氢原子(如H2O中的
20、H，NH3中的H，HF中的H)，另一个分子中有吸引电子能力(电负性)很强的原子(如H2O中的O，NH3中的N，HF中的F)。氢键的存在：不仅存在于分子间，还存在于分子内。氢键的表示方法：XHYH(X、Y可相同或不同，一般为O、N、F)(虚线部分表示氢键)。氢键比化学键弱得多，但比分子间作用力稍强；氢键的存在影响物质的熔点、沸点及溶解度。下列事实与氢键有关的是()A水加热到很高的温度都难以分解B水结成冰体积膨胀，密度减小CCH4、SiH4、SnH4沸点随相对分子质量增大而升高DHF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱【解析】水的热稳定性强与水分子中HO键的键能有关，水结冰时体积膨胀，密度减小
21、这是水分子间缔合的缘故，与氢键有关。RH4的沸点升高是因为它们的分子间作用力增强的缘故；HX的热稳定性减弱是因为卤素的非金属性减弱的缘故。【答案】B新考题随堂自测1(2015广东省揭阳市三中高一下学期第一次阶段考试)下列物质中既有离子键，又有共价键的是()AKOH BCaCl2CH2ODCl2【解析】A中KOH既含离子键，又含共价键，A项正确；B中CaCl2只含离子键，B项错误；C中H2O只含共价键，C项错误；D中Cl2只含共价键，D项错误；选A。【答案】A2(2015江苏省沭阳县高一下学期期中)下列变化中，吸收的热量用于克服分子间作用力的是()A加热金属铝使之熔化B加热金刚石使之熔化C液溴受
22、热变成溴蒸气D加热碘化氢使之分解【解析】A铝是金属晶体，加热金属铝使之熔化克服的是金属键，A错误；B.金刚石是原子晶体，加热金刚石使之熔化克服的是共价键，B错误；C.溴形成的晶体类型是分子晶体，液溴受热变成溴蒸气克服的是分子间作用力，C正确；D.加热碘化氢使之分解，发生化学反应，破坏的是共价键，D错误，答案选C。【答案】C3(2015陕西省三原北城中学高一下学期月考)关于化学键的下列叙述中，正确的是()A离子化合物中可能含离子键B共价化合物中可能含离子键C离子化合物中不含共价键D共价化合物中不含离子键【解析】含有离子键的化合物一定是离子化合物，全部由共价键形成的化合物是共价化合物。A.离子化合
23、物中一定含离子键，A错误；B.共价化合物中不可能含离子键，B错误；C.离子化合物中可能含有共价键，例如氢氧化钠等，C错误；D.共价化合物中不含离子键，D正确，答案选D。【答案】D4(2015陕西省宝鸡市扶风高中高一4月月考)下列各组物质中，化学键类型和化合物类型都相同的是()ASO2和H2O BCO2和Na2CO3CKOH和NaClDNaCl和HCl【解析】ASO2和H2O中的化学键均为共价键，都是共价化合物，化学键类型和化合物类型都相同，正确；B.CO2中的化学键为共价键，属于共价化合物，Na2CO3中的化学键为离子键和共价键，属于离子化合物，化学键类型和化合物类型不相同，错误；C.KOH中
24、的化学键为离子键和共价键，NaCl中只含离子键，化学键类型不同，错误；D.NaCl中的化学键为离子键，属于离子化合物，HCl中的化学键为共价键，属于共价化合物，化学键类型和化合物类型不相同，错误。【答案】A5(2015浙江省严州中学高一4月阶段性测试)现有如下各说法：在水分子中氢、氧原子间以共价键相结合活泼金属和活泼非金属化合时一般形成离子键；非金属元素间形成的化合物一定是共价化合物；根据电离方程式HCl=HCl，判断HCl分子里存在离子键；冰的密度比水的密度小，这与氢键有关上述各种说法正确的是()ABCD【解析】在水分子中氢、氧原子间形成氢氧键，属于共价键，正确；活泼金属易失电子，活泼非金属
25、易得电子，所以活泼金属和活泼非金属化合时一般形成离子键，正确；非金属元素间形成的化合物也可能为离子化合物，如NH4Cl等铵盐，错误；HCl分子中只含有共价键，错误；因为冰中水分子间形成了氢键，使体积变大，所以冰的密度比水的密度小，与氢键有关，正确，故答案为A。【答案】A6(2015山西省浮山中学高一下学期期中)用下列：H2OH2O2Ba(OH)2Na2O2Cl2ArCO2等物质填空。(14小题填序号)(1)由离子键和非极性键构成的是_。(2)由极性键和非极性键构成的是_。(3)不存在化学键的是_。(4)共价化合物有_。(5)写出下列物质的电子式：Na2O2_。新提升达标作业（点此链接）新视点专
26、家博客2对角线规律有些元素在周期表中虽然既非同周期又非同主族，但其单质与同类化合物的化学性质却很相似。若两种元素位于相邻的两个主族，一种元素位于另一种元素的右下方，即两个主族的对角线上，则它们的性质相似。如Li和Mg，Be和Al，B和Si等，这一规律称为对角线规律。如下图所示：以第一组为例，Li和Mg位于相邻的两个主族(A和A)的对角线上，可推知Li在O2中燃烧生成Li2O，而不生成过氧化物；LiOH难溶于水与Mg(OH)2相似，受热能分解生成Li2O和H2O；Li2CO3难溶于水，受热也能分解生成Li2O和CO2(与MgCO3相似)。3序差规律(1)同主族上下相邻元素的原子序数的差值A、A族
27、与上一周期元素种类数相同；A0族与下一同期的元素种类数相同。例如：Na的原子序数为11，而第3周期元素种类数是8，所以K的原子序数为11819；Cl的原子序数为17，Br所在第4周期元素种类数为18，故Br的原子序数为171835。(2)同周期的A、A族元素的原子序数分别为m、n(设nm)，则在第2、3周期时nm1，在第4、5周期时，nm11，在第6、7周期时nm25。4元素属性规律设某元素最外层电子数为n，电子层数为m。对于主族元素；n/m1时，为非金属元素(H除外)，显非金属性；n/m1时，元素既有一定的金属性，又有一定的非金属性；n/m1时，为金属元素，显金属性。由此可知：(1)第n周期
28、必有n种主族金属元素，(7n)种非金属元素(不包括稀有气体元素)。如第4周期有4种主族金属元素，3种非金属元素；第7周期无非金属元素。(2)第n周期的最后一种金属元素必处在第n主族(n1)。如第3周期最后一种金属元素Al处于第A族。5相邻相似规律元素周期表中，上下左右相邻的元素性质差别不大，俗称相邻相似规律。相似规律包括：同族元素性质相似；对角线上元素性质相似；同周期相邻元素性质相似。6两性规律周期数等于主族族序数的元素具有两性。原因是：凡是周期数等于主族族序数的元素都处在金属与非金属的分界线附近，既具有一定的金属性也具有一定的非金属性。其单质既能与酸反应，也能与碱反应；其氧化物为两性氧化物；其氧化物对应水化物为两性氢氧化物。A、B、C若为金属，则其金属性CAB；单质的还原性CAB；阳离子的氧化性B(n1)AnCn；最高价氧化物对应的水化物的碱性C(OH)nA(OH)nB(OH)n1。
