（新课标）2016高考化学大一轮复习 第5章物质结构-元素

第3讲 化学键

[考纲要求] 1.了解化学键的定义。2.了解离子键、共价键的形成。 考点一 离子键和共价键

1．化学键

(1)概念：相邻原子间的强相互作用。 (2)形成与分类

2．离子键

(1)概念：带有相反电荷的阴、阳离子之间的强烈的相互作用。 (2)成键粒子：阴、阳离子。 (3)成键实质：静电作用。

(4)形成条件：通常是活泼金属与活泼非金属元素的原子相结合。 (5)表示方法

①用电子式表示离子化合物的形成过程 Na2S：CaCl2：

②写出下列物质的电子式 MgCl2：Na2O2：NaOH：

；

； ； ；

。

NH4Cl：。

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)表示方法

①用电子式表示共价化合物的形成过程

CH4：；

CO2：

②写出下列物质的电子式 Cl2：N2：H2O2：CO2：HClO：

； ； ； ；

；

。

CCl4：。

③写出下列物质的结构式 N2：N≡N；

H2O：H—O—H； CO2：O===C===O。 深度思考

1．(1)共价键仅存在于共价化合物中吗？

答案 不是，有些离子化合物如NaOH、Na2O2及NH4Cl等物质中皆存在共价键。 (2)所有物质都能用电子式表示其组成吗？ 答案 不是。

2．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”

(1)形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力( ) (2)全部由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物( ) (3)某些金属与非金属原子间能形成共价键( )

(4)某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时，所形成的化学键一定是离子键( ) (5)在水溶液中能导电的化合物一定是离子化合物( ) (6)离子化合物在任何状态下都能导电( )

(7)含有离子键的化合物中，一个阴离子可同时与几个阳离子形成静电作用( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√

离子键、共价键的比较 概念 成键粒子 成键实质 离子键 阴、阳离子通过静电作用所形成的化学键 阴、阳离子 阴、阳离子的静电作用 共价键 非极性键 极性键 原子间通过共用电子对(电子云重叠)而形成的化学键 原子 共用电子对不偏向任何一方 共用电子对偏向一方原子 形成条件 形成的物质 活泼金属元素与活泼非金属元素经电子得失，形成离子键 离子化合物 同种元素原子之间成键 非金属单质；某些共价化合物或离子化合物 不同种元素原子之间成键 共价化合物或离子化合物

题组一 电子式的书写

1．正误判断(正确打“√”，错误的打“×”，并改正)

(12)( )

答案 (1)× (2)× Na＋[

]2－Na＋(4)× (5)× (6)× (7)×

(8)×

(9)√ (10)×(12)×

电子式书写的注意事项

(3)×

(11)× Na＋

1．同一原子的电子式最好不要既用“×”又用“·”表示；在化合物中“·”或“×”最好也不要使用混乱(若特殊需要可标记)，可将电子全部标成“·”或“×”。

2．单一原子形成的简单阳离子，其离子符号就是该阳离子的电子式，如Al3＋就可以表示铝离子的电子式。“[ ]”在所有的阴离子、复杂的阳离子中出现。

3．在化合物中，如果有多个阴、阳离子，阴、阳离子必须是相隔的，即不能将两个阴离子或两个阳离子写在一起。如CaF2要写成也不能写成

。

，不能写成

，

4．在用电子式表示物质形成的过程时，由于不是化学方程式，所以不能出现“===”。“―→”前是原子的电子式，“―→”后是物质的电子式。如Na2O的形成过程可表示为

，NH3的形成过程可表示为。

题组二 8电子结构的判断

2．含有极性键且分子中各原子都满足8电子稳定结构的化合物是( ) A．CH4 B．CH2===CH2 C．CO2 D．N2 答案 C

解析 CH4、CH2===CH2中氢不满足8电子稳定结构，A、B项错；N2中只含有非极性键且为单质，D项错。

3．下列物质中所有原子均满足最外层8电子稳定结构的化合物是( ) A．PCl5 B．P4 C．CCl4 D．NH3 答案 C

解析 判断原子满足最外层8电子结构的方法为最外层电子数＋所成价键数＝8，故A、D项错；P4为单质，而非化合物，故B项错；C项中5原子最外层均为8电子稳定结构，C项正确。

判断分子中各原子是否达到8电子的稳定结构， 主要方法有两种： 1．经验规律法

凡符合最外层电子数＋|化合价|＝8的皆为8电子结构。 2．试写结构法

判断某化合物中的某元素最外层是否达到8电子稳定结构，应从其结构式或电子式结合原子最外层电子数进行判断，如：①H2O，O原子最外层有6个电子，H2O中每个O原子又与两个H原子形成两个共价键，所以H2O中的O原子最外层有6＋2＝8个电子，但H2O中的H原子最外层有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。 考点二 化学键与化学反应、物质类别

1．化学键与化学反应

旧化学键的断裂和新化学键的形成是化学反应的本质，是反应中能量变化的根本。 2．物质的溶解或熔化与化学键变化

(1)离子化合物的溶解或熔化过程

离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。 (2)共价化合物的溶解过程

①有些共价化合物溶于水后，能与水反应，其分子内共价键被破坏，如CO2和SO2等。

②有些共价化合物溶于水后，与水分子作用形成水合离子，从而发生电离，形成阴、阳离子，其分子内的共价键被破坏，如HCl、H2SO4等。 ③某些共价化合物溶于水后，其分子内的共价键不被破坏，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。

(3)单质的溶解过程

某些活泼的非金属单质溶于水后，能与水反应，其分子内的共价键被破坏，如Cl2、F2等。 3．化学键与物质类型的关系

(1)离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键。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，如(NH4)2SO4、NH4NO3、NaOH、Na2O2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，如Cl2、O2等。 (4)稀有气体是单原子分子，不存在化学键。 深度思考

1．有化学键的断裂或形成就一定是化学反应吗？

答案 不一定是化学反应，如NaCl溶于水，属于物理变化，其中有离子键的断裂，而将NaCl溶液蒸发结晶，Na＋和Cl－重新形成离子键而成为晶体，也是物理变化。 2．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”

(1)1 mol KHSO4加热熔化可电离出2NA阳离子( )

(2)共价化合物溶于水，分子内共价键被破坏，单质溶于水，分子内共价键不被破坏( ) (3)共价化合物熔点都低于离子化合物( )

(4)分子内共价键越强，分子越稳定，其熔、沸点也越高( ) (5)含有阳离子的化合物一定含有阴离子( ) (6)含有离子键的物质不可能是单质( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√

题组一 化学键的断裂与形成

1．从化学键的观点看，化学反应的实质是“旧键的断裂，新键的形成”，据此你认为下列变化属于化学变化的是 ( )

①对空气进行降温加压 ②金刚石变成石墨 ③NaCl熔化 ④碘溶于CCl4中 ⑤HCl溶于水电离出H＋和Cl－ ⑥电解熔融的Al2O3制取Al A．②③⑤ B．②⑤⑥ C．②⑥ D．②③⑤⑥ 答案 C

2．在下列变化过程中，既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是 ( ) A．将SO2通入水中 B．烧碱溶于水 C．将HCl通入水中 D．硫酸氢钠溶于水 答案 D

题组二 化学键与物质类别

3．有以下9种物质：①Ne ②HCl ③P4 ④H2O2 ⑤Na2S ⑥NaOH ⑦Na2O2 ⑧NH4Cl。 请用上述物质的序号填空：

(1)不存在化学键的是__________________________________________。

(2)只存在共价键的是_________________________________________________________。 (3)只存在离子键的是__________________________________________________________。 (4)既存在离子键又存在共价键的是________________________________________。 答案 (1)① (2)②③④ (3)⑤ (4)⑥⑦⑧ 4．(2014·德州模拟)下列观点正确的是( ) A．构成单质分子的微粒一定含有共价键

B．在氧化钠中，只存在氧离子和钠离子的静电吸引作用 C．某化合物熔融态能导电，该化合物中一定有离子键 D．Na2O和Na2O2所含化学键类型完全相同 答案 C

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如下：

(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，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。 探究高考 明确考向

1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×” (1)过氧化钠的电子式：(2014·江苏，2A) (2)氢氧根离子的电子式：(2013·江苏，2B)

－(√) (×)

(3)NH4Br的电子式： (×)

(2012·海南，9A)

解析 。

(4)N2的电子式：N??N(×) (2011·江苏，2A) 解析

(5)H2O的电子式为(2010·江苏，2A) 解析

。

(×)

。

(×)

(6)次氯酸的电子式(2010·上海，2A) 解析

。

2．(2012·大纲全国卷，6改编)下列有关化学键的叙述，正确的是( ) A．离子化合物中一定含有离子键 B．单质分子中均不存在化学键

C．氯化氢和氯化钾溶解时破坏的化学键相同(2013·上海，4C改编) D．含有共价键的化合物一定是共价化合物 答案 A

解析 特别注意：离子化合物中一定含有离子键，共价化合物中一定含有共价键；含有离子键的化合物一定是离子化合物，但含有共价键的化合物不一定为共价化合物，如NaOH、NH4Cl等。故A项正确，D项错误；化学键既可以存在于化合物中，也可以存在于双原子或多原子的单质分子中，如O2、O3，故B项错误；HCl溶于水破坏的是共价键，而KCl溶解时破坏的是离子键，故C项错误。 3．[2013·大纲全国卷，27(1)(2)(3)(4)(6)]五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。A和C同族，B和D同族，C离子和B离子具有相同的电子层结构。A和B、D、E均能形成共价型化合物。A和B形成的化合物在水中呈碱性，C和E形成的化合物在水中呈中性。 回答下列问题：

(1)五种元素中，原子半径最大的是________，非金属性最强的是________。(填元素符号) (2)由A和B、D、E所形成的共价型化合物中，热稳定性最差的是________。(用化学式表示) (3)A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应，产物的化学式为________，其中存在的化学键类型为________。

(4)D最高价氧化物的水化物的化学式为________。 (6)单质E与水反应的离子方程式为________________________________________________________________________。 答案 (1)Na Cl (2)PH3 (3)NH4Cl 离子键和共价键 (4)H3PO4 (6)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO

解析 推断出具体元素，根据元素性质及其化合物的性质来解题。

由A和B、D、E三种元素均能形成共价型化合物，结合A和B形成的化合物的水溶液显碱性

可知，A为H元素，B为N元素。由A、B、C原子序数依次增大，A和C同族，则C为Na元素。B和D同族，则D为P元素。又因为C和E形成的化合物在水中呈中性，可知E为Cl元素。

(1)根据同周期元素原子序数越大，原子半径越小，非金属性越强，同主族元素原子序数越大，原子半径越大，非金属性越弱可知，五种元素中，原子半径最大的是Na原子，非金属性最强的是Cl元素。

(2)非金属性越弱，氢化物的稳定性越差，故最不稳定的是PH3。 (3)HCl与NH3反应生成离子化合物NH4Cl，NH4＋和Cl－之间存在离子键，在NH＋4中存在共价键。

(4)P的最高价氧化物为P2O5，其水化物为磷酸，化学式为H3PO4。

(6)氯气溶于水后有一部分生成盐酸和次氯酸，但次氯酸是弱酸，不能完全电离，在离子方程式中写分子形式。 练出高分

1．下列关于化学键的叙述正确的是( ) A．非金属元素组成的化合物中只含共价键

B．C、N、O、H四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键 C．不同元素的原子间只能形成共价键 D．CH4中所有的价电子都参与形成共价键 答案 D

解析 A项，在铵盐中含有离子键；B项，C、N、O、H形成的氨基酸只含共价键；C项，不同元素原子间可形成离子键。

2．关于化学键的各种叙述正确的是( )

A．在离子化合物中，只存在离子键，没有共价键 B．只有共价键形成的物质，不一定是共价化合物 C．化学键只存在于化合物中

D．非金属元素只能形成共价化合物 答案 B

解析 A项，NaOH、Na2O2等既含离子键，又含共价键；C项，许多单质分子中存在共价键；非金属元素也可形成离子化合物。

3．据新浪科技网报道：美国科学家发现，普通盐水在无线电波的照射下可以燃烧，这很可能是21世纪人类最伟大的发现之一，将有望解决未来人类的能源危机。无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的结合力，释放出氢原子，一旦点火，氢原子就会在这种频率下持续燃烧。上述“结合力”的实质是( ) A．离子键 B．共价键

C．一种静电引力 D．一种静电斥力 答案 B

解析 “释放出氢原子”必须破坏水分子内的氢氧键，这是一种共价键。 4．化学科学需要借助化学专用语言来描述，下列化学用语正确的是( )

A．溴化铵的电子式：B．羟基的电子式：

C．HClO的结构式：H—Cl—O

D．氮分子的结构式：·N≡N· 答案 B

解析 A项应为；C项应为H—O—Cl； D项应为N≡N。

5．金星的大气中有一种称为“硫化羰”(COS)的分子，其结构与CO2类似。下列有关COS的化学用语描述正确的是( ) A. C.

B.

D．O===C===S

答案 D 解析 A项，应为

；B项，应为

；C项，S、O的原子半径应不相等。

6．下列过程中，共价键被破坏的是( ) A．碘升华 B．溴蒸气被木炭吸附

C．酒精溶于水 D．氯化氢气体溶于水 答案 D

解析 A、B、C项破坏的均是分子间作用力。 7．下列说法中正确的是 ( )

A．KOH中既含有离子键也含有共价键，属于离子化合物 B．N2属于单质，不存在化学键

C．MgCl2中既含有离子键，又含有共价键

D．NH4Cl中含有共价键，又全部由非金属元素组成，属于共价化合物 答案 A

解析 N2中存在共价键；MgCl2中只含有离子键；NH4Cl中虽然含有共价键，又全部由非金属元素组成，但也含有离子键，属于离子化合物。

8．主族元素A、B形成的阴离子如图所示，其中A、B原子最外层都已达到8电子稳定结构，则下列关于该离子的叙述一定错误的是( )

A．n＝2

B．A是第ⅡA族元素

C．A为－2价，B为＋2价 D．该离子可有还原性 答案 B

解析 B项，A应是第ⅥA元素，该离子可以为S2O23－，有还原性。

9．固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外电子层结构均符合相应稀有气体的最外电子层结构，则下列有关说法不正确的是 ( )

A．1 mol NH5中含有5NA个NH键(NA表示阿伏加德罗常数的数值) B．NH5中既有共价键又有离子键

C．NH5的电子式为

D．NH5与水反应的离子方程式为NH＋4＋H－＋H2O===NH3·H2O＋H2↑ 答案 A

解析 根据题意，固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外电子层结构均符合相应稀有

气体的最外电子层结构，故NH5的电子式为，C正确；由NH5的电子

式可知，1 mol NH5中含有4NA个NH键，A错误；NH5中既有极性共价键又有离子键，B正确；NH5与水反应的离子方程式为NH＋4＋H－＋H2O===NH3·H2O＋H2↑，D正确。

10．已知五种元素的原子序数的大小顺序为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同，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)写出五种元素的元素符号：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形成的化合物：__________________________________________________。

⑤C、D、E形成的离子化合物：___________________________________________________。 答案 (1)Na O S N H (2)(3)①③

②

④

⑤

解析 因为A、B离子的电子数相同，在电子总数为30的A2B离子化合物中，每个离子的电子数为10，故可推知A是Na、B是O；因为4原子核、10个电子形成的分子中，每个原子平均不到3个电子，可知其中一定含有氢原子，分子中有4个原子核共10个电子，一定是NH3；因原子序数D＞E，故D为N、E为H；C与A(Na)同周期，与B(O)同主族，所以C为S。 11．(2014·临沂模拟)城市为保持街道整洁、湿润，在路面或广场上喷洒含化学式为XY2的溶液

做保温剂。X原子的结构示意图为，X的阳离子与Y的阴离子的电子层结构相同。元

素Z、W均为短周期元素，它们原子的最外层电子数均是电子层数的2倍，Z与Y相邻且Z、W能形成一种WZ2型分子。

(1)m＝________，该保湿剂的化学式为________。 (2)Z、W元素的名称为________、________。 (3)下列说法正确的是________。 A．XY2和WZ2都为离子化合物

B．XY2中仅含离子键，WZ2中仅含共价键 C．H2Z比HY的稳定性强

D．X的阳离子比Y的阴离子半径大

(4)下列化学用语表达正确的是________。

A．XY2的电子式： B．WZ2的结构式：Z===W===Z

C．Y元素的单质与H2Z水溶液反应的离子方程式为Y2＋Z2－===2Y－＋Z↓ D．用电子式表示XY2的形成过程为

答案 (1)20 CaCl2 (2)硫 碳 (3)B (4)BD

解析 根据题意，可以推断X为Ca、Y为Cl、Z为S、W为C。

12．A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，原子序数依次增大。其中B的单质在常温下为双原子分子，它与A的单质可形成气态分子X，X的水溶液呈碱性；D的简单阳离子与X具有相同的电子数，且D是同周期元素中原子半径最大的元素；E元素的原子最外层比次外层少两个电子，C、F两种元素的原子最外层共有13个电子。则

(1)X的化学名称为___________________________________________________________。 (2)B单质的结构式为_________________________________________________________； E的气态氢化物的结构式为____________________________________________________； C与D形成的两种化合物中，其中一种物质含有两种类型的化学键，该物质属于__________________________________________ (填“离子化合物”或“共价化合物”)。 (3)B、C、E分别与A形成的化合物中最稳定的是______(写化学式)。 (4)D是同周期简单阳离子中离子半径最____的元素。

(5)F的单质在反应中常作________剂(填“氧化”或“还原”)。

答案 (1)氨气 (2)N≡N H—S—H 离子化合物 (3)H2O (4)大 (5)氧化

解析 根据题意，B为N，A为H，X为NH3，D为Na，E为S，由于F为Cl，所以C为O。 13．现有A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素，原子序数依次增大。已知A与D，C与F分别同主族，D、E、F、G同周期，A分别与B、C可形成含有10个电子的共价化合物分子，B的最外层电子数是其次外层电子数的2倍，且A、B的最外层电子数之和比C的最外层电子数少1；E位于B的前一主族。 请回答下列问题。

(1)元素G在周期表中的位置为__________________，F的原子结构示意图为____________________。

(2)A、C、D三种元素组成一种常见化合物，该化合物所含的化学键类型为____________________，工业上利用某一反应可同时生产该化合物和G的单质，写出该反应的离子方程式_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)D、E元素的最高价氧化物对应的水化物之间反应的离子方程式为

_________________________________________________________________。 (4)含有E的简单阳离子的盐常用作净水剂，其原因为

________________________________________________________________________ (用离子方程式表示)。

答案 (1)第3周期第ⅦA族

通电

(2)离子键和共价键 2Cl－＋2H2O=====Cl2↑＋H2↑＋2OH－

(3)OH－＋Al(OH)3===[Al(OH)4]－ (4)Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋

解析 由题中信息知A为氢，B为碳，C为氧，D为钠，E为铝，F为硫，G为氯。(1)Cl在周期表中的位置为第3周期第ⅦA族。(2)H、O、Na三种元素形成的NaOH中既含有离子键又含有通电

共价键；氯碱工业能同时生产NaOH与Cl2，其反应的离子方程式为2Cl－＋2H2O=====2OH－＋Cl2↑＋H2↑。(3)Na、Al两种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3。(4)含有Al3＋的盐可以用于净水的原因是其水解可产生Al(OH)3胶体，而胶体具有较大的表面积，可以吸附杂质。

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