2019届一轮复习人教版化学键学案(1)
第3节 化学键
考试说明
1．了解化学键的定义。
2．了解离子键、共价键的形成。
命题规律
化学键是高考的常见考点之一，题目以选择题的形式出现，考查化学键类型的判断，离子化合物与共价化合物的判断。
1．化学键
化学键是离子或原子间的一种作用力，既包括静电吸引力，又包括静电排斥力。
2．离子键
(1)概念：带相反电荷的阴、阳离子之间强烈的相互作用。
(2)成键粒子：阴、阳离子。
(3)成键实质：静电作用。
(4)形成条件：通常是活泼金属元素与活泼非金属元素的原子相结合。
(5)表示方法
①用电子式表示
Na2O2：Na＋[]2－Na＋
NaOH：Na＋[H]－
NH4Cl：
CaC2：Ca2＋[C⋮⋮C]2－
NaClO：Na＋[]－
②用电子式表示离子化合物的形成过程
CaF2：
Na2S：
(6)存在：离子化合物中。
3．共价键
(1)概念：原子间通过共用电子对形成的相互作用。
(2)成键粒子：原子。
(3)成键实质：共用电子对。
(4)形成条件：通常是非金属元素的原子相结合。
(5)分类
①非极性共价键：同种元素的原子间形成的共价键，共用电子对不偏向任何一个原子，各原子都不显电性，简称非极性键。
②极性共价键：不同种元素的原子间形成共价键时，电子对偏向非金属性强的一方，两种原子，一方略显正电性，一方略显负电性，简称极性键。
(6)表示方法
①电子式、结构式
②用电子式表示共价化合物的形成过程
H2O：
HF：
(7)存在：非金属单质、共价化合物、某些离子化合物中。
4．化学键与物质类别的关系
(1)只含共价键的物质
①只含非极性共价键的物质：同种非金属元素组成的单质，如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。
②只含极性共价键的物质：一般是不同种非金属元素组成的共价化合物，如HCl、NH3、SiO2、CS2等。
③既有极性键又有非极性键的物质：如H2O2、C2H2、CH3CH3、C6H6等。
(2)只含离子键的物质
活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CsCl、K2O等。
(3)既含离子键又含共价键的物质
①既有离子键又有非极性共价键的物质：如Na2O2、CaC2等。
②由离子键、极性共价键构成的物质：如NaOH、NH4Cl等。
③由离子键、极性共价键、非极性共价键共同构成的物质，如CH3COONa等。
(4)无化学键的物质：稀有气体，如氩气、氦气等。
5．化学键对物质性质的影响
(1)对物理性质的影响
金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高，就是因为其中的共价键很强，破坏时需消耗很多的能量。
NaCl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
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。
(1)物质中不一定含有化学键，如稀有气体分子中不含化学键。
(2)存在离子键的化合物一定是离子化合物。
(3)离子化合物中一定存在离子键，可能存在共价键，如NaOH、Na2O2、(NH4)2SO4等。
(4)共价化合物中只有共价键，一定没有离子键。
(5)存在共价键的不一定是共价化合物，如非金属单质N2、P4、O2，离子化合物CaC2等。
(6)全部由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等铵盐，铵根离子和酸根离子之间以离子键结合。由金属元素和非金属元素形成的化合物可能是共价化合物，如AlCl3。
(7)电子式书写的常见错误
【基础辨析】
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)某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时，所形成的化学键一定是离子键。(×)
(3)有化学键断裂的变化一定是化学变化。(×)
(4)共价键只存在于共价化合物中，离子键只存在于离子化合物中。(×)
(5)化合物Na2O、Na2O2、MgO、Al2O3、SiO2中化学键类型相同。(×)
(6)次氯酸的电子式为，NaClO的电子式为。(×)
题组一 化学键及其类型
1．下列各组物质中都既含有离子键又含有共价键的是( )
A．NaOH、H2O、NH4Cl B．KOH、Na2O2、(NH4)2S
C．MgO、CaBr2、NaCl D．Na2SO4、HCl、MgCl2
答案 B
解析 既含有离子键又含有共价键的化合物肯定是离子化合物。只含有共价键的是H2O、HCl，排除A、D项；只含有离子键的是MgO、CaBr2、NaCl、MgCl2，排除C、D项；既含有离子键又含有共价键的是NaOH、NH4Cl、KOH、Na2O2、(NH4)2S、Na2SO4。
2．下列反应过程中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是( )
A．NH4ClNH3↑＋HCl↑
B．NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3
C．2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
答案 D
解析 A、B两项反应物和产物中都不含非极性共价键，C项，生成物中不含非极性共价键。
题组二 电子式的书写和正误判断
3．下列关于电子式的表述正确的是( )
A．HClO的电子式为H
B．SCl2的电子式为
C．用电子式表示HCl的形成过程为H＋―→
H＋[]－
D．已知SCN－中每个原子都达到8电子结构，则其电子式为
[C⋮⋮N]－
答案 D
解析 A项，HClO的结构式为H—O—Cl，电子式为
H；B项，硫原子最外层有6个电子，氯原子最外层有7个电子，硫原子应分别与2个氯原子形成1对共用电子对，从而达到8电子稳定结构，故其电子式应为；C项，HCl为共价化合物，故其电子式应为H；D项，仿照B项的分析可知正确。
4．下列表达正确的是( )
A．N2的电子式为N⋮⋮N
B．H2S的电子式可表示为H＋[]H＋
C．用电子式表示Na2O的形成过程为
D．MgCl2的电子式为[]－Mg2＋[]－
答案 D
解析 N2的电子式应为N⋮⋮N，A错；H2S为共价化合物，电子式应为H H，B错；C中两个钠离子不能合并，正确应表示为，C错。
题组三 化学键与物质的类别
5．下列说法正确的是( )
A．共价化合物中可能含有离子键
B．区别离子化合物和共价化合物的方法是看其水溶液是否能够导电
C．离子化合物中只含有离子键
D．离子化合物在熔融状态下能电离出自由移动的离子，而共价化合物不能
答案 D
解析 A项，共价化合物中只含有共价键，错误；B项，区别离子化合物和共价化合物要看其在熔融状态下能否导电，而不能根据其溶于水是否导电来判断，错误；C项，离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键，如NaOH、NH4NO3等，错误。
6．下列说法中正确的是( )
A．Na2O2分子中所有原子最外层均达到8电子稳定结构
B．NH4Cl、MgCl2均为离子化合物，均含有离子键和共价键
C．同周期第ⅠA族元素和第ⅦA族元素之间只能形成离子化合物
D．NH4Cl仅由非金属元素组成，所以它是共价化合物
答案 C
解析 A项，Na2O2是离子化合物，不存在分子，Na＋和O中的原子最外层均达到8电子稳定结构，错误；B项，NH4Cl、MgCl2都是离子化合物，NH4Cl中含有离子键和共价键，MgCl2中只含有离子键，错误；C项，除H元素外第ⅠA族元素是碱金属元素，活泼金属元素易失去电子形成阳离子，第ⅦA族元素是卤素，活泼非金属元素易得到电子形成阴离子，所以同周期第ⅠA族元素和第ⅦA族元素形成的化合物是离子化合物，正确；D项，NH4Cl中，NH与Cl－之间以离子键形成离子化合物，错误。
化学键及其存在
1. [2017·全国卷Ⅲ]短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是( )
A．氢化物沸点：W
W
C．化合物熔点：Y2X3NH3>SiH4
B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C．如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl>C>Si
D．用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
答案 C
解析 A对：元素的非金属性越强，其对应的气态氢化物的稳定性越强。B对：氢元素可与O、S等形成共价化合物，又可与Na、Ca等形成离子化合物。C错：该实验只能证明酸性：HCl＞H2CO3＞H2SiO3，与元素非金属性无关。D对：根据元素周期表可知，118号元素位于第七周期0族。
3．[2017·江苏高考]短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Z
是地壳中含量最多的元素，W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(X)W
C．化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键
D．Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
答案 D
解析 依据题意可推知X、Y、Z、W依次是C、O、Na、Cl。A项，一般条件下CO与NaOH不反应，错误；B项，碳原子半径大于氧原子半径，错误；C项，Na2O中只存在离子键，而NaClO3
中既存在离子键，又存在共价键，错误；D项，O3、Cl2、ClO2等均可用于水的消毒，正确。
5．[2015·全国卷Ⅰ]W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是( )
A．单质的沸点：W>X
B．阴离子的还原性：W>Z
C．氧化物的水化物的酸性：YZ
C．Z、W均可与Mg形成离子化合物
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>W
答案 C
解析 设Z的原子序数为a，则Y、W的原子序数分别为a－1和a＋9，由题意可知(a－1)＋(a＋9)＝3a，解得a＝8，则Y、Z、X、W分别为N、O、Si、Cl。原子半径：X(Si)>Y(N)>Z(O)，A项错误；同周期主族元素的非金属性从左向右依次增强，同主族元素的非金属性从上到下依次减弱，非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，故气态氢化物的稳定性：Z>X(即H2O>SiH4)，B项错误；MgO和MgCl2均为离子化合物，C项正确；Cl元素对应最高价氧化物的水化物HClO4为最强酸，D项错误。
7
．下图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法正确的是( )
A．a的单质在高温条件下能置换出e的单质，说明非金属性aSi，碳在高温下能与二氧化硅发生反应：2C＋SiO2Si＋2CO↑，是因为该反应体系中只有CO是气体，CO能从反应体系中逸出，促使反应进行，不能说明碳的非金属性强于硅的非金属性，A项错误；O2－与Al3＋核外电子层结构相同，核电荷数小的离子半径大，B项正确；b、e组成的化合物为SiO2，SiO2能与HF溶液反应，C项错误；NaCl为离子化合物，而AlCl3为共价化合物，D项错误。
8．[2017·浙江温州模拟]下列说法正确的是( )
A．碘晶体受热转变为碘蒸气，吸收的热量用于克服碘原子间的作用力
B．硫酸钾和硫酸溶于水都电离出硫酸根离子，所以它们在熔融状态下都能导电
C．N2、CO2和SiO2中都存在共价键，它们都是由分子构成
D．H2和Cl2在光照条件下反应生成HCl，反应中一定有共价键的断裂和形成
答案 D
解析 A项，碘晶体受热转变为碘蒸气，吸收的热量用于克服分子间作用力，碘原子间是共价键，错误；B项，硫酸是共价化合物，在熔融状态下不能导电，错误；C项，N2、CO2和SiO2中都存在共价键，N2、CO2都是由分子构成，SiO2是由原子构成，错误；D项，氢气、氯气和氯化氢中均含有共价键，因此反应中一定有共价键的断裂和形成，正确。
9．a、b、c、d为短周期元素，a的M电子层有1个电子，b的最外层电子数为内层电子数的2倍，c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍，c与d同周期，d的原子半径小于c。下列叙述错误的是 ( )
A．四种元素中，d元素的非金属性最强
B．它们均存在两种或两种以上的氧化物
C．只有a与其他三种元素生成的化合物都是离子化合物
D．b、c、d分别与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键
答案 D
解析 a的M层有1个电子，即a为Na；b最外层电子数为内层电子数的2倍，最外层只能为4个电子，即b为C；c的最高化合价是最低化合价绝对值的3倍，即c的最高化合价和最低化合价分别为＋6和－2，c为S；第三周期中原子半径比S小的只能是Cl，即d为Cl。A项，四种元素中，Cl的非金属性最强，正确；B项，存在Na2O和Na2O2、CO和CO2、SO2和SO3、ClO2和Cl2O7等氧化物，正确；C项，Na与C、S、Cl形成的化合物均为离子化合物，正确；D项，C与H形成的烃中一定含有极性键，但也可能含有非极性键，错误。
10．[2017·广东深圳一模]短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，a、b、c、d、e、f是由这些元素组成的化合物，d是淡黄色粉末，m为元素Y
的单质，通常为无色无味的气体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．简单离子半径：ZW
C．简单气态氢化物的热稳定性：Y>X
D．W2Y2中含有非极性键
答案 B
解析 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，a、b、c、d、e、f是由这些元素组成的化合物，d是淡黄色粉末，则d为Na2O2，结合图中转化关系可知，元素Y的单质气体m为O2，则Y为O，a为烃，b、c分别为CO2、H2O，e、f分别为Na2CO3、NaOH，结合原子序数可知，W为H，X为C，Y为O，Z为Na。O2－、Na＋具有相同电子层结构，原子序数大的离子半径小，则简单离子半径：Na＋CH4，故C正确；H2O2中含有O—O非极性键，故D正确。
11．X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期元素，且最外层电子数之和为15；X与Z可形成XZ2型分子；Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76 g/L，W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的。下列说法正确的是 ( )
A．原子半径：W>Z>Y>X>M
B．XZ2、X2M2、W2Z2均为共价化合物
C．由X元素形成的单质不一定能导电
D．由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键
答案 C
解析 由X、Y、Z三种元素是原子序数依次增大的同周期元素，且X、Y、Z的最外层电子数之和为15，X与Z可形成XZ2型分子，可推出X、Y、Z分别为C、N、O；根据Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76 g/L，可计算出该气态化合物的摩尔质量为22.4 L/mol×0.76 g/L＝17 g/mol，从而确定M为H；根据W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的，可推出W的质子数为(6＋7＋8＋1)÷2＝11，所以W为Na。原子半径应是W>X>Y>Z>M(即Na>C>N>O>H)，A项错误；CO2、C2H2均为共价化合物，而Na2O2是离子化合物，B项错误；碳的同素异形体很多，石墨可以导电，而金刚石不导电，C项正确；C、N、O、H四种元素可形成化合物(NH4)2CO3、NH4HCO3、CO(NH2)2(尿素)等，CO(NH2)2为共价化合物，其中不含离子键，D项错误。
12．[2017·湖北重点中学联考]A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期元素，甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物，而辛是由C元素形成的单质，已知：甲＋乙===丁＋辛，甲＋丙===戊＋辛；常温下0.1 mol/L丁溶液的pH为13，则下列说法正确的是( )
A．元素C形成的单质可以在点燃条件下分别与元素A、B、D形成的单质化合，所得化合物均存在共价键
B．元素B、C、D的原子半径由大到小的顺序为：r(D)>r(C)>r(B)
C．1.0 L 0.1 mol/L戊溶液中含阴离子总的物质的量小于0.1 mol
D．1 mol甲与足量的乙完全反应共转移约1.204×1024个电子
答案 A
解析 常温下0.1 mol/L丁溶液的pH为13，则丁是一元强碱，其所含金属元素在短周期中，则丁为NaOH；根据反应甲＋乙===丁＋辛及元素守恒可知，甲、乙两种物质中至少共含有Na、O、H
三种元素；辛是C元素形成的单质，由反应甲＋丙===戊＋辛可知，辛不可能是Na，结合原子序数的关系推知，A为氢元素，C为氧元素，D为钠元素，故辛为O2，甲为Na2O2，乙是H2O。再结合反应甲＋丙===戊＋辛可知，丙是CO2，戊是Na2CO3，则B为碳元素。O2与H2、C反应生成的化合物中只含有共价键，O2与Na在点燃条件下反应生成Na2O2，含有离子键和共价键，A正确；同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小，同主族元素的原子半径自上而下逐渐增大，故原子半径大小关系为r(Na)>r(C)>r(O)，B错误；戊是Na2CO3，CO发生水解反应：CO＋H2O??HCO＋OH－，所含阴离子数目增多，故1.0 L 0.1 mol/L Na2CO3溶液中阴离子总物质的量大于0.1 mol，C错误；甲与足量乙发生的反应为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，其中Na2O2既是氧化剂又是还原剂，故1 mol Na2O2与足量水反应时，转移1 mol电子(即6.02×1023个)，D错误。
二、非选择题(共28分)
13．(16分)(1)请用以下物质的序号填空：①NaCl ②Na2O2 ③NaOH ④AlCl3 ⑤H2O2 ⑥N2
⑦NH4Cl ⑧CO2 ⑨He ⑩P4
其中只含有共价键的化合物有________，含有非极性共价键的离子化合物有________，含有极性共价键的离子化合物有________，不含共价键的化合物有________。
(2)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38个电子，若XY2为常见元素形成的离子化合物，其电子式为________；若XY2为共价化合物时，其结构式为________。
(3)现有a～g 7种短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图所示，请据此回答下列问题：
①元素的原子间反应最容易形成离子键的是________(填选项，下同)，容易形成共价键的是________。
A．c和f B．b和g C．d和g D．b和e
②写出a～g 7种元素形成的所有原子都满足最外层为8电子结构的任意一种分子的分子式________。
③a与e能形成化合物ea5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构，其电子式为________，其中所含化学键类型为________，该物质能与水剧烈反应生成两种气体，这两种气体的化学式是________。
答案 (1)④⑤⑧ ② ③⑦ ①
(2)
(3)①B C ②CCl4(或PCl3)
③ 极性共价键、离子键 NH3、H2
解析 (2)1∶2型离子化合物，通常X为＋2价，Y为－1价，故X可能是Mg2＋或Ca2＋，Y可能是F－或Cl－，结合XY2中含有38个电子可推出XY2为CaF2。1∶2型共价化合物一般是碳族元素与氧族元素化合形成的，如CO2、CS2等，想到这一点就不难推出XY2为CS2。
14．[2017·天津一中月考](12分)A、B、C、D、E是核电荷数依次增大的五种短周期主族元素，A元素的原子核内只有1个质子；B元素的原子半径是其所在主族中最小的，B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3；C元素原子的最外层电子数比次外层多4；C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布，两元素可形成化合物D2C；C、E同主族。
(1)B在周期表中的位置为第____周期第____族。
(2)E元素形成的氧化物对应的水化物的化学式为_________。
(3)元素B、C、D、E形成的简单离子半径大小关系是____________(用离子符号表示)。
(4)用电子式表示化合物D2C的形成过程：____________________________________________________________
________________________________________________________。
(5)由A、B、C三种元素形成的离子化合物的化学式为____________，它与强碱溶液共热，发生反应的离子方程式是______________________________________。
(6)D2EC3一定条件下可以发生分解反应生成两种盐，其中一种产物为无氧酸盐，则此反应的化学方程式为
__________________________________________________________
(化学式用具体的元素符号表示)。
答案 (1)二 ⅤA
(2)H2SO3、H2SO4
(3)S2－>N3－>O2－>Na＋
(4)
(5)NH4NO3 NH＋OH－NH3↑＋H2O
(6)4Na2SO3Na2S＋3Na2SO4
解析 A元素的原子核内只有1个质子，则A为H元素；B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3，则B的最高化合价为＋5价，位于周期表第ⅤA族，B元素的原子半径是其所在主族中最小的，应为N元素；C元素原子的最外层电子数比次外层多4个，只能有2个电子层，最外层电子数为6，应为O元素；C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布，两元素可形成化合物D2C，则D
的化合价为＋1价，D为Na元素；C、E同主族，则E为S元素。
(1)B是氮元素，在周期表中的位置为第二周期第ⅤA族。
(2)E是硫元素，形成的氧化物SO2、SO3对应的水化物的化学式分别为H2SO3、H2SO4。
(3)元素B、C、D、E形成的简单离子中，S2－有三个电子层，N3－、O2－、Na＋只有两个电子层，且电子层结构相同的离子，核电荷数大的半径反而小，故离子半径大小关系是S2－>N3－>O2－>Na＋。
(4)Na最外层的一个电子易失去，氧最外层有6个电子，易得到2个电子形成8电子稳定结构，故Na2O的形成过程可表示为Na Na―→Na＋[]2－Na＋。
(5)由H、N、O形成的离子化合物的化学式为NH4NO3，它是铵盐，与强碱溶液共热，发生反应生成NH3，离子方程式是NH＋OH－NH3↑＋H2O。
(6)Na2SO3一定条件下可以发生分解反应生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，则为Na2S，反应的化学方程式为4Na2SO3Na2S＋3Na2SO4。
