2025年高中化學(xué)新教材同步 必修第一冊 第4章　第3節(jié)　第1課時　離子鍵和共價鍵

第三節(jié)化學(xué)鍵第1課時離子鍵和共價鍵[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.以典型物質(zhì)為例認(rèn)識離子鍵和共價鍵的形成,了解離子鍵和共價鍵的概念。2.會判斷離子化合物和共價化合物,熟知分子結(jié)構(gòu)的不同表示方法。3.會用電子式表示常見離子化合物、共價化合物的形成過程,促進(jìn)宏觀辨識與微觀探析化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。一、離子鍵與共價鍵1.離子鍵(1)離子鍵的形成思考1從原子結(jié)構(gòu)的角度分析鈉原子和氯原子是怎樣形成氯化鈉的,用示意圖的方式表示出來。提示(2)離子鍵的概念和實(shí)質(zhì)閱讀課本,認(rèn)識離子鍵,思考下列問題。思考2氯化鈉中Na+和Cl-為什么可以結(jié)合在一起?它們之間存在哪些作用力?提示Na+和Cl-通過靜電作用結(jié)合在一起;靜電作用包括靜電引力和靜電斥力。思考3哪些元素間容易形成離子鍵?指出這些元素在元素周期表的位置?提示活潑金屬與活潑非金屬;活潑金屬:第ⅠA族(Na、K),第ⅡA族(Ca、Mg);活潑非金屬:第ⅥA族(O、S),第ⅦA族(F、Cl)。2.共價鍵(1)微觀探析,認(rèn)識共價鍵的形成①氯氣的形成過程:兩個氯原子各提供一個電子→兩個氯原子間形成共用電子對→兩個氯原子達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)→形成穩(wěn)定的氯氣分子②HCl的形成過程:氫原子和氯原子各提供一個電子,氫原子和氯原子間形成共用電子對,都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。思考4分析Cl2和HCl共價鍵的不同之處。提示Cl2:由同種原子形成共價鍵,共用電子對不偏移,成鍵原子不顯電性;HCl:由不同種原子形成共價鍵,共用電子對偏向Cl一方,Cl一方顯負(fù)電性,H一方顯正電性。(2)共價鍵的概念和實(shí)質(zhì)定義:原子間通過共用電子對所形成的相互作用。思考5金屬元素與非金屬元素之間一定能形成離子鍵嗎?提示不一定。如AlCl3中Al原子與Cl原子之間形成的是共價鍵,不是離子鍵。1.判斷正誤(1)陰、陽離子之間的靜電吸引形成離子鍵 ()(2)共價鍵與離子鍵的成鍵微粒是一樣的 ()(3)非金屬元素只能形成共價鍵 ()答案(1)×(2)×(3)×2.下列元素最易形成共價鍵的是 ()A.Na B.Mg C.Al D.Si答案D3.下列哪一組元素的原子間容易形成離子鍵 ()元素abcdefgM層電子數(shù)1234567A.a和c B.a和fC.d和g D.c和g答案B解析由原子a~g的M層電子數(shù)可知,M層即為原子的最外層,元素a~g均為第三周期元素,a為活潑的金屬元素,f為活潑的非金屬元素,所以a與f容易形成離子鍵。二、離子化合物和共價化合物離子化合物共價化合物概念由離子鍵構(gòu)成的化合物以共用電子對形成分子的化合物構(gòu)成粒子陰、陽離子原子粒子間的作用離子鍵共價鍵物質(zhì)類別強(qiáng)堿:如NaOH、KOH等;大多數(shù)鹽:如NaCl、K2SO4、NH4Cl等;活潑金屬的氧化物:如Na2O、CaO等非金屬氫化物:如NH3、H2S、H2O等;非金屬氧化物:如CO、CO2、SO2等;酸:如H2SO4、HNO3等;大多數(shù)有機(jī)化合物:如CH4、CH3CH2OH等思考1下列物質(zhì)屬于離子化合物的是(填序號,下同),屬于共價化合物的是。

①KBr②HCl③C2H5OH④NaOH⑤KNO3⑥HNO3答案①④⑤②③⑥思考2含共價鍵的物質(zhì)一定是共價化合物嗎?提示不一定。如非金屬單質(zhì)(O2、Cl2、N2等)中含共價鍵,但不屬于化合物;某些離子化合物(如NaOH、Na2SO4、NH4Cl等)中既含離子鍵,也含共價鍵。1.判斷正誤(1)金屬元素與非金屬元素形成的化合物一定為離子化合物 ()(2)所有氧化物均為離子化合物 ()(3)第ⅠA族元素與第ⅦA族元素形成的化合物一定是離子化合物 ()(4)離子化合物中一定含有陰離子和陽離子,所以離子化合物一定能導(dǎo)電 ()(5)只含共價鍵的化合物一定是共價化合物 ()(6)共價化合物中可能含有離子鍵,離子化合物中也可能含有共價鍵 ()(7)稀有氣體分子中一定存在共價鍵 ()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×2.(2024·北京高一開學(xué)考試)有下列物質(zhì):①O2、②NH3、③Na2SO4、④H2、⑤CO、⑥NaOH、⑦Na2O2、⑧KBr,用序號填空:(1)只含有極性鍵的是;

(2)只含有非極性鍵的是;

(3)既有離子鍵、又有非極性鍵的是;

(4)既有離子鍵、又有極性鍵的是;

(5)屬于共價化合物的是。

答案(1)②⑤(2)①④(3)⑦(4)③⑥(5)②⑤解析①O2、④H2中只含非極性共價鍵;②NH3、⑤CO中只含極性共價鍵;③Na2SO4、⑥NaOH含離子鍵和極性鍵;⑦Na2O2中含非極性鍵和離子鍵;⑧KBr中只含離子鍵。三、電子式1.電子式(1)概念在元素符號周圍用“·”或“×”來表示原子的最外層電子(價電子)的式子。(2)常見粒子的電子式粒子電子式(舉例)原子離子陽離子陰離子化合物(3)共價分子的電子式與結(jié)構(gòu)式①結(jié)構(gòu)式:在化學(xué)上常用一根短線“—”表示1對共用電子,這種圖示叫做結(jié)構(gòu)式。②常見分子的電子式和結(jié)構(gòu)式分子H2N2H2OCO2CH4電子式H···NH×H×結(jié)構(gòu)式H—HN≡NOCO③分子具有一定的空間結(jié)構(gòu),如CO2是直線形,H2O呈V形,CH4呈正四面體形,NH3呈三角錐形。2.用電子式表示下列物質(zhì)的形成過程。。HCl:H·+·Cl‥‥·Cl2:··Cl‥‥·+(1)O(2)Al3+:[··Al‥‥·(3)Na2O:Na2[×·O‥‥×(4)NH4+:H··N‥(5)HCl:H+[··Cl‥‥·(6)N2和CO2的電子式分別為和··O‥‥(7)KCl的形成過程: ()(8)Mg3N2的形成過程:3Mg×+2·N·‥·Mg32+[(9)NH4+的結(jié)構(gòu)式可表示為[]+ (答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×(9)√書寫電子式的注意事項(xiàng)(1)一個“·”或“×”代表一個電子,原子的電子式中“·”(或“×”)的個數(shù)即表示原子的最外層電子數(shù)。(2)“[]”在所有的陰離子、復(fù)雜的陽離子中出現(xiàn)。(3)在化合物中,如果有多個陰、陽離子,陰、陽離子必須是間隔的,即不能將兩個陰離子或兩個陽離子寫在一起,如CaCl2要寫成[··Cl····×·]-Ca2+[×·Cl······]-,不能寫成(4)用電子式表示化合物形成過程時,由于不是化學(xué)方程式,不能用“”,應(yīng)用“”?！啊鼻笆窃拥碾娮邮?“”后是化合物的電子式。1.化學(xué)用語是學(xué)習(xí)化學(xué)的基礎(chǔ)工具,下列有關(guān)微粒的描述正確的是 ()A.CCl4的電子式:ClB.HClO分子的結(jié)構(gòu)式:H—Cl—OC.由NH3的電子式H··N····H·D.用電子式表示MgCl2的形成過程:答案D解析共價化合物的電子式應(yīng)把組成化合物的各個原子的最外層電子數(shù)均表示出來,CCl4的電子式為,故A錯誤;HClO的結(jié)構(gòu)式為,故B錯誤,1個NH3分子中的電子數(shù)應(yīng)為N和H電子總和,共10個電子,故C錯誤。2.(2024·北京高一開學(xué)考試)下列分子中,所有原子均滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是 ()A.二硫化碳(CS2) B.二氯化鈹(BeCl2)C.二氟化氙(XeF2) D.五氯化磷(PCl5)答案A3.(2024·北京高一開學(xué)考試)用電子式表示下列物質(zhì)的形成過程。(1)Na2S:。

(2)N2:。

(3)H2O:。

答案(1)(2)·N‥··+·N‥··(3)H×+·O‥‥·+×HH1.(2024·安徽阜陽高一期末)下列化學(xué)用語錯誤的是 ()A.中子數(shù)為18的氯原子:17B.氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖:C.溴化氫的形成過程:D.CO2的結(jié)構(gòu)式:OCO答案C解析HBr是共價化合物,故用電子式表示溴化氫的形成過程為H·+·Br‥‥··H·2.下列物質(zhì)中屬于離子化合物的是 ()A.Cl2B.HClC.NaClD.N2答案C解析Cl2和N2為單質(zhì),不屬于化合物,HCl中不含離子鍵,不屬于離子化合物,故選C。3.表中物質(zhì)與其所含鍵的類型、所屬化合物類型完全正確的一組是 ()選項(xiàng)ABCD物質(zhì)CaCl2H2ONa2O2NaOH鍵的類型離子鍵、共價鍵共價鍵離子鍵離子鍵、共價鍵化合物類型離子化合物共價化合物離子化合物共價化合物答案B解析CaCl2中不含共價鍵,A錯誤;H2O中只含有共價鍵,屬于共價化合物,B正確;Na2O2中存在鈉離子與過氧根離子之間的離子鍵和兩個氧原子之間的共價鍵,屬于離子化合物,C錯誤;NaOH屬于離子化合物,存在鈉離子和氫氧根離子之間的離子鍵、氫原子和氧原子之間的共價鍵,D錯誤。4.(2024·蘭州高一期末)按要求完成下列填空。下列物質(zhì):①N2②H2S③NaOH④Na2O2⑤CO2⑥NH4Cl⑦H2SO4⑧NaHSO4(1)含有共價鍵的離子化合物的是(填序號,下同)。

(2)屬于共價化合物的是。

(3)只含有非極性鍵的物質(zhì)是。

(4)寫出①的結(jié)構(gòu)式:,寫出⑥的電子式:。

答案(1)③④⑥⑧(2)②⑤⑦(3)①(4)N≡N[H··N‥‥課時對點(diǎn)練[分值:100分](選擇題1~7題,每小題5分,8~11題,每小題7分,共63分)題組一離子鍵、共價鍵的概念及理解1.下列說法不正確的是 ()①陽離子都是由一個金屬原子失去電子而形成的②陽離子核外電子排布一定與稀有氣體元素原子相同③元素周期表中第ⅠA族元素間不可能形成離子鍵④在化合物Na2O中,兩個鈉離子之間也存在離子鍵A.①④ B.②④C.①②③ D.①②③④答案D解析陽離子不一定都是由一個金屬原子失去電子而形成的,還有非金屬元素構(gòu)成的陽離子,如氫離子,故①錯誤;氫離子是陽離子,核外電子數(shù)為0,則陽離子核外電子排布不一定與稀有氣體元素原子相同,故②錯誤;Na與H之間可以形成離子鍵,故③錯誤;Na2O是離子化合物,鈉離子與氧離子之間形成離子鍵,兩個鈉離子之間不存在離子鍵,故④錯誤。2.下列性質(zhì)中可以證明某化合物內(nèi)一定存在離子鍵的是 ()A.可溶于水B.具有較高的熔點(diǎn)C.水溶液能導(dǎo)電D.熔融狀態(tài)能導(dǎo)電答案D解析構(gòu)成物質(zhì)的粒子有原子、分子和離子,若化合物在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電,說明該化合物中存在離子,即存在離子鍵。題組二離子化合物、共價化合物的理解及判斷3.下列關(guān)于共價鍵與共價化合物的敘述正確的是 ()①含金屬元素的化合物一定不是共價化合物②共價化合物中一定只含有共價鍵③共價化合物中一定不含離子鍵④含有共價鍵的化合物一定是共價化合物⑤離子化合物中可能含有共價鍵A.②③⑤ B.②③④⑤C.②③④ D.①②③⑤答案A解析含金屬元素的化合物可能是共價化合物,如氯化鋁,①錯誤;共價化合物中只含有共價鍵,一定不含離子鍵,②③正確;離子化合物中可能含有共價鍵,如氫氧化鈉含有離子鍵和共價鍵,⑤正確。4.1個M原子失去2個電子轉(zhuǎn)移到2個Y原子中去,形成離子化合物Z。下列說法正確的是 ()A.Z可表示為MY2B.Z可表示為M2YC.Z的電子式可表示為M2+[︰Y‥‥D.M形成+1價陽離子答案A解析1個M原子失去2個電子轉(zhuǎn)移到2個Y原子中去,故離子化合物Z可表示為MY2,A正確、B錯誤;Z的電子式不應(yīng)把2個Y-合并,C錯誤;M形成+2價陽離子,D錯誤。5.(2024·北京高一開學(xué)考試)下列關(guān)于H2O2的敘述不正確的是 ()A.H2O2是共價化合物B.同時含有離子鍵和非極性共價鍵C.同時含有極性鍵和非極性鍵D.1molH2O2完全分解,轉(zhuǎn)移1mol電子答案B解析H2O2是共價化合物,分子中H—O為極性鍵,O—O為非極性鍵,沒有離子鍵;H2O2分解時,其中-1價的氧發(fā)生歧化反應(yīng)生成水和氧氣,則1molH2O2完全分解,轉(zhuǎn)移1mol電子。題組三物質(zhì)結(jié)構(gòu)的表示方法6.下列物質(zhì)結(jié)構(gòu)與對應(yīng)的用語表達(dá)正確的是 ()A.甲烷的結(jié)構(gòu)式B.氨氣的電子式C.氯化鈉的電子式D.氮?dú)夥肿拥慕Y(jié)構(gòu)式CH4N··NaN≡N答案D解析甲烷的結(jié)構(gòu)式為,故A錯誤;氨氣的電子式為H··N··H··H··,故B錯誤;氯化鈉的電子式為Na7.下列關(guān)于電子式的表述正確的是 ()A.NaClO的電子式為NaB.SCl2的電子式為C.用電子式表示CaF2的形成過程為D.已知SCN-每個原子都達(dá)到8電子結(jié)構(gòu),則其電子式為[··S····答案D解析硫原子最外層有6個電子,氯原子最外層有7個電子,硫原子應(yīng)分別與2個氯原子形成1對共用電子對,從而達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故其正確的電子式應(yīng)為··Cl··8.(2024·杭州高一期末)下列說法正確的有 ()①離子鍵的本質(zhì)是靜電作用②活潑金屬與活潑非金屬化合時能形成離子鍵③任何共價鍵中,成鍵原子成鍵后均滿足8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)④驗(yàn)證化合物是否為離子化合物的實(shí)驗(yàn)方法是可以看其熔融狀態(tài)下能否導(dǎo)電⑤只由非金屬元素形成的化合物不可能含有離子鍵A.1個 B.2個 C.3個 D.4個答案C解析⑤只由非金屬元素形成的化合物可能含有離子鍵,例如NH4Cl,錯誤;正確的是①②④。9.下列分子中所有原子都滿足最外層為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是 ()A.BF3 B.H2OC.SiCl4 D.PH3答案C解析BF3中硼原子的最外層為6個電子,A錯誤;H2O、PH3中H原子的最外層為2個電子,B、D錯誤;SiCl4中Si原子與4個Cl原子形成4對共用電子對,Si、Cl原子都達(dá)到8個電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),C正確。10.氫化鈉(NaH)是一種白色的離子化合物,其中鈉元素化合價是+1價,氫化鈉與水反應(yīng)生成H2和NaOH。下列敘述不正確的是 ()A.NaH的電子式為Na+[··B.H-的電子層排布與氦原子的電子層排布相同C.微粒半徑:H-<Li+D.NaH與H2O反應(yīng)時,水做氧化劑答案C解析氫化鈉(NaH)是一種白色的離子化合物,NaH的電子式為Na+[··H]-,A正確;NaH中氫元素的化合價為-1價,其離子的電子層排布與氦原子的電子層排布相同,B正確;Li+和H-的電子層排布相同,但是Li+的核電荷數(shù)比H-大,所以微粒半徑:H->Li+,C不正確;NaH與H2O反應(yīng)生成H2和NaOH,在這個反應(yīng)中只有氫元素的化合價發(fā)生了變化,NaH中H的化合價升高,做還原劑,被氧化,水中H的化合價降低被還原,做氧化劑11.A、B、C、D、E均為短周期元素,A、B、C位于同一周期相鄰位置,它們分別與D形成的分子中都有10個電子,且A和C的原子序數(shù)之比為3∶4,E的原子半徑是短周期元素中原子半徑最大的。下列敘述正確的是 ()A.E和C只能形成E2C一種化合物B.由B、D組成的物質(zhì)是電解質(zhì)C.A和C能形成共價化合物D.由A、B、C、D四種元素形成的化合物一定不屬于離子化合物答案C解析E的原子半徑是短周期元素中原子半徑最大的,則E為Na元素;A、B、C位于同一周期相鄰位置,它們分別與D形成的分子中都有10個電子,且A和C的原子序數(shù)之比為3∶4,則A、B、C位于第二周期,A的原子序數(shù)為6,是C元素,C的原子序數(shù)為8,為O元素;B的原子序數(shù)只能為7,是N元素;D能夠與C、N、O形成10電子的分子,則D為H元素。12.(14分)有A、B、C、D四種短周期元素,它們的原子序數(shù)由A到D依次增大,已知A和B原子有相同的電子層數(shù),且A的L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的兩倍,C在空氣中燃燒時呈現(xiàn)黃色火焰,C的單質(zhì)在高溫下與B的單質(zhì)充分反應(yīng),可以得到與D單質(zhì)顏色相同的淡黃色固態(tài)化合物,試根據(jù)以上敘述回答下列問題:(1)請寫出元素A的名稱:,B的簡單離子結(jié)構(gòu)示意圖:;D的簡單離子的電子式:。

(2)D元素位于周期表中第周期第族,C2B2的電子式:。

(3)用電子式表示化合物C2D的形成過程:

。

答案(1)碳[··S······]2-(2)三ⅥANa(3)13.(9分)為了清理路面積雪,人們常使用一種融雪劑,其主要成分的化學(xué)式為XY2,X、Y均為周期表前20號元素,其陽離子和陰離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,且1molXY2含有54mol電子。(1)該融雪劑的化學(xué)式是,該物質(zhì)中的化學(xué)鍵類型是,電子式是。

(2)元素D、E原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍,D與Y相鄰。①D的離子結(jié)構(gòu)示意圖是。

②D與E能形成一種結(jié)構(gòu)類似于CO2的三原子分子,且每個原子均達(dá)到8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu),化學(xué)鍵類型為(填“離子鍵”“非極性共價鍵”或“極性共價鍵”)。

答案(1)CaCl2離子鍵[︰Cl‥‥︰]-Ca2+[︰Cl‥(2)①②極性共價鍵解析(1)融雪劑XY2中陽離子和陰離子的電子層結(jié)構(gòu)相同且1molXY2含有54mo