化学38化学键电子式.docx
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化学38化学键电子式
第38讲化学键电子键
一、学习目标
1.掌握离子键的相关知识
2.掌握电子式的书写和认读
3.掌握共价键和共价键化合物的特点
4.掌握氢键的成因和特性
2、知识梳理
1.离子键
a.氯化钠的形成
b.离子键
(1)定义:
使阴、阳离子结合成化合物的静电作用
(2)成键微粒:
阴阳离子
(3)相互作用:
静电作用(静电引力和静电排斥力)
c.离子化合物
由离子键形成的化合物叫做离子化合物。
含有离子键的化合物一定是离子化合物。
d.能形成离子键的物质
(1)从元素间的相互化合分析:
①活泼的金属元素和活泼的非金属元素之间形成的化合物
②活泼的金属元素和酸根离子、氢氧根离子形成的化合物
③铵根离子和酸根离子(或活泼非金属元素)形成的盐
(2)从物质的类别分析:
①强碱:
活泼金属对应的碱,如:
NaOH、KOH、Ba(OH)2等。
②大部分盐:
除AlCl3、(CH3COO)2Pb等
③部分金属氧化物、过氧化物:
活泼金属的氧化物、过氧化物,如:
Na2O、CaO、MgO、Al2O3、Na2O2等。
2.电子式:
在元素符周围用小黑点“ ·”(或“×”)来表示原子的最外层电子
a.阳离子的电子式:
不要求画出离子最外层电子数,只要在元素、符右上角标出电荷字样H+、Na+、Mg2+
b.阴离子的电子式:
不但要画出最外层电子数,而且还应用中括括起来,并在右上角标出电荷字样
c.离子化合物的电子式:
由阴、阳离子的电子式组成,但相同离子不能合并
d.用电子式表示离子化合物的形成过程
3.共价键
a.氯化氢的形成
b.共价键
(1)定义:
原子之间通过共用电子对的相互作用所形成的化学键
(2)成键微粒:
原子
(3)微粒间的作用:
一般是非金属元素原子间通过共用电子对相互作用
(4)成键范围:
同种或不同种非金属元素,某些不活泼的金属和非金属元素之间
(5)成键原因:
微粒由不稳定结构通过共用电子对相互作用后变成稳定结构
c.共价化合物:
只含有共价键的化合物(酸、非金属氧化物、有机物)
d.共价分子的电子式
e.用电子式表示下列共价分子的形成过程
f.键的极性特点
(1)非极性键:
电子对不偏向任何原子,成键两原子不显电性
(2)极性键:
电子对偏向得电子能力强的原子,使成键的两原子电荷分布不均匀,一个带部分正电荷,另一个带部分负电荷
注意 :
①离子化合物含有离子键,也可能同时含共价键。
②共价化合物只含有共价键。
③酸类物质均属于共价化合物,强碱均属于离子化合物,大多数盐类物质属于离子化合物(AlCl3除外)。
④只由非金属也能形成离子化合物。
(铵盐)
⑤离子化合物一定是强电解质,共价化合物有强、弱、非电解质。
4.化学键:
离子相结合或原子相结合的作用力称为化学键。
5.分子间作用力和氢键
a.分子间作用力
(1)定义:
把分子聚集在一起的作用力,又称范德华力。
(2)特点:
①比化学键弱得多,主要影响物质的熔沸点、溶解性等物理性质
②分子间作用力只存在于共价化合物分子和非金属单质分子之间,及稀有气体分子之间
③变化规律:
对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高
b.氢键:
NH3、H2O、HF等分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用,这种相互作用叫氢键
3、例题解析
1.化学用语是表示物质组成、结构和变化规律的一种具有国际性、科学性和规范性的书面语言.化学用语具有简便、确切地表达化学知识和化学思维的特点.下列化学用语中,书写正确的是( )
A.过氧化钠的电子式
B.CO2的电子式:
C.12753I和12953I2互为同位素
D.硫离子的结构示意图:
2.下列化学用语不正确的是( )
A.N2的结构式:
N≡N
B.CO2的电子式:
C.NH3的形成过程:
D.CaF2的电子式:
3.下列用电子式表示物质形成过程正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4.下列说法正确的是( )
A.Mg3N2晶体中的化学键是共价键
B.某物质含有离子键,则该物质在任何条件下均能导电
C.干冰是分子晶体,其气化过程中只需克服分子间作用力
D.常温常压下,气态单质分子中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
5.下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的一组是( )
A.CH4和Br2
B.NH3和H2O
C.H2S和CCl4
D.CO2和HCl
6.以下关于分子间作用力的叙述不正确的是( )
A.是一种较弱的化学键
B.分子间作用力较弱,破坏它所需能量较少
C.分子间作用力对物质的熔、沸点有影响
D.稀有气体原子间存在分子间作用力
7.下列事实不能用分子间作用力解释的是( )
A.HF、H2O的沸点比HCl、H2S的沸点高很多
B.正戊烷的沸点比新戊烷的沸点高
C.邻羟基苯甲酸的沸点比对羟基苯甲酸的低
D.Na2O的熔点比MgO的熔点低
8.关于氢键,下列说法正确的是( )
A.每一个水分子内含有两个氢键
B.冰、水和水蒸气中都存在氢键
C.分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高
D.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致
4、课后习题
1.如表所示的五种元素中,W、X、Y、Z为短周期元素,这四种元素的原子最外层电子数之和为22。
下列说法正确的是( )
A.X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高
B.由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键
C.物质WY2、W3X4、WZ4均有熔点高、硬度大的特性
D.T元素的单质具有半导体的特性,T与Z元素可形成化合物TZ4
2.A、B、D、E、F为短周期元素,非金属元素A最外层电子数与其周期数相同,B的最外层电子数是其所在周期数的2倍。
B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2。
E+与D2-具有相同的电子数。
A在F中燃烧,产物溶于水得到一种强酸。
回答下列问题:
(1)A在周期表中的位置是 ,写出一种工业制备单质F的离子方程式 。
(2)B、D、E组成的一种盐中,E的质量分数为43%,其俗名为 ,其水溶液与F单质反应的化学方程式为 ;在产物中加入少量KI,反应后加入CCl4并振荡,有机层显 色。
(3)由这些元素组成的物质,其组成和结构信息如下表:
物质
组成和结构信息
a
含有A的二元离子化合物
b
含有非极性共价键的二元离子化合物,且原子数之比为1∶1
c
化学组成为BDF2
a的化学式为 ;b的化学式为 ;
c的电子式为 ;d的晶体类型是 。
(4)由A和B、D元素组成的两种二元化合物形成一类新能源物质。
一种化合物分子通过 键构成具有空腔的固体;另一种化合物(沼气的主要成分)分子进入该空腔,其分子的空间结构为 。
3.五种短周期元素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)。
(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 。
(5)单质D在充足的单质E中燃烧,反应的化学方程式为 ;
D在不充足的E中燃烧,生成的主要产物的化学式为 。
(6)单质E与水反应的离子方程式为 。
课后习题答案
1.答案 D 分析题表可知,X、Y位于第二周期,W、Z位于第三周期,T位于第四周期。
若设X最外层电子数为a,则Y、W、Z最外层电子数分别为a+1、a-1、a+2,由W、X、Y、Z原子最外层电子数之和为22,可推出a=5,即X为N,Y为O,W为Si,Z为Cl,T为Ge。
A项,X、Y、Z对应的最低价氢化物中,H2O、NH3因分子间有氢键,沸点比HCl高,错误;B项,X、Y和氢可形成NH4NO3,NH4NO3中既有离子键又有共价键,错误;C项,SiO2、Si3N4均为原子晶体,熔点高,硬度大,SiCl4为分子晶体,熔点低,错误;D项,Ge元素的单质性质与Si类似,D项正确。
评析 本题综合考查了元素周期表、元素周期律的知识,难度中等。
学生易忽略水分子间有氢键、SiCl4为分子晶体而误选A、C。
2.答案
(1)第一周期ⅠA族 2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑[或2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑]
(2)纯碱(或苏打) 2Na2CO3+Cl2+H2O
NaClO+NaCl+2NaHCO3 紫
(3)NaH Na2O2和Na2C2 金属晶体
(4)氢 正四面体
解析 根据题干信息可以推出A、B、D、E、F分别为H、C、O、Na、Cl。
(1)工业上制备Cl2用电解饱和食盐水或电解熔融NaCl的方法。
(2)C、O、Na可以组成化合物Na2CO3、Na2C2O4等,其中Na元素的质量分数为43%的是Na2CO3,俗名为纯碱(或苏打);Na2CO3的水溶液可与Cl2反应生成NaClO、NaCl和NaHCO3,其中NaClO有强氧化性,可将I-氧化为I2,加入CCl4萃取后有机层呈紫色。
(3)根据表中的信息可以得出a、b、c、d分别为NaH、Na2O2(Na2C2)、COCl2、Na。
(4)在“可燃冰”结构中,水分子通过氢键构成具有空腔的固体,甲烷分子的空间结构为正四面体。
3.答案
(1)Na Cl
(2)PH3
(3)NH4Cl 离子键和共价键
(4)H3PO4
(5)2P+5Cl2
2PCl5 PCl3
(6)Cl2+H2O
H++Cl-+HClO
解析 由A和B形成的化合物在水中呈碱性可知该化合物为NH3,结合题目中的信息可推出A为H,B为N,C为Na,D为P;由C和E形成的化合物在水中呈中性可知该化合物为NaCl,则E为Cl。
根据同主族元素原子电子层数越多原子半径越大,在电子层数相同的情况下核电荷数越大原子半径越小(稀有气体元素除外)的规律,可推出原子半径最大的是Na。
根据元素周期律,同一周期(稀有气体元素除外)从左到右元素非金属性逐渐增强,对应氢化物的稳定性逐渐增强,可知非金属性最强的是Cl,热稳定性最差的是PH3。
HCl+NH3
NH4Cl,NH4Cl的电子式为[H····H]+[····]-,其中存在的化学键类型为离子键和共价键。
P在充足的Cl2中燃烧的产物为PCl5,在不充足的Cl2中燃烧产物为PCl3。
Cl2与H2O反应生成的HClO为弱酸,HClO不能拆开写。
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- 化学 38 化学键 电子