1、学年高中化学 第2章 化学键化学反应与能量 第1节 化学键与化学反应 第1课时 化第1课时化学键与化学反应中的物质变化目标导航1.了解化学键的定义。2.了解共价键和离子键的定义及形成过程。3.了解化学反应变化的实质，学会从微观角度认识化学反应。一、化学键化学键与物质变化(1)化学键的概念：相邻原子间的强相互作用称为化学键。(2)化学键的分类：化学键包括共价键、离子键等。(3)化学反应中物质变化的实质：旧化学键断裂和新化学键形成。【议一议】1任何物质内部都存在化学键吗？答案不一定，如稀有气体元素的原子都具有稳定的电子层结构，所以稀有气体元素的原子间不存在化学键。2存在化学键的物质一定是化合物吗？
2、答案不一定。存在化学键的物质可能是单质，也可能是化合物。3有化学键的断裂或形成就一定是化学反应吗？举例说明。答案不一定，化学反应物质变化的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。只有化学键的断裂，没有化学键的形成不是化学变化；只有化学键的形成，没有化学键的断裂也不是化学变化。如NaCl溶于水发生电离：NaCl=NaCl，NaCl中的离子键发生断裂，但没有新化学键的形成，因此不属于化学变化。二、化学键的类型1共价键(1)形成过程如HCl分子的形成过程如图：H原子需获得1个电子达到稳定结构，Cl原子需获得1个电子达到稳定结构。H原子和Cl原子各提供1个电子组成1对共用电子，使两原子最外电子层都达到稳
3、定结构并产生强烈的相互作用，从而形成了HCl分子。(2)概念：原子间通过共用电子形成的化学键。(3)构成微粒：原子。(4)成键元素：一般情况下，非金属元素原子间形成共价键。(5)共价键的存在除稀有气体外的分子内存在共价键；有些由原子构成的物质，如碳原子通过共价键直接形成金刚石。2离子键(1)形成过程如NaCl的形成过程如图：Cl原子获得1个电子达到8电子稳定结构而形成Cl，Na原子失去1个电子达到8电子稳定结构而形成Na。Na原子最外层的一个电子转移到Cl原子最外层上，形成带正电荷的Na和带负电荷的Cl，带相反电荷的两种离子通过静电作用形成稳定的化合物。(2)概念：阴、阳离子之间通过静电作用形
4、成的化学键。(3)构成微粒：阴离子和阳离子。(4)成键元素：一般情况下，活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子间易形成离子键。【议一议】1离子键的实质是静电作用，形成离子键的静电作用指的只是阴、阳离子间的静电吸引吗？答案形成离子键的静电作用包括阴、阳离子之间的静电吸引，也包括电子和电子、原子核和原子核之间存在的静电排斥作用，当静电吸引与静电排斥作用达到平衡时，便形成离子键。2哪些元素的原子间一般形成共价键？哪些元素的原子间一般形成离子键？答案一般情况下，活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子间易形成离子键，如第A族、第A族中的金属元素与第A族、第A族中的非金属元素化合时易形成离子键。非金属元素原子
5、间形成共价键。3由金属元素和非金属元素形成的化学键一定是离子键吗？答案不一定，活泼金属与活泼非金属能形成离子键，如NaF、NaCl、KI等；有些金属元素与非金属元素形成的化合物内却是共价键，如AlCl3中存在的是共价键，而不是离子键。4仅由非金属元素组成的化合物中一定不含离子键吗？答案不一定，如NH4NO3等铵盐中NH与NO之间以离子键结合。三、化学键与化合物类型及物质性质的关系1离子化合物与共价化合物化合物类型离子化合物共价化合物概念含有离子键的化合物只含共价键的化合物化学键类型一定存在离子键，可能存在共价键只有共价键，没有离子键构成粒子阴、阳离子原子粒子间的作用离子键共价键存在物质 强碱、
6、绝大多数盐、活泼金属氧化物、其他类物质如Na2O2、NaH等酸、弱碱、非金属氢化物、非金属化合物、极少数盐等导电性固态不导电，熔融或溶于水后导电熔融态不导电，部分溶于水导电熔、沸点较高，通常为固态差异较大(部分很高、多数较低)2.化学键与物质性质的关系(1)对物质物理性质的影响金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高，是因为破坏其中的共价键时需消耗很多的能量。NaCl等部分离子化合物熔化时破坏其中的离子键，需要消耗较多的能量，所以NaCl熔点较高。(2)对化学性质的影响N2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2很稳定；H2S、HI等分子中的共价键较弱，故它们受热时易分解。【议一议】
7、1离子化合物中只含有离子键吗？共价化合物中只含有共价键吗？答案离子化合物中可能只含有离子键，也可能既含有离子键，又含有共价键。共价化合物中只含有共价键，不可能含有离子键。2含有共价键的化合物一定是共价化合物吗？答案不一定。只含共价键的化合物一定是共价化合物，含有共价键的化合物也可能是离子化合物，如NaOH是既含有离子键，又含有共价键的离子化合物。3仅由非金属元素构成的化合物一定是共价化合物吗？金属元素与非金属元素化合一定形成离子化合物吗？答案不一定，如NH4NO3等铵盐中NH与NO之间以离子键结合，所以铵盐属于离子化合物。不一定，如AlCl3等少数由金属元素与非金属元素形成的化合物是共价化合物
8、。一、化学键及其类型1化学键的含义化学键概念中的关键字：“相邻”“原子间”“强相互作用” 少任何一个都不完整、不严密。(1)化学键是“原子”间的相互作用。这里所说的原子是广义上的原子，既包括中性原子，也包括带电原子或原子团(即离子)。(2)化学键是“相邻”原子间的相互作用。化学键不是“任何”原子间的相互作用，如水分子中的化学键只是指水分子内氢原子与氧原子之间的相互作用(相互作用强)，而不是水分子内两个氢原子之间的相互作用(相互作用弱)。(3)化学键是相邻原子间的“强”相互作用。物质内不相邻的原子间的相互作用一般不强烈，这种相互作用不是化学键。分子之间的相互作用较弱，不属于化学键。稀有气体原子均
9、已达到稳定结构，其原子间的相互作用微弱，也不能形成化学键。(4)“相互作用”不能只理解为“相互吸引”。相互作用既包括相互吸引，也包括相互排斥，是二者的平衡。2离子键与共价键比较化学键类型共价键离子键概念原子间通过共用电子形成的化学键阴、阳离子间通过静电作用形成的化学键成键微粒原子阴离子、阳离子相互作用(成键实质)共用电子对与两原子核间的相互作用阴、阳离子间的静电作用(引力和斥力)成键方式原子通过形成共用电子达到稳定结构原子通过得失电子达到稳定结构成键元素(成键条件)一般是非金属元素原子之间；某些金属元素与非金属元素(不活泼金属与不活泼非金属)原子之间活泼金属元素与活泼非金属元素易形成离子键。如
10、第A族、第A族的金属元素与第A族、第A族的非金属元素之间形成物质非金属单质(稀有气体除外)；共价化合物及复杂的离子化合物离子化合物：大部分盐、强碱、活泼金属氧化物、其他类物质如Na2O2、NaH等实例O2、CO2、金刚石、H2O2、H2SO4、NaOH、Na2CO3、Na2O2等NaCl、Na2CO3、NaOH等【例1】下列说法不正确的是()A阴、阳离子结合成化合物的静电作用，属于离子键B原子之间通过共用电子对所形成的化学键，叫做共价键C化学键指的是相邻原子间的强烈的相互作用D只有活泼金属与活泼非金属原子间才能形成离子键解析本题考查了化学键、离子键、共价键的概念。化学键的概念中有两点必须注意：
11、一个是“相邻原子间”，一个是“强相互作用”。当阴、阳离子间形成离子键时，不但有这两种离子的静电吸引作用，而且也存在两种离子的核外电子之间、两种离子的原子核之间的排斥作用，形成了吸引与排斥的平衡。D选项非金属元素的原子间也能形成离子键，如铵盐。答案D【易错提醒】(1)形成离子键的阴、阳离子之间不仅存在静电引力，还存在静电斥力。(2)不是所有的物质中都存在化学键，稀有气体中不含有化学键。(3)由金属元素和非金属元素形成的化合物不一定含有离子键(或不一定是离子化合物)。如BeCl2、AlCl3等含有共价键，是共价化合物。(4)只由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物(可能含有离子键)，如NH4H
12、、NH4NO3中含有离子键，属于离子化合物。(5)由阳离子和阴离子结合生成的化合物不一定是离子化合物，如HOH=H2O、HCH3COO=CH3COOH等，反应产物均是共价化合物。(6)由两种共价化合物结合生成的化合物不一定是共价化合物。如NH3HCl=NH4Cl，NH4Cl为离子化合物。(7)同族能形成离子键的元素是H与Li、Na、K等碱金属，LiH、NaH和KH中均存在离子键。变式训练1下列各组物质中，化学键类型相同的是()ANH4Cl和HNO3 BNa2O和Na2O2CCaF2和Na2S DNaOH和HCl答案C解析NH4Cl、NaOH、Na2O2中含离子键和共价键，HNO3、HCl中只含
13、共价键，Na2O、 CaF2、Na2S只含离子键，C项化合物中均只含离子键。【方法规律】判断化学键的类型的方法(1)从物质的组成元素判断：活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子一般形成离子键，少数金属元素原子与非金属元素原子化合形成共价键，如AlCl3、BeCl2等化合物中含有共价键；非金属元素原子间以共价键结合。(2)从物质的类型判断：化学键类别物质类别实例无化学键稀有气体He、Ne、Ar、Kr、Xe只含有共价键非金属单质Si、C60、O2、金刚石等共价化合物非金属氢化物如H2S、非金属氧化物如CO2、含氧酸如HNO3、多数有机物如CH3OH、极少数盐(两种元素)如AlCl3、BeCl2等、其
14、他非金属化合物如CS2等只含有离子键离子化合物多数金属卤化物、活泼金属硫化物或氢化物，如MgCl2、Na2S 、NaH等；活泼金属氧化物，如CaO等含有离子键和共价键离子化合物强碱：NaOH、Ba(OH)2等；活泼金属过氧化物： CaO2 、Na2O2等；铵盐：NH4Cl等；多数含氧酸盐：KNO3等(3)记住一些特殊物质的化学键类型：如AlCl3、BeCl2等含有共价键，铵盐、NH4H、Na2O2、CaO2、Na2S2等既有离子键，又有共价键。二、离子化合物与共价化合物的判断1判断离子化合物和共价化合物常见方法 (1)由化学键类型判断只含有共价键的化合物是共价化合物，只含离子键或既含离子键又含
15、共价键的化合物是离子化合物。(2)由化合物类型判断活泼金属的氧化物(或过氧化物和氢化物)、强碱和大多数盐(少数盐如AlCl3、BeCl2等除外)属于离子化合物；非金属氧化物、非金属氢化物、含氧酸、多数有机物、少数盐(如AlCl3、BeCl2等)属于共价化合物。(3)由化合物性质判断熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物，熔融状态下不能导电的化合物一定是共价化合物；只根据化合物溶于水时能导电，不能确定化合物是离子化合物，还是共价化合物。(4)由组成元素判断一般含金属元素或NH的化合物是离子化合物(AlCl3、BeCl2等少数除外)，如NH4H、NH4HCO3、Ca(OH)2、KClO3等；只由
16、非金属元素原子构成的化合物(铵盐等除外) 属于共价化合物。2化学键和化合物关系的“一定”和“不一定”(1)“一定”离子化合物中一定含有离子键；含有离子键的化合物一定是离子化合物(一定不是共价化合物)；共价化合物中一定不含离子键(一定含有共价键)；只含有共价键的化合物一定是共价化合物(一定不是离子化合物)。(2)“不一定”离子化合物中不一定含有共价键；金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3是共价化合物；含有共价键的化合物不一定是共价化合物；只含非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如铵盐是离子化合物。【例2】下列物质中属于含共价键的离子化合物的是()AH2S BNH4N
17、O3CK2S DMgCl2解析H2S分中含有两个HS共价键；NH4NO3中NH与NO之间以离子键结合，其中NH中N原子与H原子之间及NO中N原子与O原子之间都是以共价键结合；K2S中两个K分别与S2间以离子键结合； MgCl2中Mg2与两个Cl之间分别以离子键结合。H2S是共价化合物，NH4NO3、K2S、 MgCl2是离子化合物。答案B【知识归纳】化学键与物质类别的关系物质【易错警示】(1)共价键一般在非金属元素之间形成，但有些金属元素与非金属元素间也可以形成共价键，如AlCl3中存在共价键，而不存在离子键。(2)非金属元素原子间也可能形成离子键，如铵盐中存在离子键，但两个非金属元素的原子间
18、一定形成共价键。变式训练2下列有关化学键的叙述正确的是()A离子化合物中一定有离子键 B含有共价键的化合物一定是共价化合物C非金属元素组成的化合物中只含共价键D单质分子中都存在化学键答案A解析A正确，离子化合物的定义就是含有离子键的化合物；B不正确，只含有共价键的化合物，才是共价化合物；C不正确，非金属元素组成的化合物中也可能既含共价键，又含离子键，如NH4Cl中NH与Cl之间以离子键结合，N与H之间以共价键结合；D不正确，稀有气体单质中不含有共价键。三、化学键与物质的性质及其变化1化学反应过程中一定有旧化学键的断裂和新化学键的形成。2离子化合物溶于水或熔化时发生电离，离子键被破坏。如NaHS
19、O4熔化时电离出Na、HSO，只破坏离子键；NaHSO4溶于水时电离出Na、H、SO，破坏离子键和一部分共价键。3属于电解质的共价化合物溶于水后发生电离，破坏共价键，熔化至液态时不破坏共价键(若不分解)，如HCl、HNO3等；属于非电解质的共价化合物溶于水后(若不与水反应)不破坏共价键，熔化至液态时不破坏共价键(若不分解)，如酒精等。4物质熔化时是否有化学键的破坏，关键看构成物质的微粒。由分子构成的物质不破坏共价键；由原子直接构成的单质或化合物(如金刚石、二氧化硅)熔化过程中破坏共价键。【例3】下列物质的变化过程中，有共价键明显被破坏的是()AI2升华 BNaCl颗粒被粉碎C冰融化 DHCl溶
20、于水得到盐酸解析HCl分子中存在HCl共价键，溶于水后得到盐酸，HCl分子变成了H和Cl，溶液中不再存在HCl分子。答案D【方法总结】先判断物质中所含化学键的类型，再根据物质的变化来判断。变式训练3下列变化不属于化学变化的是()ANH4Cl受热分解B石墨在高温下转化为金刚石CNaCl熔化D五氧化二磷吸水答案C解析NH4Cl受热分解破坏离子键及NH中的一个NH共价键，形成HCl中的ClH键，属于化学变化；石墨和金刚石中碳原子之间存在共价键，二者转化必需破坏石墨中的碳碳键，形成金刚石中的碳碳键，属于化学变化；NaCl熔化只破坏离子键而无新化学键形成，不属于化学变化；五氧化二磷吸水与水发生反应，生成
21、磷酸，破坏旧共价键，形成新共价键，属于化学变化。【解题感悟】只有旧化学键的断裂，而没有新化学键的形成的变化不属于化学变化，离子化合物溶于水或熔化条件下的电离不是化学变化。1下列关于共价键的说法正确的是()A金属原子在化学反应中只能失去电子，因而不能形成共价键B由共价键形成的分子不一定是化合物分子C离子化合物中不可能含有共价键，共价化合物中不可能含有离子键D共价键只能在不同种原子之间形成答案B解析某些金属原子可以与非金属原子形成共价键，如AlCl3，A不正确；由共价键形成的分子也可能是单质分子，如N2，B正确；在共价化合物中，各原子均靠共用电子相结合，不存在离子键，但离子化合物中可以只含离子键，
22、也可以既含离子键，又含共价键，如NH4Cl, C不正确；共价键也可以在同种原子之间，如金刚石，D不正确。2下列关于化学键的叙述正确的是()A阴、阳离子通过静电吸引形成的强烈相互作用B仅由非金属元素组成的物质中一定不含离子键C金属元素和非金属元素化合时，不一定形成离子键D只有活泼金属与活泼非金属之间才能形成离子键答案C3请根据下面信息，判断下列叙述中正确的是()H2OA1 mol H2O分解为H2与O2需吸收930 kJ热量BH2与O2反应生成1 mol H2O放出930 kJ热量C2 mol H的能量小于1 mol H2的能量D2 mol H结合成1 mol H2放出436 kJ的热量答案D解
23、析由反应方程式H2(g)1/2O2(g)=H2OH436 kJmol1249 kJmol1930 kJmol1245 kJmol可知，分解1 mol水需要吸收245 kJ的能量，生成1 mol水时放热245 kJ，A、B错误；1 mol H2生成2 mol H吸放436 kJ能量，反之2 mol H结合生成1 mol H2放出436 kJ能量，C错误；D正确。4下列原子序数所表示的两种元素，能形成AB2型离子化合物的是()A6和8 B11和13C11和16 D12和17答案D解析6和8号元素分别为C和O，C和O元素不能形成离子键；11和13号元素分别为Na和Al元素，两种金属元素不可能形成离子
24、键；16号元素为S元素，S和Na能形成离子化合物Na2S，Na2S不为AB2型离子化合物；12号和17号元素分别为Mg和Cl元素，它们能形成MgCl2，MgCl2为AB2型离子化合物。5现有如下说法：在水中氢、氧原子间均以化学键相结合；金属和非金属化合一定形成离子键；离子键是阳离子、阴离子的相互吸引；根据电离方程式HCl=HCl可判断HCl分子里存在离子键；H2分子和Cl2分子的反应过程是H2、Cl2分子里共价键发生断裂生成H、Cl原子，而后H、Cl原子形成离子键的过程。上述说法正确的是()A正确 B都不正确C正确，其他不正确 D仅不正确答案B解析水中存在分子内的H、O原子之间的相互作用，但也
25、存在分子间的H、O原子间的相互作用，而化学键只指分子内相邻原子间强烈的相互作用，不正确；只有活泼金属和活泼非金属化合时，才可形成离子键，不正确；在离子化合物中，阴、阳离子间通过静电作用形成离子键，静电作用不单指相互吸引，还有相互排斥，不正确；HCl属于共价化合物，分子中不存在离子，分子中没有离子键，不正确；化学反应的本质是旧键断裂、新键形成的过程，但HCl中存在的是共价键而非离子键，不正确。6下列物质中：O2、金刚石、NaBr、H2SO4、Na2CO3、NH4Cl、NaHSO4、Ar、Na2O2、NaOH、CaCl2。(1)只含有共价键的是_(填序号，下同)；只含有离子键的是_；既含有离子键又
26、含有共价键的是_；不存在化学键的是_。(2)属于共价化合物的是_；属于离子化合物的是_。(3)Na2O2中阴、阳离子个数比是_。(4)将NaHSO4溶于水，破坏了_(填化学键类型，下同)，将NaHSO4熔化破坏了_，写出NaHSO4溶于水的电离方程式_。(5)下列变化中：I2升华，NaOH熔化，H2SO4溶于水，NaCl溶于水，冰融化，加热NH4Cl。未发生化学键破坏的是_；仅发生离子键破坏的是_；仅发生共价键破坏的是_。答案(1)(2)(3)12(4)离子键、共价键离子键NaHSO4=NaH SO(5)解析(1)和(2)，O2、金刚石中只含有共价键，是单质；H2SO4中只含有共价键，是共价化
27、合物；NaBr、CaCl2中只含有离子键，是离子化合物；Na2CO3、NH4Cl、NaHSO4、Na2O2、NaOH中既含有离子键，又含有共价键，是离子化合物；稀有气体Ar原子最外层达到了稳定结构，Ar气体中不能形成化学键。(3)Na2O2中的阳离子为Na，阴离子为O，阴、阳离子个数比是12。(4)NaHSO4溶于水，Na与HSO之间的离子键被破坏，HSO中“H”与“SO4”之间的共价键也受到破坏。(5)I2升华、冰融化是发生物理变化，I2、H2O分子仍然存在，没有破坏共价键；NaOH熔化、H2SO4溶于水、NaCl溶于水均发生化学键的破坏，但NaOH熔化时OH共价键未被破坏；NH4Cl受热分
28、解既破坏了离子键，又破坏了部分共价键。分层训练基础过关题组1离子键和共价键及其判断1下列叙述正确的是()ANaHCO3、CH3COONa均含有离子键和共价键BCa(OH)2、CaCl2固体中均存在两类不同的化学键C液氯和氯气中存在不同类型的化学键D氧气和金刚石中存在不同类型的化学键答案A解析NaHCO3中Na与HCO之间、CH3COONa中Na与CH3COO之间都以离子键结合，HCO和CH3COO离子内含有共价键，A正确；Ca(OH)2中Ca2与OH之间存在离子键，O与H之间存在共价键，CaCl2中两个Cl与Ca2以离子键结合，B不正确；液氯和氯气的构成微粒都是Cl2，Cl2中存在共价键，C不
29、正确；O2中两个O原子之间以共价键结合，金刚石中碳原子间以共价键结合，D不正确。2下列叙述不正确的是()A活泼金属与活泼非金属化合时，能形成离子键B阴、阳离子通过静电引力所形成的化学键叫做离子键C离子所带电荷的符号和数目与原子成键时得失电子有关D阳离子半径比相应的原子半径小，而阴离子半径比相应的原子半径大答案B解析活泼金属元素与活泼非金属元素之间一般形成离子键，故A项正确；人们把带相反电荷的离子之间的相互作用称为离子键，B项错；由离子的形成过程易知C项正确；失去电子形成阳离子半径减小，得到电子形成阴离子半径增大，故D项正确。3下列各组元素既能形成离子键，又能形成共价键的是()C、H、OK、Mg、ClN、Cl、HH、Na、SA BC D答案C解析一般金属元素原子与非金属元素原子之间形成离子键，非金属元素原子之间形成共价键，但非金属元素原子也可以形成离子键。组只能形成共价键；组为A族、A族的金属元素和氯元素，只能形成离子键；组中既可形成共价键，如HCl、NH3等，又可形成离子键，如NH4Cl；组中既可形成共价键，如H2S，又
