1、1化学键导学考点一 离子键和共价键1化学键(1)概念:相邻原子间的强相互作用。(2)形成与分类化学键Error!2离子键(1)概念:带有相反电荷的阴、阳离子之间的强烈的相互作用(2)成键粒子:阴、阳离子。(3)成键实质:静电作用。(4)形成条件:通常是活泼金属与活泼非金属元素的原子相结合。(5)表示方法用电子式表示离子化合物的形成过程Na2S: ;CaCl 2: 。写出下列物质的电子式MgCl2: Na2O2: NaOH: ;NH 4Cl: 。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。
2、(5)表示方法用电子式表示共价化合物的形成过程CH4: ;CO 2: 。写出下列物质的电子式Cl2: ; N2: ; H2O2: ;CO2: ; HclO: ;CCl 4: 。写出下列物质的结构式N2:NN; H2O:H OH; CO2:O =C=O。深度思考1(1)共价键仅存在于共价化合物中吗?答案 不是,有些离子化合物如 NaOH、Na 2O2 及 NH4Cl 等物质中皆存在共价键。(2)所有物质都能用电子式表示其组成吗?答案 不是。2判断正误,正确的划“” ,错误的划“”(1)形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力( )2(2)全部由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物( )(3)某
3、些金属与非金属原子间能形成共价键( )(4)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(5)在水溶液中能导电的化合物一定是离子化合物( )(6)离子化合物在任何状态下都能导电( )(7)含有离子键的化合物中,一个阴离子可同时与几个阳离子形成静电作用( )离子键、共价键的比较共价键离子键非极性键 极性键概念阴、阳离子通过静电作用所形成的化学键原子间通过共用电子对(电子云重叠)而形成的化学键成键粒子 阴、阳离子 原子成键实质 阴、阳离子的静 电作用 共用电子对不偏向任何一方 共用电子对偏向 一方原子形成条件活泼金属元素与活泼非金属元素经电子得失,形成离子键同种元素原
4、子之间成键不同种元素原子之间成键形成的物质 离子化合物非金属单质;某些共价化合物或离子化合物共价化合物或离子化合物题组一 电子式的书写1判断正误(正确打“” ,错误的打 “”,并改正)(1)Na2S Na Na ( ) (2)Na2O Na 2 ( )2 2(3)MgBr2 Mg 2 ( ) (4)H2O H 2 H ( ) 2(5)OH H( ) (6)HClO H ( )(7)Cl2 ClCl( )(8)O 2 ( ) (9)羟基 H( )22(10)H2S H H( ) (11)Na ( ) S (12) ( )电子式书写的注意事项1同一原子的电子式最好不要既用“”又用“”表示;在化合物
5、中“ ”或“”最好也不要混用(若特殊需要可标记 ),可将电子全部标成 “”或“” 。2单一原子形成的简单阳离子,其离子符号就是该阳离子的电子式,如 Al3 就可以表示铝离子的电子式。 “ ”在所有的阴离子、复杂的阳离子中出现。33在化合物中,如果有多个阴、阳离子,阴、阳离子必须是相隔的,即不能将两个阴离子或两个阳离子写在一起。如 CaF2 要写成 Ca2 ,不能写成 Ca2 ,也不能写成 Ca2 。 24在用电子式表示物质形成的过程时,由于不是化学方程式,所以不能出现“= =”。“ ”前是原子的电子式, “ ”后是物质的电子式。如 Na2O 的形成过程可表示为,NH 3 的形成过程可表示为 3
6、H 。 题组二 8 电子结构的判断2含有极性键且分子中各原子都满足 8 电子稳定结构的化合物是( )ACH 4 BCH 2=CH2 CCO 2 DN 23下列物质中所有原子均满足最外层 8 电子稳定结构的化合物是( )APCl 5 BP 4 CCCl 4 DNH 3判断分子中各原子是否达到 8 电子的稳定结构的主要方法有两种:1经验规律法凡符合最外层电子数|化合价 |8 的皆为 8 电子结构。2试写结构法判断某化合物中的某元素最外层是否达到 8 电子稳定结构,应从其结构式或电子式结合原子最外层电子数进行判断,如:H 2O,O 原子最外层有 6 个电子,H 2O 中每个 O 原子又与两个 H 原
7、子形成两个共价键,所以 H2O 中的 O 原子最外层有 628 个电子,但 H2O 中的 H 原子最外层有 2 个电子;N 2,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 化学键与化学反应1化学键与化学反应旧化学键的断裂和新化学键的形成是化学反应的本质,是反应中能量变化的根本。2物质的溶解或熔化与化学键变化(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
8、。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、H 2SO4 等。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(C 12H22O11)、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,其分子内的共价键被破坏,如 Cl2、F 2等。3化学键对物质性质的影响(1)对物理性质的影响4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
9、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。4化学键的存在5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、强碱和盐都属于离子化合物;非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸都属于共价化合物。(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。深度思考1有化学键的断裂或形成就一定是化学反应吗?答案 不一定是化学反
10、应,如 NaCl 溶于水,属于物理变化,其中有离子键的断裂,而将 NaCl 溶液蒸发结晶,Na 和 Cl 重新形成离子键而成为晶体,也是物理变化。2判断正误,正确的划“” ,错误的划“”(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)含有离子键的物质不可能是单质( )题组一 化学键的断裂与形成1从化学键的观点看,化学反应的实质是“旧键的断裂,新键
11、的形成” ,据此你认为下列变化属于化学变化的是 ( )对空气进行降温加压 金刚石变成石墨 NaCl 熔化 碘溶于 CCl4 中 HCl溶于水电离出 H 和 Cl 电解熔融的 Al2O3 制取 AlA B C D2在下列变化过程中,既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是 ( )A将 SO2 通入水中 B烧碱溶于水 C将 HCl 通入水中 D硫酸氢钠溶于水题组二 化学键与物质类别3有以下 9 种物质:Ne HCl P 4 H 2O2 Na 2S NaOH Na 2O2 NH 4Cl AlCl 3。5请用上述物质的序号填空:(1)不存在化学键的是_ 。(2)只存在极性共价键的是_ 。(3)只存在非极性
12、共价键的是_ 。(4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是_ 。(5)只存在离子键的是_ 。(6)既存在离子键又存在共价键的是_ 。4短周期元素 X、Y、Z 所在的周期数依次增大,它们的原子序数之和为 20,且 Y2与 Z 核外电子层的结构相同。下列化合物中同时存在极性和非极性共价键的是 ( )AZ 2Y BX 2Y2 CZ 2Y2 DZYX化学键与物质的类别除稀有气体内部无化学键外,其他物质内部都存在化学键。化学键与物质的类别之间的关系可概括如下:(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 、CH 4 等。(2)只含有非极性共价键的物质是同种非金
13、属元素形成的单质,如 Cl2、P 4、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、C 2H4 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、CaCl 2、NaCl 等。(5)既有离子键又有极性共价键的物质,如 NaOH、K 2SO4 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、NH 4NO3 等。(7)金属元素和非金属元素间可能存在共价键,如 AlCl3 等。【作业一】1据新浪科技网报道:美国科学家发现,普通盐水在无线电波的照射下可以燃烧,这很可
14、能是 21 世纪人类最伟大的发现之一,将有望解决未来人类的能源危机。无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的结合力,释放出氢原子,一旦点火,氢原子就会在这种频率下持续燃烧。上述“结合力”的实质是( )A离子键 B共价键 C一种静电引力 D一种静电斥力2固体 A 的化学式为 NH5,它的所有原子的最外电子层结构都符合相应稀有气体的最外电子层结构,则下列有关说法不正确的是 ( )A1 mol NH 5 中含有 5NA 个 NH 键(N A 表示阿伏加德罗常数的数值)BNH 5 中既有共价键又有离子键CNH 5 的电子式为DNH 5 与水反应的离子方程式为 NH H H 2O=NH3H2OH 2 43
15、下列说法正确的是( )A含有共价键的化合物一定是共价化合物 B分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物C由共价键形成的分子一定是共价化合物D只有非金属原子间才能形成共价键4下列过程中,共价键被破坏的是( )A碘升华 B二氧化氮被木炭吸附 C酒精溶于水 DHCl 气体溶于水65离子化合物 X 完全是由短周期元素组成的,其中一个阳离子和一个阴离子核外电子数之和为 20。则下列有关 X 的说法中正确的是( )AX 中阳离子和阴离子个数不一定相等BX 中一定有离子键,一定不含共价键C若 X 只含两种元素,则这两种元素可在同一周期也可在同一主族DX 中阳离子半径一定大于阴离子半径6下列物质中,既含有极性
16、键又含有非极性键的是 ( )A. BCO 2 CNa 2O2 DNH 4Cl7下列说法正确的是( )有化学键破坏的变化一定属于化学变化 发生颜色变化的一定是化学变化 电解的过程一定发生化学变化 用糯米、酒曲和水制成甜酒酿,一定是化学变化A B C D全部8下列说法中正确的是 ( )AKOH 中既含有离子键也含有共价键,属于离子化合物BN 2 属于单质,不存在化学键CMgCl 2 中既含有离子键,又含有共价键DNH 4Cl 中含有共价键,又全部由非金属元素组成,属于共价化合物9X、Y、Z、M、W 为五种短周期元素,其中 X、Y、Z 是原子序数依次增大的同周期元素,且它们的最外层电子数之和为 15
17、,X 与 Z 可形成 XZ2 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 gL1 ;W 的质子数是 X、Y、Z、M 四种元素质子数之和的一半。下列说法正确的是( )AY、Z、W 能形成含有相同电子数的简单离子,且 W 形成的简单离子的半径最大BXZ 2、W 2Z2 均为直线形的共价化合物CZ 与 M 形成的 3 原子化合物比 Y 与 M 形成的 4 原子化合物稳定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10.已知五种元素的原子序数的大小顺序为 CABDE,A、C 同周期,B、C 同主族。A 与 B 形成的离子化合物 A2B 中所有离子的电子数相
18、同,其电子总数为 30;D 和 E可形成 4 核 10 个电子的分子。试回答下列问题:(1)写出五种元素的元素符号:A:_、B:_、C :_、D:_、E:_。(2)用电子式表示离子化合物 A2B 的形成过程:_。(3)写出下列物质的电子式:D 元素形成的单质:_。E 与 B 形成的化合物:_。A、B、E 形成的化合物:_。D 与 E 形成的化合物:_。C、D、E 形成的离子化合物:_。7化学反应中的热效应导学考点一 焓变与反应热1化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化:物质变化和能量变化。(2)化学反应中的两大守恒:质量守恒和能量守恒。(3)化学反应中的能量转化形式:热能、光能、电能等
19、。通常主要表现为热量的变化。2焓变、反应热(1)定义:在恒压条件下进行的反应的热效应。(2)符号: H。(3)单位:kJmol 1 或kJ/mol。3吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析,如图所示。(2)从反应热的量化参数 键能的角度分析(3)记忆常见的放热反应和吸热反应放热反应:可燃物的燃烧;酸碱中和反应;大多数化合反应;金属跟酸的置换反应;物质的缓慢氧化等。吸热反应:大多数分解反应;盐的水解和弱电解质的电离;Ba(OH) 28H2O 与NH4Cl 反应;碳和水蒸气、C 和 CO2的反应等。深度思考判断正误,正确的划“” ,错误的划“”(1)放热反应不需要加热就
20、能反应,吸热反应不加热就不能反应( )(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化( )(3)伴有能量变化的物质变化都是化学变化( )(4)吸热反应在任何条件都不能发生( )(5)Na 转化为 Na 时,吸收的能量就是该过程的反应热( )(6)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热( )8(7)同温同压下,反应 H2(g)Cl 2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的 H 不同( )(8)可逆反应的 H 表示完全反应时的热量变化,与反应是否可逆无关( )题组一 依据图形,理清活化能与焓变的关系1某反应过程中体系的能量变化如图所示,下列说法错误的是( )A反应过程可表示为 A BC ABC
21、 AB C 反应物 过渡态 生成物B E1为反应物的总能量与过渡态的能量差,称为正反应的活化能 C正反应的热效应 H E1 E20 表示吸热, H” 、 “”或“” ,下同)。(2)同一反应,反应物状态不同时S(g)O 2(g)=SO2(g) H10 S(s)O 2(g)=SO2(g) H20则 H1_H2。(3)两个有联系的不同反应相比C(s)O 2(g)=CO2(g) H10 C(s) O2(g)=CO(g) H2012则 H1_H2。3已知 Al2O3(s)AlCl 3(g)3C(s)=3AlCl(g)3CO(g) H a kJmol116判断下列变化过程是否正确,正确的划“” ,错误的
22、划“”(1)3AlCl(g)3CO(g)=Al 2O3(s)AlCl 3(g)3C(s) H a kJmol1 ( )(2)AlCl(g)CO(g)= Al2O3(s) AlCl3(g)3C(s) H a kJmol1 ( )13 13 13(3)2Al2O3(s)2AlCl 3(g)6C(s)=6AlCl(g)6CO(g) H2 a kJmol1 ( )利用状态,迅速比较反应热的大小若反应为放热反应1当反应物状态相同,生成物状态不同时,生成固体放热最多,生成气体放热最少。2当反应物状态不同,生成物状态相同时,固体反应放热最少,气体反应放热最多。3在比较反应热( H)的大小时,应带符号比较。对
23、于放热反应,放出的热量越多, H反而越小。题组一 利用盖斯定律书写热化学方程式1LiH 可作飞船的燃料,已知下列反应:2Li(s)H 2(g)=2LiH(s) H182 kJ mol12H 2(g)O 2(g)=2H2O(l) H572 kJ mol14Li(s)O 2(g)=2Li2O(s) H1 196 kJ mol1试写出 LiH 在 O2中燃烧的热化学方程式。题组二 利用盖斯定律计算反应热2在 25 、101 kPa 时,C(s)、H 2(g)、CH 3COOH(l)的燃烧热分别为 393.5 kJmol1 、285.8 kJmol1 、870.3 kJmol1 ,则 2C(s)2H
24、2(g)O 2(g)=CH3COOH(l)的反应热为( )A488.3 kJmol 1 B488.3 kJ mol1 C191 kJ mol1 D191 kJmol 1题组三 利用盖斯定律定性判断 H 间的关系3(2013新课标全国卷 ,12)在 1 200 时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:H2S(g) O2(g)=SO2(g)H 2O(g) H1 2H2S(g)SO 2(g)= S2(g)2H 2O(g) H232 32H2S(g) O2(g)=S(g)H 2O(g) H3 2S(g)=S2(g) H412则 H4的正确表达式为( )A H4 (H1 H23 H3) B H4 (3H3
25、H1 H2)23 23C H4 (H1 H23 H3) D H4 (H1 H23 H3)32 3217利用盖斯定律书写热化学方程式找出待求方程式中各物质在已知方程式中的位置先 确 定 待 求 的 反 应 方 程 式根 据 待 求 方 程 式 中 各 物 质 的 计 量 数 和 位 置 对 已 知 方 程 式 进 行 处 理 , 得 到 变 形 后 的 新 方 程 式 将 新 得 到 的 方 程 式 进 行 加 减 反 应 热 也 需 要 相 应 加 减 写 出 待 求 的 热 化 学 方 程 式特别提醒:通过热化学方程式变形时,利用“加法” 不容易出错。【作业二】1在量热计(如图)中将 100
26、 mL 0.50 molL1 的 CH3COOH 溶液与 100 mL 0.55 molL1 NaOH 溶液混合,温度从 298.0 K 升高到 300.7 K。已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高 1 K 所需要的热量 )是 150.5 JK1 ,溶液密度均为 1 gmL1 ,生成溶液的比热容c4.184 Jg 1 K1 (已知 CH3COOH 电离要吸热)。(1)CH3COOH 的中和热 H_。(2)CH3COOH 中和热的文献值为56.1 kJmol1 ,你认为造成(1)中测得的实验值有偏差的可能原因是_。(3)实验中 NaOH 溶液过量的目的是_。(4)你认为 CH3COOH 的中
27、和热与盐酸的中和热绝对值相比,_的较大,其原因是_。2按要求回答下列问题(1)已知在常温常压下:2CH 3OH(l)3O 2(g)=2CO2(g)4H 2O(g) H1 275.6 kJmol 1H 2O(l)=H2O(g) H44.0 kJ mol1写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式_。(2)已知:CH 3OH(g) O2(g)CO2(g)2H 2(g) H1192.9 kJmol 112H2(g) O2(g)H2O(g) H2120.9 kJmol 112则甲醇与水蒸气催化重整反应的焓变 H3_。(3)苯乙烯是重要的基础有机原料。工业中用乙苯(C 6H5CH2CH3)为原料,采用催化脱氢的方
28、法制取苯乙烯(C 6H5CH=CH2)的反应方程式为C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)H 2(g) H1已知:3C 2H2(g)C6H6(g) H2C6H6(g)C 2H4(g)C6H5CH2CH3(g) H3则反应 3C2H2(g)C 2H4(g)C6H5CH=CH2(g)H 2(g)的 H_。(4)氨的合成是最重要的化工生产之一。工业上合成氨用的 H2有多种制取的方法:用焦炭跟水反应:C(s)H 2O(g) CO(g)H 2(g);= = = = =高 温 用天然气跟水蒸气反应:CH 4(g)H 2O(g) CO(g)3H 2(g)= = = = =高 温 催 化 剂已知
29、有关反应的能量变化如下图所示,则方法中反应的 H_。(5)甲醇是一种用途广泛的化工原料。工业上常用下列两种反应制备甲醇:18CO(g)2H 2(g)CH3OH(g) H190.1 kJmol 1CO 2(g)3H 2(g)CH3OH(g)H 2O(l) H2已知:CO(g)H 2O(g)=CO2(g)H 2(g) H341.1 kJmol 1H2O(l)=H2O(g) H444.0 kJ mol1 则 H2_。3(1)2013 年以来,全国很多地区都曾陷入严重的雾霾和污染天气中,冬季取暖排放的CO2、汽车尾气等都是形成雾霾的因素。已知:N 2(g)O 2(g)=2NO(g) H179.5 kJ
30、 mol12NO(g)O 2(g)=2NO2(g) H112.3 kJ mol12NO(g)2CO(g)=N 2(g)2CO 2(g) H759.8 kJmol 1下图是在 101 kPa,298 K 条件下 1 mol NO2和 1 mol CO 反应生成 1 mol CO2和 1 mol NO 过程中能量变化的示意图。则 a_。(2)利用反应 A 可将释放的 CO2转化为具有工业利用价值的产品。反应 A:CO 2H 2O COH 2O 2= = = = =通 电 高 温已知:反应是_反应(填“吸热” 或“放热”),其原因是_。反应 A 的热化学方程式是_。(3)一定条件下,在容积为 3 L 的密闭容器中反应:CO(g)2H 2(g)CH3OH(g)达到化学平衡状态。根据题目有关信息,请在右下坐标图中标示出该化学反应过程的能量变化(标明信息)。