高三化學總復習 專題攻略 之物質結構 元素周期律（下）三、 化學鍵（含解析）

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化學鍵 【高考預測】 1.（★★）知道離子鍵和共價鍵、離子化合物和共價化合物的概念。 2.（★★）能用電子式表示簡單離子化合物、共價化合物的形成過程。 3.（★★）認識化學鍵的含義，并從化學鍵角度理解化學反應的實質。 【重點難點】 1.知道離子鍵和共價鍵。 2.能用電子式表示簡單離子化合物、共價化合物。 1．(2014大綱)A、B、D、E、F為短周期元素，非金屬元素A最外層電子數(shù)與其周期數(shù)相同，B的最外層電子數(shù)是其所在周期數(shù)的2倍。B 在D中充分燃燒能生成其最高價化合物BD2。E＋與D2－具有相同的電子數(shù)。A在F中燃燒，產(chǎn)物溶于水得到一種強酸?；卮鹣铝袉栴}： （1）A在周期表中的位置是 ，寫出一種工業(yè)制備單質F的離子方程式 。 （2）B、D、E組成的一種鹽中，E的質量分數(shù)為43%，其俗名為 ，其水溶液與F單質反應的化學方程式為 ；在產(chǎn)物中加入少量KI，反應后加人CC14并振蕩，有 機層顯 色。 （3）由這些元素組成的物質，其組成和結構信息如下表： 物質 組成和結構信息 a 含有A的二元離子化合物 b 含有非極性共價鍵的二元離子化合物，且原子數(shù)之比為1:1 c 化學組成為BDF2 d 只存在一種類型作用力且可導電的單質晶體 a的化學式為 ；b的化學式為 ；；c的電子式為 ； d的晶體類型是 。 （4）由A和B、D元素組成的兩種二元化合物形成一類新能源物質。一種化合物分子通過 鍵構成具有空腔的固體；另一種化合物(沼氣的主要成分)分子進入該空腔，其分子的空間結構為 。 【答案】 （1）第一周期IA族 2Cl－ ＋2H2O2OH－ ＋H2↑＋C12↑(或2NaCl(熔融)2Na＋Cl2。↑(每空2分) （2）純堿(或蘇打)(1分) 2Na2CO3＋Cl2＋H2O = NaClO＋NaCl＋2NaHCO3 ( 2分)紫(1分) （3）NaH (1分) Na2〇2和Na2C2 ( 2分) (1分) 金屬晶體(1分) （4）氫(1分)正四面體(1分) （3）在這些元素中只有Na才與H形成二元離子化合物NaH(a的化學式)；形成含有非極性共價鍵的二元離子化合物，且原子數(shù)之比為1:1的物質有Na2〇2和Na2C2(b的化學式)；BDF2的化學式為COCl2，其結構式為，據(jù)此便可寫出其電子式；只存在一種類型作用力且可導電的單質晶體為金屬鈉，屬于金屬晶體。 （4）由H和C、O元素組成的兩種二元化合物CH4、H2O能形成一類新能源物質，一種化合物分子(H2O)通過氫鍵構成具有空腔的固體；另一種化合物(沼氣的主要成分CH4)分子進入該空腔，CH4分子的空間結構為正四面體結構。 3．（2016江蘇）下列有關化學用語表示正確的是 A．中子數(shù)為10的氧原子： B．Mg2+的結構示意圖： C．硫化鈉的電子式： D．甲酸甲酯的結構簡式：C2H4O2 【答案】B 【解析】A、在表示原子組成時元素符號的左下角表示質子數(shù)，左上角表示質量數(shù)。因為質子數(shù)和中子數(shù)之和是質量數(shù)，因此中子數(shù)為10的氧原子可表示為，A錯誤；B、Mg2+的質子數(shù)是12，核外電子數(shù)是10，則鎂離子的結構示意圖為可表示為；B正確；C、硫化鈉為離子化合物，含有離子鍵，電子式為，C錯誤；D、甲酸甲酯的結構簡式為HCOOCH3，D錯誤。答案選B。 【自主學習】 一 . 離子鍵與離子化合物 1．氯化鈉的形成過程： 2．離子鍵 （1）概念：帶相反電荷離子之間的相互作用稱為離子鍵。 （2）實質： （3）成鍵微粒：陰、陽離子。 （4）離子鍵的形成條件：離子鍵是陰、陽離子間的相互作用，如果是原子成離子鍵時，一方要容易失去電子，另一方要容易得到電子。 ① 活潑金屬與活潑的非金屬化合時，一般都能形成離子鍵。如第IA、ⅡA族的金屬元素（如Li、Na、K、Mg、Ca等）與第ⅥA 、ⅦA族的非金屬元素（如O、S、F、Cl、Br、I等）化合時，一般都能形成離子鍵。 ② 金屬陽離子與某些帶負電荷的原子團之間（如Na與OH、SO4等）形成離子鍵。 ③ 銨根離子與酸根離子（或酸式根離子）之間形成離子鍵，如NH4NO3、NH4HSO4。 【名師點撥】 ① 形成離子鍵的主要原因是原子間發(fā)生了電子的得失。 ② 離子鍵是陰、陽離子間吸引力和排斥力達到平衡的結果，所以陰、陽離子不會無限的靠近，也不會間距很遠。 3．離子化合物 （1）概念：由離子鍵 構成的化合物叫做離子化合物。 （2）離子化合物主要包括強堿NaOH、KOH、Ba(OH)2等]、金屬氧化物（K2O、Na2O、 MgO等)和絕大數(shù)鹽。 【注意】離子化合物中一定含有離子鍵，含有離子鍵的化合物一定是離子化合物。 二. 電子式 1．電子式的概念 在元素符號周圍，用“ ”或“”來表示原子的最外層電子的式子叫電子式。 （1）原子的電子式：元素周圍標明元素原子的最外層電子，每個方向不能超過2個電子。當最外層電子數(shù)小于或等于4時以單電子分步，多于4時多出部分以電子對分布。例如： （2）簡單陽離子的電子式：簡單陽離子是由金屬原子失電子形成的，原子的最外層已無電子，故用陽離子的符號表示，如： Na、Li、Mg、Al等。 F （3）簡單陰離子的電子式：不但要畫出最外層電子數(shù)，而且還應用括號“ ]”括起來，并在右上角標出“”電荷字樣。例如：氧離子 、氟離子 。 （4）多原子離子的電子式：不僅要畫出各原子最外層電子數(shù)，而且還應用括號“ ]”括起來，并在右上角標出“”或“電荷字樣。例如：銨根離子 氫氧根離子 。 （5）離子化合物的電子式：每個離子都要單獨寫，而且要符合陰陽離子相鄰關系，如MgCl2要寫成，不能寫成，也不能寫成。 2．用電子式表示離子化合物的形成過程 例如：NaCl的形成過程：； Na2O的形成過程： CaBr2的形成過程： 【名師點撥】用電子式表示離子化合物的形成過程是要注意： ①連接符號必須用“→”而不用“＝”。 ②左邊相同的原子的電子式可以合并，但右邊構成離子化合物的每個離子都要單獨寫，不能合并。 三. 共價鍵 1．HCl分子的形成過程 在Cl與H形成HCl的過程中，H原子唯一的一個電子與Cl原子最外層7個電子中的未成對電子形成共用電子對，從而使各原子最外層達到穩(wěn)定結構。 比較HCl、NaCl的形成過程有什么不同? 由圖示可知兩種物質的形成過程不一樣。因為形成HCl的過程是雙方各提供一個電子形成共用電子對為兩原子所共有，從而使雙方均達到穩(wěn)定結構。而NaCl的形成過程為Na失去一個電子形成 Na，Cl得一個電子形成Cl，這樣形成穩(wěn)定的結構。之所以出現(xiàn)這種現(xiàn)象，是因為H、Cl 都是得到一個電子就可以達到穩(wěn)定結構，所以而這形成共用電子對，而Na、Cl分別為活潑金屬元素與活潑非金屬元素，金屬元素的原子易失去電子而非金屬元素的原子易達到電子，所以有電子的得失。 2．共價鍵 （1）概念：原子間通過共用電子對所形成的相互作用，叫做共價鍵。 （2）實質：共用電子對對兩原子的電性作用。 （3）成鍵微粒：原子。 （4）形成條件：同種或不同種非金屬的原子相遇時，若原子的最外層排布未達穩(wěn)定狀態(tài)，則原子易通過共用電子對形成共價鍵。 【名師點撥】①共價鍵的成鍵元素一般為非金屬元素與非金屬元素，但某些金屬元素與非金屬元素之間也可形成共價鍵，如AlCl3中含有共價鍵。 ②共價鍵可以存在于非金屬單質中，又可以存在于化合物中，如N2、NH4Cl、NaOH等。 四. 共價化合物 1．概念：以共用電子對形成分子的化合物叫做共價化合物。 2．共價化合物、共價單質及其形成過程的表示方法 （1）分子結構（即共價鍵）的表示方法： ①用電子式表示：例如： ②用結構式表示：在化學上，我們常用一根短線來表示一對共用電子，未成鍵的電子不寫出，這樣的式子叫結構式。例如：H2：H－H，N2：NN，CO2： O＝C＝O，CH4：。 （2）用電子式表示共價分子的形成過程 在用電子式表示共價分子的形成過程時：首先需要分析所涉及的原子最外層有幾個電子，若要形成穩(wěn)定結構，需要幾個共用電子對；然后再根據(jù)分析結果進行書寫。例如： 【注意】用電子式表示共價分子的形成過程時：不用彎箭頭表示電子轉移情況，所得物質的電子式不標所帶電荷情況。 五. 極性鍵和非極性鍵 1．概念： （1）非極性共價鍵：在H2、N2、Cl2這樣的單質分子中，由同種 原子形成的共價鍵，共用電子對不偏向任何一個原子，這樣的共價鍵叫做非極性共價鍵，簡稱非極性鍵。 （2）極性共價鍵：在化合物分子中，由不同種 原子形成的共價鍵，共用電子對偏向吸引電子能力強的一方，這樣的共價鍵叫做極性共價鍵，簡稱極性鍵。 2．比較 非極性鍵 極性鍵 成鍵原子 同種元素原子 不同種元素的原子 原子吸引電子能力 相同 不相同 共用 電子對 不偏向任何一方 偏向吸引電子能力強的原子 成鍵原子的電性 電中性 顯電性 判斷依據(jù) 由同種非金屬元素組成 由不同種非金屬元素組成 實例 H－H H－Cl H－O－H 存在 ①單質中，如H2、N2 ②共價化合物中，如H2O2 ③離子化合物中，如Na2O2 ①共價化合物中，如H2O、H2O2 ②離子化合物中，NH4Cl 六．分子間作用力 (1) 定義：把分子聚集在一起的作用力，又稱范德華力。 (2) 特點：分子間作用力比化學鍵弱得多，它主要影響物質的熔點、沸點等物理性質，而化學鍵主要影響物質的化學性質。 2．氫鍵 (1) 定義：分子間存在的一種比分子間作用力稍強的相互作用。 (2) 形成條件： 除H外，形成氫鍵的原子通常是O、F、N。 【典例詮釋】 1. 正誤判斷，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1) 化學鍵是離子或原子間的一種作用力，既包括靜電吸引力，又包括靜電排斥力(　　) (2) 所有物質中都存在化學鍵(　　) (3) 由活潑金屬元素與活潑非金屬元素形成的化學鍵都是離子鍵(　　) (4) 非金屬元素的兩個原子之間一定形成共價鍵，但多個原子間也可能形成離子鍵(　　) (5) 原子最外層只有一個電子的元素原子跟鹵素原子結合時，所形成的化學鍵一定是離子鍵(　　) (6) 不同種非金屬雙原子間形成的共價鍵一定是極性鍵(　　) (7) 多種非金屬原子間既可以形成離子鍵，也可以形成極性鍵和非極性鍵(　　) 答案　(1)√　(2)　(3)　(4)√　(5)　(6)√　(7)√ 2. 下列反應過程中，同時有離子鍵、極性共價鍵和非極性共價鍵的斷裂和形成的反應是（ ） A. NH4Cl====NH3↑+HCl↑ B. NH3+CO2+H2O====NH4+HCO3 C. 2NaOH+Cl2====NaCl+NaClO+H2O D. 2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2 【答案】D 【解析】A．NH4Cl中含有離子鍵和極性共價鍵，則反應物中只有極性共價鍵、離子鍵的斷裂，故A錯誤； B．NH3、CO2、H2O中只含有極性共價鍵，則反應物中只有極性共價鍵的斷裂，故B錯誤； C．NaOH中含有離子鍵和極性共價鍵，Cl2中含有非極性共價鍵，則反應物中有離子鍵、非極性共價鍵斷裂，沒有極性鍵的斷裂，故C錯誤； D．Na2O2為含有非極性鍵的離子化合物，CO2中含有極性鍵，則反應物中離子鍵、極性共價鍵和非極性共價鍵斷裂，故D正確； 故選：D． 2.下列物質的變化過程中，有共價鍵明顯被破壞的是（ ） A. I 2升華　　 B. NaCl顆粒溶于水 C. H2SO4溶于水得硫酸溶液　D. NaOH受熱熔化 【答案】C 【解析】I2升華破壞的是分子間作用力，NaCl顆粒溶于水、NaOH受熱熔化破壞的是離子鍵，H2SO4溶于水得硫酸溶液，電離出氫離子，破壞的是共價鍵。 3.下列性質中可以證明某化合物內一定存在離子鍵的是( ) A. 可溶于水 B. 具有較高的熔點 C. 水溶液能導電 D. 熔融狀態(tài)能導電 【答案】D 【解析】A項，有的共價化合物也可溶于水，錯誤；B項，有的共價化合物也具有較高的熔點錯誤；C項，有的共價化合物水溶液也能導電，錯誤；D項，熔融狀態(tài)能導電，說明熔融狀態(tài)時電離產(chǎn)生了自由移動的離子， 證明某化合物內一定存在離子鍵，正確。 4. 用化學用語表示： ⑴ 寫出下列物質的電子式 MgCl2：； Na2O2：； NaOH：； NH4Cl：。 Cl2：； N2：； H2O2：； CO2：； HClO：； CCl4：。 ⑵ 寫出下列物質的結構式 N2：N≡N；H2O：H—O—H；HClO：H-O-Cl。 5. 用電子式表示下列化合物的形成過程： Na2S：； CaCl2：。 CH4：； CO2：。 6. 下列分子中最難分裂成原子的是 ( ) A. HF B． HCl C． HBr D. HI 【答案】A 【解析】 共價鍵的本質就是原子核對共用電子對產(chǎn)生的強烈作用。一般情況下，成鍵雙方原子核間距離越小，共價鍵就越牢固，分子就越穩(wěn)定越難以分裂成原子。F，Cl、Br、I中F原子半徑最小，H—F鍵最牢固。 7. 下列分子中所有原子都滿足最外層8電子結構的是( ) A. COCl2 B. SF6 C. XeF2 D. BF3 【答案】A 【解析】 四個選項給出的物質都為共價化合物，原子間通過共用電子對相結合。 COCl2的電子式可由CO2結構聯(lián)想為：，符合題意。在SF6 、XeF2中S有6個共用電子對，Xe有2個共用電子對，S與Xe最外層均多于8個電子。BF3中B只有3個共用電子對，B原子最外層只有6個電子。 8．有以下9種物質：①Ne?、贖Cl　③P4?、蹾2O2　⑤Na2S?、轓aOH?、逳a2O2?、郚H4Cl　⑨AlCl3。 請用上述物質的序號填空： (1)不存在化學鍵的是____________________________________。 (2)只存在極性共價鍵的是____________________________________。 (3)只存在非極性共價鍵的是_____________________________________。 (4)既存在非極性共價鍵又存在極性共價鍵的是___________________________________。 (5)只存在離子鍵的是__________________________________。 (6)既存在離子鍵又存在共價鍵的是__________________________________。 【答案】　(1)①　(2)②⑨　(3)③　(4)④　(5)⑤ (6)⑥⑦⑧ 9．某短周期元素Q的原子最外層只有一個電子，下列有關Q的說法中正確的是(　　) A．Q一定能與鹵素形成共價鍵 B．Q一定能與鹵素形成離子鍵 C．Q與氧元素形成的化合物中可能含有共價鍵 D．Q的單質中不存在化學鍵 【答案】C 【解析】Q可以為H或Li、Na；C項，H2O、H2O2、Na2O2中均含共價鍵。 10．下列有關化學鍵的敘述，正確的是(　　) A．離子化合物中一定含有離子鍵 B．單質分子中均不存在化學鍵 C．含有極性鍵的分子一定是極性分子 D．含有共價鍵的化合物一定是共價化合物 【答案】　A 【解析】　特別注意：離子化合物中一定含有離子鍵，共價化合物中一定含有共價鍵；含有離子鍵的化合物一定是離子化合物，但含有共價鍵的化合物不一定為共價化合物，如NaOH、NH4Cl等。故A項正確，D項錯誤；化學鍵既可以存在于化合物中，也可以存在于雙原子或多原子的單質分子中，如O2、O3，故B項錯誤；C項中，含有極性鍵的分子不一定是極性分子，若分子結構對稱，則為非極性分子，如CO2、CH4等為非極性分子。 11. 現(xiàn)有下列物質：① Cl2?、?Na2O2 ③ NaOH　?、?HCl　　⑤ H2O2　?、?MgF2　?、?NH4Cl （1）只由離子鍵構成的物質是_______； （2）只由極性鍵構成的物質是_______ ； （3）只由非極性鍵構成的物質是______； （4）只由非金屬元素組成的離子化合物是_______； （5）由極性鍵和非極性鍵構成的物質是_____； （6）由離子鍵和極性鍵構成的物質是_______ ； （7）由離子鍵和非極性鍵構成的物質是_______ ； （8）屬于離子化合物的物質是_______ ； 【答案】⑴ ⑥ ⑵ ④ ⑶ ① ⑷ ⑦ ⑸ ⑤ ⑹ ③⑦ ⑺② ⑻ ②③⑥⑦ 12. （2014海南） 13．4種相鄰的主族短周期 元素的相對位置如表，元素x的原子核外電子數(shù)是m 的2倍，y的氧化物具有兩性。回答下列問題： m n x y （1）元素x在周期表中的位置是第_____周期、第____族，其單質可采用電解熔融的_____方法制備。 （2）m、n、y三種元素最高價氧化物的水化物中， 酸性最強的是____，堿性最強的是_____.(填化學式) （3）氣體分子(mn)2的電子式為______，(mn)2稱為擬鹵素，性質與鹵素類似，其與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式是_____________________________。 【答案】(1) 第三周期第ⅡA族；MgCl2；(2) HNO3、 Al(OH)3； (3) (CN)2+2NaOH=NaCN+NaCNO+H2O. 【解析】本題是元素及化合物推斷試題。首先要了解 短周期元素是那些元素；掌握元素的位置、結構、性 質的關系。最后根據(jù)各元素的相對位置確定元素，再 利用元素周期律一一解答。根據(jù)題意可得x是Mg;y 是Al；m是C;n是N. （1）元素Mg在周期表中的 位置是第三周期第ⅡA族，金屬的冶煉方法與金屬的 活動性強弱有關。特別活潑的金屬用電解法冶煉；比 較活潑的金屬用熱還原法冶煉；不活潑的金屬用熱分 解非冶煉。Mg是活潑的金屬，在工業(yè)上一般用電解 熔融的含Mg2+的化合物的方法獲得。Mg在工業(yè)上采 用電解熔融的MgCl2的方法制取。（2）元素的非金屬 性越強，其最高價氧化物對應的水化物的酸性就越 強，元素的金屬性越強，其最高價氧化物對應的水化 物的堿性就越強，所以酸性強弱順序是HNO3> H2CO3>Al(OH)3. 酸性最強的是HNO3。氫氧化鋁是兩性氫氧化物，既有酸性，也有堿性，因此堿性最強的是Al(OH)3。（3）氣體分子(CN)2是共價化合物，兩個C原子間共用一對電子對，C原子與N原子間共用三對電子對。它的電子式為。(CN)2是擬鹵素，擬鹵素性質與鹵素類似。根據(jù)氯氣與氫氧化鈉反應的規(guī)律，可得(CN)2與NaOH反應的方程式是：(CN)2+2NaOH= NaCN+ NaCNO+H2O. 典例:正誤判斷，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1) 羥基的電子式：( ) (2) 次氯酸的電子式：( ) (3) Na2O2的電子式：( ) (4) 甲醛的電子式：( ) (5) NH4Cl的電子式：( ) (6) NH4H的電子式：( ) (7) H2O2的電子式：( ) (8) COS的電子式：( ) 【答案】⑴√⑵⑶√⑷⑸⑹⑺⑻√