2019届一轮复习人教版第16讲化学键分子间作用力学案

2019届一轮复习人教版第16讲化学键分子间作用力学案

第16讲　化学键　分子间作用力 考纲要求 学法点拨 ‎1.了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。‎ ‎2．掌握原子结构示意图、电子式、分子式、结构式和结构简式等表示方法。‎ ‎3．了解分子间作用力和氢键。‎ ‎　　本讲内容在高考的考查中，主要表现在以下几个方面：一是化学键类型的判断与化合物类型的判断；二是电子式的书写，结合其他化学用语一起考查，如结构简式、结构式等；三是8e－结构判断及稳定结构的判断及应用，命题方式主要以选择题、填空题形式出现，难度不是太大。‎ 考点一　离子键和共价键 Z ‎ ‎1．化学键 ‎(1)化学键的定义及分类。‎ ‎(2)化学反应的本质：反应物的旧化学键__断裂__与生成物的新化学键__形成__。‎ ‎2．离子键 ‎(1)定义：带__相反电荷离子之间__的相互作用。‎ ‎(2)成键微粒：__阴阳离子__。‎ ‎(3)成键元素：通常为__活泼金属__元素与__活泼的非金属__元素。‎ ‎(4)表示方法：‎ ‎①用电子式表示：如NaCl：__Na＋[]－__。‎ ‎②用电子式表示形成过程：如MgCl2：__→[]－Mg2＋[]－__。‎ ‎3．共价键 ‎(1)定义：原子间通过__共用电子对__所形成的相互作用。‎ ‎(2)成键微粒：__原子__。‎ ‎(3)成键元素：通常是不活泼金属元素与非金属元素或__非金属__元素与__非金属__‎ 元素。‎ ‎(4)表示方法：‎ ‎①用电子式表示：如N2：__N⋮⋮N__。‎ ‎②用电子式表示形成过程：如HCl：__H×＋·→H__。‎ ‎③用结构式表示：如H2O：__H—O—H__，CO2__O===C===O__。‎ ‎(5)分类：‎ ‎①非极性键：共用电子对不偏向任何原子；‎ ‎②极性键：共用电子对有偏向。‎ ‎4．电子式的书写 ‎(1)‎ ‎(2)用电子式表示化合物的形成过程：‎ ‎①离子化合物：左边是原子的电子式，右边是离子化合物的电子式，中间用“―→”连接，相同的原子或离子不合并。‎ 如Na2S__―→Na＋[]2－Na＋__。‎ ‎②共价化合物：左边是原子的电子式，右边是共价化合物的电子式，中间用“―→”连接。‎ 如__H·＋··＋·H―→HH__。‎ X ‎ ‎1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 ‎(1)形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力(　×　)‎ ‎(2)非金属元素组成的化合物中只含共价键(　×　)‎ ‎(3)原子最外层只有一个电子的元素跟卤素结合时，所形成的化学键一定是离子键(　×　)‎ ‎(4)所有的物质中均含化学键，因此有化学键断裂的一定是化学变化(　×　)‎ ‎(5)ⅠA族与ⅦA族元素间可形成共价化合物或离子化合物(　√　)‎ ‎(6)CO2分子中的化学键为非极性键(　×　)‎ ‎(7)不同元素的原子构成的分子只含极性共价键(　×　)‎ ‎(8)HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电，所以HCl和NaCl均是离子化合物(　×　)‎ ‎(9)NH4Br的电子式： (　×　)‎ ‎(10)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但多个原子间也可能形成离子键。(　√　)‎ ‎(11)金属元素与非金属元素原子形成的化学键可能为共价键。(　√　)‎ ‎(12)ⅠA族元素与ⅢA族元素形成的化学键一定是离子键。(　×　)‎ ‎2．请写出下列微粒或物质的电子式： ‎(1)Cl__·__；(2)F－____；‎ ‎(3)NH____；‎ ‎(4)MgCl2__[]－Mg2＋[]－__；‎ ‎(5)Na2O2__Na＋[]2－Na＋__；‎ ‎(6)N2__N⋮⋮N__；(7)CO2__·×C×·__。‎ ‎(8)羟基__H·__；(9)甲基____。‎ 题组一　离子键与共价键概念辨析 ‎1．(2018·经典习题选萃)(双选)下列化合物中既存在离子键，又存在极性键的是(　BC　)‎ A．H2O　 B．NH4Cl C．NaOH　 D．Na2O2‎ ‎[解析]　水中只有H—O键，是极性键，没有离子键，排除选项A。氯化铵中铵根离子和氯离子间是离子键，氮和三个氢原子以极性键结合，选项B对。氢氧化钠中钠离子与氢氧根间是离子键，氢、氧之间以极性键结合，选项C对。过氧化钠中钠离子和过氧根离子之间为离子键，过氧根离子内部是非极性共价键，故D项不对。‎ ‎2．(2018·河北衡水模拟)下列各组化合物中，化学键类型完全相同的是(　A　)‎ A．C2H6、H2O2、C2H5OH B．HCl、NaCl、MgCl2‎ C．H2O、CO2、Na2O2‎ D．NaOH、NaClO、Na2O ‎[解析]　A项各物质中只存在共价键，正确；B项HCl中存在共价键，而NaCl、MgCl2中存在离子键，错误；C项Na2O2中存在共价键和离子键，而H2O、CO2中只存在共价键，错误；D项Na2O中只存在离子键，而NaOH、NaClO中既存在离子键又存在共价键，错误。‎ ‎3．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(　C　)‎ ‎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电解熔解的Al2O3制取Al A．②③⑤　 B．②⑤⑥‎ C．②⑥　 D．②③⑤⑥‎ ‎[解析]　化学变化必须有新物质生成，只有②⑥符合题意。‎ 题组二　电子式的书写与正误判断 ‎4．(2018·新疆乌鲁木齐检测)下列化学用语正确的是(　B　)‎ A．H2S的电子式：H＋[]2－H＋‎ B．S2－的结构示意图：‎ C．CaO2的电子式：Ca2＋[··]2－‎ D．CCl4的电子式：‎ ‎5．(高考题集萃) ‎(1)(2016·全国Ⅱ卷)联氨(又称肼，N2H4，无色液体)分子的电子式为____，其中氮的化合价为__－2__‎ ‎(2)(2016·上海卷)HClO的电子式为____。‎ ‎(3)(2016·浙江卷)该气体(H2S)分子的电子式为__HH__。‎ ‎(4)(2015·全国Ⅰ卷)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为____。‎ ‎(5)(2015·天津卷)H、C、N、O、Na、Al、S、Cl中任选元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式：__ (或HH、HC⋮⋮CH等其他合理答案均可)__。‎ 萃取精华：‎ 电子式书写常见的四大误区 题组三　8电子结构的判断 ‎6．(2018·经典习题选萃)下列物质中所有原子均满足最外层8电子稳定结构的化学物是(　C　)‎ A．PCl5　 B．P‎4　‎　‎ C．CCl4　 D．NH3‎ ‎[解析]　判断原子满足最外层“8电子”结构的方法：最外层电子数＋所成价键数＝8，故A、D项不符合题意；P4为单质，而非化合物，故B项不符合题意；C项中的5个原子的最外层均为8电子稳定结构，故C项符合题意。‎ ‎7．(2018·浙江模拟)下列说法中正确的是(　C　)‎ A．MgF2晶体中的化学键是共价键 B．某物质在熔融态能导电，则该物质中一定含有离子键 C．N2和Cl2两种分子中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构 D．干冰是分子晶体，其溶于水生成碳酸的过程中只需克服分子间作用力 ‎[解析]　MgF2是离子晶体，Mg2＋与F－之间所存在的化学键为离子键，A项错误；熔融态的金属单质或合金也能导电，但其中不存在离子键，B项错误；CO2溶于水发生化学反应生成碳酸，反应过程中，既有化学键的断裂，也有化学键的形成，D项错误。‎ 萃取精华：‎ ‎8电子结构的判断方法 方法一：经验规律法 最外层电子数＋|化合价|＝8的原子或单核离子皆为8电子结构 方法二：试写结构法 判断某化合物中的某原子最外层是否达到8电子稳定结构，应从其结构式结合原子最外层电子数进行判断，如①H2O，O最外层有8个电子，而H最外层只有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、分子间作用力、氢键与物质的类别、性质 Z ‎ ‎1．离子化合物与共价化合物的比较 项目 离子化合物 共价化合物 概念 含有__离子__键的化合物 只含有__共价键__的化合物 构成微粒 ‎__阴、阳离子__‎ ‎__分子__或原子 化学键类型 一定含有__离子键__，可能含有__共价键__‎ 只含有__共价键__‎ 与物质类别的关系 ‎①强碱 ‎②绝大多数盐 ‎③活泼金属氧化物 ‎①含氧酸 ‎②弱碱 ‎③气态氢化物 ‎④非金属氧化物 ‎⑤极少数盐 ‎⑥绝大多数有机物 ‎2.离子化合物和共价化合物的判断 ‎(1)根据化学键的类型判断 凡含有__离子__键的化合物，一定是离子化合物；只含有__共价__键的化合物，是共价化合物。‎ ‎(2)根据化合物的类型来判断 大多数碱性氧化物、强碱和盐属于离子化合物；非金属氢化物、非金属氧化物、‎ 含氧酸属于共价化合物。‎ ‎(3)根据化合物的性质来判断 一般熔点、沸点较低的化合物是__共价__化合物。熔融状态下能导电的化合物是__离子__化合物，如NaCl；不能导电的化合物是__共价__化合物，如HCl。‎ ‎(4)根据实验看化合物是否导电来判断 熔融状态下进行导电性实验，能导电的化合物属于离子化合物；反之为共价化合物。‎ ‎3．化学键与物质类别的关系 除稀有气体中没有化学键外，其他物质都存在化学键。化学键与物质的类别之间的关系可概括为：‎ ‎(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。‎ ‎4．掌握化学键对物质性质的影响 ‎(1)对物理性质的影响 ‎①金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度__大__、熔点__高__，就是因为其中的共价键很强，破坏时需消耗很多的能量。‎ ‎②NaCl等部分离子化合物，也有很强的离子键，故熔点也__较高__。‎ ‎(2)对化学性质的影响 ‎①N2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2性质很__稳定__。‎ ‎②H2S、HI等分子中的共价键较弱，故它们受热时易__分解__。‎ ‎(3)物质熔化、溶解时化学键的变化 ‎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 A．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。‎ B．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。‎ C．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，其分子内的共价键破坏，如Cl2、F2等。‎ ‎5．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分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的__熔点__、__沸点__等物理性质。‎ ‎②分子间作用力存在于由共价键形成的共价化合物分子和绝大多数液态、固态非金属单质分子之间。‎ ‎(3)变化规律 一般来说，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__，物质的熔、沸点也__越高__。例如熔、沸点：I2__>__Br2__>__Cl2__>__F2。‎ ‎6．氢键 ‎(1)定义：分子间存在的一种比分子间作用力__稍强__的相互作用。‎ ‎(2)形成条件：除H外，形成氢键的原子通常是__N、O、F__。‎ ‎(3)存在：氢键存在广泛，如蛋白质分子、醇、羧酸分子、H2O、NH3、HF等分子之间。分子间氢键会使物质的熔点和沸点__升高__。‎ ‎(4)氢键__不属于__化学键，其强度比化学键__弱__得多，但它比分子间作用力__稍强__，通常把氢键看作是一种较强的分子间作用力。有氢键的物质，分子间也有范德华力，但有范德华力的物质分子间__不一定__有氢键。‎ 特别提醒：‎ 化学键判断常见错误 ‎(1)认为有化学键破坏的变化一定是化学变化，如HCl溶于水破坏共价键是物理变化。‎ ‎(2)认为物质在熔化时都破坏化学键，如HCl，S等熔化时不破坏化学键。‎ ‎(3)认为物质中均含化学键，如稀有气体中不含化学键。‎ ‎(4)认为只含非金属元素的化合物不存在离子键，如NH4NO3中存在离子键。‎ ‎(5)认为金属与非金属之间不能形成共价键，如AlCl3中存在共价键。‎ ‎(6)认为离子化合物中不存在共价键，如NaOH中存在共价键。‎ ‎(7)认为共价化合物中存在离子键，根据离子化合物定义若含离子键一定是离子化合物。‎ X ‎ ‎1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 ‎(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)有化学键断裂的变化是化学变化(　×　)‎ ‎(7)构成单质分子的粒子一定含有共价键(　×　)‎ ‎(8)由非金属元素组成的化合物中可能含有离子键(　√　)‎ ‎(9)不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键(　×　)‎ ‎(10)H2O的稳定性大于H2S，是因为水分子间存在氢键(　×　)‎ ‎(11)F2、Cl2、 Br2、I2的熔沸点逐渐升高，是因为分子间作用力越来越大(　√　)‎ ‎(12)HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，其熔沸点逐渐升高(　×　)‎ ‎(13)由于分子间作用力逐渐增加，甲烷、乙烷、丙烷的沸点逐渐升高(　√　)‎ ‎2．(1)①NaOH熔化，②HCl溶于水，③碘升华，④冰熔化破坏的作用力各是什么？ ‎__①离子键；②共价键；③分子间作用力；④氢键。__‎ ‎(2)有化学键断裂的变化一定是化学变化吗？举例说明。__不一定。NaCl晶体加热熔化破坏离子键，没有新物质生成，不属于化学变化。__‎ ‎(3)氢键属于化学键吗？范德华力、氢键、化学键三者的强弱关系如何？‎ ‎__氢键不属于化学键，应属于分子间作用力，范德华力<氢键<化学键__。‎ 题组一　化学键与物质类别、性质 ‎1．(2018·试题调研)下列说法中正确的是(　C　)‎ A．Na2S2、NaClO中所含化学键类型完全相同 B．只有活泼金属元素与活泼非金属元素之间才能形成离子键 C．等物质的量的CN－和N2含有的共用电子对数相等 D．氯气与NaOH反应的过程中，同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成 ‎[解析]　A项，Na2S2中含有离子键和非极性键，NaClO中含有离子键和极性键，B项，NH4Cl中含有离子键，但它是由非金属元素形成的；C项，CN－电子式为[C⋮⋮N]－，N2电子式为N⋮⋮N，当物质的量相等时，两者含有的共用电子对数相等；D项，根据反应：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，反应过程中有离子键、极性键的断裂和形成，但只有非极性键的断裂，没有非极性键的形成。‎ ‎2．在下列变化过程中，属于“破坏极性键和非极性键，形成极性键和非极性键”过程的是(　D　)‎ A．冰→水→水蒸气→H2和O2 B．2Na＋Cl2===2NaCl C．2H2＋O22H2O　 D．2H2O2===2H2O＋O2↑‎ ‎[解析]　A项，冰转化为水是物理变化，水蒸气转化为H2和O2，破坏极性键，形成非极性键，错误；B项，钠是金属，与氯气反应生成氯化钠形成离子键，错误；C项，氢气与氧气反应生成水，破坏非极性键，形成极性键，错误；D项，过氧化氢分解形成水和氧气，破坏极性键和非极性键，形成极性键和非极性键，正确。‎ ‎3．(2018·佛山检测)同主族元素形成的同一类型化合物，往往其结构和性质相似。PH4I是一种白色晶体，下列对PH4I的叙述中，正确的是(　B　)‎ A．它是一种共价化合物 B．它受热时，可能会分解产生有色气体 C．它不可能与NaOH溶液反应 D．它只含离子键 ‎[解析]　由题干信息可知，PH4I应类似铵盐，所以其为离子化合物，PH中存在共价键，其能与强碱溶液反应，故A、C、D错；受热时PH4I可能发生分解反应：PH4IPH3↑＋HI↑，2HIH2＋I2，其中I2为有色气体，B正确。‎ 萃取精华：‎ 判断离子化合物和共价化合物的方法 题组二　化学键的断裂与形成 ‎4．(2018·江西上栗一模)实现下列变化，需克服相同类型作用力的是(　D　)‎ A．石墨和氯化钠分别受热熔化 B．冰的熔化和水的分解 C．NaCl和HCl溶于水 D．干冰和碘的升华 ‎[解析]　石墨是混合晶体，熔化时破坏共价键和分子间作用力，氯化钠是离子晶体，熔化时破坏离子键，故A不符合题意；冰融化主要破坏氢键，水分解破坏共价键，故B不符合题意；NaCl溶于水破坏离子键，HCl溶于水破坏共价键，故C不符合题意；干冰和碘都是分子晶体，干冰和碘的升华破坏的均是分子间作用力，故D符合题意。‎ ‎5．(2018·山东滨州高三检测)下列化学反应中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成的是(　A　)‎ A．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑‎ B．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑‎ C．Cl2＋H2O??HClO＋HCl D．NH4Cl＋NaOHNaCl＋NH3↑＋H2O ‎[解析]　含有离子键的物质有Na2O2、NaOH、Mg3N2、Mg(OH)2、NH4Cl、NaCl，含有非极性键的物质有Na2O2、O2、Cl2，故只有A项符合题意。‎ 萃取精华：‎ 分析物质变化与化学键变化的思维模型 题组三　化学键与分子间作用力、氢键 ‎6．(2018·经典习题选萃)右图中每条折线表示元素周期表中第ⅣA～ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是(　D　)‎ A．H2S　　 　　　　　 B．HCl C．PH3　　 　　 D．SiH4‎ ‎[解析]　在第ⅣA～ⅦA族中元素的氢化物中，NH3、H2O、HF因存在氢键，故沸点反常的高，则含a的线为第ⅣA族元素的氢化物，则a点为SiH4。‎ ‎7．下列现象与氢键有关的是(　B　)‎ ‎①NH3的熔、沸点比第ⅤA族其他元素氢化物的高 ‎②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 ‎③冰的密度比液态水的密度小 ‎④水分子高温下很稳定 A．①②③④　 B．①②③‎ C．①②　 D．①③‎ ‎[解析]　水分子高温下很稳定是因为分子中O—H键的键能大。‎ ‎8．(2018·安徽高三检测)目前中国量子物质科学协同创新中心的江颖课题组和王恩哥课题组合作，在水科学领域取得重大突破，在国际上首次实现7水分子的亚分子级分辨成像，使得解析水的氢键网络构型成为可能。(图a是实验器件示意图，图b是拍摄到的图片的一部分，图c是图b所对应的结构示意图)下列有关说法不正确的是(　B　)‎ A．图a所示实验器件中，用氯化钠作为绝缘薄膜层，是因为氯化钠晶体不导电 B．图b是表示—个H2O分子内部的氢键和氢氧共价键结构特征示意图 C．水分子间形成氢键使水的熔点和沸点升高 D．H2O分子的稳定性很强，是因为分子内氢氧共价键强 ‎[解析]　考查物质的性质。A.氯化钠是离子晶体，但固体的氯化钠不导电，正确；B.水分子的内部只存在氢氧共价键，不存在氢键，分子间存在氢键，错误；C.水分子间存在氢键，使分子间作用力增大，水的熔点和沸点升高，正确；D.水分子很确定，是因为氢氧共价键强，不易断裂，正确，答案选B。‎ 萃取精华：‎ 化学键、分子间作用力和氢键的对比 相互作用 化学键 分子间作用力 氢键 存在范围 分子内相邻原子(离子)之间 分子之间 含H—F、O—H、N—H键的分子之间 作用力比较 强 很弱 比化学键弱，比分子间作用力强 影响范围 物质的物理性质及化学性质 物质的物理性质 物质的物理性质 对物质性 质的影响 ‎①离子键：成键离子半径越小、离子所带电荷越多、离子键越强，离子化合物的熔、沸点越高；②共价键：原子半径越小，共用电子对越多，共价键越强，单质或化合物的稳定性越强 ‎①影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质；②组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增大，物质的熔、沸点逐渐升高 分子间氢键的存在使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：H2O>H2S，HF>HCl；乙醇与水混溶 要点速记：‎ ‎1．化学键的两种作用 ‎(1)离子键：使阴阳离子相结合的作用力。‎ ‎(2)共价键：原子间以共用电子对形成的作用力。‎ ‎2．化学反应的本质 旧化学键断裂，新化学键形成，原子或离子重新组合。‎ ‎3．能正确书写四类电子式 ‎(1)原子 ‎(2)离子 ‎(3)离子化合物 ‎(4)非金属单质及共价化合物。‎ ‎4．离子化合物、共价化合物的判断方法 ‎5．分子间的作用力与氢键。‎