1、第4章 物质结构 元素周期律第三节 化学键知识点一 离子键1离子键的形成(以氯化钠的形成为例)(1)实验探究：钠在氯气中剧烈燃烧，产生白烟，反应的化学方程式为2NaCl22NaCl。(2)利用原子结构的知识解释：2离子键和离子化合物3电子式(1)概念：在元素符号周围用“”或“”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子。(2)微粒的电子式微粒电子式(举例)原子离子阳离子阴离子化合物(3)离子化合物形成过程的电子式【特别提醒】(1)含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3。(2)不含金属元素的化合物也可能是离子化合物，如NH4Cl。【思考】1“离子键是阴、阳离子之间通过静电吸引力形成的”
2、这种说法是否正确，为什么？提示：不正确；离子键的实质是离子之间的静电作用，包括静电吸引力和静电排斥力，当引力和斥力相等时，形成稳定的离子键。2含离子键的化合物一定是离子化合物吗？提示：一定是离子化合物。3如何用实验的方法证明某化合物是离子化合物？提示：将其加热至熔融状态，检测其导电性，如果能导电，证明是离子化合物；如果不能导电，则不是离子化合物。【小结】1离子键的存在(1)第A族、第A族的金属元素的单质与第A族、第A族的非金属元素的单质发生反应时，一般通过离子键形成离子化合物。(2)金属阳离子与某些原子团(如NO、CO、SO、OH等)之间，通过离子键形成离子化合物。(3)铵根离子与酸根(或酸式
3、酸根)离子之间形成离子键，构成离子化合物。(4)活泼金属的氧化物、过氧化物(如Na2O2)中存在离子键。2离子化合物电子式书写的四大错因(1)阴离子漏标“”，如将O2的电子式错写为(2)阳离子多标电子或“”，如将Al3的电子式错写为(3)漏标或错标离子的电荷，如S2的电子式错写为(4)将多个相同的离子归在一起，如K2S的电子式错写为【习题】1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)阴、阳离子通过静电引力形成离子键()(2)离子化合物中一定含有金属元素()(3)由金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物()(4)阴、阳离子间通过离子键一定能形成离子化合物()(5)NH4Cl属于离子
4、化合物，其电子式为 ()2下列物质中，含有离子键的是()AHClBH2O2CK2O DH2SO4解析：选CC项中K2O属于离子化合物，含有离子键。知识点二 共价键1共价键(1)概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。(2)成键三要素成键微粒：原子；成键本质：共用电子对；成键元素：一般是同种或不同种非金属元素。(3)分类2共价化合物(1)概念：以共用电子对形成分子的化合物。(2)四类常见物质非金属氢化物如HCl、H2O等；非金属氧化物如CO2、SO3等；含氧酸如H2SO4、HNO3等；大多数有机化合物如甲烷、酒精等。3电子式(1)非金属单质：(2)共价化合物：(3)共价型分子形成过程的电子式
5、。4化学键(1)概念：使离子相结合或原子相结合的作用力。(2)分类(3)化学反应的实质旧化学键的断裂和新化学键的形成。【特别提醒】(1)含有共价键的分子不一定是共价化合物，如H2、O2是含有共价键的单质。(2)含有共价键的化合物不一定是共价化合物，如NaOH、Na2O2是含有共价键的离子化合物。【思考】1在共价化合物中一定存在共价键，能否可以存在离子键？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
6、。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。【小结】1共价键的存在2离子化合物和共价化合物的判断方法(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。含有离子键的化合物一定是离子化合物，但离子化合物中也可能含有共价键，如NH4NO3、Na2SO4等。只含共价键的化合物是共价化合物，共价化合物中一定没有离子键。离子化合物中一般既含金属元素又含非金属元素(铵盐除外)；共价化合物中一般只含非金属元素(有些共价化合物中也含金属元素，如AlC
7、l3等)。(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。熔、沸点较低的化合物(SiO2、SiC除外)一般为共价化合物。3共价化合物(单质)电子式书写的五大错因(1)漏写不参与成键的电子。如N2的电子式误写成，应为，NH3的电子式误写成 ，应为(2)共用电子对数目写错。如CO2的电子式误写成，应为 (3)原子结合的顺序写错。如HClO的电子式误写成，应为。(4)错误使用括号。如HCl的电子式误写成，应为。
8、(5)混淆电子式与化学式的书写。如H2S的电子式误写成应为。【习题】1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)化学键存在于分子之间()(2)非金属元素间一定形成共价键()(3)共价键只存在于共价化合物中()(4)所有物质中均存在化学键()(5)共价化合物中一定存在共价键，可能存在离子键()2用短线将下列物质与所含化学键连接起来。只含离子键的化合物ANaOH只含共价键的化合物 BNa2O2不含化学键的物质 CKCl含有极性键的离子化合物 DNH3含有非极性键的离子化合物 E氩气答案：CDEAB【方法技巧】物质中化学键类型的判断(1)只含共价键的物质只含非极性共价键的物质：同种非金属元素构成
9、的单质，如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。只含极性键的物质：不同种非金属元素构成的共价化合物，如HCl、NH3、SiO2、CS2等。既有极性键又有非极性键的物质：如H2O2、N2H4等。(2)只含有离子键的物质：活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CsCl、K2O等。(3)既含有离子键又含有共价键的物质，如Na2O2、NH4Cl、NaOH、Na2SO4等。(4)不含化学键的物质：稀有气体分子，如氩气、氦气等。知识点三 物质变化中的化学键变化1化学反应过程化学反应过程中一定有反应物中旧化学键的破坏和生成物中新化学键的形成。如H2F2=2HF中，HH键、FF键均被破坏，形成H
10、F键。2离子化合物的溶解或熔化过程离子化合物电离(阴、阳离子)3共价化合物的溶解与熔化过程(1)溶解过程 (2)熔化4单质的熔化或溶解过程单质的特点化学键变化举例由分子构成的固体单质熔化或升华时不破坏化学键P4的熔化，I2的升华由原子构成的单质熔化时破坏共价键金刚石或晶体硅能与水反应的某些活泼非金属单质溶于水后，分子内共价键被破坏Cl2、F2等【特别提醒】有化学键破坏的变化不一定是化学变化，如NaCl固体受热熔化时破坏离子键，又如HCl溶于水时发生电离破坏共价键，但都没有新化学键的形成，均属于物理变化。【习题】1下列变化不需要破坏化学键的是()A加热氯化铵B干冰升华C水通电分解 D氯化氢溶于水
11、解析：选BA项，加热NH4Cl破坏了NH4Cl内的离子键和共价键；C项，水通电分解破坏了水分子内的共价键；D项，HCl溶于水，破坏了HCl分子内的共价键；B项，干冰升华没有化学键的破坏。2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()ANH4ClNH3HClBNH3CO2H2O=NH4HCO3C2NaOHCl2=NaClNaClOH2OD2Na2O22CO2=2Na2CO3O2解析：选DA、B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(ClCl键)的断裂，没有非极性共价键的形成。【作业】【基础过关】1关于化学键的叙述正确的是()A离
12、子化合物中只存在离子键B非金属元素组成的化合物中可能存在离子键C由不同种元素组成的多原子分子里，一定只存在极性共价键D含金属元素的化合物中一定存在离子键解析：选BA项，离子化合物中还可能有共价键，如NH4Cl；C项，还可能存在非极性共价键，如H2O2；D项，AlCl3中没有离子键。2下列物质中，从化学键的角度看，有一种与其他三种明显不同，这种物质是()ANaOHBCH4CSO2 DH2O解析：选AA中NaOH的电子式为NaH，含有离子键和极性共价键；B、C、D中都含有极性共价键无离子键。3下列关于离子化合物的叙述正确的是()A离子化合物中不一定存在离子键B离子化合物中阳离子不一定是金属离子C离
13、子化合物的水溶液一定能导电D离子化合物中阴离子和阳离子所带的电荷数一定相等解析：选B离子化合物是通过离子键构成的，因此，离子化合物中一定存在离子键，A项错误；铵盐(NH4Cl)中阳离子是NH而不是金属离子，B项正确；离子化合物溶于水时，能电离出自由移动的离子，但难溶物(如BaSO4)的水溶液几乎不导电，C项错误；离子化合物中阴离子和阳离子所带的电荷数不一定相等，如CaF2中Ca2和F，D项错误。4下列电子式错误的是()A氢氧根离子的电子式：BNH4Br的电子式： C四氯化碳的电子式：DCl2的电子式：解析：选CC项，四氯化碳是共价化合物，电子式为 ，错误。5下列表示离子化合物形成过程的电子式正
14、确的是()6下列说法中正确的是()AKOH中含有离子键也含有共价键，属于离子化合物BHCl中存在离子键，属于离子化合物C含有共价键的化合物一定是共价化合物D阴、阳离子间通过静电引力而形成的化学键叫做离子键解析：选AB项，HCl中只含有共价键，属于共价化合物；C项，某些化合物中含有共价键，但属于离子化合物，如NaOH、Na2O2等；D项，阴、阳离子间是通过静电作用(包括静电引力和斥力)形成离子键。7能证明氯化氢是共价化合物的现象是()AHCl极易溶于水B液态HCl不能导电CHCl在水溶液中完全电离DHCl是无色有刺激性气味的气体解析：选B液态HCl不能导电说明没有游离态的离子存在，故H原子和Cl
15、原子之间的相互作用应是共价键，因此HCl为共价化合物。8下列各组物质中化学键类型相同的是()AHClMgCl2NH4Cl BH2ONa2OCO2CNH3H2OCO2 DCaCl2NaOHH2O解析：选CA项，HCl中含有共价键，MgCl2中含有离子键，NH4Cl中含有离子键和共价键，错误；B项，H2O中含有共价键，Na2O中含有离子键，CO2中含有共价键，错误；C项，三者都只含有共价键，正确；D项，CaCl2中含有离子键，NaOH中含有离子键和共价键，H2O中只含有共价键，错误。9(1)按已知的原子结构规律，82号元素X应是第_周期_族元素，它的最高正价氧化物的化学式为_。(2)在下列物质中：
16、H2O2、Na2O、I2、NaCl、CO2、NH4Cl、Na2O2，用化学式回答下列问题：只由非金属元素组成的离子化合物是_，只有极性键的共价化合物是_，只含有非极性键的是_，既有离子键又有非极性键的化合物是_。解析：(1)根据元素周期表中每周期容纳的元素种数，82288181828，所以该元素属于第六周期，在第六周期中最右侧的元素是0族的Rn，原子序数是86，则86824，即该元素所在的族和0族之间还有3列，该元素属于第A族。主族元素的最高正价是族序数，所以该元素的最高价是4价，最高价氧化物的化学式为XO2或PbO2。(2)H2O2中含有极性键和非极性键，是共价化合物；Na2O中含有离子键，
17、是离子化合物；I2中含有非极性键，是单质；NaCl中含有离子键，是离子化合物；CO2中含有极性键，是共价化合物；NH4Cl中含有离子键和极性键，是离子化合物；Na2O2中含有离子键和非极性键，是离子化合物，据此可知，只由非金属元素组成的离子化合物是NH4Cl；只有极性键的共价化合物是CO2；只含有非极性键的是I2；既有离子键又有非极性键的化合物是Na2O2。答案：(1)六AXO2或PbO2(2)NH4ClCO2I2Na2O210对于元素周期表中下列位置的十种元素，请回答有关问题(用元素符号或化学式回答)。族周期AAAAAAA0123(1)能形成共价键的元素有_。(2)只需形成一个共价键原子就能
18、达到稳定结构的元素有_。(3)气态氢化物溶于水呈碱性的化学式是_。(4)号元素最高正价含氧酸只含有_键。(5)含氧量最高的共价化合物是_(用电子式表示)。(6)形成化合物的化学式为_，含有的化学键类型是_。(7)某元素气态氢化物为H2B，最高价氧化物含B的质量分数为40%，则气态氢化物的化学式为_，该元素与形成的化合物的化学式为_，含有的化学键为_。答案：(1)H、C、N、O、F、S、Cl(2)H、F、Cl(3)NH3(4)共价(5) (6)NaOH离子键、共价键(或极性键)(7)H2SSO2和SO3共价键(或极性键)【能力提升】1下列关于化学键的说法中，不正确的是()A化学键是一种作用力B化
19、学键可以使离子相结合，也可以使原子相结合C化学反应过程中，反应物分子内的化学键断裂，产物分子中的化学键形成D非极性键不是化学键解析：选D化学键是使离子相结合或原子相结合的作用力，A、B正确；化学反应过程中，反应物分子中的化学键断裂，生成物分子中的化学键形成，C正确；非极性键和极性键都是化学键中共价键的类型，D错误。2下列物质中，只含有离子键，不含有共价键的是()AHCl BKOHCCaCl2 DCO2解析：选CA项，HCl中只含共价键；B项，KOH中含有离子键和共价键；C项，CaCl2中只含有离子键；D项，CO2中只含有共价键。3关于离子键、共价键的各种叙述中，正确的是()A离子键在形成过程中
20、一定有电子的得失B非极性键只存在于双原子的单质分子(如O2)中C原子序数为11与17的元素能够形成离子化合物，该化合物中存在离子键D由不同元素组成的含多个原子的分子里，一定只存在极性键解析：选C复分解反应中离子之间的交换也能形成离子键，而没有电子的得与失，A项错误；非极性键可以存在于由不同元素组成的含有多个原子的分子里，如H2O2，B、D项错误。4下列哪组元素的原子间反应不易形成离子键()原子abcdefgM层电子数1234567Aa与f Ba与gCb与g Dd与g解析：选D由原子ag的M层电子数可知，元素ag均为第三周期元素，a、b均为活泼的金属元素，f、g均为活泼的非金属元素，所以a与f、
21、a与g、b与g均可形成 离子键，而d与g不易形成离子键。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()A3和8 B1和16C12和17 D6和16解析：选D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)。6Y元素最高正价与最低负价的绝对值之差是4；Y元素与M元素形成离子化合物，并在水中电离出电子层结构相同的离子，该化合物是()AKCl BNa2SCNa2O DK2S解析：选D设Y元素的最高正价为x，最
22、低负价为x8，绝对值为8x，由题意知x(8x)4，x6，可确定Y元素位于第A族，为S，K2S电离出的K与S2具有相同的电子层结构。7XY2是离子化合物，X离子和Y离子的电子层结构都与氖原子相同，则X、Y为()ACa和Cl BK和SCCa和F DMg和F解析：选D电子层结构与氖原子相同的离子，其中阳离子有Na、Mg2、Al3，阴离子有O2、F，若形成XY2型离子化合物，X为2价，Y为1价，符合条件的是Mg和F。8固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构，则下列有关说法中不正确的是()A1 mol NH5中含有5NA个NH键(NA表示阿伏加德罗常数)BN
23、H5中既有共价键又有离子键，NH5是离子化合物CNH5的电子式为DA与水反应的化学方程式为NH5H2O=NH3H2OH2解析：选A根据NH5中各原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构可知，A只能是NH与H通过离子键结合的离子化合物，其电子式为 ，其中NH内部存在NH键，因此1 mol NH5中含有4NA个NH键。H具有很强的还原性，能与H2O发生氧化还原反应：NH5H2O=NH3H2OH2。9A、B、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中A与Y同主族，X与Z同主族，A与B和A与X均可形成 10电子化合物；B与Z的最外层电子数之比为23，常见化合物Y2X2与水反应生成X的单
24、质，其溶液可使酚酞溶液变红。请回答下列问题：(1)Z的原子结构示意图为_；Z在元素周期表中的位置是_；B元素的名称为_。(2)化合物Y2X2的电子式：_，含有的化学键类型为_。解析：分子组成为Y2X2的物质有Na2O2和H2O2，能与水反应生成X的单质和使酚酞溶液变红的物质为Na2O2。与Y(Na)同主族的元素A能与X(氧元素)形成 10电子化合物，则A为氢元素。因X(O)与Z同主族，故Z为硫元素；B与Z的最外层电子数之比为23，则B的最外层电子数为4，且A(H)与B能形成10电子化合物，B为碳元素。答案：(1) 第三周期第A族碳(2) 离子键和非极性键10下表是元素周期表的一部分，列出了九种
25、元素在周期表中的位置：族 周期AAAAAAA0234请用化学用语回答下列问题：(1)在上述元素中，金属性最强的是_，在元素中，原子半径最大的是_。(2)中元素最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是_(填物质化学式)。写出和的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式_。(3)用电子式表示和形成的化合物的过程_。(4)表中元素和可以形成一种淡黄色物质X，写出X的电子式：_，该物质所含化学键类型_，0.1 mol X与水反应转移电子数为_。(5)表中元素和可形成一种相对分子量为66的共价化合物Y，Y分子中各原子均达到“8电子稳定结构”，Y的电子式_。解析：(1)根据题目所给信息，金属性强的在A族，从上到
26、下金属性增强，故的金属性最强，为K；原子半径最大的是Mg。(2)最高价氧化物对应水化物中酸性越强，说明其非金属性越强，中O、F没有正价，故氯元素最高价氧化物对应水化物酸性最强，分子式为HClO4，的最高价氧化物对应水化物为NaOH，的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3，两者发生反应的离子方程式为Al(OH)3OH=AlO2H2O。(3)与形成的化合物是MgCl2，属于离子化合物，(4)与形成淡黄色物质是Na2O2，属于离子化合物，其电子式为，该物质中化学键是离子键和非极性键，2Na2O22H2O=4NaOHO2，生成1 mol O2时转移2 mol电子，0.1 mol Na2O2反应生成0.05 mol O2，共转移电子0.1NA。(5)与形成相对分子质量为66的共价化合物Y的分子式为N2F2，其电子式为答案：(1)KMg(2)HClO4Al(OH)3OH=AlO2H2O(3) (4) 离子键和非极性键0.1NA(5)
