2020版高中化学 第2章第1节与化学反应 第1课时及其类型学案 鲁科版必修2

2020版高中化学 第2章第1节与化学反应 第1课时及其类型学案 鲁科版必修2

第1课时　化学键及其类型 一、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．用化学键的观点分析2H2O2H2↑＋O2↑反应的过程：‎ 水分子断裂的是氢氧键，形成的是氢氢键和氧氧键。‎ ‎3．化学反应中物质变化的实质：旧化学键的断裂和新化学键的形成。‎ ‎(1)只有相邻的两个或多个原子间的强相互作用才能称为化学键。‎ ‎(2)判断一个变化过程中是否发生了化学反应，不仅要看有无旧化学键的断裂，而且还要看有无新化学键的形成。如果一个变化过程中只有旧键断裂而无新键形成，则该变化不是化学变化，如氯化氢溶于水，氯化氢分子中氢原子和氯原子间的化学键发生了断裂，但没有新化学键形成，故不属于化学变化。‎ 例1　下列关于化学键的说法中正确的是(　　)‎ ‎①相邻原子间的相互作用叫做化学键　②化学键既存在于相邻原子间，又存在于相邻分子间　③在水中氢、氧原子间均以化学键相结合　④相邻原子之间强烈的相互吸引作用叫做化学键　⑤化学键是指相邻原子间的强相互作用 A．②③④ B．③④⑤‎ C．①②③ D．只有⑤‎ 答案　D 12‎ 解析　①形成化学键的原子间的相互作用必须是强烈的，不强烈的相互作用不是化学键；②只有相邻原子间的强相互作用才是化学键，而相邻分子间的原子也可能相邻，但作用不强，不是化学键；③在水分子内，氧原子和氢原子之间形成化学键，但分子间的氧原子和氢原子间的相互作用很微弱，不是化学键；④化学键这种相互作用，是相邻原子间的原子核与电子之间的静电吸引、电子与电子之间的静电排斥、原子核与原子核之间的静电排斥达到平衡后的一种作用，所以化学键包括相互吸引和相互排斥；⑤正确。‎ 易错警示 ‎(1)形成化学键的原子必须相邻，但相邻的原子间不一定存在化学键。‎ ‎(2)“强相互作用”不能只理解为相互吸引。‎ ‎(3)并非所有的物质中都有化学键，如稀有气体是单原子分子，无化学键。‎ 例2　下列变化不需要破坏化学键的是(　　)‎ A．加热氯化铵 B．干冰升华 C．水通电分解 D．氯化氢溶于水 答案　B 解析　化学变化肯定存在化学键的破坏，A、C两项发生的都是化学变化，加热NH4Cl破坏了NH4Cl内的化学键，水通电分解破坏了水分子内的化学键；D项中，HCl溶于水，破坏了HCl分子内的化学键；B项中干冰升华没有破坏化学键。‎ 规律总结 物质发生化学变化一定破坏化学键，有的物质发生物理变化破坏化学键，有的物质发生物理变化不破坏化学键。‎ 二、共价键和离子键　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．共价键 ‎(1)共价键的形成过程 ‎①氯分子的形成过程 →→‎ → 请你根据上述图示，用电子式表示其形成过程：‎ ‎。‎ 12‎ ‎②下图形象地表示了氯化氢分子的形成过程 请你用电子式表示HCl的形成过程：。‎ ‎(2)概念：原子间通过共用电子形成的化学键。‎ ‎(3)成键三要素：‎ ‎①成键微粒：原子。‎ ‎②成键元素：一般是同种或不同种非金属元素。‎ ‎③成键条件：成键前原子最外层电子未达到饱和状态。‎ ‎(4)分类 ‎2．离子键 ‎(1)离子键的形成过程(以NaCl为例)‎ 钠原子和氯原子最外层电子数分别为1和7，均不稳定。‎ 即它们通过得失电子后达到8电子稳定结构，分别形成Na＋和Cl－，两种带相反电荷的离子通过静电作用结合在一起，形成新物质氯化钠。用电子式表示其形成过程：‎ ‎。‎ ‎(2)概念：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。‎ ‎(3)成键三要素 ‎①成键微粒：阳离子和阴离子。‎ ‎②成键本质：静电作用(包括静电引力和静电斥力)。‎ ‎③成键元素：一般是活泼金属元素与活泼非金属元素。‎ 12‎ 共价键 离子键 成键微粒 原子 阴、阳离子 成键原因 非金属元素的原子最外层电子未达到稳定结构，原子间通过共用电子对形成共价键 活泼金属与活泼非金属化合时易发生电子得失达到稳定结构，形成离子键 成键实质 形成共用电子对 阴、阳离子之间的静电作用 成键元素 非金属元素原子之间(0族元素除外)、非金属元素原子与不活泼金属元素原子之间 一般是活泼金属元素与活泼非金属元素，如ⅠA、ⅡA与ⅥA、ⅦA之间 实例 HCl、CO2、H2SO4等 Na2O、NaCl、MgS、CaF2等 例3　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的相互作用 D．完全由非金属元素形成的化合物中不含离子键 答案　D 解析　化学键的概念中有两点必须注意：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项，非金属元素形成的化合物中也可能含有离子键，如铵盐。‎ 易错警示　‎ 判断化学键类型时还要注意一些特殊情况，如：‎ ‎(1)个别金属元素与非金属元素之间形成共价键，如AlCl3中Al和Cl形成的是共价键。‎ ‎(2)完全由非金属元素组成的化合物中可能含有离子键，如铵盐，NH中N原子与H原子之间形成共价键，而NH与酸根离子间形成离子键。‎ 例4　下列各组物质中化学键的类型完全相同的是(　　)‎ A．NaCl　MgCl2　Na2O B．H2O　MgO　CO2‎ C．Na2S　NaOH　H2SO4‎ D．NH4Cl　NaNO3　NH3‎ 答案　A 解析　NaCl、MgCl2、Na2O、MgO、Na2S中但含有离子键，H2O、CO2、H2SO4、NH3‎ 12‎ 中只含共价键，NaOH、NH4Cl、NaNO3中既含共价键，又含离子键。‎ 方法规律——根据物质类别或组成物质的元素都可以判断 ‎(1)非金属单质(稀有气体除外)、非金属氧化物、非金属氢化物、酸、大多数有机物等中只含共价键；‎ ‎(2)ⅠA族、ⅡA族的金属与ⅥA族、ⅦA族的非金属之间形成离子键，活泼金属氧化物、活泼金属氢化物中均只含有离子键；‎ ‎(3)活泼金属过氧化物、强碱、多数盐既含有离子键，又含有共价键。‎ ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)HCl、NaCl溶于水时断开化学键，属于化学变化(　　)‎ ‎(2)在NaCl溶液中析出NaCl晶体过程中形成离子键，属于化学变化(　　)‎ ‎(3)有化学键断裂或形成的变化一定是化学变化(　　)‎ ‎(4)化合物中任何原子之间都存在化学键(　　)‎ ‎(5)化学键既可存在于原子之间，又可存在于分子之间(　　)‎ ‎(6)构成单质分子的微粒一定含有共价键(　　)‎ ‎(7)离子键是阴、阳离子间的强烈相互吸引作用(　　)‎ ‎(8)金属与非金属元素之间一定形成离子键(　　)‎ ‎(9)仅由非金属元素组成的物质中可能含有离子键(　　)‎ ‎(10)由电离方程式HCl===H＋＋Cl－可知，HCl分子中存在离子键(　　)‎ ‎(11)NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×　(9)√　(10)×　(11)√‎ ‎2．根据化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成这一事实，下列变化不属于化学变化的是(　　)‎ A．白磷在‎260 ℃‎时转化为红磷 B．石墨在高温下转化为金刚石 C．NaCl熔化 12‎ D．五氧化二磷吸水 答案　C 解析　A、B、D三项的变化过程均有旧化学键断裂和新化学键形成，属于化学变化；C项中NaCl熔化只有旧化学键断裂而无新化学键形成，故不属于化学变化。‎ ‎3．下列物质的变化过程中，共价键明显被破坏的是(　　)‎ A．I‎2升华 B．NaCl颗粒被粉碎 C．冰融化 D．HCl溶于水得到盐酸 答案　D 解析　HCl分子中存在H—Cl共价键，溶于水后得到盐酸，HCl电离出H＋和Cl－，溶液中不再存在HCl分子。‎ ‎4．下列物质中既有离子键又有共价键的是(　　)‎ A．CaCl2 B．H2O C．K2O D．NaOH 答案　D ‎5．下列各组物质中，化学键类型不同的是(　　)‎ A．NaCl和HNO3 B．H2O和NH3‎ C．CaF2和CsCl D．CCl4和HCl 答案　A 解析　A项，NaCl只含离子键，HNO3中只含共价键；B、D项均为共价键；C项均为离子键。‎ ‎6．(1)下列变化中，既有共价键和离子键断裂，又有共价键和离子键形成的是________(填字母)。‎ A．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2‎ B．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑‎ C．Cl2＋H2O===HCl＋HClO D．Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl ‎(2)下列物质中：①N2、②H2O、③Na2O2、④CaCl2、⑤KHS、⑥NaF、⑦NaOH、⑧SiO2、⑨Ar、CO2，其中只含有共价键的物质是____________(填序号，下同)；只含有离子键的物质是____________；既含有离子键，又含有共价键的物质是__________；不存在化学键的物质是________。‎ 答案　(1)A　(2)①②⑧⑩　④⑥　③⑤⑦　⑨‎ 解析　(1)A项，Na2O2中既含有共价键，又含有离子键，与CO2‎ 12‎ 反应时，其中共价键和离子键都会断裂，又重新组合为新的共价键和离子键；B项，不涉及离子键的断裂；C项，不涉及离子键的断裂和形成；D项，不涉及共价键的断裂和形成。‎ ‎[对点训练]‎ 题组一　化学键的概念与形成 ‎1．下列有关化学键的说法正确的是(　　)‎ A．相邻的两个原子间可以形成化学键，多个原子间不可能形成化学键 B．化合物中一定含有化学键，单质中也一定含有化学键 C．相邻的两个或多个原子间的相互作用一定是化学键 D．阴、阳离子之间的强相互作用也是化学键 答案　D 解析　相邻的两个原子间(或多个原子间)的强相互作用称为化学键，A项错误；化合物中一定含有化学键，但是单质中不一定含有化学键(惰性气体单质中不含化学键)，B项错误；相邻原子间的“强相互作用”才是化学键，C项错误；阴、阳离子间的“强相互作用”也是化学键，D项正确。‎ ‎2．下列说法中不正确的是(　　)‎ A．非金属元素间不可能形成离子键 B．两个非金属原子之间形成的化学键一定是共价键 C．含有离子键的物质不可能是单质 D．单质中不一定含有共价键 答案　A 解析　两个非金属原子之间形成的化学键一定是共价键，但含多种非金属元素的化合物可能有离子键，如铵盐，A项错误，B项正确；含有离子键的物质一定是离子化合物，不可能是单质，C项正确；单质中可能不含有共价键，如稀有气体，D项正确。‎ ‎3．下列哪一组元素的原子间反应容易形成离子键(　　)‎ 元素 a b c d e f g M层电子数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ A.a和c B．a和f C．d和g D．c和g 考点　离子键与离子化合物 题点　由成键元素判断离子键的形成 答案　B 12‎ 解析　本题考查离子键的成键实质、成键条件，同时还考查原子结构与性质的关系。由原子a～g的M层电子数可知，M层即为原子的最外层，元素a～g均为第3周期元素，a为活泼的金属元素，f为活泼的非金属元素，所以a与f容易形成离子键。‎ ‎4．以下叙述中，错误的是(　　)‎ A．钠原子和氯原子作用生成NaCl后，其结构的稳定性增强 B．在氯化钠中，除氯离子和钠离子的静电吸引作用外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用 C．任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失 D．金属钠与氯气反应生成氯化钠后，体系能量降低 答案　C 解析　活泼的金属原子和活泼的非金属原子之间形成离子化合物，阳离子和阴离子均达稳定结构，这样体系的能量降低，其结构的稳定性增强，故A、D正确。离子键的形成只是阴、阳离子间的静电作用并不一定发生电子的得失，如Na＋与OH－结合成NaOH，故C错误。‎ 题组二　化学键与物质的变化 ‎5．下列物质的变化过程中，共价键明显被破坏的是(　　)‎ A．从NH4HCO3中闻到了刺激性气味 B．NaCl熔化 C．NH3液化 D．NaOH溶于水 答案　A 解析　B项，NaCl熔化破坏离子键；C项，NH3液化后仍是NH3，没有破坏共价键；D项，NaOH溶于水破坏离子键。‎ ‎6．下列反应过程中，同时有离子键、共价键的断裂和形成的反应是(　　)‎ A．NH4ClNH3↑＋HCl↑‎ B．NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3‎ C．NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3‎ D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2‎ 答案　D 解析　A项中没有离子键的形成；B项中没有离子键的断裂；C项中没有共价键的断裂和形成；D项中断开Na2O2中的离子键和共价键、CO2中的共价键，形成O2中的共价键、Na2CO3中的离子键和共价键。‎ 题组三　化学键类型的判断 ‎7．下列有关化合物中存在的化学键种类的说法正确的是(　　)‎ 12‎ A．MgCl2中既存在离子键也存在共价键 B．CH3COOH中只有离子键 C．Na2O2中只存在离子键 D．NH4HSO4中既存在共价键也存在离子键 答案　D 解析　共价化合物中只存在共价键；离子化合物中一定存在离子键，如果离子化合物中存在复杂的离子，如NH、HSO、O等，离子内部还存在着共价键。MgCl2中只存在离子键，CH3COOH中只存在共价键，而Na2O2、NH4HSO4中则存在离子键和共价键。‎ ‎8．下列物质中只含有共价键的是(　　)‎ 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项，NaCl只含有离子键，HCl、H2O只含有共价键，NaOH既有离子键又有共价键；B项，Cl2、HCl、SO2分子中只有共价键，而Na2S中只有离子键；D项，Na2O2既有离子键又有共价键，H2O2、H2O、O3分子中只有共价键。‎ ‎9．下列叙述正确的是(　　)‎ A．HCl溶于水电离出H＋和Cl－，故HCl中存在离子键 B．Ca(OH)2固体和NH4Cl固体都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．氯气和金刚石中存在不同类型的化学键 答案　B 解析　H和Cl都是非金属元素，HCl是共价化合物，其中的化学键是共价键，A不正确；Ca(OH)2的Ca2＋与OH－间、NH4Cl的NH与Cl－间都存在离子键，OH－的H原子与O原子间、NH的N原子与H原子间都存在共价键，B正确；液氯和氯气的组成微粒都是Cl2分子，Cl2分子的2个Cl原子间存在共价键，Cl2分子与Cl2分子间不存在化学键，C不正确；如上所述，氯气中存在共价键，金刚石由C原子组成，C元素是非金属元素，C原子间的化学键是共价键，D不正确。‎ ‎10．(2017·重庆北区期中)某元素原子最外层只有1个电子，它跟卤素相结合时，所形成的化学键(　　)‎ A．一定是共价键 B．一定是离子键 C．可能是共价键，也可能是离子键 12‎ D．以上说法均不正确 答案　C 解析　原子最外层只有1个电子的元素，可能是活泼的金属(如Na)，也可能是过渡元素(如Ag)，也可能是非金属元素(如H)，因此它们跟卤素相结合时，所形成的化学键可能是离子键，也可能是共价键，C项正确。‎ ‎11．下列各数值表示有关元素的原子序数，其所表示的各原子组中能以共价键相互结合成稳定化合物的是(　　)‎ A．8与11 B．9与9‎ C．2与19 D．6与8‎ 答案　D 解析　一般情况下，非金属元素的两个原子间形成共价键，活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子间形成离子键。A项，O与Na形成以离子键结合的化合物；B项，氟元素的两个原子形成共价键，为单质；C项，氦元素难以形成化合物；D项，C与O均为非金属元素的原子，二者形成以共价键结合的化合物。‎ ‎12．(2017·郑州期末)下列各组物质中所含化学键类型完全相同的是(　　)‎ A．NaF、NH4Cl B．NaOH、NaClO C．CaO、Na2O2 D．MgCl2、AlCl3‎ 答案　B 解析　只含离子键的物质为NaF、CaO、MgCl2；既含离子键又含共价键的物质为NH4Cl、NaOH、NaClO、Na2O2；只含共价键的物质为AlCl3。‎ ‎[综合强化]‎ ‎13．有下列物质：‎ ‎①O2　②金刚石　③NaBr　④H2SO4　⑤Na2CO3　⑥NH4Cl　⑦NaHSO4　⑧Ne　⑨Na2O2　⑩NaOH ‎(1)这些物质中，只含共价键的是________；只含离子键的是________；既含共价键又含离子键的是__________；不存在化学键的是________。‎ ‎(2)将NaHSO4溶于水，破坏了NaHSO4中的________________，写出其电离方程式_______________；NaHSO4熔融状态下电离，破坏了________，写出其电离方程式_____________。‎ 答案　(1)①②④　③　⑤⑥⑦⑨⑩　⑧‎ ‎(2)离子键、共价键　NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO 离子键　NaHSO4===Na＋＋HSO ‎14．五种短周期元素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。‎ 12‎ ‎(1)五种元素中，原子半径最大的是________，非金属性最强的是________(填元素符号)。‎ ‎(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________。‎ 答案　(1)Na　Cl　(2)PH3　(3)NH4Cl　离子键和共价键　(4)H3PO4‎ 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中存在的化学键类型为离子键和共价键。‎ ‎15．下表列出了①～⑨九种元素在周期表中的位置，A、B和C是中学常见的化合物。请回答下列问题：‎ ‎(1)上述所列元素中，最高价氧化物的水化物的酸性最强的是________(填化学式)。‎ ‎(2)②元素最高正价与④元素形成的化合物的电子式是__________。‎ ‎(3)⑤⑨两种元素形成氢化物的水溶液的酸性由弱到强的顺序为________(用化学式表示)。‎ ‎(4)从④⑥两种元素形成的化合物与④⑧两种元素形成的化合物的混合物中分离提纯④⑧两种元素形成的化合物，可加入上表中________(用元素符号表示)两种元素形成的化合物的水溶液后，再过滤洗涤。‎ ‎(5)③元素的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物反应生成的物质为________(用化学式表示)，该物质所含化学键类型有________________。‎ 答案　(1)HClO4　(2)　(3)HF________(用分子式表示)。‎ ‎(5)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是________>________>________>________。‎ 答案　(1)Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－　‎ ‎(2)‎ ‎(3)SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl　‎ ‎(4)HCl　H2S　(5)S2－　Cl－　Na＋　Al3＋‎ 解析　因为这四种元素为同一短周期元素，W和X为金属元素，且各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，所以W为Na，X为Al，Na与Y形成Na2Y，说明Y为－2价，即Y为S，则Z为Cl。‎ 12‎