2020版高中化学 第2章第1节与化学反应 第2课时与物质类别学案 鲁科版必修2 15页

第2课时　化学键与物质类别 一、离子化合物与共价化合物 ‎1．离子化合物 ‎(1)概念：含有离子键的化合物称为离子化合物。‎ ‎(2)常见类型 ‎①强碱：如NaOH、KOH等。‎ ‎②绝大多数盐：如NaCl、K2SO4等。‎ ‎③活泼金属氧化物、氢化物和过氧化物：如K2O、Na2O、MgO、NaH、CaH2、Na2O2等。‎ ‎(3)性质 ‎①离子化合物中离子键一般比较牢固，破坏它需要很高的能量，所以离子化合物的熔点一般较高，常温下为固体。‎ ‎②离子化合物在溶于水或受热熔化时，离子键被破坏，形成自由移动的阴、阳离子，能够导电。‎ ‎2．共价化合物 ‎(1)概念：只含有共价键的化合物称为共价化合物。‎ ‎(2)四种常见的共价化合物 15‎ ‎①非金属氢化物：如NH3、H2S、H2O等。‎ ‎②非金属氧化物：如CO、CO2、SO2等。‎ ‎③酸：如H2SO4、HNO3等。‎ ‎④大多数有机化合物：如CH4、CH3CH2OH等。‎ ‎ 化学键与物质类别的关系 ‎(1)四个“一定”‎ ‎①离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键，如NaOH、Na2O2、(NH4)2SO4等。‎ ‎②含有离子键的物质一定是离子化合物。‎ ‎③离子化合物中一定含有阴离子和阳离子。‎ ‎④共价化合物中一定不含离子键，只含共价键。‎ ‎(2)四个“不一定”‎ ‎①离子化合物中不一定含有金属元素，如NH4Cl、NH4NO3等。‎ ‎②含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3。‎ ‎③含有共价键的化合物不一定是共价化合物，如NaOH、Na2O2等。‎ ‎④含有共价键的分子不一定是共价化合物，如H2、O2等单质。‎ 例1　下列有关化合物的说法正确的是(　　)‎ A．含有共价键的化合物一定是共价化合物 B．分子中只有共价键的物质一定是共价化合物 C．非金属元素不能形成离子化合物 D．含有离子键的化合物一定是离子化合物 ‎ 答案　D 解析　含有共价键的化合物不一定是共价化合物，离子化合物中可能含有共价键，A项错误；分子中只含共价键的物质可能是非金属单质，也可能是共价化合物，B项错误；非金属元素也可能形成离子化合物，如铵盐，C项错误；D项正确。‎ 规律总结 ‎(1)只含非金属元素的化合物可以是共价化合物，也可以是离子化合物，如H、N、O可以形成离子化合物NH4NO3、NH4NO2和共价化合物HNO3、HNO2。‎ ‎(2)含金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3是共价化合物。‎ 例2　(2017·南阳月考)下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是(　　)‎ 选项 A B C D 物质 MgCl2‎ CO2‎ HCl NaOH 15‎ 所含化学键类型 离子键、共价键 共价键 离子键 离子键、共价键 所属化合物类型 离子化合物 共价化合物 离子化合物 共价化合物 答案　B 解析　A项，MgCl2仅含离子键；C项，HCl仅含共价键，是共价化合物；D项，NaOH含有离子键，是离子化合物。‎ 15‎ ‎方法总结——离子化合物和共价化合物的判断方法 二、物质的电子式及其应用 ‎1．定义：在元素符号周围用“·”(小黑点)或“×”(叉号)表示原子或离子的最外层电子的式子叫做电子式。‎ ‎2．电子式的书写 ‎(1)原子的电子式：‎ 元素符号周围标明元素原子的最外层电子，每个方向不能超过2个电子。当最外层电子数小于或等于4时以单电子分布，多于4时多出部分以电子对分布。例如：‎ 镁原子：Mg；碳原子：；‎ 氧原子：；氖原子：。‎ ‎(2)简单阳离子的电子式：‎ 简单阳离子是由金属原子失去电子形成的，原子的最外层已无电子，故用阳离子的符号表示，如：Na＋、Li＋、Mg2＋、Al3＋等。‎ ‎(3)简单阴离子的电子式：‎ 不但要画出最外层电子数，而且还应用“[　]”括起来，并在右上角标出“n－”以表示其所带的电荷。例如：‎ 氯离子：、硫离子：。‎ ‎(4)复杂阴、阳离子的电子式：‎ 复杂阴、阳离子要标明电子，用“[　]”括上，并在“[　]”右上角标明电性和电量，例如：‎ ‎ ‎ 水合氢离子 铵根离子 15‎ ‎ ‎ 氢氧根离子 过氧根离子 ‎(5)离子化合物的电子式：‎ 氧化钙：，氯化钙：，‎ 硫化钾：。‎ ‎(6)共价化合物的电子式：‎ 水：，甲烷：，NH3：。‎ ‎3．用电子式表示下列物质的形成过程 ‎(1)NaCl：。‎ ‎(2)MgBr2：。‎ ‎(3)H2O：。‎ 用电子式表示离子化合物或离子化合物的形成过程时，易出现的错误：‎ ‎(1)漏标阴离子的括号，如将S2－的电子式错写为。‎ ‎(2)给阳离子多标电子和括号，如将Al3＋的电子式错写为。‎ ‎(3)漏标或错标离子的电荷，如将S2－的电子式错写为。‎ ‎(4)将多个相同的离子归在一起，如将K2S的电子式错写为。‎ 例3　下列电子式正确的是(　　)‎ A．‎ B．‎ 15‎ C．‎ D. ‎ 答案　C 解析　A项，应为；B项，应为；D项，应为。只有C项正确。‎ 易错警示　‎ ‎(1)写化合物电子式前需判断该化合物是离子化合物，还是共价化合物。‎ ‎(2)离子化合物的每个离子的电子式都要单独写，不能合并，而且要符合相邻关系。‎ ‎(3)离子的电子式要标离子所带的电荷数，阴离子和复杂阳离子的电子式要用[　]表示。‎ 例4　(1)写出下列物质的电子式：‎ H2：____________，CO2：__________，Na2O：__________________，Na2O2：____________，KOH：____________。‎ ‎(2)用电子式表示下列物质的形成过程：‎ ‎①N2：________________________________________________________________________；‎ ‎②HCl：________________________________________________________________________；‎ ‎③CaBr2：_______________________________________________________________________；‎ ‎④KF：________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)HH　 　 ‎ ‎　 ‎ ‎(2)①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ 易错警示——用电子式表示物质形成过程时需要注意 ‎(1)连接号必须使用“―→”，不能用等号。‎ ‎(2)左边写出原子的电子式，右边写出共价分子或离子化合物的电子式。‎ 15‎ ‎(3)要和化学方程式区别开，形成过程只是表示由原子形成物质的过程，左侧不能写成物质的化学式。‎ 离子化合物和共价化合物的比较 类型 项目 　‎ 离子化合物 共价化合物 定义 含有离子键的化合物 只含有共价键的化合物 构成微粒 阴、阳离子 原子 化学键 一定含有阴、阳离子和离子键，如NaCl；可能含有共价键，如NH4Cl 只含有共价键，一定不含阴、阳离子和离子键 常见物质 ‎①活泼金属氧化物 ‎②强碱 ‎③大部分盐 ‎①非金属氢化物 ‎②非金属氧化物 ‎③含氧酸 ‎④大多数有机物 ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)离子化合物不可能只含非金属元素(　　)‎ ‎(2)熔融状态下能导电的物质一定是离子化合物(　　)‎ ‎(3)金属原子在化学反应中只能失去电子，所以只能形成离子键(　　)‎ ‎(4)所有的金属与非金属化合都形成离子化合物(　　)‎ ‎(5)SO3和水反应形成的化合物是离子化合物(　　)‎ ‎(6)Na2O2的电子式为(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×‎ ‎2．下列各组物质中，都是共价化合物的是(　　)‎ A．H2S和Na2O2‎ B．H2O2和CaF2‎ C．NH3和N2‎ D．HNO3和HClO 答案　D 15‎ 解析　Na2O2、CaF2都是离子化合物， N2是单质，不是化合物，H2S、H2O2、NH3 、HNO3和HClO均是共价化合物。‎ ‎3．下列物质中属于含有共价键的离子化合物的是(　　)‎ A．KOH B．Br‎2 C．MgCl2 D．H2S 答案　A 解析　A选项中OH－中存在共价键；C选项中只含有离子键；而B、D都不是离子化合物。‎ ‎4．氯化钠是日常生活中人们常用的调味品。下列性质可以证明氯化钠一定是离子化合物的是(　　)‎ A．具有较高的熔点 B．熔融状态下能导电 C．水溶液能导电 D．常温下能溶于水 答案　B 解析　只要化合物中存在离子键必为离子化合物，而离子化合物区别于共价化合物的突出特点是熔融状态下能导电，故B正确；A项，具有较高的熔点，也可能为共价化合物，如SiO2；C项，水溶液能导电，可以是共价化合物，如硫酸；D项，能溶于水的化合物可以是离子化合物也可以是共价化合物。‎ ‎5．(2018·赣州市十四县联考)下列化学用语中，正确的是(　　)‎ A．次氯酸的结构式：H—O—Cl B．氮气的电子式：NN C．CO2分子的电子式：O==C==O D．用电子式表示氯化氢分子的形成过程：‎ 考点　共价键与共价化合物 题点　常见物质结构式与电子式 答案　A 解析　Cl只能形成一对共用电子对，次氯酸的结构式为H—O—Cl，故A正确；氮气中存在氮氮叁键，氮气的电子式为N⋮⋮N，故B错误；二氧化碳属于共价化合物，分子中存在两个碳氧双键，二氧化碳的电子式为，故C错误；氯化氢是共价化合物，不存在离子键，氢原子与氯原子之间形成1对共用电子，氯原子最外层有7个电子，氯化氢分子的形成过程：，故D错误。‎ ‎6．C、H、O、Cl、Na五种元素相互结合，写出符合下列条件的化学式：‎ ‎(1)由两种元素组成的离子化合物(写三种)：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)由两种元素组成的共价化合物(写六种)：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 15‎ ‎(3)由三种元素组成的离子化合物(写三种)：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)由三种元素组成的共价化合物(写三种)：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)NaCl、Na2O、Na2O2‎ ‎(2)CH4、H2O、H2O2、HCl、CCl4、CO2‎ ‎(3)NaOH、Na2CO3、NaClO ‎(4)HClO、HClO4、H2CO3‎ ‎(答案合理即可)‎ ‎[对点训练]‎ 题组一　离子化合物与共价化合物的判断 ‎1．含有共价键的离子化合物是(　　)‎ A．H2O2 B．CaCl2‎ C．CCl4 D．NaOH 答案　D 解析　A项，H2O2是只含共价键的共价化合物，错误；B项，CaCl2是只含离子键的离子化合物，错误；C项，CCl4是只含共价键的共价化合物，错误；D项，NaOH是含有离子键和共价键的离子化合物，正确。‎ ‎2．已知下列各组元素中A、B两元素的原子序数，其中可形成AB2型离子化合物的是(　　)‎ ‎①6和8　②12和17　③20和9　④11和17‎ A．①③ B．①② C．②③ D．③④‎ 答案　C 解析　在元素周期表中，ⅠA、ⅡA族的金属与ⅥA、ⅦA族非金属元素间可形成离子键，含离子键的化合物就是离子化合物。6和8形成的是CO2,12和17形成的是MgCl2,20和9形成的是CaF2,11和17形成的是NaCl。‎ ‎3．根据物质的下列性质能肯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．在熔化状态下能导电的化合物 D．熔点高的物质 答案　C 15‎ 解析　A项，共价化合物在水溶液中也可能导电，如HCl；B项，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与非金属元素可能形成共价键，如AlCl3；C项，共价键在熔化状态下不断裂，在熔化状态下能导电的化合物一定是离子化合物；D项，熔点高的物质可能是共价化合物，如SiO2。‎ 题组二　电子式的书写与正误判断 ‎4．下列分子的电子式书写正确的是(　　)‎ A．氨： B．四氯化碳：‎ C．氮气：N⋮⋮N D．二氧化碳：‎ 答案　C 解析　A项，应为；B项，应为；‎ D项，应为。‎ ‎5．下列化合物电子式书写正确的是(　　)‎ A． B．‎ C． D．‎ 答案　 D 解析　A项，应为；B项，应为；C项，应为。‎ ‎6．下列用电子式表示物质的形成过程，正确的是(　　)‎ A．‎ B．‎ C.‎ D．‎ 考点　共价键与共价化合物 15‎ 题点　用电子式表示典型物质的形成过程 答案　D ‎7．(2018·河北香河县3月月考)下列表示物质结构的化学用语正确的是(　　)‎ A．H、D、T表示同一种核素 B．MgCl2的形成过程 C．Cl－的结构示意图：‎ D．NH4Cl的电子式：‎ 答案　B 解析　H、D、T是同一种元素的三种核素，故A错误；氯离子是由氯原子得一个电子形成，核电荷数仍为17，故氯离子的结构示意图为，故C错误；氯化铵为离子化合物，氯离子的最外层电子数必须标出，氯化铵正确的电子式为，故D错误。‎ 题组三　离子化合物与离子化合物的综合 ‎8．X元素的一个原子失去两个电子转移到Y元素的两个原子中去，形成Z，下列说法中不正确的是(　　)‎ A．Z可以电离 B．Z可以表示为XY2‎ C．X形成＋2价阳离子 D．Z的电子式为 答案　D 解析　离子化合物均为电解质，故可以电离；离子化合物Z的电子式应由阴、阳离子组成，不是形成共用电子对，正确的电子式为。‎ ‎9．(2018·大同市一中3月月考)氢化钠(NaH)是一种白色的离子化合物，其中钠元素是＋1价；氢化钠与水反应生成H2和NaOH。下列叙述中不正确的是(　　)‎ A．NaH的电子式为Na＋[H]－‎ B．NaH中氢元素的离子的电子层排布与氦原子的电子层排布相同 15‎ C．微粒半径：H－＜Li＋‎ D．NaH与H2O反应时，水作氧化剂 考点　离子键与离子化合物 题点　离子化合物的结构与性质 答案　C 解析　氢化钠(NaH)是一种白色的离子化合物，NaH的电子式为Na＋[H]－，A正确；NaH中氢元素的化合价为－1价，其离子的电子层排布与氦原子的电子层排布相同，B正确；锂离子和H－的电子层排布相同，但是锂离子的核电荷数比H－多，所以微粒半径：H－＞Li＋，C错误；NaH与H2O反应生成氢气和NaOH，在这个反应中只有氢元素的化合价发生了变化，NaH中H元素的化合价升高，被氧化做还原剂，水中H元素的化合价降低，被还原做氧化剂，D正确。‎ ‎10．原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的电子层结构相同。下列叙述错误的是(　　)‎ A．元素的非金属性次序为c>b>a B．a和其他3种元素均能形成共价化合物 C．d和其他3种元素均能形成离子化合物 D．元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6‎ 答案　B 解析　由a的最外层电子数为1，a－的电子层结构与氦相同可知，a为H。b和c的次外层有8个电子，则b、c处于第3周期，又知b、c的最外层电子数分别为6、7，推知b、c分别为S、Cl。由c－和d＋的电子层结构相同可知，d为K。A项，S、Cl处于第3周期，Cl的原子序数大于S，则Cl的非金属性强于S；由H2S中S元素显－2价、H元素显＋1价可知，S的非金属性强于H，因此三种元素的非金属性次序为Cl＞S＞H。B项，H和S、Cl可形成共价化合物H2S和HCl，而H与K则形成离子化合物KH。C项，K和H、S、Cl均可形成离子化合物，分别为KH、K2S和KCl。D项，H、S、Cl的最高化合价分别为＋1、＋6和＋7，最低化合价分别为－1、－2和－1，因此三种元素各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6。‎ ‎11．同主族元素形成的同一类型化合物，往往其结构和性质相似。PH4I是一种白色晶体，下列对PH4I的叙述中，正确的是(　　)‎ A．它是一种共价化合物 B．它只含共价键 C．它不可能与NaOH溶液反应 D．它受热时，可能会分解产生有色气体 答案　D 解析　P、H之间形成共价键，PH、I－以离子键结合，则PH4‎ 15‎ I中含有离子键、共价键，为离子化合物，故A、B项错误；NH4Cl能与NaOH反应，则PH4I可能与NaOH溶液反应，故C项错误；PH4I受热时会分解产生PH3、HI，均为无色气体，HI分解生成的碘单质为紫色气体，D项正确。‎ ‎[综合强化]‎ ‎12．请用序号完成下列问题：‎ ‎①O2　②NaHSO4　③NH4Cl　④H2SO4　⑤Na2CO3‎ ‎⑥Na2S ‎(1)这些物质中，只含共价键的是________。 ‎ ‎(2)只含离子键的是________。‎ ‎(3)既含共价键又含离子键的是________。‎ ‎(4)属于离子化合物的是________，属于共价化合物的是________。‎ 答案　 (1)①④　(2)⑥　(3)②③⑤　(4)②③⑤⑥　④‎ 解析　共价化合物和非金属单质(稀有气体除外)中只存在共价键；离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键。故O2、H2SO4只存在共价键；NaHSO4、Na2CO3、NH4Cl中既存在离子键又存在共价键；Na2S中只存在离子键。‎ ‎13．下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑩种元素，填写下列空白： ‎ 主族 周期　　‎ ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA ‎0族 ‎2‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎3‎ ‎④‎ ‎⑤‎ ‎⑥‎ ‎⑦‎ ‎⑧‎ ‎4‎ ‎⑨‎ ‎⑩‎ ‎(1)元素⑦的名称为________，在周期表中的位置________________。‎ ‎(2)在最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的化合物的化学式是________，碱性最强的化合物的电子式是________。‎ ‎(3)用电子式表示元素④和⑥的化合物的形成过程：______________________，该化合物属于________________________________________________________________________‎ ‎(填“共价”或“离子”)化合物。‎ ‎(4)写出一种由上述元素组成的既有离子键又有共价键的物质的化学式：________。‎ ‎(5)⑥⑦⑨三种元素形成的离子，离子半径由大到小的顺序是____________(用离子符号表示)。‎ 答案　 (1)氯　第3周期ⅦA族 ‎(2)HClO4　 ‎ 15‎ ‎(3)　离子 ‎(4)Na2O2(答案合理即可) 　(5)S2－＞Cl－＞K＋‎ 解析　 (1)根据元素周期表可知，⑦号元素位于周期表中的第3周期ⅦA族，故其为氯元素。‎ ‎(2)元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强；金属性越强其最高价氧化物对应水化物的碱性越强。‎ ‎(3)④和⑥分别为Na元素和S元素，形成的是离子化合物。‎ ‎(4)由上述元素组成的既存在离子键，又存在共价键的化合物有许多，如Na2O2等。‎ ‎(5)核外电子排布相同时，核电荷数越小，离子半径越大，故离子半径由大到小的顺序为S2－＞Cl－＞K＋。‎ ‎14．随原子序数递增，八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。‎ 根据判断出的元素回答问题：‎ ‎(1)f在周期表中的位置是____________。‎ ‎(2)比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示，下同)：________>________；比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：____________>____________。‎ ‎(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式：________________________。‎ ‎(4)写出e的单质在空气中燃烧所得产物的电子式：______________________。‎ 答案　(1)第3周期 ⅢA族 ‎(2)r(O2－)　r(Na＋)　HClO4　H2SO4‎ ‎(3)、HC⋮⋮CH等其他合理答案均可)‎ ‎(4)‎ 解析　由题中图示及同周期、同主族元素的原子半径、主要化合价的变化规律可推出八种短周期元素如下：‎ x y z d e f g h H C N O Na Al S Cl ‎(1)f为铝元素，在周期表中的位置为第3周期ⅢA族。(2)d、e常见离子分别为O2－、 Na＋，两种离子的电子层结构相同，核电荷数越大的离子半径越小，故r(O2－)＞r(Na＋)；由于非金属性： Cl＞S，所以g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是HClO4＞H2SO4‎ 15‎ ‎。(3)可组成四原子的共价化合物，有NH3、H2O2、C2H2等，其电子式分别为、HC⋮⋮CH。‎ ‎15．已知五种元素的原子序数大小顺序为C＞A＞B＞D＞E，A、C同周期，B、C同主族。A与B形成的离子化合物A2B中所有离子的电子数相等，其电子总数为30；D和E可形成4核10个电子的分子。试回答下列问题：‎ ‎(1)写出五种元素的名称：‎ A：________，B：__________，C：__________，D：________，E：__________。‎ ‎(2)用电子式表示离子化合物A2B的形成过程：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)写出下列物质的电子式：‎ ‎①D元素形成的单质：________；‎ ‎②E与B形成的化合物：______________________；‎ ‎③A、B、E形成的化合物：________；‎ ‎④D与E形成的常见共价化合物：__________________。‎ 答案　(1)钠　氧　硫　氮　氢 ‎(2)‎ ‎(3)①N⋮⋮N　②‎ ‎③　④‎ 解析　因为A、B离子的电子数相同，在电子总数为30的A2B型的离子化合物中，每个离子的电子数均为10，故可推知A为钠，B为氧。D和E可形成4核10电子的分子，且知原子序数为E＜D＜B＜A＜C，可得E为氢元素，D为氮元素；C与钠同周期，与氧同主族，故为硫元素。‎ 15‎