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化學鍵學案 第四章 物質結構 元素周期律 人教版(2019) 必修 第一冊

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化學鍵學案 第四章 物質結構 元素周期律 人教版(2019) 必修 第一冊

資源簡介

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化學鍵
【核心素養分析】
1.宏觀辨識與微觀探析:通過觀察典型物質( NaCl、HCl )的微觀動畫和模型,認識離子鍵和共價鍵的形成,建立化學鍵的概念;通過從化學鍵類型的角度對物質進行分類,初步建立宏觀、微觀和符號認知體系。
2.證據推理與模型認知:通過用電子式對離子化合物和共價鍵化合物的形成進行表征,加深對離子鍵和共價鍵的理解;通過球棍模型的搭建,認識化學鍵的斷裂和形成是化學反應的本質。
3.科學探究與創新意識:熟悉離子化合物的電子式書寫規律,熟練掌握用電子式表示離子化合物的形成過程的能力,體會化學研究過程中的科學方法。
4.科學精神與社會責任:通過對元素的原子構成的物質不同的學習和理解,掌握更高效的學習方法,建立高效學習的科學精神。
【目標導航】
1.掌握離子鍵的概念和形成過程
2.能用電子式表示離子化合物的形成過程(重難點)
3.理解共價鍵的概念,掌握共價鍵的形成
4.會用電子式表示共價分子形成過程
【重難點精講】
一、離子鍵 離子化合物
1、氯化鈉的形成過程
(1)鈉在氯氣中燃燒的化學方程式為:2Na+Cl22NaCl
(2)用原子結構知識解釋:不穩定的鈉原子和氯原子通過得失電子后最外層都達到8電子穩定結構,分別形成Na+和Cl-,帶相反電荷的Na+和Cl-通過靜電作用結合在一起,形成新物質氯化鈉。
2、離子鍵
(1)定義: 陰陽離子間通過靜電作用所形成的化學鍵叫做離子鍵。
(2)成鍵微粒:陰、陽離子。
(3)相互作用:靜電作用(靜電引力和斥力)。
(4)成鍵過程:陰陽離子接近到某一定距離時,吸引和排斥達到平衡,就形成了離子鍵。
(5)存在:離子鍵存在于大多數強堿、鹽及活潑金屬氧化物中。
3、離子化合物
(1)概念:含有離子鍵的化合物 。
(2)形成條件:一般情況下,活潑金屬元素與活潑非金屬元素易形成離子化合物。
(3)形成過程
①電子式:在元素符號周圍用“·”或“×”來表示原子的最外層電子(價電子)的式子。如:
原子 化學式 H Na O Cl
電子式
離子 化學式 Na+ Mg2+ S2- F-
電子式 Na+ Mg2+
物質 化學式 NaCl MgCl2 N2 CO2
電子式
②形成過程:
、。
注意: 用弧形箭頭表示電子轉移的方向。
(4)存在
①活潑的金屬(IA、IIA)和活潑的非金屬元素(VIA、VIIA)之間的化合物。(如:Na2O)
②大部分鹽,包括銨鹽。(如:NH4Cl,NaNO3)
③強堿
【特別提醒】 (1)三個“一定”:①含有離子鍵的化合物一定是離子化合物;②離子化合物一定含有離子鍵;③離子化合物一定含有陰、陽離子。
(2)兩個“不一定”:①離子化合物不一定含有金屬元素, 如NH4Cl、(NH4)2SO4;②含有金屬元素和非金屬元素的化合物不一定是離子化合物, 如AlCl3
二、共價鍵 共價化合物
1.Cl2的形成:
2.共價鍵
(1)概念:原子間通過共用電子對所形成的相互作用。
(2)成鍵粒子:原子。
(3)共價鍵實質:共用電子對與兩原子核的相互吸引力,兩原子核間及電子層間的斥力,當引力和斥力達到平衡時就形成了穩定的共價鍵。
(4)形成條件:同種或不同種非金屬元素的原子相結合時,一般形成共價鍵。
(5)存在
①只含共價鍵的物質:非金屬氫化物、非金屬氧化物、酸、過氧化氫、大部分有機物、非金屬元素的多原子單質(如H2、O2、N2)。
②既含共價鍵,又含離子鍵的物質:一些氫氧化物、活潑金屬過氧化物、一些金屬的含氧酸鹽、銨鹽等,NaOH、Na2CO3、NH4Cl(以上答案均不唯一)。
(6)分類:
①非極性共價鍵(非極性鍵):A-A(同種元素的原子),共用電子對不偏移,成鍵原子不顯電性。
②極性共價鍵(極性鍵):A-B(同種元素的原子),共用電子對偏移,成鍵原子顯電性。
(7)表示方法(常見的共價型分子及結構):
①共價物質
②形成過程:
3、共價化合物:
三、化學鍵
1.定義:使離子或原子相結合的作用力即為化學鍵,即相鄰原子或離子間強烈的相互作用。
2.類型
(1)原子間價電子的轉移——離子鍵。
(2)原子間價電子的共用——共價鍵。
3.化學反應的本質:一個化學反應的發生,本質上就是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程。
4.化學鍵與物質類別間的關系:
(1)只含有極性共價鍵的物質一般是不同種非金屬元素形成的共價化合物,如SiO2、HCl、CH4等。
(2)只含有非極性共價鍵的物質是同種非金屬元素形成的單質,如Cl2、P4、金剛石等。
(3)既有極性鍵又有非極性鍵的共價化合物一般由多個原子組成,如H2O2、C2H4等。
(4)只含離子鍵的物質主要是由活潑非金屬元素與活潑金屬元素形成的化合物,如Na2S、CaCl2、NaCl等。
(5)既有離子鍵又有極性共價鍵的物質,如NaOH、K2SO4等;既有離子鍵又有非極性共價鍵的物質,如Na2O2等。
(6)僅由非金屬元素形成的離子化合物,如NH4Cl、NH4NO3等。
(7)金屬元素和非金屬元素間可能存在共價鍵,如AlCl3等。
5.物質溶解或熔化時化學鍵的變化
(1)離子化合物的溶解或熔化過程:
(2)共價化合物的溶解或熔化過程
(3)單質的熔化或溶解過程
單質特點 化學鍵變化 舉例
由分子構成的固體單質 熔化時不破壞化學鍵 P4等
由原子構成的單質(稀有氣體除外) 熔化時破壞共價鍵 金剛石等
能與水反應的某些活潑非金屬單質 溶于水后,分子內的共價鍵被破壞 Cl2、F2等
【特別提醒】化學鍵被破壞的變化,不一定是化學變化,如NaCl、金剛石的受熱熔化、NaCl溶于水等。只有舊化學鍵的斷裂而沒有新化學鍵的生成,故不是化學變化。
6.化學鍵類型的判斷
(1)從物質構成角度判斷
(2)從物質類別角度判斷
物質類別 含化學鍵情況
非金屬單質,如Cl2、N2、I2、P4、金剛石等 只有共價鍵
非金屬元素構成的化合物,如H2SO4、CO2、NH3、HCl、CCl4、CS2等
活潑非金屬元素與活潑金屬元素形成的化合物,如NaCl、CaCl2、K2O等 只有離子鍵
含有原子團的離子化合物,如Na2SO4、Ba(OH)2、NH4Cl、Na2O2等 既有離子鍵又有共價鍵
稀有氣體,如Ne、Ar等 沒有化學鍵
【特別提醒】①由活潑金屬與活潑非金屬形成的化學鍵不一定都是離子鍵,如AlCl3中Al—Cl鍵為共價鍵。
②非金屬元素的兩個原子之間一定形成共價鍵,但多個原子間也可能形成離子鍵,如NH4Cl等。
③影響離子鍵強弱的因素是離子半徑和所帶電荷數:離子半徑越小,離子所帶電荷數越多,離子鍵越強,熔、沸點越高。
④離子鍵中“靜電作用”包括靜電吸引和靜電排斥,且二者達到平衡。
7.化學鍵對物質性質的影響
(1)對物理性質的影響
①金剛石、晶體硅、石英、金剛砂等物質硬度大、熔點高,就是因為其中的共價鍵很強,破壞時需消耗很多的能量。
②NaCl等部分離子化合物,也有很強的離子鍵,故熔點也較高。
(2)對化學性質的影響
①N2分子中有很強的共價鍵,故在通常狀況下,N2性質很穩定。
②H2S、HI等分子中的共價鍵較弱,故它們受熱時易分解。
四、分子間作用力 氫鍵
1.分子間作用力
(1)概念:分子之間存在一種把分子聚集在一起的作用力,叫做分子間作用力,又叫范德華力。
(2)特點:①分子間作用力比化學鍵弱得多,它主要影響物質的熔點、沸點等物理性質,而化學鍵主要影響物質的化學性質;
②分子間作用力存在于由共價鍵形成的多數共價化合物和絕大多數氣態、液態、固態非金屬單質分子之間。但像二氧化硅、金剛石等由共價鍵形成的物質,微粒之間不存在分子間作用力
(3)規律:一般來說,對于組成和結構相似的物質,相對分子質量越大,分子間作用力越大,物質的熔、沸點也越高。例如,熔、沸點:I2Br2Cl2F2。
(4)存在:分子間作用力只存在于由分子組成的共價化合物、共價單質和稀有氣體的分子之間。
2.氫鍵
(1)分子間形成的氫鍵也是一種分子間作用力,它比化學鍵弱,但比范德華力強。
(2)規律:①存在氫鍵的物質,其熔、沸點明顯高于同族同類物質,如H2O的熔、沸點高于H2S。若分子間形成氫鍵,會使物質的熔點和沸點升高。分子內氫鍵使物質的熔沸點降低。
②氨極易液化,是因為NH3分子間存在氫鍵;NH3極易溶于水,也是因為NH3分子與H2O分子間易形成氫鍵
③水結冰時體積膨脹、密度減小,是因為結冰時形成了氫鍵,DNA的結構等都與氫鍵有關。
(3)形成條件:由N、O、F三種非金屬性很強的元素與氫元素結合形成的化合物間可形成。
(4)存在:氫鍵存在廣泛,如蛋白質分子、醇、羧酸分子、H2O、NH3、HF等分子之間。
(5)化學鍵、分子間作用力、氫鍵的比較:
化學鍵 分子間力 氫鍵
概念 相鄰的兩個或多個原子間強烈的相互作用 物質分子間存在微弱的相互作用 某些具有強極性鍵的氫化物分子間的相互作用(靜電作用)
作用力范圍 分子內 分子間 分子間
作用力強弱 較強 弱 較化學鍵弱得多,較分子間作用力稍強
性質影響 ①離子鍵:離子鍵越強,離子化合物的熔、沸點越高;②共價鍵:共價鍵越強,單質或化合物的穩定性越大 ①影響物質的熔點、沸點、溶解度等物理性質;②組成和結構相似的物質,隨著相對分子質量的增大,物質的熔、沸點逐漸升高,如F2H2S,HF> HCl,NH3>PH3
【易錯提醒】①氫鍵不是化學鍵,通常看作一種較強的分子間作用力。②NH3、H2O、HF分子之間既存在分子間作用力,又存在氫鍵。
【典題精練】
考點1、考查對化學鍵概念的理解及類型判斷
例1.下列關于化學鍵的說法中錯誤的是
A.任何物質中都含有化學鍵
B.加熱熔化氯化鈉固體和加水溶解氯化氫時,均發生了化學鍵的斷裂
C.化學反應的過程,本質上就是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程
D.分子間存在范德華力,分子內的H和O之間則是極性共價鍵
【解析】A.稀有氣體是單原子分子,沒有化學鍵。故A錯誤;B.加熱熔化氯化鈉固體時,電離出自由移動的鈉離子和氯離子,加水溶解氯化氫時,氯化氫電離為自由移動的氫離子和氯離子,均發生化學鍵的斷裂,故B正確;C.化學反應的實質是舊化學鍵斷裂和新化學鍵的形成,故C正確;D.分子間存在范德華力,不同元素間的化學鍵為極性鍵,故分子內的H和O之間是極性共價鍵,故D正確;答案選A。
【答案】A
【易錯提醒】化學鍵判斷常見錯誤
(1)認為有化學鍵破壞的變化一定是化學變化,如HCl溶于水破壞共價鍵是物理變化。
(2)認為物質在熔化時都破壞化學鍵,如HCl、S等熔化時不破壞化學鍵。
(3)認為物質中均含化學鍵,如稀有氣體中不含化學鍵。
(4)認為只含非金屬元素的化合物不存在離子鍵,如NH4NO3中存在離子鍵。
(5)認為金屬與非金屬之間不能形成共價鍵,如AlCl3中存在共價鍵。
(6)認為離子化合物中不存在共價鍵,如NaOH中存在共價鍵。
(7)認為共價化合物中存在離子鍵,根據離子化合物定義若含離子鍵一定是離子化合物。
考點2、考查物質變化與作用力類型的判斷
例2.下列有關微粒間作用力的說法不正確的是
A.碘晶體升華和干冰升華都只破壞了分之間的作用力
B.氯化鈉熔化或氯化氫溶于水都要破壞化學鍵
C.Na2O2屬于離子化合物,含有離子鍵、極性共價鍵和非極性共價鍵
D.NH3和H2O之間可以形成氫鍵,這也是氨極易溶于水的原因之一
【解析】A.碘晶體升華和干冰升華都屬于物理變化,破壞了分子間作用力,A正確;B.氯化鈉溶于水電離出鈉離子和氯離子,氯化氫溶于水電離出氫離子和氯離子,破壞了化學鍵,B正確;C.過氧化鈉中存在離子鍵,過氧根中存在非極性共價鍵,不存在極性共價鍵,C錯誤;D.氨氣中的氫元素與水中的氧元素形成氫鍵,所以氨氣易溶于水,D錯誤;故答案為:C。
【答案】C
【名師點睛】本題考查晶體類型與化學鍵、分子間作用力,注意此類題的解題方法是:先判斷晶體類型,再根據晶體類型判斷微粒間的作用力;化學鍵被破壞的變化,不一定是化學變化,如NaCl、金剛石的受熱熔化、NaCl溶于水等。只有舊化學鍵的斷裂而沒有新化學鍵的生成,故不是化學變化。
考點3、考查電子式的書寫的正誤判斷
例3.下列表述正確的有幾種
①的電子式:
②碳原子電子式為
③氨氣分子的結構式:
④次氯酸的電子式
⑤用電子式表示的形成過程:
⑥核外有a個電子,核內有b個中子原子符號:
A.1種 B.2種 C.4種 D.5種
【解析】①為共價化合物,電子式: ,錯誤;②碳原子最外層有4個電子,電子式為 ,錯誤;③氨氣分子的結構式為: ,錯誤;④次氯酸的中心原子為氧,電子式 ,錯誤;⑤為鎂離子和氯離子形成的離子化合物,用電子式表示的形成過程: ,錯誤;⑥核素的表示方法為:元素符號左下角為質子數,左上角為質量數;核外有a個電子,則其原子有a+2個電子,核內有b個中子,質量數等于質子數加中子數,則質量數為a+2+b,故原子符號:,正確;綜上所述,正確的只有⑥;故選A。
【答案】A
【易錯提醒】電子式書寫常見的6大誤區
①漏寫未參與成鍵的電子,如:N2:N N,正確應為∶N N∶
②化合物類型不清楚,漏寫或多寫[ ]及錯寫電荷數,如:NaCl:Na+;HF:H+[]-,正確應為NaCl:Na+[]-,HF:H。
③書寫不規范,錯寫共用電子對,寫雙原子分子的非金屬單質的電子式時,要注意共用電子對的數目和表示方法。如:N2的電子式為∶N N∶,不能寫成∶N∶∶∶N∶,更不能寫成或· ·。
④錯誤理解原子間的結合順序,如HClO的結構式為H—O—Cl而非H—Cl—O。確定原子間連接順序的方法是先標出各原子的化合價,然后根據異性微粒相鄰,同性微粒相間的原則確定,如HClO中各元素的化合價為,其結構式為H—O—Cl,電子式為:::H。
⑤忽視原子最外層電子數,均寫成8電子結構,如CH的電子式為[H:H:H]+而非[H:H:]+。
⑥不考慮A2B、AB2型離子化合物中2個A、2個B是分開寫還是一起寫。要注意每一個離子都與帶相反電荷的離子直接相鄰的事實。如Na2O的電子式應為Na+[::]2-Na+,不能寫成Na[::]2-;再如CaBr2的電子式為[::]-Ca2+[::]-。
考點4、考查化學鍵及化合物類型的判斷
例4.關于化合物和化學鍵的描述,下列說法正確的是
A.熔融狀態下能導電的物質一定是離子化合物
B.金屬元素與非金屬元素一定形成離子化合物
C.像這樣,通過之間的吸引力所形成的化學鍵稱為離子鍵
D.在化合物中,兩個氯離子之間不存在離子鍵
【解析】A.能導電的物質不一定是電解質,如金屬單質能導電,但不是電解質,A錯誤;B.金屬元素和非金屬元素也有可能形成共價化合物,如,B錯誤;C.陰、陽離子通過靜電作用所形成的化學鍵稱為離子鍵,靜電作用包括靜電引力和靜電斥力,C錯誤;D.氯化鎂電子式為 ,兩個氯離子不靠近,不存在離子鍵,D正確;故答案為:D。
【答案】D
【易錯提醒】1.只含共價鍵的物質
(1)只含非極性共價鍵的物質:同種非金屬元素構成的單質,如I2、N2、P4、金剛石、晶體硅等。
(2)只含極性鍵的物質:不同種非金屬元素構成的共價化合物,如HCl、NH3、SiO2、CS2等。
(3)既有極性鍵又有非極性鍵的物質:如H2O2、N2H4等。
2.只含有離子鍵的物質:活潑非金屬元素與活潑金屬元素形成的化合物,如Na2S、CsCl、K2O等。
3.既含有離子鍵又含有共價鍵的物質,如Na2O2、NH4Cl、NaOH、Na2SO4等。
4.不含化學鍵的物質:稀有氣體分子,如氬氣、氦氣等。
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化學鍵
【核心素養分析】
1.宏觀辨識與微觀探析:通過觀察典型物質( NaCl、HCl )的微觀動畫和模型,認識離子鍵和共價鍵的形成,建立化學鍵的概念;通過從化學鍵類型的角度對物質進行分類,初步建立宏觀、微觀和符號認知體系。
2.證據推理與模型認知:通過用電子式對離子化合物和共價鍵化合物的形成進行表征,加深對離子鍵和共價鍵的理解;通過球棍模型的搭建,認識化學鍵的斷裂和形成是化學反應的本質。
3.科學探究與創新意識:熟悉離子化合物的電子式書寫規律,熟練掌握用電子式表示離子化合物的形成過程的能力,體會化學研究過程中的科學方法。
4.科學精神與社會責任:通過對元素的原子構成的物質不同的學習和理解,掌握更高效的學習方法,建立高效學習的科學精神。
【目標導航】
1.掌握離子鍵的概念和形成過程
2.能用電子式表示離子化合物的形成過程(重難點)
3.理解共價鍵的概念,掌握共價鍵的形成
4.會用電子式表示共價分子形成過程
【重難點精講】
一、離子鍵 離子化合物
1、氯化鈉的形成過程
(1)鈉在氯氣中燃燒的化學方程式為:2Na+Cl22NaCl
(2)用原子結構知識解釋:不穩定的鈉原子和氯原子通過得失電子后最外層都達到8電子穩定結構,分別形成Na+和Cl-,帶相反電荷的Na+和Cl-通過靜電作用結合在一起,形成新物質氯化鈉。
2、離子鍵
(1)定義: 陰陽離子間通過靜電作用所形成的化學鍵叫做離子鍵。
(2)成鍵微粒:陰、陽離子。
(3)相互作用:靜電作用(靜電引力和斥力)。
(4)成鍵過程:陰陽離子接近到某一定距離時,吸引和排斥達到平衡,就形成了離子鍵。
(5)存在:離子鍵存在于大多數強堿、鹽及活潑金屬氧化物中。
3、離子化合物
(1)概念:含有離子鍵的化合物 。
(2)形成條件:一般情況下,活潑金屬元素與活潑非金屬元素易形成離子化合物。
(3)形成過程
①電子式:在元素符號周圍用“·”或“×”來表示原子的最外層電子(價電子)的式子。如:
原子 化學式 H Na O Cl
電子式
離子 化學式 Na+ Mg2+ S2- F-
電子式 Na+ Mg2+
物質 化學式 NaCl MgCl2 N2 CO2
電子式
②形成過程:
、。
注意: 用弧形箭頭表示電子轉移的方向。
(4)存在
①活潑的金屬(IA、IIA)和活潑的非金屬元素(VIA、VIIA)之間的化合物。(如:Na2O)
②大部分鹽,包括銨鹽。(如:NH4Cl,NaNO3)
③強堿
【特別提醒】 (1)三個“一定”:①含有離子鍵的化合物一定是離子化合物;②離子化合物一定含有離子鍵;③離子化合物一定含有陰、陽離子。
(2)兩個“不一定”:①離子化合物不一定含有金屬元素, 如NH4Cl、(NH4)2SO4;②含有金屬元素和非金屬元素的化合物不一定是離子化合物, 如AlCl3
二、共價鍵 共價化合物
1.Cl2的形成:
2.共價鍵
(1)概念:原子間通過共用電子對所形成的相互作用。
(2)成鍵粒子:原子。
(3)共價鍵實質:共用電子對與兩原子核的相互吸引力,兩原子核間及電子層間的斥力,當引力和斥力達到平衡時就形成了穩定的共價鍵。
(4)形成條件:同種或不同種非金屬元素的原子相結合時,一般形成共價鍵。
(5)存在
①只含共價鍵的物質:非金屬氫化物、非金屬氧化物、酸、過氧化氫、大部分有機物、非金屬元素的多原子單質(如H2、O2、N2)。
②既含共價鍵,又含離子鍵的物質:一些氫氧化物、活潑金屬過氧化物、一些金屬的含氧酸鹽、銨鹽等,NaOH、Na2CO3、NH4Cl(以上答案均不唯一)。
(6)分類:
①非極性共價鍵(非極性鍵):A-A(同種元素的原子),共用電子對不偏移,成鍵原子不顯電性。
②極性共價鍵(極性鍵):A-B(同種元素的原子),共用電子對偏移,成鍵原子顯電性。
(7)表示方法(常見的共價型分子及結構):
①共價物質
②形成過程:
3、共價化合物:
三、化學鍵
1.定義:使離子或原子相結合的作用力即為化學鍵,即相鄰原子或離子間強烈的相互作用。
2.類型
(1)原子間價電子的轉移——離子鍵。
(2)原子間價電子的共用——共價鍵。
3.化學反應的本質:一個化學反應的發生,本質上就是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程。
4.化學鍵與物質類別間的關系:
(1)只含有極性共價鍵的物質一般是不同種非金屬元素形成的共價化合物,如SiO2、HCl、CH4等。
(2)只含有非極性共價鍵的物質是同種非金屬元素形成的單質,如Cl2、P4、金剛石等。
(3)既有極性鍵又有非極性鍵的共價化合物一般由多個原子組成,如H2O2、C2H4等。
(4)只含離子鍵的物質主要是由活潑非金屬元素與活潑金屬元素形成的化合物,如Na2S、CaCl2、NaCl等。
(5)既有離子鍵又有極性共價鍵的物質,如NaOH、K2SO4等;既有離子鍵又有非極性共價鍵的物質,如Na2O2等。
(6)僅由非金屬元素形成的離子化合物,如NH4Cl、NH4NO3等。
(7)金屬元素和非金屬元素間可能存在共價鍵,如AlCl3等。
5.物質溶解或熔化時化學鍵的變化
(1)離子化合物的溶解或熔化過程:
(2)共價化合物的溶解或熔化過程
(3)單質的熔化或溶解過程
單質特點 化學鍵變化 舉例
由分子構成的固體單質 熔化時不破壞化學鍵 P4等
由原子構成的單質(稀有氣體除外) 熔化時破壞共價鍵 金剛石等
能與水反應的某些活潑非金屬單質 溶于水后,分子內的共價鍵被破壞 Cl2、F2等
【特別提醒】化學鍵被破壞的變化,不一定是化學變化,如NaCl、金剛石的受熱熔化、NaCl溶于水等。只有舊化學鍵的斷裂而沒有新化學鍵的生成,故不是化學變化。
6.化學鍵類型的判斷
(1)從物質構成角度判斷
(2)從物質類別角度判斷
物質類別 含化學鍵情況
非金屬單質,如Cl2、N2、I2、P4、金剛石等 只有共價鍵
非金屬元素構成的化合物,如H2SO4、CO2、NH3、HCl、CCl4、CS2等
活潑非金屬元素與活潑金屬元素形成的化合物,如NaCl、CaCl2、K2O等 只有離子鍵
含有原子團的離子化合物,如Na2SO4、Ba(OH)2、NH4Cl、Na2O2等 既有離子鍵又有共價鍵
稀有氣體,如Ne、Ar等 沒有化學鍵
【特別提醒】①由活潑金屬與活潑非金屬形成的化學鍵不一定都是離子鍵,如AlCl3中Al—Cl鍵為共價鍵。
②非金屬元素的兩個原子之間一定形成共價鍵,但多個原子間也可能形成離子鍵,如NH4Cl等。
③影響離子鍵強弱的因素是離子半徑和所帶電荷數:離子半徑越小,離子所帶電荷數越多,離子鍵越強,熔、沸點越高。
④離子鍵中“靜電作用”包括靜電吸引和靜電排斥,且二者達到平衡。
7.化學鍵對物質性質的影響
(1)對物理性質的影響
①金剛石、晶體硅、石英、金剛砂等物質硬度大、熔點高,就是因為其中的共價鍵很強,破壞時需消耗很多的能量。
②NaCl等部分離子化合物,也有很強的離子鍵,故熔點也較高。
(2)對化學性質的影響
①N2分子中有很強的共價鍵,故在通常狀況下,N2性質很穩定。
②H2S、HI等分子中的共價鍵較弱,故它們受熱時易分解。
四、分子間作用力 氫鍵
1.分子間作用力
(1)概念:分子之間存在一種把分子聚集在一起的作用力,叫做分子間作用力,又叫范德華力。
(2)特點:①分子間作用力比化學鍵弱得多,它主要影響物質的熔點、沸點等物理性質,而化學鍵主要影響物質的化學性質;
②分子間作用力存在于由共價鍵形成的多數共價化合物和絕大多數氣態、液態、固態非金屬單質分子之間。但像二氧化硅、金剛石等由共價鍵形成的物質,微粒之間不存在分子間作用力
(3)規律:一般來說,對于組成和結構相似的物質,相對分子質量越大,分子間作用力越大,物質的熔、沸點也越高。例如,熔、沸點:I2Br2Cl2F2。
(4)存在:分子間作用力只存在于由分子組成的共價化合物、共價單質和稀有氣體的分子之間。
2.氫鍵
(1)分子間形成的氫鍵也是一種分子間作用力,它比化學鍵弱,但比范德華力強。
(2)規律:①存在氫鍵的物質,其熔、沸點明顯高于同族同類物質,如H2O的熔、沸點高于H2S。若分子間形成氫鍵,會使物質的熔點和沸點升高。分子內氫鍵使物質的熔沸點降低。
②氨極易液化,是因為NH3分子間存在氫鍵;NH3極易溶于水,也是因為NH3分子與H2O分子間易形成氫鍵
③水結冰時體積膨脹、密度減小,是因為結冰時形成了氫鍵,DNA的結構等都與氫鍵有關。
(3)形成條件:由N、O、F三種非金屬性很強的元素與氫元素結合形成的化合物間可形成。
(4)存在:氫鍵存在廣泛,如蛋白質分子、醇、羧酸分子、H2O、NH3、HF等分子之間。
(5)化學鍵、分子間作用力、氫鍵的比較:
化學鍵 分子間力 氫鍵
概念 相鄰的兩個或多個原子間強烈的相互作用 物質分子間存在微弱的相互作用 某些具有強極性鍵的氫化物分子間的相互作用(靜電作用)
作用力范圍 分子內 分子間 分子間
作用力強弱 較強 弱 較化學鍵弱得多,較分子間作用力稍強
性質影響 ①離子鍵:離子鍵越強,離子化合物的熔、沸點越高;②共價鍵:共價鍵越強,單質或化合物的穩定性越大 ①影響物質的熔點、沸點、溶解度等物理性質;②組成和結構相似的物質,隨著相對分子質量的增大,物質的熔、沸點逐漸升高,如F2H2S,HF> HCl,NH3>PH3
【易錯提醒】①氫鍵不是化學鍵,通常看作一種較強的分子間作用力。②NH3、H2O、HF分子之間既存在分子間作用力,又存在氫鍵。
【典題精練】
考點1、考查對化學鍵概念的理解及類型判斷
例1.下列關于化學鍵的說法中錯誤的是
A.任何物質中都含有化學鍵
B.加熱熔化氯化鈉固體和加水溶解氯化氫時,均發生了化學鍵的斷裂
C.化學反應的過程,本質上就是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程
D.分子間存在范德華力,分子內的H和O之間則是極性共價鍵
考點2、考查物質變化與作用力類型的判斷
例2.下列有關微粒間作用力的說法不正確的是
A.碘晶體升華和干冰升華都只破壞了分之間的作用力
B.氯化鈉熔化或氯化氫溶于水都要破壞化學鍵
C.Na2O2屬于離子化合物,含有離子鍵、極性共價鍵和非極性共價鍵
D.NH3和H2O之間可以形成氫鍵,這也是氨極易溶于水的原因之一
考點3、考查電子式的書寫的正誤判斷
例3.下列表述正確的有幾種
①的電子式:
②碳原子電子式為
③氨氣分子的結構式:
④次氯酸的電子式
⑤用電子式表示的形成過程:
⑥核外有a個電子,核內有b個中子原子符號:
A.1種 B.2種 C.4種 D.5種
考點4、考查化學鍵及化合物類型的判斷
例4.關于化合物和化學鍵的描述,下列說法正確的是
A.熔融狀態下能導電的物質一定是離子化合物
B.金屬元素與非金屬元素一定形成離子化合物
C.像這樣,通過之間的吸引力所形成的化學鍵稱為離子鍵
D.在化合物中,兩個氯離子之間不存在離子鍵
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