必修 第一册第二单元 微粒之间的相互作用第2课时导学案

第2课时 共价键 分子间作用力

一、共价键与共价化合物

1．共价键

(1)概念：原子间通过共用电子对形成的强烈的相互作用。

(2)形成过程：两种元素相互化合时，原子间共用最外层上的电子，形成共用电子对，以达到稳定的电子层结构，共用电子对同时受到两个原子核的吸引。如氯化氢的形成过程如下：

2．共价分子与共价化合物

(1)原子之间全部以共价键结合的分子叫作共价分子。

(2)分子中直接相邻的原子之间均以共价键相结合所形成的化合物属于共价化合物，如HCl、H2O、CH4、CO2等。

3．结构式

用原子间的一条短线表示一对共用电子对，如H—Cl、H—O—H等。

4．常见共价分子的表示方法

5.有机物中碳原子的成键方式

二、分子间作用力

1．分子间作用力

(1)概念

分子间存在着将分子聚集在一起的作用力，叫作分子间作用力。

(2)特点

①分子间作用力比化学键弱得多。

②分子间作用力是影响物质熔、沸点和溶解性的重要因素之一。

2．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，对物质的溶解度有影响，如NH3极易溶于水，主要是氨分子与水分子之间易形成氢键。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”。)

(1)HCl分子中有一对共用电子对。 (√)

(2)共价键只存在于共价化合物中。 (×)

(3)含有共价键的化合物一定是共价化合物。 (×)

(4)CO2的电子式为。 (×)

2．下列物质中既含有离子键又含有共价键的是(　　 )

A．H2O　　　　 B．CaCl2

C．NaOH   D．Cl2

C　[H2O是只含H—O共价键的共价化合物分子；CaCl2是离子化合物，且只含离子键；NaOH是既含有离子键又含有共价键的离子化合物；Cl2是共价单质分子。]

3．下列是中学化学常见的物质

A．HCl　B．NaCl　C．Na2SO4　D．Na2S　E．He　F．N2

(1)这些物质中只含共价键的是        。

(2)既含离子键又含共价键的是        。

(3)试写出D、F的电子式、F的结构式               、

              、              。

[解析]　HCl、N2只含共价键；NaCl、Na2S只含离子键，Na2SO4含离子键和共价键；He无化学键。

[答案]　(1)A、F　(2)C　(3) ＋

[问题1]　含共价键的物质一定是共价化合物吗？

[提示]　不一定；如非金属单质(O2、N2等)中含有共价键，但不属于化合物；某些离子化合物(如NaOH、NH4Cl等)中既含离子键，也含共价键。

[问题2]　由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物吗？

[提示]　不一定；如NH4Cl均由非金属元素组成，但属于离子化合物。

1．离子键与共价键的比较

2.离子化合物与共价化合物的比较

1．下列说法中不正确的是(　　 )

A．离子化合物中可能含有共价键

B．共价化合物中一定不含离子键

C．NaHSO4溶于水和熔融时都只破坏离子键

D．含有金属元素的离子不一定是阳离子

C　[NaHSO4溶于水破坏离子键和共价键，而熔融时破坏离子键，C选项错误。]

2．下列物质中属于含共价键的离子化合物的是(　　 )

A．H2S　　　　　　　　 B．NH4NO3

C．K2S   D．MgCl2

B　[H2S中含有两个H—S共价键；NH4NO3中NH与NO之间以离子键结合，其中NH中N与H原子之间及NO中N与O原子之间都是以共价键结合；K2S中两个K＋分别与S2－以离子键结合；MgCl2中Mg2＋与两个Cl－分别以离子键结合。H2S是共价化合物，NH4NO3、K2S、MgCl2是离子化合物。]

“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间。”此诗借吟石灰的锻炼过程，表现了作者不避千难万险，勇于自我牺牲，以保持忠诚清白品格的可贵精神。

[问题1]　从化学视角来看，“千锤万凿出深山”是否有化学键的变化？

[提示]　没有；“千锤万凿出深山”是指获取烧制石灰的原料——石头(CaCO3)的艰难，此过程没有化学键变化。

[问题2]　从化学键角度看，石灰(即生石灰)“要留清白在人间”时，有哪些化学键发生变化？

[提示]　有CaO中离子键断裂，H2O中共价键的断裂；也有Ca(OH)2中离子键和共价键的形成。

[问题3]　下列变化：①I2升华、②烧碱熔化、③NaCl溶于水、④HCl溶于水、⑤O2溶于水、⑥Na2O2溶于水。

(1)上述变化中仅破坏分子间作用力的是哪些？分析总结哪些变化仅破坏分子间作用力？

[提示]　①⑤仅破坏分子间作用力。分子间作用力存在于分子之间，物质三态(固、液、气)之间的转化只破坏分子间作用力。

(2)其他变化过程中化学键是如何变化的？

[提示]　②③仅破坏离子键；④仅破坏共价键；⑥既破坏离子键又破坏共价键。

1．离子化合物的溶解或熔化过程

离子化合物电离阴、阳离子。

2．共价化合物的溶解或熔化过程

(1)溶解过程

(2)熔化

3．化学反应一定伴随化学键的变化，而化学键变化不一定发生化学反应。

3．下列物质的变化过程中，有共价键明显被破坏的是(　　 )

A．从饮料酒中闻到了醇香味

B．NaCl颗粒被粉碎

C．H2SO4溶于水得硫酸溶液

D．NaOH受热熔化

C　[闻到醇香味是因为醇的挥发，只是破坏了分子间作用力；NaCl颗粒被粉碎是物理变化；H2SO4溶于水后，电离出H＋和SO，共价键被破坏；NaOH受热熔化时，电离出Na＋和OH－，只破坏了离子键，而OH－中的共价键没被破坏。]

4．试分析下列各种情况下粒子间作用力的变化情况(填“离子键”“共价键”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＋O22H2O中，被破坏的是          ，形成的是        。

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

(8)Na2O熔化时被破坏的是        。

[解析]　NaCl、HCl、SO2中分别含有离子键、共价键、共价键，溶于水时被破坏相应的化学键；酒精溶于水时只破坏分子间作用力；可解决(1)、(2)、(3)、(4)；而(5)、(6)、(7)，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。

[答案]　(1)离子键　(2)共价键　(3)共价键　(4)分子间作用力　(5)离子键　共价键　(6)共价键　共价键　(7)离子键　离子键　(8)离子键

1．关于化学键的叙述正确的是(　　 )

A．离子化合物中只存在离子键

B．非金属元素组成的化合物中可能存在离子键

C．Na2SO4是离子化合物不存在共价键

D．含金属元素的化合物中一定存在离子键

B　[A项，离子化合物中还可能有共价键，如NH4Cl；C项，SO中S原子与O原子之间存在共价键；D项，AlCl3中没有离子键。]

2．下列物质内存在分子间作用力的是(　　 )

A．CaCl2　　　　　　　 B．KOH

C．SO2   D．Na2O

C　[分子间作用力一般存在于大多数共价化合物和非金属单质的分子之间，SO2是共价化合物，其分子间存在分子间作用力。而另外三个选项均为离子化合物，是以离子键结合的，没有分子间作用力。]

3．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

C　[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。]

4．下列各项表达正确的是(　　 )

A　[氟原子结构示意图中原子核表示错误，应该标明为“＋9”，B错误；乙烯的结构式为CH2===CH2，C错误；CaCl2的电子式为[]－Ca2＋[]－，D错误。]

5．部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示：

(1)A在周期表中的位置为                。

(2)B与C形成的化合物的化学式为        ，它属于        (填“离子”或“共价”)化合物。

(3)F与E可以形成原子个数比分别为2∶1、1∶1的两种化合物X和Y，区别X与Y的实验方法是                                                                 

                                                    。

(4)C与E都是非金属元素，用化学方程式表明它们形成的两种单质的氧化性强弱：                                  。

[解析]　A单质是生活中常见的金属，它有两种氯化物，相对分子质量相差35.5，则A为铁元素；由B元素原子最外层电子数是内层电子总数的，可知B有3个电子层，最外层电子数为2，则B为镁元素；C是常见化肥的主要元素，其单质在常温下呈气态，C为氮元素；D单质是常用的半导体材料，则D为硅元素；F在周期表中排在ⅠA族，也有人提出可以排在ⅦA族，可知其化合价有＋1、－1价，故F为氢元素；E没有最高正化合价，A、B、C、D、F都能与E形成化合物，则E为氧元素。

[答案]　(1)第四周期Ⅷ族　(2)Mg3N2　离子

(3)分别取X、Y各少许置于试管中，再各加入等量的MnO2粉末，迅速产生无色气体的是H2O2，无明显现象的是H2O　(4)4NH3＋3O22N2＋6H2O