高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 化学键第二课时学案

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 化学键第二课时学案，共11页。

[明确学习目标] 1.知道共价键和共价化合物的概念。2.能用电子式表示简单的共价化合物及形成过程。3.了解化学键的定义，并从化学键角度理解化学反应的实质。


学生自主学习


共价键和共价化合物


1．共价键


(1)概念：原子间通过eq \(□,\s\up4(01))共用电子对所形成的相互作用。


(2)成键三要素


①成键微粒：eq \(□,\s\up4(02))原子；


②成键本质：eq \(□,\s\up4(03))共用电子对；


③成键元素：一般是同种或不同种eq \(□,\s\up4(04))非金属元素。


(3)共价键的类型





2．共价化合物





共价键形成的分子及其结构的表示式


1．结构式


形成共价键的每一对共用电子用一根短线“—”表示并且略去未成键电子的式子。如Cl2：eq \(□,\s\up4(01))Cl—Cl。


2．几种常见物质的电子式、结构式及结构模型





续表








化学键与化学反应的实质


1．概念：eq \(□,\s\up4(01))相邻的原子间的强烈的相互作用叫做化学键。


2．分类





3．化学反应的实质


eq \(□,\s\up4(06))旧化学键的断裂和eq \(□,\s\up4(07))新化学键的形成。





1．在共价化合物中一定存在共价键，能否存在离子键？


提示：不能，在共价化合物中一定不存在离子键，如HF、H2O分子中只有共价键。如果含有离子键，那么就属于离子化合物。


2．在离子化合物中一定含有离子键，是否可以存在共价键？


提示：可以存在共价键，如NaOH、NH4Cl等离子化合物中既有离子键又有共价键。


3．所有物质中都存在化学键吗？


提示：不一定，稀有气体元素形成的分子是单原子分子，不含化学键，因此，不是所有物质中都存在化学键。


课堂互动探究


知识点一 共价键与共价化合物





1．共价键的存在





2．离子化合物与共价化合物的比较与判断


(1)比较








(2)判断


①根据构成物质粒子间的成键类型判断


一般来说，活泼的金属原子和活泼的非金属原子间易形成离子键，同种或不同种非金属原子间形成共价键。


②根据化合物的类型判断


大多数碱性氧化物、强碱和绝大多数盐属于离子化合物；非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸、绝大多数有机化合物属于共价化合物。


③根据化合物的性质判断


熔融状态下能导电的化合物是离子化合物，不能导电的化合物为共价化合物。





1 下列反应过程中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键断裂和形成的反应是( )


A．NH4Cleq \(=====,\s\up17(△))NH3↑＋HCl↑


B．NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3


C．2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O


D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2


[批注点拨]





[解析] A、B两项反应中反应物和生成物中没有非极性共价键，不符合题意；C项，有非极性共价键(Cl—Cl键)的断裂，没有非极性共价键的形成。


[答案] D


[练1] 下列叙述中正确的是( )


A．完全由金属和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物


B．完全由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物


C．离子化合物中只含有离子键


D．共价化合物中只含有共价键


答案 D


解析 完全由金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，如氯化铝(AlCl3)就属于共价化合物，A选项错误；氯化铵(NH4Cl)完全由非金属元素组成，但属于离子化合物，B选项错误；C选项，如NaOH中的OH－内存在着共价键， 错误；只以共价键形成的化合物叫做共价化合物，D选项正确。


[练2] 下列化学反应过程中，同时有离子键、共价键的断裂和形成的是( )


A．N2＋3H2eq \(,\s\up17(高温、高压),\s\d15(催化剂))2NH3


B．2NaCleq \(=====,\s\up17(通电))2Na＋Cl2↑


C．2NaHCO3eq \(=====,\s\up17(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O


D．2NaOH＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋2NaCl


答案 C


解析 A项，反应物断裂的是N2中的N≡N键和H2中的H—H键，生成的是NH3中的N—H键，都属于共价键，错误；B项，反应物为离子化合物，不存在共价键，错误；C项，反应物在反应中有离子键的断裂(Na＋与HCOeq \\al(－,3))，又有共价键的断裂(HCOeq \\al(－,3)中的共价键)，生成物中有离子键的形成(Na＋与COeq \\al(2－,3))，又有共价键的形成(H2O、CO2)，正确；D项，没有共价键的断裂和形成，错误。


方法规律 (1)离子化合物中一定含有离子键，共价化合物一定不含离子键。


(2)离子化合物中可能含有极性共价键(如NaOH)，也可能存在非极性共价键(如Na2O2)。


(3)只含共价键的物质不一定是共价化合物，可能是非金属单质。


(4)非极性键也可以存在于化合物中(如H2O2)。





知识点二 含共价键物质的电子式及结构式





电子式书写常见的“八大错误”


(1)漏写孤电子对。如将N2的电子式误写成N⋮⋮N，正确的应为eq \\al(·,·)N⋮⋮Neq \\al(·,·)。


(2)混淆电子式与化学式的书写，如将Na2S的电子式误写成Naeq \\al(＋,2)[eq \\al(·,·)eq \(S,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]2－。


(3)共用电子对数目不清，如将CO2的电子式误写成


eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)Ceq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)，正确的应为。


(4)错误使用括号，如将H2O的电子式误写成


H＋[eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]2－H＋，正确的应为Heq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)H。


(5)原子结构顺序写错，如将HClO的电子式误写成


Heq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)，正确的应为Heq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)。


(6)误将电荷数及电性标成化合价，如将Na2O的电子式误写成Na＋[eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－2Na＋，正确的应为


Na＋[eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]2－Na＋。


(7)最外层电子数超过8个，如将Na2O2的电子式误写成Na＋[eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))·eq \\al(·,·)·eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]2－Na＋，正确的应为


Na＋[eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]2－Na＋。


(8)复杂阳离子与简单阳离子混淆不清，如将NHeq \\al(＋,4)的电子式直接写为NHeq \\al(＋,4)，正确的应为。





2 下列化学用语书写正确的是( )


A．NH4Cl的电子式[Heq \\al(·,·)Neq \(··,\s\up6(H)),eq \(··,\s\d4(H)) eq \\al(·,·)H]＋Cl－


B．氮气的结构式eq \\al(·,·)N≡Neq \\al(·,·)


C．氯化氢分子的形成过程可用电子式表示：


Heq \a\vs4\al\c1(×)＋eq \a\vs4\al\c1(·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)―→H＋[eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－


D．重水的化学式为eq \\al(2,1)H2O(或D2O)


[批注点拨]





[解析] Cl－没有表示出最外层电子，故A错误；结构式应省略未成键电子，故B错误；HCl属于共价化合物，故C错误；氘的中子数为1，质量数为2，故D正确。


[答案] D


[练3] 下列电子式的表述正确的是( )


A．HClO的电子式为Heq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\c1(··)),\s\d4(··))eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(\a\vs4\al\c1(··)),\s\d4(··))eq \\al(·,·)


B．SCl2的电子式为eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\c1(··)),\s\d4(··))eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\c1(··)),\s\d4(··))eq \\al(·,·)eq \(S,\s\up6(\a\vs4\al\c1(··)),\s\d4(··))


C．用电子式表示HCl的形成过程为H×＋eq \a\vs4\al\c1(·)eq \(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\c1(··)),\s\d4(··))eq \\al(·,·)―→H＋[eq \\al(·,×)eq \(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\c1(··)),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－


D．已知OH－每个原子都达到稳定结构，则其电子式为[eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(\a\vs4\al\c1(··)),\s\d4(··)) eq \\al(·,·)H]－


答案 D


解析 A项，HClO是共价化合物，Cl原子的最外层有7个电子，O原子的最外层有6个电子，要达到稳定结构，Cl需形成1个共价键，O需形成2个共价键，故HClO的电子式为Heq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(\a\vs4\al\c1(··)),\s\d4(··))eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\c1(··)),\s\d4(··))eq \\al(·,·)；B项，S原子的最外层有6个电子，Cl原子的最外层有7个电子，它们之间形成2个共价键从而达到8电子稳定结构，故其电子式为


eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\c1(··)),\s\d4(··))eq \\al(·,·)eq \(S,\s\up6(\a\vs4\al\c1(··)),\s\d4(··))eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\c1(··)),\s\d4(··))eq \\al(·,·)；C项，HCl为共价化合物，其正确的电子式为Heq \\al(·,×)eq \(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\c1(··)),\s\d4(··))eq \\al(·,·)。


[练4] 下面是中学化学实验中经常进行的操作，请将对应序号填在横线上。


①碘的升华 ②加热熔化氢氧化钠 ③食盐溶解于水④氯化氢溶解于水 ⑤氧气溶解于水 ⑥过氧化钠溶解于水


其中没有发生化学键断裂的是________；


只发生离子键断裂的是________；


只发生共价键断裂的是________；


既发生了离子键断裂，又发生共价键断裂的是________。


答案 ①⑤ ②③ ④ ⑥


解析 ①中只破坏分子间作用力，化学键没有被破坏；②中只破坏离子键；③只破坏离子键；④破坏了共价键；⑤没有化学键的断裂；⑥中发生了化学反应，既有化学键(离子键和共价键)的断裂，又有化学键的形成。


方法规律 (1)化学变化中一定有化学键的断裂与形成，但化学键被破坏的变化，不一定是化学变化，如NaCl、金刚石的受热熔化、NaCl溶于水等，只有旧化学键的断裂而没有新化学键的生成，故不是化学变化。


(2)用电子式表示共价化合物形成过程的要点


用电子式表示共价化合物分子的形成过程时，中间用“―→”连接，右边相同原子不能合并。不用弧线箭头表示电子转移情况，所得物质的电子式不标所带电荷情况。如：用电子式表示HCl的形成过程


Heq \a\vs4\al\c1(×)＋eq \a\vs4\al\c1(·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)―→Heq \\al(·,×)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)。








本章归纳总结


1.原子间通过共用电子对形成的相互作用称为共价键，共价键又分为极性共价键和非极性共价键。


2．以共用电子对形成分子的化合物称为共价化合物。常见的共价化合物包括非金属氢化物、非金属氧化


物、所有的酸等。


3．化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。








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1．下列有关化学键的叙述中正确的是( )


A．化学键只存在于分子之间


B．化学键只存在于离子之间


C．化学键是相邻原子或离子之间强烈的相互作用


D．化学键是相邻分子之间强烈的相互作用


答案 C


解析 化学键不仅存在于原子之间，还存在于离子之间，而分子之间的作用力不是化学键。


2．H2O2中不存在的化学键类型是( )


A．极性键 B．非极性键


C．离子键 D．共价键


答案 C


解析 形成离子键时，成键微粒中要么含有金属离子，要么含有NHeq \\al(＋,4)，故H2O2中不存在离子键。H2O2的电子式为Heq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)H，氧原子之间形成的是非极性键，氢原子与氧原子之间形成的是极性键，C错误。


3．氢元素与其他元素形成的二元化合物称为氢化物，下面关于氢化物的叙述正确的是( )


A．一个H2O分子所含的电子数为8


B．NH3的结构式为


C．HCl的电子式为H[eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\c1(··)),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－


D．热稳定性：HCl>HF


答案 B


解析 一个H2O分子中含有10个电子，A选项错误；HCl为共价化合物，其电子式为Heq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\c1(··)),\s\d4(··))eq \\al(·,·)，C选项错误；非金属性越强其氢化物越稳定，故稳定性HF>HCl，D选项错误。


4．能证明氯化氢是共价化合物的现象是( )


A．HCl极易溶于水


B．液态HCl不能导电


C．HCl在水溶液中完全电离


D．HCl是无色有刺激性气味的气体


答案 B


解析 液态HCl不能导电说明没有自由移动的离子存在，故H原子和Cl原子之间的相互作用是共价键，因此HCl为共价化合物。


5．下列数字代表各元素的原子序数，则各组中相应的元素能形成XY2型共价化合物的是( )


A．3和8 B．1和16


C．12和17 D．6和16


答案 D


解析 题干要求有两点：一是形成XY2型；二是形成的是共价化合物。A、B、C、D分别可形成Li2O(X2Y型离子化合物)、H2S(X2Y型共价化合物)、MgCl2(XY2型离子化合物)、CS2(XY2型共价化合物)。


6．下列变化过程中，无化学键断裂或生成的是( )


A．石墨转化为金刚石 B．KCl晶体溶于水


C．蔗糖熔化 D．H2SO4溶于水


答案 C


解析 石墨转化为金刚石是化学变化，化学变化一定有化学键断裂和生成；KCl是离子化合物，晶体溶于水时离子键破坏；蔗糖熔化时破坏的是分子间作用力；H2SO4是共价化合物，且是电解质，溶于水时破坏共价键，故选C。


7．(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)Heq \\al(·,·)H eq \\al(·,·)N⋮⋮Neq \\al(·,·) eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··))·eq \\al(·,·)·C·eq \\al(·,·)·eq \(O,\s\up6(··))eq \\al(·,·) Heq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)H


(2)Heq \a\vs4\al(·)＋eq \a\vs4\al(·)H―→Heq \\al(·,·)H


eq \a\vs4\al(·)eq \(N,\s\up6(··),\s\d4(·)) eq \a\vs4\al(·)＋eq \a\vs4\al(·)eq \(N,\s\up6(··),\s\d4(·)) eq \a\vs4\al(·)―→eq \\al(·,·)N⋮⋮Neq \\al(·,·)


Heq \a\vs4\al(·)＋eq \a\vs4\al(·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··)) eq \a\vs4\al(·)＋eq \a\vs4\al\c1(·)H―→Heq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)H