1、课时2共价键分子间作用力课标解读课标要求素养要求1.认识构成物质的粒子之间存在相互作用,结合典型实例认识共价键的形成,建立化学键概念。2.能判断简单共价化合物中的化学键类型。3.认识化学键的断裂和形成是化学反应中物质变化的实质。4.认识分子间存在相互作用,了解范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力。1.证据推理与模型认知:能用电子式对共价键进行表征。能描述和表示化学键理论模型,指出模型表示的含义,并用模型解释和推测物质的组成、结构、性质及变化。2.宏观辨识与微观探析:能从宏观现象和化学键等不同角度对物质进行分类。能对典型物质的粒子间相互作用进行分析,解释同类物质性质变化的规律。知道分子存在一定
2、的空间结构。知识点一共价键1.氯分子和氯化氢分子的形成过程(1)氯分子的形成过程两个氯原子各提供一个电子两个氯原子间形成共用电子对两个氯原子均达到8e-稳定结构形成稳定的氯分子(2)氯化氢分子的形成过程(3)用电子式表示氯分子和氯化氢分子的形成过程:Cl+ClClCl、H+ClHCl。2.共价键(1)概念:原子间通过共用电子对所形成的相互作用。(2)成键粒子:原子。(3)成键元素:一般是同种或不同种的非金属元素。(4)成键条件:成键前原子最外层未达到饱和状态。3.共价键的类型4.共价化合物(1)概念:以共用电子对形成分子的化合物。(2)四种常见的共价化合物a.非金属氢化物:如NH3、H2S、H
3、2O等。b.非金属氧化物:如CO、CO2、SO2等。c.酸:如H2SO4、HNO3等。d.大多数有机化合物:如CH4、CH3CH2OH等。5.以共价键形成的分子及其结构(1)常见分子的电子式和结构式分子H2HClCO2H2OCH4电子式HHHClOCOHOHHCHHH结构式HHHCl分子结构模型(2)用电子式表示共价化合物的形成过程a.H2:H+HHHb.CO2:O+C+OOCO判一判1.非金属元素间一定形成共价键()2.共价键只存在于共价化合物中()3.所有物质中均存在共价键()4.共价化合物中一定存在共价键,可能存在离子键()5.HI是一种比HCl酸性强的强酸,可用电子式表示其形成过程:H
4、+IH+I-()6.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()知识点二化学键分子间作用力1.化学键(1)概念:相邻的原子之间强烈的相互作用。(2)分类2.化学反应的实质(1)化学反应是反应物中的原子重新组合为产物分子的一种过程。(2)化学反应的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。如H2和Cl2反应生成HCl的过程可以表示为2HCl3.分子间作用力(1)分子之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。(2)范德华力比化学键弱得多,对物质的熔点、沸点等有影响。(3)氢键a.氢键也是一种分子间作用力,它比化学键弱,但比范德华力强。b.氢键会使物
5、质的熔点和沸点升高,这是因为固体熔化或液体汽化时必须破坏分子间的氢键,消耗较多能量。判一判1.化学键既可存在于原子之间,又可存在于分子之间()2.在水中氢、氧原子间均以化学键相结合()3.由电离方程式HClH+Cl-可知,HCl分子中存在离子键()4.加热熔化氯化钠晶体和加水溶解氯化钠时,均发生化学键的断裂()5.H与O、H与N均可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物()探究点一共价键与非金属元素材料一:新冠肺炎疫情在全球大面积肆虐而来,中国成为世界最大的口罩生产和出口国,年产量约占全球的50%。熔喷布是制造口罩最核心的材料,以聚丙烯()为主要原料。材料二:新冠肺炎疫情属于“瘟疫”范畴。
6、根据病例特点,为“湿毒疫”。基本病机为疫毒(主要成分是一种蛋白质,含有C、H、O、N、S等元素)外侵,肺经受邪,正气亏虚。经过我国医务者经过多次临床试验,发现某些中成药如连花清瘟胶囊(主要有效成分是绿原酸)、金花清感颗粒等对于治疗新冠肺炎效果显著。问题1:C、H、O、N四种原子中,任意两个原子之间形成化学键,一定是共价键吗?提示一定是共价键。问题2:仅含有H和N两种元素的化合物,一定是共价化合物吗?举例说明。提示不一定,如NH4H是离子化合物。问题3:H与C、O、N都可以形成既有极性键,又有非极性键的18电子的共价化合物,请举例。提示C2H6、H2O2、N2H4等。离子键和共价键的比较项目离子
7、键共价键概念带相反电荷离子之间的相互作用原子间通过共用电子对所形成的相互作用成键粒子阴、阳离子原子成键实质静电作用:包括阴、阳离子之间的静电吸引作用,电子与电子之间以及原子核与原子核之间的静电排斥作用静电作用:包括共用电子对与两原子核之间的静电吸引作用,电子与电子之间以及原子核与原子核之间的静电排斥作用形成条件一般是活泼金属元素与活泼非金属元素化合一般是非金属元素与非金属元素化合例(2021湖北天门高一月考)下列物质中都是既有离子键又有共价键的一组是()A.NaOH、H2O、NH4ClB.KOH、Na2O2、(NH4)2SC.MgO、CaBr2、NaClD.Na2SO4、HCl、MgCl2答案
8、B解题感悟物质中化学键的存在规律:(1)离子化合物中一定有离子键,可能含有共价键。简单离子组成的离子化合物中只有离子键,如MgO、NaCl等,复杂离子(原子团)组成的离子化合物中既有离子键,又有共价键,如(NH4)2SO4、NH4NO3、NaOH、Na2O2等。(2)共价化合物中只有共价键,一定没有离子键。(3)在非金属单质中只有共价键,如Cl2、O2等。(4)构成稀有气体的单质分子,由于原子已达到稳定结构,因此在这些单原子分子中不存在化学键。1.食盐(主要成分为NaCl)是生活中常用的调味品,盐酸是胃酸的主要成分,下列关于两种物质的说法正确的是()A.炒菜时放入食盐并不破坏NaCl中的化学键
9、B.HCl的电子式是H+Cl-C.NaCl熔化时破坏共价键D.HCl的结构式是HCl答案D2.(2021江西上饶高一期末)含氯消毒剂是新冠肺炎疫情期间防疫的一种重要消毒剂,下列说法正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)()A.用电子式表示HCl的形成过程:B.次氯酸的结构式为HOClC.氯离子含有18NA个电子D.1735Cl原子中有17个中子答案B用电子式表示HCl的形成过程为H+ClHCl,故A错误;次氯酸的结构式为HOCl,故B正确;氯离子的物质的量无法确定,所含电子的数目无法确定,故C错误;根据质量数等于质子数加中子数,可知1735Cl原子中有35-17=18个中子,故D错误。探究点二
10、离子化合物与共价化合物如下图所示,将氯化钠固体粉末倒入插有电极的坩埚中,而后加热至熔融。问题1:如果坩埚中分别是氯化钠粉末和加热熔融的氯化钠,对比灯泡发光情况,你能得出的结论是什么?提示氯化钠固体不导电,而熔融氯化钠能够导电。问题2:上述实验中为什么加入氯化钠粉末灯泡不亮,将氯化钠加热熔融后灯泡发光?尝试从离子角度阐释。提示氯化钠固体中没有能够自由移动的离子,故不导电,所以灯泡不亮;熔融的氯化钠中有能够自由移动的离子,能够导电,故灯泡发光。问题3:设想一下,将氯化钠粉末换成液态硫酸,灯泡能否发光?为什么?提示不能发光,因为液态硫酸中没有能够自由移动的离子,不能导电。离子化合物和共价化合物的比较
11、项目离子化合物共价化合物概念含有离子键的化合物只含有共价键的化合物构成粒子阴、阳离子原子粒子间的作用离子键(可能含有共价键)共价键熔、沸点较高一般较低,少部分很高(如SiO2)导电性熔融状态或在水溶液中导电熔融状态下不导电;溶于水时,有的导电(如硫酸),有的不导电(如蔗糖)熔融时破坏的作用力一定破坏离子键一般不破坏共价键,极少部分破坏共价键(如SiO2)实例强碱、大多数盐、活泼金属氧化物等酸、非金属氢化物、非金属氧化物等例依据物质的下列性质能确定该物质为离子化合物的是()A.水溶液能导电的化合物B.由金属元素和非金属元素组成的化合物C.在熔融状态下能导电的化合物D.熔点高的物质答案CA项,共价
12、化合物在水溶液中也可能导电,如HCl,错误;B项,一般由活泼金属元素和活泼非金属元素组成的化合物为离子化合物,而某些金属性较弱的金属元素与非金属元素形成的化合物可能为共价化合物,如AlCl3,错误;C项,共价键在熔融状态下不断裂,在熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物,正确;D项,熔点高的物质可能不是化合物,如石墨,也可能是共价化合物,如SiO2,错误。解题感悟离子化合物和共价化合物的判断依据1.下列各组物质中,化学键类型都相同的是()A.CaCl2和NaOHB.Na2O和Na2O2C.CO2和CS2D.HCl和NaOH答案C2.下列各组元素只能形成共价化合物的是()A.C、H、OB.K、
13、Mg、ClC.N、Cl、HD.Na、S、Ba答案A1.(2021黑龙江大庆高一月考)下列化学用语表述正确的是()A.NaClO的电子式是NaOClB.C12H4和C13H4是同一种分子,相对分子质量也相同C.比例模型可以表示二氧化硫分子,也可以表示二氧化碳分子D.用电子式表示NaCl的形成过程:答案D2.下列过程中没有化学键变化的是()A.生石灰投入水中B.氯化氢气体通入水中C.冰融化成水D.高锰酸钾固体受热分解答案C3.下列化学用语中,正确的是()A.次氯酸分子的结构式:HOClB.氮气分子的电子式:NNC.CO2分子的电子式:OCOD.用电子式表示氯化氢分子的形成过程:H+ClH+Cl-答
14、案A4.下列关于化学键的叙述中正确的是()A.化学键存在于原子之间,也存在于分子之间B.两个原子之间的相互作用叫做化学键C.离子键是阴、阳离子之间的相互吸引力D.化学键通常是指相邻的原子之间强烈的相互作用答案D5.(2021河南南阳高一月考)部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是()A.X与W形成的化合物中只有共价键B.X与Z形成的化合物中只有离子键C.元素的非金属性:XRWD.简单离子的半径:WRX答案A6.(2021福建龙岩高一期中)从下列物质中选择合适的序号填空:O2金刚石NaBrH2SO4Na2CO3NH4ClNaHSO4NeNa2O2N
15、aOH(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)属于共价化合物的是;属于离子化合物的是。(3)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)(2)(3)离子键、共价键NaHSO4Na+H+SO42-离子键NaHSO4Na+HSO4-解析O2、金刚石是只含共价键的单质,H2SO4是只含共价键的共价化合物;NaBr是只含离子键的离子化合物,Na2CO3、NH4Cl、NaHSO4、Na2O2、NaOH都是既含离子键又含共价键的离子化合物;稀有气体Ne是单原子
16、分子,不含任何化学键。NaHSO4溶于水电离时,Na+与HSO4-之间的离子键被破坏,HSO4-中的共价键也被破坏;而NaHSO4在熔融状态电离时只破坏离子键。1.下列变化中化学键被破坏但不属于化学变化的是()A.糖溶于水B.金刚石变成石墨C.氯化钠熔化D.五氧化二磷吸水答案C2.(2021广西桂林高一月考)共价键的本质是()A.原子间形成共用电子对B.原子间有电子的得失C.原子间形成了静电斥力D.原子间形成了静电引力答案A3.某元素的原子最外层只有一个电子,它与卤素结合时,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C4.(202
17、1山东青岛高一月考)下列电子式书写正确的是()A.NNB.HNHHC.H+O2-H+D.NaCl答案BN2中存在氮氮三键,电子式为NN,A错误;NH3中N原子最外层有5个电子,其中3个与3个氢原子形成共价键,N原子还有一对未成键电子,NH3的电子式为HNHH,B正确;水是共价化合物,电子式为 HOH,C错误;氯化钠是离子化合物,电子式为Na+Cl-,D错误。5.(2021湖南湘潭高一期末)下列物质中,既有离子键又有共价键的是()A.HClB.NaNO3C.H2OD.HF答案B6.下列物质中,从化学键的角度看,有一种与其他三种明显不同,这种物质是()A.Na2CO3B.CH4C.SO2D.H2O
18、答案AB、C、D中只含共价键,A中既含共价键又含离子键,故选A。7.(2021福建宁德高一期末)下列各组中物质为含有相同类型化学键的化合物是()A.NaCl、HCl、NaOHB.Na2S、H2O2、H2OC.Cl2、H2SO4、SO2D.HBr、CO2、SiO2答案DA项,NaCl是含有离子键的离子化合物,HCl是含有共价键的共价化合物,NaOH是含有离子键和共价键的离子化合物;B项,Na2S是含有离子键的离子化合物,H2O2是含有极性键和非极性键的共价化合物,H2O是含有极性键的共价化合物;C项,Cl2是含有非极性键的单质,H2SO4和SO2均是含有极性键的共价化合物;D项,HBr、CO2、
19、SiO2均是含有极性键的共价化合物。解题感悟注意几个特殊物质可以帮助解决问题。Na+OH-是离子化合物,含有极性共价键;Na+OO2-Na+是离子化合物,含有非极性共价键;HNHHH+Cl-是离子化合物,含有极性共价键,全部由非金属元素组成;HOOH是共价化合物,既含有极性共价键又含有非极性共价键。8(A).(2021山西运城高一测试)X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素。已知:元素对应的原子半径:XZYMW;Y是组成有机物的必要元素;Z与X可形成两种常见的共价化合物,与W可形成两种常见的离子化合物;M的电子层数与最外层电子数相等。下列说法不正确的是()A.W、M的简单离子核外
20、电子排布相同B.YZ2为共价化合物,W2Z2既含有离子键又含有非极性共价键C.Z与X形成的化合物X2Z的熔、沸点偏高,是因为其分子内存在氢键D.Z与M形成的化合物可作耐高温材料答案CX、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,且原子半径:XZYMW,推出X在第一周期,Y和Z属于同周期,W和M属于同周期,X为H;Y是组成有机物的必要元素,Y为C;Z与X可形成两种常见的共价化合物,与W形成两种常见的离子化合物,Z为O,W为Na;M的电子层数与最外层电子数相等,M为Al。A项,Na+和Al3+的核外电子排布相同,正确;B项,YZ2为CO2,属于共价化合物,W2Z2为Na2O2,既含有离子键
21、又含有非极性共价键,正确;C项,Z与X形成的化合物H2O的熔、沸点偏高,是因为分子间存在氢键,错误;D项,Z与M形成的化合物Al2O3的熔、沸点较高,可作耐高温材料,正确。8(B).(不定项)(2021山西运城高一测试)X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素。已知:元素对应的原子半径:XZYMW;Y是组成有机物的必要元素;Z与X可形成两种常见的共价化合物,与W可形成两种常见的离子化合物;M的电子层数与最外层电子数相等。下列说法不正确的是()A.W、M的简单离子核外电子排布相同B.YZ2为共价化合物,W2Z2既含有离子键又含有极性共价键C.Z与X形成的化合物X2Z的熔、沸点偏高,是
22、因为其分子内存在氢键D.Z与M形成的化合物可作耐高温材料答案BCX、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,且原子半径:XZYMW,推出X在第一周期,Y和Z属于同周期,W和M属于同周期,X为H;Y是组成有机物的必要元素,Y为C;Z与X可形成两种常见的共价化合物,与W形成两种常见的离子化合物,Z为O,W为Na;M的电子层数与最外层电子数相等,M为Al。A项,Na+和Al3+的核外电子排布相同,正确;B项,YZ2为CO2,属于共价化合物,W2Z2为Na2O2,既含有离子键又含有非极性共价键,错误;C项,Z与X形成的化合物H2O的熔、沸点偏高,是因为分子间存在氢键,错误;D项,Z与M形成的
23、化合物Al2O3的熔、沸点较高,可作耐高温材料,正确。解题感悟氢键是一种分子间作用力,实质是一种静电作用,主要影响物质的物理性质。9.(2021广东汕头高一测试)如图为元素周期表短周期的一部分,下列有关A、B、C、D四种元素的叙述中不正确的是()A.A、C两元素形成的化合物都为共价化合物B.AD2的电子式为SCSC.B、C形成的化合物BC中所含化学键为非极性共价键D.B2的结构式为答案C根据题图可知,A、B、C、D分别为C、N、O、S。BC形成的化合物NO中所含化学键为极性共价键,C错误。10(A).下列有关物质的说法正确的是()A.HI溶于水能电离出H+、I-,所以HI是离子化合物B.碘晶体
24、受热转变成碘蒸气,吸收的热量用于克服碘分子中的共价键C.He、I2和CH4都是由分子构成的,它们中都存在共价键D.NH3+HINH4I的反应过程中既形成了离子键,也形成了共价键答案DHI为电解质,在溶液中可发生电离,但其属于共价化合物,A错误;碘晶体受热转变成碘蒸气,吸收的热量用于克服碘分子间的作用力,B错误;He为单原子分子,不存在共价键,C错误。10(B).(不定项)下列有关物质的说法正确的是()A.HI溶于水能电离出H+、I-,所以HI是离子化合物B.碘晶体受热转变成碘蒸气,吸收的热量用于克服碘分子间的作用力C.He、I2和CH4都是由分子构成的,它们中都存在共价键D.NH3+HINH4
25、I的反应过程中既形成了离子键,也形成了共价键答案BDHI为电解质,在溶液中可发生电离,但其属于共价化合物,A错误;He为单原子分子,不存在共价键,C错误。11.已知短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置如下:按要求回答下列问题:(1)若Y的-2价阴离子的结构示意图为,则:Y元素在周期表中位于第周期第族。Y与X形成的化合物X2Y2中含有的化学键是(填“离子键”或“共价键”),其电子式为。用电子式表示X与Z形成化合物的过程:。(2)若Y元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,则Y元素不可能形成的化合物是(填序号)。A.H2YO3B.YO3C.YCl4D.YH412.(2021天津静海高一期末)按
26、要求回答下列问题:(1)某粒子有1个原子核,核中有17个质子,20个中子,核外有18个电子,该粒子的化学符号是。(2)下列关于化学键的说法正确的是。含有金属元素的化合物一定是离子化合物第A族和第A族元素原子化合时,一定生成离子键由非金属元素形成的化合物一定不是离子化合物活泼金属与活泼非金属化合时,能形成离子键离子键就是阴、阳离子间的相互引力离子化合物中可能含有非极性共价键(3)写出下列物质的电子式。Mg(OH)2:;N2:;NH4I:。(4)用电子式表示下列化合物的形成过程。Na2S:;H2O:。答案(1)二A共价键HOOHH+S+HHSH(2)B解析X、Y、Z为短周期元素,由元素在周期表中的
27、位置很容易推出X为氢元素。(1)若Y的-2价阴离子核外有10个电子,则Y原子核外有8个电子,Y为氧元素,Z为硫元素。据此解答问题。(2)若Y元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,则Y只有2个电子层,Y为碳元素,其最高正价为+4,不可能形成B项中的物质。答案(1)1737Cl-(2)(3)HO-Mg2+OH-NNHNHHH+I-(4)H+O+HHOH解析(1)题给粒子有1个原子核,核中有17个质子,20个中子,核外有18个电子,该粒子核外电子数比质子数多1个,为带1个单位负电荷的阴离子,则为1737Cl-。(2)含有金属元素的化合物不一定是离子化合物,如AlCl3为共价化合物,错误;第A族和第A族元素原子化合时,不一定生成离子键,如HCl,错误;由非金属元素形成的化合物可能是离子化合物,如NH4Cl,错误;活泼金属与活泼非金属化合时,能形成离子键,如NaCl、KI,正确;离子键是带相反电荷离子之间的相互作用,错误;离子化合物中可能含有非极性共价键,如Na2O2,正确。