銳意化學課堂--《共價鍵》,宅在家自學!

2021-02-08 高中化學

【自主學習】

舊知回顧:

1.離子鍵是指 帶相反電荷離子之間的相互作用。 ,其形成條件是 ①活潑的金屬元素(IA,IIA)和活潑的非金屬 元素(VIA,VIIA)之間的化合物.如:NaCl、 MgO、 CaCl2  , ②活潑的金屬陽離子和酸根離子形...類別的化合物通常由離子鍵形成。

2.某ⅡA族元素 X 和ⅦA族元素 Y 可形成離子化合物,請用電子式表示該離子化合物。

【答案】MgCl2:

新知預習:

閱讀教材P22-23,回答下列問題:

1.嘗試用電子式表示氯氣、氯化氫的形成過程。

【答案】

2.什麼是共價化合物?含有離子鍵的化合物一定是離子化合物。那麼含有共價鍵的化合物是否一定是共價化合物呢?舉例說明

【答案】以共用電子對形成分子的化合物。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是共價化合物,如Na2O2電子式,含有共價鍵是離子化合物;銨鹽氯化銨電子式,含有共價鍵是離子化合物等。

情景導入:活潑的金屬原子和活潑的非金屬原子化合時能形成離子鍵,那麼兩個非金屬原子化合時能形成離子鍵嗎?

【同步學習】

二、共價鍵

活動一:探究共價健的形成及概念

1.交流「新知預習1」。

2.問題探究:觀察對比HCl分子和氯化鈉的形成觀察,回答問題:

 

(1)共價鍵的概念:原子間通過___共用電子對__所形成的相互作用。

(2)共價鍵的成鍵原因:形成HCl的過程是雙方各提供一個e-形成_共用電子對__為兩個原子共用,從而使雙方共同達到__穩定結構_。而形成NaCl的過程為 Na失去一個電子形成Na+,Cl得到一個電子形成Cl-,這樣形成___穩定的結構___。之所以出現這種現象,是因為H、Cl都缺少一個電子就可以達到穩定結構,所以二者形成___共用電子對__,而Na與Cl為活潑金屬與活潑非金屬,金屬__易失__電子,而非金屬___易得電子__,所以有電子的__得失__。

(3)共價鍵的成鍵微粒:原子

(4)共價鍵的成鍵本質:形成共用電子對

(5)共價鍵的成鍵條件:同種或不同種元素的原子

(6)共價鍵的存在範圍:共價化合物或離子化合物

3.閱讀教材P22,思考交流共價化合物的概念及存在。

【答案】像HCl這樣以共用電子對形成分子的化合物叫共價化合物。如H2O、CO2等。

對應練習1.下列化合物中,所含化學鍵都是共價鍵的是()

A.NH4Cl       B.NaOH      C.Na2O2         D.CH4

【答案】 D 

【解析】 NH4+與Cl-,Na+與OH-,Na+與O22-之間存在離子鍵。

2.下列各組物質中,既都含有共價鍵,卻又都不屬於共價化合物的一組是()

A.Na2O2      Na2O        B.KClO     NaOH      C.Br2     HBr      D.HF      H2O

【答案】 B

【解析】 只要含有離子鍵就是離子化合物;而ClO-中的氧、氯之間,OH-中的氧、氫之間存在共價鍵。

活動二:探究共價鍵的表示方法

1.閱讀教材P22,觀察分析教材P22表1-3,歸納小結用電子式表示分子及分子的形成過程方法。

(1)用電子式表示含共價鍵的微粒:

用電子式表示分子的方法 根據原子最外層電子(單電子)數,確定共用電子對數,並用「.」或「×」在兩原子間表示共用電子對和遠子的周圍表示出未成對點子數。如:


       

(2)用電子式表示分子的形成過程:

方法:左邊寫原子的電子式,中間有「」號,右邊寫分子(共價化合物)的電子式。如:

H2O:           N2:

2.閱讀教材P22,小結結構式概念及表示方法。

形成共價鍵的每一對__共用電子對__用「-」表示,並且略去未成鍵的電子的式子。

如:HCl:,H2O:,N2:,CO2

3.交流「新知預習2」,填寫下表。

項  目

離子化合物

共價化合物

概念

由離子鍵構成的化合物叫做離子化合物。

以共用電子對形成分子的化合物

構成粒子

陰、陽離子

分子

粒子間的作用

離子鍵

共價鍵

熔沸點高低

較高

較低

導電性

固體不導電,水溶液或熔熔狀態可導電

水溶液可能導電

物質類別

強鹼、絕大多數鹽、活潑金屬的氧化物

酸、非金屬氧化物等

對應練習1.下列物質中屬於共價化合物的是()

A.H2      B.H2O      C.NH4Cl        D.CaCl2

【答案】 B

【解析】 H2是單質;NH4Cl、CaCl2是離子化合物。

2.下列分子的電子式書寫正確的是()

 

【答案】 C

【解析】 A項中N原子和B項中Cl原子漏寫未成鍵的電子對;D項中C與O之間應是兩對共用電子對。

3.下列物質只含有非極性鍵的是()

A.H2O  B.HCl  C.NaOH  D.O2

【答案】 D

【解析】 只有非金屬單質分子中只含有非極性鍵。

 活動共價鍵的分類

1.思考交流:用電子式表示Cl2和HCl分子的形成過程,指出相同點和不同點。

【答案】Cl2:

   HCl:

相同點:分子通過原子間形成共用電子對形成。

不同點:Cl2形成共用電子對的兩原子相同,而HCl形成共用電子對的兩原子不同。

2.交流「新知預習1」,填寫下表。

項目

非極性共價鍵(非極性鍵)

極性共價鍵(極性鍵)

概念

由__同種原子__形成的共價鍵,簡稱非極性鍵。

由__不同原子_形成的共價鍵,簡稱極性鍵。

原子吸引電子能力

相同

不同

共用電子對偏向

不偏向__任何一個原子

吸引電子能力強__的一方

成鍵原子電性

不顯__電性

吸引電子能力強_的原子顯負電性,_吸引電子能力弱_的原子顯正電性

形成條件

形成共價鍵的原子相同

形成共價鍵的原子不相同

實例

 

 

3.小結:判斷共價鍵是極性鍵還是非極性鍵的方法是 看形成共價價的兩原子是否相同 。

對應訓練:1.下列分子含有的電子數目與HF相同,且只有兩個極性共價鍵的是()

A.CO2      B.N2O      C.H2O       D.CH4

【答案】 C

【解析】 HF分子裡有10個電子;CO2分子和N2O分子各有22個電子;H2O分子和CH4分子各有10個電子;H2O分子有兩個極性共價鍵,CH4分子有四個極性共價鍵。

2.在共價化合物中,元素化合價有正負的主要原因是()

A.電子有得失                                     B.共用電子對有偏移


C.電子既有得失又有電子對偏移     D.有金屬元素的存在


【答案】 B

【解析】 共價鍵的形成不存在電子的得失,只有電子的共用,共用電子對的偏移使元素的化合價有正負之別。

【反饋練習】

1.下列說法中正確的是()

A.兩個原子或多個原子之間的相互作用叫做共價鍵

B.陰、陽離子間通過靜電引力而形成的化學鍵叫做離子鍵

C.只有金屬元素和非金屬元素化合時才能形成離子鍵

D.大多數的鹽、鹼和低價金屬氧化物中含有離子鍵

【答案】 D

【解析】 共價鍵是原子間通過共用電子對所形成的相互作用,A項不正確;離子鍵是陰、陽離子間通過靜電作用而形成的,是吸引力和排斥力的平衡,B項錯誤;離子鍵的形成必須有陰、陽離子,但並不一定是含有金屬陽離子,例如銨根陽離子同樣可以形成銨鹽。

2.下列物質中只含有共價鍵的是()

A.NaCl、HCl、H2O、NaOH

B.Cl2、Na2S、HCl、SO2

C.HBr、CO2、H2O、CS2

D.Na2O2、H2O2、H2O、O3

【答案】 C

【解析】 A項中,NaCl只含有離子鍵,HCl、H2O只含有共價鍵,NaOH既有離子鍵又有共價鍵;B項中,Cl2、HCl、SO2分子中只有共價鍵,而Na2S中只有離子鍵;D項中,Na2O2既有離子鍵又有共價鍵,H2O2、H2O、O3分子中只有共價鍵。

3.某元素的原子最外層只有一個電子,它跟滷素原子相結合時,所形成的化學鍵()

A.一定是離子鍵

B.一定是共價鍵

C.可能是離子鍵,也可能是共價鍵

D.以上說法都不正確

【答案】 C

【解析】 若該原子為H,與滷素原子結合時形成共價鍵;若該原子為Na、K等,與滷素原子結合時形成離子鍵。

4.下列表示電子式的形成過程的式子正確的是()

          

【答案】 D


【解析】 A中形成共價鍵,所以不能用陰、陽離子表示;B中形成的是離子鍵,所以不能用共價鍵的形式來表示;C中Br-應該寫在Ca2+的兩邊,不能合併來寫。B、C還都犯有一個共同的錯誤:沒有用「彎箭頭」表示電子轉移。

5.關於NaCl和HCl,說法正確的是()

A.NaCl和HCl分子中都含有Cl-

B.NaCl是離子化合物,HCl是共價化合物

C.兩種化合物不同元素原子間都存在共用電子對

D.兩種化合物類型不同,所以不能相互轉化

【答案】 B

【解析】 NaCl是離子化合物,不能稱為「分子」,NaCl晶體中含有Na+、Cl-,兩種離子間的作用為離子鍵,不存在共用電子對;HCl是共價化合物,分子中不存在Cl-;NaCl和HCl可以相互轉化,NaCl與濃硫酸共熱可生成HCl,HCl與NaOH中和可生成NaCl。

【歸納梳理】離子鍵與共價鍵的比較:

鍵型

離子鍵

共價鍵

概念

使陰、陽離子結合成化合物的__靜電__作用叫做離子鍵

原子之間通過共用___電子對___所形成的相互作用叫做共價鍵

成鍵方式

通過__得失__電子達到穩定結構

通過形成共用_電子對_達到穩定結構

成鍵粒子

陰、陽離子

原子

成鍵元素

活潑 金屬__元素與活潑_非金屬__元素之間(特殊:NH4Cl、NH4NO3等銨鹽只由非金屬元素組成,但含有離子鍵)

__非金屬__元素之間(特殊:AlCl3等由金屬和非金屬組成,但含有共價鍵)

提高訓練


1.下列敘述不正確的是()

A.離子化合物可能含共價鍵      B.共價化合物不可能含離子鍵


C.離子化合物中只含離子鍵     D.共價化合物中只含共價鍵


【答案】 C

【解析】 離子鍵只存在於離子化合物中,但離子化合物中除含離子鍵外還可以含有共價鍵,如NaOH,其中O—H之間為極性共價鍵,而Na2O2中O—O之間為非極性共價鍵。

2.下列性質中,可以證明某化合物內一定存在離子鍵的是()

A.可溶於水     B.具有較高的熔點

C.水溶液能導電  D.熔化狀態下能導電

【答案】 D

【解析】 本題考查離子化合物和共價化合物的判斷方法。解題的關鍵是明確離子鍵和共價鍵的本質。只有離子化合物在熔化狀態下存在可自由移動的陰、陽離子,所以能導電。故選D。

3.下列電子式書寫正確的是()

 

【答案】 C

【解析】 A項中Cl原子漏寫了未參與成鍵的最外層電子;B項中Na2O2為離子化合物;D項中共用電子對應由C、O原子雙方提供,而不應由C原子單方提供,且C原子未達到8電子穩定結構,正確的書寫為

4.下列化合物分子內只有共價鍵的是()

A.BaCl2                B.NaOH        C.(NH4)2SO4            D.H2SO4


【答案】 D

【解析】 Ba是活潑金屬,與活潑非金屬反應生成的BaCl2是離子化合物,鋇、氯間的化學鍵是離子鍵。NaOH中,Na+與OH-間以離子鍵結合,OH-中O原子與H原子以共價鍵結合。(NH4)2SO4中,NH4+與SO42-間以離子鍵結合,NH4+中N與H,SO42-中S與O以共價鍵結合。H2SO4中,H和O之間與S和O之間都以共價鍵結合。

5.下列分子中所有原子都滿足最外層為8電子結構的是()

A.BF3  B.H2O  C.SiCl4  D.PCl5

【答案】 C

【解析】 首先應清楚是8電子結構而不是穩定結構,這樣可排除B項,因為氫原子穩定結構中最外層應有2個電子;A項中硼原子最外層有3個電子,與3個氟原子形成三個共價鍵,最外層為6個電子;而D項中P最外層有5個電子,與5個氯原子形成化合物時,P不會是8電子結構。

6.氫化銨(NH4H)與氯化銨結構相似,又已知NH4H與水反應有氫氣產生,下列敘述中

不正確的是()

A.NH4H的電子式為

B.NH4H固體投入少量水中,有兩種氣體產生

C.NH4H中的H-半徑比鋰離子半徑大

D.NH4H溶於水後,形成的溶液顯酸性

【答案】 D

【解析】 NH4H中H-具有He的電子層結構,與水反應生成NH3和H2,反應後溶液呈鹼性,所以D錯誤。

7.下列說法中正確的是()

A.書寫共價化合物的電子式只需把結構式中的一個單鍵改成一對電子即可

B.已知,可見,成鍵的一方不提供電子也可能形成化學鍵

C.將某種化合物溶於水,若能導電說明這種化合物是離子化合物

D.只要是離子化合物其熔點就比共價化合物的熔點高

【答案】 B

【解析】 Cl2的結構式是Cl—Cl,Cl2的電子式是,只把結構式中的一個單鍵改成一對電子則得Cl:Cl,並不是Cl2的電子式,此例可證明A錯。B中H+沒有電子,成鍵電子完全由水分子提供,B正確。某些共價化合物如HCl,溶於水也能導電,C錯。共價化合物中有一部分熔點比離子化合物要高,如二氧化矽的熔點比氯化鈉高。

8.已知五種元素的原子序數的大小順序為C>A>B>D>E,A、C同周期,B、C同主族。A與B形成的離子化合物A2B中所有離子的電子數相同,其電子總數為30;D和E可形成4核10個電子的分子。試回答下列問題:


(1)寫出五種元素的元素符號:A:________、B:__________、

C:________、D:________、E:________。

(2)用電子式表示離子化合物A2B的形成過程:

 

________________________________________________________________________。

(3)寫出下列物質的電子式:

①D元素形成的單質:____________________________________________。

②E與B形成的化合物:__________________________________________。

③A、B、E形成的化合物:________________________________________。

④D與E形成的化合物:___________________________________________。

⑤C、D、E形成的離子化合物:____________________________________。

【答案】(1)NaOSNH

(2)

 

【解析】 因為A、B離子的電子數相同,在電子總數為30的A2B離子化合物中,每個離子的電子數為10個,故可推知A是Na、B是O;因為4原子核、10個電子形成的分子中,每個原子平均不到3個電子,可知其中一定含有氫原子,分子中有4個原子核共10個電子,一定是NH3。因原子序數D>E,故D為N、E為H;C與A(Na)同周期,與B(O)同主族,所以C為S。

一個有鈹氣的公眾號    

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