高考化学考点25 化学键 17页

1 1．化学键 （1）定义：相邻原子间强烈的相互作用。[来源:ZXXK] （2）分类 2．离子键 （1）概念：阴、阳离子之间的相互作用。 （2）成键粒子：离子。 （3）成键实质：静电作用。 （4）形成条件：通常是活泼金属元素与活泼非金属元素的原子相结合。 （5）表示方法： ①用电子式表示物质 ②用电子式表示离子化合物的形成过程 3．共价键 （1）概念：原子间通过共用电子对形成的相互作用。 （2）成键粒子：原子。 （3）成键实质：共用电子对。 （4）形成条件：通常是非金属元素的原子相结合。 （5）分类： 形成原子种类 电子对偏向情况 2 非极性共价键 同种元素的原子 不偏向成键原子的任何一方 极性共价键 不同种元素的原子 偏向吸引电子能力强的一方 （6）表示方法： ①用电子式表示物质 ②用结构式表示物质 ③用电子式表示共价化合物的形成过程[来源:ZXXK] 4．离子键和共价键的比较 共价键 键型 离子键 非极性键 极性键 特点 阴、阳离子间的相互作用 共用电子对不发生偏移 共用电子对偏向吸引电子 能力强的原子一方 成键 粒子 阴、阳离子 原子 成键 条件 活泼金属元素和活泼非金属元素 同种元素的原子 不同种元素的原子 存在 离子化合物 非金属单质、某些化合物 共价化合物、某些离子化 合物 5．化学键与物质的类别 除稀有气体内部无化学键外，其他物质内部都存在化学键。化学键与物质的类别之间的关系可概括为： （1）只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如 SiO2、HCl、CH4 等。 （2）只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质，如 Cl2、P4、金刚石等。 （3）既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如 H2O2、C2H4 等。 （4）只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如 Na2S、CaCl2、NaCl 等。 （5）既有离子键又有极性共价键的物质，如 NaOH、K2SO4 等；既有离子键又有非极性共价键的物质， 3 如 Na2O2 等。 （6）仅由非金属元素形成的离子化合物，如 NH4Cl、NH4NO3 等。 （7）金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如 AlCl3 等。 6．离子化合物和共价化合物的判断方法 7．分子间作用力 （1）概念：分子间存在一种把分子聚集在一起的作用力，又称范德华力。 （2）主要特征 ①分子间作用力存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数气态、液态、固态非金属单质分子 之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质，微粒之间不存在分子间作用力。 ②只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体物质中。 ③分子间作用力的能量远远小于化学键。 ④由分子构成的物质，其熔点、沸点、溶解度等物理性质主要由分子间作用力大小决定。 （3）变化规律 一般来说，对于组成与结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点也 越高。 例如，熔、沸点：I2>Br2>Cl2>F2。 8．氢键 （1）定义：分子间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用。 （2）氢键的形成条件：分子中具有 H—F、H—O、H—N 等结构条件的分子间才能形成氢键。氢键不 属于化学键，其强度比化学键弱得多，但它比分子间作用力稍强，通常把氢键看作是一种较强的分子间作 用力。 （3）氢键对物质物理性质的影响：氢键的形成加强了分子间作用力，使物质的熔沸点升高，如 HF、H2O 4 、NH3 的沸点都比它们各自同族元素的氢化物高。又如乙醇的沸点也比乙烷的沸点高出很多。此外，如 NH3 、C2H5OH、CH3COOH，由于它们能与水形成氢键，使得它们在水中的溶解度较其他同类物质大。 考向一 电子式的书写与正误判断 典例 1 下列化学用语正确的是 A．H2S 的电子式： B．S2−的结构示意图： C．CaO2 的电子式： D．CCl4 的电子式： 【答案】B 1．[高考组合题]（1）联氨(又称肼，N2H4，无色液体)分子的电子式为　　　　，其中氮的化合价为　　　　。 （2）HClO 的电子式为　　　　。 （3）该气体(H2S)分子的电子式为　　　　。 （4）以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为 。 （5）H、C、N、O、Na、Al、S、Cl 中任选元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式： 。 5 电子式书写常见的四大误区 考向二 8 电子结构的判断 典例 1 下列分子中，所有原子都满足最外层为 8 电子结构的是 A．BF3 B．PCl5 C．HCl D．CF2Cl2 【解析】BF3 中的 B 原子的族序数＋成键数＝3＋3＝6，所以不满足所有原子最外层为 8 电子结构，A 错误；PCl5 中的 P 原子的族序数＋成键数＝5＋5＝10，所以不满足所有原子最外层为 8 电子结构，B 错误； HCl 分子中 H 原子最外层满足 2 电子结构，C 错误；CF2Cl2 中，C 原子的族序数＋成键数＝4＋4＝8，F 和 Cl 原子的族序数＋成键数＝7＋1＝ 8，所以 满足所有原子最外层为 8 电子结构，D 正确。学* 【答案】D 2．下列说法正确的是 A．CaH2 晶体中的化学键是共价键 B．某物质在熔融态能导电，则该物质中一定含有离子键 C．N2 和 Cl2 两种分子中，每个原子的最外层都具有 8 电子稳定结构 D．AlCl3 中各原子都满足最外层 8 电子稳定结构 6 8 电子结构的判断方法 方法一：经验规律法 最外层电子数+|化合价|=8 的原子或单核离子皆为 8 电子结构 方法二：试写结构法 判断某化合物中的某原子最外层是否达到 8 电子稳定结构，应从其结构式结合原子最外层电子数进行 判断，如 ①H2O，O 最外层有 8 个电子，而 H 最外层只有 2 个电子。②N2，N 原子最外层有 5 个电子，N 与 N 之间形成三个共价键，所以 N2 中的 N 原子最外层达到 8 电子稳定结构。 考向三 化学键与物质类别、性质 典例 1 下列物质既含有离子键又含共价键的是 A．NH3 B．Na2O C．NH4Cl D．H2O2 【答案】C 3．下列物质按只含离子键、只含共价键、既含离子键又含共价键的顺序排列的是 A．氯气　二氧化碳　氢氧化钠 B．氯化钠　过氧化氢　氯化铵 C．氯化钠　过氧化钠　氯化铵 D．氯化钠　氦气　氢氧化钠 考向四 化学键的断裂与形成 典例 1 实现下列变化，需克服相同类型作用力的是 A．石墨和氯化钠分别受热熔化 B．冰的熔化和水的分解 C．NaCl 和 HCl 溶于水 D．干冰和碘的升华 7 【答案】D 4．下列化学反应中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成的是 A．2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑ B．Mg3N2+6H2O 3Mg(OH)2+2NH3↑ C．Cl2+H2O HClO+HCl D．NH4Cl+NaOH NaCl+NH3↑+H2O 分析物质变化与化学键变化的思维模型 考向五 化学键与分子间作用力、氢键 典例 1 下列解释正确的是 A．H2O 很稳定，是因为水分子之间存在氢键 B．HF 的熔、沸点在同族元素的氢化物中出现反常，是因为 HF 分子中有氢键[来源:Zxxk.Com] C．卤素单质从上到下熔沸点升高，是因为它们的组成结构相似，从上到下其摩尔质量增大，分子间 的范德华力增大 D．氨气极易溶于水，与氢键没有关系 8 【答案】C 5．在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中，被破坏的作用力依次是 A．范德华力、范德华力、范德华力 B．范德华力、范德华力、共价键 C．范德华力、共价键、共价键 D．共价键、共价键、共价键 化学键、分子间作用力和氢键的对比 相互作用 化学键 分子间作用力 氢键 存在范围 分子内相邻原子(离子)之间 分子之间 含 H—F、O—H、 N—H 键的分子之间 作用力 比较 强 很弱 比化学键弱， 比分子间作用力强 影响范围 物质的物理性质及化学性质 物质的物理性质 物质的物理性质 对物质性 质的影响 ①离子键：成键离子半径越小、 离子所带电荷越多、离子键越 强，离子化合物的熔、沸点越 高； ②共价键：原子半径越小，共 用电子对越多，共价键越强， 单质或化合物的稳定性越强 ①影响物质的熔沸点、 溶解度等物理性质； ②组成和结构相似的物 质，随着相对分子质量 的增大，物质的熔、沸 点逐渐升高 分子间氢键的存在使物 质的熔、沸点升高，在 水中的溶解度增大，如 熔、沸点：H2O>H2S， HF>HCl；乙醇与水混 溶 9 1．下列说法正确的是 ①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合 ②金属和非金属化合形成离子键 ③离子键是阳离子、阴离子的相互吸引 ④两个非金属原子间不可能形成离子键 ⑤非金属原子间不可能形成离子键 ⑥离子化合物可能含共价键 ⑦共价化合物中可能含离子键 A．①②⑦ B．②④⑤ C．④⑥ D．①②③④⑤⑥ 2．下列电子式书写正确的是 ①氧原子　 　②过氧根离子　[ ]−　③氢氧根离子　[ ]−　④钠离子　[Na]+　⑤氢 离子　 H+ ⑥铵根离子　[ ]+　⑦铝原子　 　⑧溴离子 [ ]− A．①②③⑥⑦ B．①③④⑥⑦⑧ C．①③⑤⑥⑦⑧ D．②③④⑦⑧ 3．某短周期元素 Q 的原子最外层只有一个电子，下列有关 Q 的说法中正确的是(　　) A．Q 一定能与卤素形成共价键 B．Q 一定能与卤素形成离子键 C．Q 与氧元素形成的化合物中可能含有共价键 D．Q 的单质中不存在化学键[来源:ZXXK] 4．北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与 C60 形成的球碳盐 K3C60，实验测知该物质 属于离子化合物，具有良好的超导性。下列有关分析正确的是 A．K3C60 中只有离子键 B．K3C60 中不含共价键 C．该晶体在熔融状态下能导电 D．C60 与 12C 互为同素异形体 5．下列说法正确的是 10 A．16O 和 18O 的原子结构示意图均为 B．在 Na2O2 和 CaCl2 中均含有共价键和离子键 C．结构示意图为 的阴离子都不能破坏水的电离平衡 D．电子式 可以表示羟基，也可以表示氢氧根离子 6．下列化学用语正确的是 ① 过 氧 化 氢 的 电 子 式 ： 　 ② 三 氯 化 硼 的 电 子 式 　 ③ H3O+ 的 电 子 式 ： ④NaHS 中阴离子的电子式： 　⑤硫化钾的电子式： ⑥N2H4 的结构式： 　⑦PCl5 的结构式： 　⑧ 的电子式： A．①②③④⑦ B．①③④⑦⑧ C．②③④⑤⑥ D．①③⑤⑥⑧ 7．下列各组物质中都既含有离子键又含有共价键的是 A．NaOH、H2O、NH4Cl B．KOH、Na2O2、(NH4)2S C．MgO、CaBr2、NaCl D．Na2SO4、HCl、MgCl2 8．下继科学家发现 C3O2 是金星大气成分之后，美国科学家通过“勇气”号太空车探测出水星大气中含有一种 称为硫化羰(化学式为 COS)的物质。已知硫化羰与二氧化碳的结构相似，但在氧气中会燃烧，下列有关 C3O2 与硫化羰的说法中不正确的是 A．C3O2 与 CO 一样可以在氧气中燃烧生成 CO2 B．硫化羰在氧气中完全燃烧后的生成物是 CO2 和 SO2 C．COS 分子中所有原子都满足 8 电子稳定结构 D．CO、C3O2、CO2 都是碳的氧化物，它们互为同素异形体 9．现代无机化学对硫氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。如图是已经合成的最著名的硫氮化合物的分 子结构。下列说法不正确的是 4BF 11 A．该物质的分子式为 S4N4 B．该物质各原子最外层都达到 8 电子稳定结构 C．该物质的分子中既含有极性键又含有非极性键 D．该分子中 N 的化合价为－3 10．四种短周期元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，X、W 原子序数之和等于 Y、Z 原子序数之和。 X、W 两元素位于同一主族，Y 元素是其所在周期中原子半径最大的元素(惰性气体元素除外)，Z 的单 质是银白色固体，易导电，常温下不易溶于浓硫酸。下列有关推断错误的是 A．X 的氢化物的沸点高于同族其他元素氢化物的沸点 B．阴离子还原性：X>W；阳离子氧化性：Z>Y C．X 与 Y 两种元素可形成含有共价键的离子化合物 D．Z 与 W 两种元素形成的化合物在水溶液中不能存在 11．原子序数依次增大的 X、Y、Z、M、W 为五种短周期元素，已知 Y 与 Z、M 与 W 分别同周期，X 与 M 同主族；X 与 Z、M 与 Z 都可以分别形成 A2B、A2B2 型的化合物；X 与 Y 形成的气态化合物在标准状 况下的密度为 0.76 g·L−1；Y、M、W 的最高价氧化物的水化物，两两间都能发生反应。下列说法正确 的是 A．由 X、Y、Z 三种元素形成的某种化合物，可能含有离子键 B．五种元素分别形成的单核离子中，M 的离子半径最大 C．W 的氯化物是由一种 10e−离子和一种 18e−离子构成的 D．X 元素与 Z 所在主族的各元素形成的 A2B 型化合物中 X 2Z 沸点最低 12．（1）请用下列 10 种物质的序号填空：①O2　②H2　③NH4NO3　④K2O2　⑤Ba(OH)2　⑥CH4　⑦CO2　 ⑧NaF　⑨NH3　⑩I2 既有离子键又有非极性键的是　　　　；既有离子键又有极性键的是　　　　。 （2）X、Y 两种主族元素能形成 XY2 型化合物，已知 XY 2 中共有 38 个电子，若 XY2 为常见元素形成 的离子化合物，其电子式为　　　　；若 XY2 的结构式为　　　　时，其为共价化合物。 （3）氯化铝的物理性质非常特殊，如：氯化铝的熔点为 190 ℃(2.02×103 Pa)，但在 180 ℃就开始升华， 据此判断，氯化铝是　　　　(填“共价化合物”或“离子化合物”)，可以证明你的判断正确的实验依据 12 是　 。 1．[2018 江苏]用化学用语表示 NH3+ HCl NH4Cl 中的相关微粒，其中正确的是 A． 中子数为 8 的氮原子： B． HCl 的电子式： C． NH3 的结构式： D． Cl−的结构示意图： 2．[2018 北京]下列化学用语对事实的表述不正确的是 A． 硬脂酸与乙醇的酯化反应：C17H35COOH+C2H518OH C17H35COOC2H5+H218O B． 常温时，0.1 mol·L-1 氨水的 pH=11.1：NH3·H2O +OH− C． 由 Na 和 C1 形成离子键的过程： D． 电解精炼铜的阴极反应：Cu2+ +2e− Cu 3．[2017 江苏]下列有关化学用语表示正确的是 A．质量数为 31 的磷原子： B．氟原子的结构示意图： C．CaCl2 的电子式： D．明矾的化学式：Al2(SO4)3 4．[2016 上海]下列各组物质的熔点均与所含化学键的键能有关的是 A．CaO 与 CO2 B．NaCl 与 HCl C．SiC 与 SiO2 D．Cl2 与 I2 1．【答案】（1） −2 （2） （3） （4） （5） (或 等其他合理答案均可) 31 15 P 13 2．【答案】C 【解析】CaH2 晶体中的化学键是离子键，而不是共价键，故 A 错误；金属在熔融态能导电，但不含离子 键，故 B 错误；N2 分子中是氮氮三键，而 Cl2 分子中是氯氯单键，所以每个原子的最外层都具有 8 电子 稳定结构，故 C 正确；AlCl3 中的铝原子为 6 电子稳定结构，故 D 错 误。 3．【答案】B 【解析】Cl2 只含有共价键，A 错；NaCl 只含有离子键，H2O2 只含有共价键，NH4Cl 中既含有离子键， 又含有共价键，B 对；Na2O 2 既含有离子键又含有共价键，C 错；氦气中没有共价键，D 错。 4．【答案】A 【解析】含有离子键的物质有 Na2O2、NaOH、Mg3N2、Mg(OH)2、NH4Cl、NaCl，含有非极性键的物质 有 Na2O2、O2、Cl2，故只有 A 项符合题意。&网 5．【答案】B 【解析】石蜡属于有机物，由分子构成，故题干中前两个变化破坏的是范德华力，而第三个变化是石蜡 中烃的分解，被破坏的是共价键。 1．【答案】C 【解析】①在水中存在化学键与氢键，氢键不是化学键，故错误；②金属和非金属化合一般形成离子键， 可能形成共价键，如氯化铝中只含共价键，故错误；③离子键是阳离子、阴离子的静电作用力，含吸引 力和排斥力，故错误；④两个非金属原子间只能以共用电子对结合，则只能形成共价键，故正确；⑤非 金属原子间可能形成离子键，如铵盐为离子化合物，故错误；⑥离子化合物中一定含离子键，可能含共 价键，如 NaOH 中含离子键和共价键，故正确；⑦共价化合物中一定不含离子键，含离子键的为离子化 合物，故错误。 2．【答案】C 14 3．【答案】C 【解析】Q 是 H、Li、Na 中的一种，氢元素与卤素形成共价化合物，锂、钠元素与卤素形成离子化合物， A、B 错误；氢元素与氧元素形成的化合物中含有共价键，C 正确；H2 中存在共价键，D 错误。 4．【答案】C 【解析】 中 C 之间为共价键，故 A、B 错误；K3C60 在熔融状态下能电离出自由移动的离子，所以能 导电，故 C 正确；同素异形体应该对应由相同元素组成的不同单质，12C 不是单质，故 D 错误。 5．【答案】A 【解析】16O 和 18O 的核内均有 8 个质子，核外均有 8 个电子，故原子结构示意图均为 ，故 A 正确；氯化钙中只含有离子键，故 B 错误；结构示意图为 的阴离子若为 S2−，是弱酸根，在溶液 中水解，对水的电离有促进作用，故 C 错误；OH−含 10 个电子，—OH 含 9 个电子，故 D 错误。 6．【答案】B 【解析】硼原子最外层只有 3 个电子，BCl3 的电子式为 ，故②错误；在离子化合物中阴、 阳离子应相间排布，则硫化钾的电子式应为 ，故⑤错误；在 N2H4 中，N 与 N 之间是 单键，故⑥错误。&网 7．【答案】B 【解析】既含有离子键又含有共价键的化合物肯定是离子化合物。只含有共价键的是 H2O、HCl，排除 A、D 项；只含有离子键的是 MgO、CaBr2、NaCl、MgCl2，排除 C、D 项；既含有离子键又含有共价键 的是 NaOH、NH4Cl、KOH、Na2O2、(NH4)2S、Na2SO4。 8．【答案】D 【解析】C3O2 与 CO 中碳元素都处于低价态，可以在氧气中燃烧生成 CO2，A 正确；硫化羰在氧气中完 全燃烧后的生成物是 CO2 和 SO2，B 正确；COS 分子结构与 CO2 类似，分子中所有原子都满足 8 电子稳 定结构，C 正确；同素异形体描述对象为单质，D 错误。 9．【答案】D 15 10．【答案】B[来源:ZXXK] 【解析】Z 的单质是银白色固体，易导电，常温下不易溶于浓硫酸，短周期元素中能够与浓硫酸发生钝 化的为金属 Al，则 Z 为 Al 元素；Y 元素是其所在周期中原子半径最大的元素(惰性气体元素除外)，则 Y 位于ⅠA 族，为 Li 或 Na 元素；W 的原子序数大于 Al，又 X、W 两元素位于同一主族，则 X、W 族 序数大于Ⅲ，故 Y 只能为 Na 元素；X、W 原子序数之和等于 Y、Z 原子序数之和，则 X、W 的原子序 数之和=11+13=24，设 X、W 的原子序数分别为 x、x+8，则 x+x+8=24，解得 x=8，则 X 为 O、W 为S， 则 X 的氢化物为水，水分子之间存在氢键，导致水的沸点较高，故 A 正确；非金属性 O>S，非金属性 越强，对应离子的还原性越弱，则阴离子还原性：X