化学键:
1.概念:化学键:相邻的原子之间强烈的相互作用. 离子键:存在于离子化合物中 2.分类: 共价键:存在于共价化合物中 金属键:存在于金属中 一.离子键:
1. 离子化合物:由阴、阳离子相互作用构成的化合物。如NaCl/Na2O/Na2O2/NaOH/Na2SO4等。 2. 离子键:使阴、阳离子结合成化合物的静电作用。
说明:
(1)静电作用既包含同种离子间的相互排斥也包含异种离子间的相互吸引。是阴、阳离子间的静电吸引力与电子之间、原子核之间斥力处于平衡时的总效应。 (2)成键的粒子:阴、阳离子 (3)成键的性质:静电作用 (4)成键条件:
①活泼金属(IA、IIA族)与活泼非金属(VIA、VIIA族)之间相互化合――――
MMnmeXXmne离子键(有电子转移) 达到平衡+-吸引、排斥 ②阴、阳离子间的相互结合: Na+Cl=NaCl(无电子转移)
(5)成键原因:
①原子相互作用,得失电子形成稳定的阴、阳离子; ②离子间吸引与排斥处于平衡状态; ③体系的总能量降低。
(6)存在:离子化合物中一定存在离子键,常见的离子化合物有强碱、绝大多数盐(PbCl2/Pb(CH3COO)2等例外),强的金属的氧化物,如:Na2O/Na2O2/K2O/CaO/MgO等。 三.电子式:
1.概念:由于在化学反应中,一般是原子的最外层电子发生变化,所以,为了简便起见,我们可以在元素符号周围用小黑点(或×)来表示原子的最外层电子。这种式子叫做电子式 例如:
2.离子化合物的电子式表示方法:
在离子化合物的形成过程中,活泼的金属离子失去电子变成金属阳离子,活泼的非金属离子得到电子变成非金属阴离子,然后阴阳离子通过静电作用结合成离子键,形成离子化合物。所以,在离子化合物的电子式中由阳离子和带中括号的阴离子组成且简单的阳离子不带最外层电子,而阴离子要标明最外层电子多少。 如:
H
+HNHH
Cl 3.离子化合物的形成过程:
1
+-
注:①不是所有的离子化合物在形成过程中都有电子的得失,如NH4与Cl结合成NH4Cl的过程。 ②对于离子化合物化学式不等于分子式,在离子化合物中不存在分子,如NaCl的晶体结构为:
+-在这个结构中Na和Cl的个数比为1:1,所以氯化钠的化学式为NaCl。
四.共价键:
1.概念:原子之间通过共用电子所形成的相互作用。 2.成键粒子:原子
3.成键性质:共用电子对两原子的电性作用
4.成键条件:同种非金属原子或不同种非金属原子之间,且成键的原子最外层电子未达到饱和状态
5.成键原因:①通过共用电子对,各原子最外层电子数目一般能达饱和,由不稳定变稳定;②两原子核都吸引共用电子对,使之处于平衡状态;③原子通过共用电子对形成共价键后,体系总能量降低。 6.存在范围:
①非金属单质的分子中(除稀有气体外):如O2/F2/H2/C60 ②非金属形成的化合物中,如SO2/CO2/CH4/H2O2/CS2
2--+
③部分离子化合物中,如Na2SO4中的SO4中存在共价键,NaOH的OH中存在共价键,NH4Cl中的NH4存在共价键
五.共价化合物的电子式表示方法:
在共价化合物中,原子之间是通过共用电子对形成的共价键的作用结合在一起的,所以本身没有阴阳离子,因此不会出现阴阳离子和中括号 如:
共价化合物的形成过程:
六、极性键和非极性键:
共价键根据成键的性质分为非极性共价键和极性共价键。
1.极性键:不同种原子,对成键电子的吸引能力不同,共用电子对必然偏向吸引电子能力强(即电负性大)的原子一方,使该原子带部分负电荷,而另一原子带部分正电荷。这样,两个原子在成键后电荷分布不均匀,形成有极性的共价键。
(1)不同种元素的原子形成的共价键叫极性共价键,简称极性键。
(2)形成条件:不同非金属元素原子间配对(也有部分金属和非金属之间形成极性键)。 (3)存在范围:气态氢化物、非金属氧化物、酸根、氢氧要、有机化合物。 2.非极性共价键: (1)定义:(同种元素的原子)两种原子吸引电子能力相同,共用电子对不偏向任何一方,成键的原子不显电性,这样的共价键叫非极性键。简称非极性键。
2
(2)形成条件:相同的非金属元素原子间电子配对
(3)存在范围:非金属单质(稀有气体除外)及某些化合物中,如H2、N2、O2、H2O2中的O-O键、Na2O2中的O-O键。
3.物质中化学键的存在规律:
(1)离子化合物中一定有离子键,可能还有共价键。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,既有极性共价键,又有非极性共价键。如:只含有离子键:MgO、NaCl、MgCl2 含有极性共价键和离子键:NaOH、NH4Cl、Na2SO4 含有非极性共价键和离子键:Na2O2、CaC2、Al2C3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:
(4)构成稀有气体的单质分子,由于原子已达到稳定结构,在这些原子分子中不存在化学键。 (5)非金属元素的原子之间也可以形成离子键,如NH4Cl 4.化学键强弱的比较:
(1)离子键:离子键强弱的影响因素有离子半径的大小的离子所带电荷的多少,既离子半径越小,所带电荷越多,离子键就越强。离子键的强弱影响物质的熔沸点、溶解性,其中离子键越强,熔沸点越高。如:离
-子化合物AlCl3与NaCl比较,r(Al3+)<r(Na+),而阴离子都是Cl,所以AlCl3中离子键比NaCl中离子键强。 (2)共价键:影响共价键强弱的因素有成键原子半径和成键原子共用电子对数,成键原子半径越小,共用电子对数目越多,共价键越稳定、越牢固。例如:r(H)<r(Cl),所以H2比Cl2稳定,N2中含有N≡N共价三键,则N2更稳定。 2. 例题精讲
[题型一]化学键类型、分子极性和晶体类型的判断
[ 例1 ]下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是 [ ]
(A)SO2和SiO2
(B)CO2和H2 (C)NaCl和HCl (D)CCl4和KCl
1、含离子键的化合物可形成离子晶体
2、含共价键的单质、化合物多数形成分子晶体,少数形成原子晶体如金刚石、晶体硅、二氧化硅等。 3、金属一般可形成金属晶体
[例2]、.关于化学键的下列叙述中,正确的是( ).
(A)离子化合物可能含共价键 (B)共价化合物可能含离子键 (C)离子化合物中只含离子键 (D)共价化合物中不含离子键
[巩固]下列叙述正确的是
A. P4和NO2都是共价化合物 B. CCl4和NH3都是以极性键结合的极性分子 C. 在CaO和SiO2晶体中,都不存在单个小分子
H
D. 甲烷的结构式: H ,是对称的平面结构,所以是非极性分子 答案:C C H H题型二:各类晶体物理性质(如溶沸点、硬度)比较
[例3]下列各组物质中,按熔点由低到高排列正确的是( )
A O2 、I2 Hg B、CO2 KCl SiO2 C、Na K Rb D、SiC NaCl SO2
[例4]碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是
A. ①③② B. ②③① C. ③①② D. ②①③
[解析]由于题给的三种物质都属于原子晶体,而且结构相似都是正四面体形的空间网状结构,所以晶体的熔点有微粒间的共价键强弱决定,这里共价键强弱主要由键长决定,可近似地看作是成键原子的半径之和,由于硅的原子半径大于碳原子,所以键的强弱顺序为C—C>C—Si>Si—Si,熔点由高到低的顺序为金刚石>碳化硅>晶体硅。本题正确答案为A。
3
[题型三]成键原子最外层8电子结构判断,离子化合物、共价化合物电子式书写判断 [例5] 下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是
A、光气(COCl2) B、六氟化硫 C、二氟化氙 D、三氟化硼
[解析]光气从结构式可看出各原子最外层都是8电子结构,硫最外层6个电子,氙最外层已有8个电子分别形成二氟化物、六氟化物最外层电子数必超过8,硼最外层3个电子,分别与氟形成3个共价单键后,最外层只有6个电子。
[题型四]根据粒子、晶体的空间结构推断化学式,将掌握晶体结构知识在新情境下进行应用。
[例6]第28届国际地质大会提供的资料显示,海底有大量的天然气水合物,可满足人类 1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体,晶体中平均每46个水分子构建成8个笼,每个笼可容纳五个CH4分子或1个游离H2O分子。根据上述信息,完成第1、2题:
(1).下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是
A 两种都是极性分子 B 两种都是非极性分子
C CH4是极性分子,H2O是非极性分子 D H2O是极性分子,CH4是非极性分子 (2).若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子,另外2个笼被游离H2O分子填充,则天然气水合物的平均组成可表示为
ACH4·14H2O B CH4·8H2O C CH4·(23/3)H2O D CH4·6H2O [点拨]晶体中8个笼只有6个容纳CH4分子,另外2个笼被水分子填充,推出8个笼共有6个甲烷分子,46+2=48个水分子。答案(1)D(2)B
化学键针对训练A
一、基础知识点针对性训练
1.下列关于化学键的叙述正确的是 ( ) A.化学键既存在于相邻原子之间,又存在于相邻分子之间 B.两个原子之间的相互作用叫化学键 C.化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间的强烈相互作用 D.阴阳离子之间有强烈的吸引作用而没有排斥作用,所以离子间的核间距相当小 2.关于化学键的下列叙述中,正确的是 ( ) A.离子化合物可能含共价键 B.共价化合物可能含离子键 C.离子化合物中只含离子键 D.共价化合物中不含离子键 3.下列化合物中只有共价键的是 ( ) A.Na2O2 B.CaCl2 C.KOH D.NH3 4.下列性质中,可以证明某化合物内一定存在离子键的是 ( ) A.可溶于水 B.具有较高的熔点 C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电
5.下列各组中的元素,能形成离子键的是 ( ) A.C,O B.P,Cl C.Na,F D.K,I
6.根据化学反应的实质是旧键断裂和新键形成这一观点,下列变化于化学反应的是( ) A.氯化钠受热熔化
B.石墨在高温高压下转化为金刚石 C.木炭转化为活性炭
D.固态S8力燃到444.6℃时变成硫蒸气S2
4
7.下列化合物中阳离子半径与阴离子半径比值最小的是 A.NaF B.MgI2 C.BaI2 8.下列微粒电子式正确的是 ( )
D.KBr
( )
9.下列化合物中,只含有一种类型化学键的是 ( ) A.Na2O2 B.Ba(OH)2 C.HClO D.CaCl2 二、综合训练
1.下列说法正确的是 ( ) A.酸性氧化物在常温均呈气态
B.元素的非金属性强,其单质的活泼性也一定强
C.非金属元素间相互结合形成的化合物一定是共价化合物 D.共价化合物的分子中一定不含离子键 2.下列说法正确的是 ( ) A.核外电子排布完全相同的两种微粒,其化学性质一定相同 B.难失电子的原子,一定具有强氧化性
C.离子化合物和共价化合物中都可能含有非极性键 D.共价化合物溶于水电离过程中,共价键被破坏
3.近来用红外激光技术研究液氢,发现分子间作用力也可引起微粒间的反应,在液氢中有氢分子和质子形
成的H3+离子,其构型是等边三角形,属于二电子三中心离子,同时,H3+可进一步形成Hn+,下列判断正确的是 ( )
H : H + A.H3的电子式是 H
B.H3+可在液氢中形成H4+、H5+、H6+ C.H3+可在液氢中形成H5+、H7+、H9+ D.H3+可广泛存在于固态、液态和气态氢中 4.下列各组物质中,化学键类型完全相同的是 ( )
A.KF和NH4F B.Br2和HCl C.CO2和SiO2 D.H2O和H2S
5.KCl、NH4F、NH3、NaOH等物质中,只存在共价键的是__________只存在离子键的是_________,即有
离子键又有共价键的是_________。 6.用电子式表示下列化合物。 (1)CS2 __________________。 (2)MgCl2 __________________。
7.A、B、C、D、E是中学化学中常见的分子或离子,它们具有相同的电子数,且A是由5个原子核组成的
粒子。它们之间可以发生如下反应:A+B=C+D,B+E=2D;且D与大多数酸性氧化物、碱性氧化物均能反应。 (1)写出A的电子式_________;写出E的电子式_________。 (2)写出化学式:B_________,C_________,D_________,E_________
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