第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第三節(jié)化學(xué)鍵第2課時(shí)共價(jià)鍵一．共價(jià)鍵的形成和概念1．形成:當(dāng)參加反應(yīng)的原子得失電子能力差別較小時(shí)，一般無法形成離子鍵。如氯原子的最外層有7個(gè)電子，要達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，就需要1個(gè)電子，但氯原子間不會發(fā)生電子得失，如果2個(gè)氯原子各提供1個(gè)電子，形成共用電子對，則2個(gè)氯原子就都形成了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。2．概念:像氯分子這樣，原子間通過共用電子對所形成的相互作用，叫做共價(jià)鍵；而像HCl這樣，通過共用電子對作用形成的化合物叫做共價(jià)化合物。①成鍵微粒：原子②成鍵本質(zhì)：共用電子對③成鍵條件：兩個(gè)非金屬原子之間注意：（1）只含有共價(jià)鍵的化合物屬于共價(jià)化合物（即若存在離子鍵，一定為離子化合物）（2）共價(jià)鍵存在于非金屬單質(zhì)的雙原子分子中，共價(jià)化合物和某些離子化合物中二．共價(jià)鍵的表示方法1．電子式用電子式表示共價(jià)化合物時(shí)，不需要加“[]”和標(biāo)電荷。如：Cl2的電子式為，HCl的電子式為，N2的電子式為，CO2的電子式為。思考題1寫出下列物質(zhì)的電子式并判斷其中存在的化學(xué)鍵：NH3、NaOH、NH4Cl。共價(jià)鍵離子鍵、共價(jià)鍵離子鍵、共價(jià)鍵判斷電子式是否正確應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：=1\*GB3①每個(gè)原子周圍是否滿足了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)（H為2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)）共價(jià)化合物中8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的判斷規(guī)律ⅰ．對原子序數(shù)不大于5的元素，形成化合物時(shí)，一般不可能為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。如HCl中的H，BeCl2中的Be，BF3中的B等。ⅱ．對原子序數(shù)大于5的元素，形成化合物時(shí)，若|元素化合價(jià)|＋原子最外層電子數(shù)＝8，則該化合物中該元素滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；否則不滿足。如CO2中的C：|＋4|＋4＝8，滿足，O：|－2|＋6＝8，也滿足；PCl5中的P：|＋5|＋5＝10≠8，不滿足，Cl：|－1|＋7＝8，滿足。ⅲ．對于共價(jià)單質(zhì)，方法與上面類似，只是將“|元素的化合價(jià)|”換成共用電子對數(shù)即可。=2\*GB3②所標(biāo)的電子總數(shù)是否等于所有原子的最外層電子數(shù)之和。2．結(jié)構(gòu)式在化學(xué)上，常用一根短線“—”表示一對共用電子，其余電子一律省去，這樣的式子叫做結(jié)構(gòu)式。如：化學(xué)式結(jié)構(gòu)式化學(xué)式結(jié)構(gòu)式N2N≡NCH4NH3CO2O＝C＝OHClH—ClH2OH—O—H三．用電子式表示共價(jià)化合物的形成過程：練習(xí)1：用電子式表示下列化合物的形成過程CO2：H2O：NH3：HCl：四．極性鍵和非極性鍵非極性鍵極性鍵定義同種元素原子形成的共價(jià)鍵，共用電子對不發(fā)生偏移不同種元素原子形成的共價(jià)鍵，共用電子對發(fā)生偏移原子吸引電子能力相同不同共價(jià)鍵中元素化合價(jià)的體現(xiàn)：形成非極性鍵的原子間共用電子對不偏移，不會產(chǎn)生化合價(jià)的升降；而形成極性鍵的過程中，電子對偏離的元素化合價(jià)升高，電子對偏向的元素化合價(jià)降低。練習(xí)2：下列物質(zhì)中，以極性鍵結(jié)合的（（3）（4）（5）），以非極性鍵結(jié)合的（（1）（2））（1）F2（2）O2（3）NH3（4）CH4（5）SO2五．化學(xué)鍵及化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)1．化學(xué)鍵(1)使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的作用力。(2)分類：化學(xué)鍵eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(離子鍵,共價(jià)鍵\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(極性鍵,非極性鍵))))2．化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì):化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。思考：有化學(xué)鍵斷裂的過程一定是化學(xué)變化嗎？不一定，如氯化鈉溶于水，斷裂離子鍵。化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。練習(xí)3.物質(zhì)之間發(fā)生反應(yīng)時(shí)，一定發(fā)生變化的是（C）A.顏色B.狀態(tài)C.化學(xué)鍵D.原子核六．分子間作用力和氫鍵1．分子間作用力分子間存在的一種把分子聚集在一起的作用力叫做分子間作用力，又稱范德華力。分子間作用力比化學(xué)鍵弱得多，它對物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)等有影響。一般來說，對于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)也越高。分子間作用力與化學(xué)鍵的區(qū)別：分子間作用力存在于：分子之間。化學(xué)鍵存在于：原子或離子之間。2．氫鍵HF、H2O、NH3的沸點(diǎn)有反常現(xiàn)象，是因?yàn)樗鼈兊姆肿又g存在著一種比分子間作用力稍強(qiáng)的相互作用，這種相互作用叫氫鍵。氫鍵比化學(xué)鍵弱，比范德華力強(qiáng)，所以把氫鍵看作是一種稍強(qiáng)的分子間作用力。例如：H2Te、H2Se、H2S隨相對分子質(zhì)量的減小，分子間作用力依次減弱，因而熔沸點(diǎn)依次降低。然而H2O由于分子間氫鍵的形成，分子間作用力驟然增強(qiáng)，從而改變了Te—O氫化物熔沸點(diǎn)降低的趨勢而猛然升高，鹵族中的HF和氮族中的NH3也有類似情況。冰中氫鍵的存在使冰的結(jié)構(gòu)中有空隙，造成其密度低于液態(tài)水。【典例1】關(guān)于共價(jià)鍵的說法正確的是（）A．金屬原子在化學(xué)反應(yīng)中只能失去電子，因而不能形成共價(jià)鍵B．由共價(jià)鍵形成的分子可以是單質(zhì)分子，也可以是化合物分子C．共價(jià)鍵只能在不同原子之間形成D．稀有氣體分子中只存在共價(jià)鍵【答案】B【解析】A.活潑金屬與活潑的非金屬相互化合時(shí)形成離子鍵，許多金屬與非金屬化合時(shí)，也能形成共價(jià)鍵，如氯化鋁分子中ClAl鍵為共價(jià)鍵，故A錯(cuò)誤；B.由共價(jià)鍵形成的分子可以是單質(zhì)分子，如氫氣、氧氣、氮?dú)獾龋部梢允腔衔锓肿樱缏然瘹洹⒘蚧瘹洹⑺龋蔅正確；C.共價(jià)鍵能在同種原子之間形成，如氫氣、氧氣、氮?dú)獾龋蔆錯(cuò)誤；D.稀有氣體原子就是分子，不存在化學(xué)鍵，故D錯(cuò)誤；答案選B。【點(diǎn)睛】本題考查共價(jià)鍵與物質(zhì)的構(gòu)成關(guān)系，易錯(cuò)點(diǎn)在于金屬在參與化學(xué)反應(yīng)時(shí)既可以形成離子鍵，也可以形成共價(jià)鍵。【典例2】下列各物質(zhì)中，除氫原子外，每個(gè)原子最外層均達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)，則它們的結(jié)構(gòu)式錯(cuò)誤的是（）A．氧分子：O=OB．S2Cl2：ClSSClC．氫氰酸：HCND．光氣（COCl2）：ClCOCl【答案】D【解析】A．氧原子有6個(gè)價(jià)電子，故需要形成兩個(gè)共價(jià)鍵才能達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)，A項(xiàng)正確；B．硫原子有6個(gè)價(jià)電子，氯原子有7個(gè)價(jià)電子，它們分別需要形成2個(gè)、1個(gè)共價(jià)鍵才能達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)，B項(xiàng)正確；C．碳原子有4個(gè)價(jià)電子，氮原子有5個(gè)價(jià)電子，它們分別需要形成4個(gè)、3個(gè)共價(jià)鍵才能達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)，C項(xiàng)正確，D．碳原子有4個(gè)價(jià)電子，需要形成4個(gè)共價(jià)鍵才能達(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)式中C只有2條共價(jià)鍵，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案為D。基礎(chǔ)練1．下列物質(zhì)中是共價(jià)化合物的是()A． B． C． D．2．下列用電子式表示共價(jià)化合物的形成過程，正確的是()A．H＋·C―→H＋[C]－ B．Na·＋·B―→NaBC．·Mg·＋2·―→Mg2＋[]－[]－ D．··＋··＋··―→··C··3．下列物質(zhì)中，同時(shí)具有離子鍵和極性共價(jià)鍵的是()A．NH3B．NH4ClC．H2SD．KCl4．下列用電子式表示共價(jià)化合物的形成過程，正確的是()A．H＋·C―→H＋[C]－ B．Na·＋·B―→NaBC．·Mg·＋2·―→Mg2＋[]－[]－ D．··＋··＋··―→··C··5．下列用電子式表示化合物的形成過程正確的是（）A．B．C．Mg++Mg2++D．6．下列電子式中錯(cuò)誤的是（）A． B． C．Na＋ D．7.按要求完成下列填空（1）書寫下列物質(zhì)電子式①Cl2：_______________；②CO2：_______________；③NaOH：_______________；④Na2S：_______________；⑤H2O2：_______________；（2）用電子式表示下列物質(zhì)的形成過程①M(fèi)gCl2：___________________________________________________；②H2O：_____________________________________________________；8.電子式的運(yùn)用（1）用電子式表示粒子：①氫氧根離子________；②羥基________。（2）用電子式表示化合物的形成過程④MgF2___________________________；⑤H2O_________________________。能力練9．下列敘述正確的是（）A．H2O分子間存在著極性共價(jià)鍵B．鹽酸中存在H+和Cl，故HCl為離子化合物C．Na2O2內(nèi)存在非極性共價(jià)鍵D．非金屬原子只能形成共價(jià)鍵10．下列各組化合物中，化學(xué)鍵類型完全相同的是：()A．HCl和NaOH B．Na2O和Na2O2C．CO2和CaO D．CaCl2和Na2S11．下列說法正確的是（）A．雙原子分子中的共價(jià)鍵一定是非極性鍵B．任何原子的原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的C．非極性鍵可能存在于離子化合物中D．質(zhì)子數(shù)相同的微粒，它們的化學(xué)性質(zhì)基本相同12．下列分子中所有原子都滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是（）A．BeCl2 B．CH4 C．BF3 D．PCl313．反應(yīng)NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O放熱且產(chǎn)生氣體，可用于冬天石油開采。下列表示反應(yīng)中相關(guān)微粒的化學(xué)用語正確的是（）A．中子數(shù)為18的氯原子：B．N2的結(jié)構(gòu)式：N=NC．Na+的結(jié)構(gòu)示意圖：D．H2O的電子式：14．下列各項(xiàng)中表達(dá)正確的是（）A．次氯酸電子式B．H、D、T表示同一種核素C．用電子式表示HCl形成過程：D．F－離子結(jié)構(gòu)示意圖：15．下面有關(guān)幾種化合物的敘述正確的是()A．H2O2分子中只存在極性鍵 B．NH3的結(jié)構(gòu)式為C．HCl的電子式為 D．H2O的比例模型為16．下列敘述正確的是（）A．固態(tài)Na2O2和熔融態(tài)NaHSO4中的陰、陽離子個(gè)數(shù)比不同B．每個(gè)水分子內(nèi)含有兩個(gè)氫鍵C．碘晶體受熱轉(zhuǎn)變成碘蒸氣，破壞了共價(jià)鍵D．干冰溶于水生成碳酸的過程只需克服分子間作用力17．下列說法正確的是()A．H2O分子間存在氫鍵，所以H2O比H2S穩(wěn)定B．He、CO2和CH4都是由分子構(gòu)成，它們中都存在共價(jià)鍵C．PCl5中各微粒最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D．NaHCO3受熱分解生成Na2CO3、CO2和H2O，既破壞了離子鍵，也破壞了共價(jià)鍵18．下列說法正確的是（）A．冰熔化時(shí)，分子中H－O鍵發(fā)生斷裂B．隨著相對分子質(zhì)量的增加，四鹵化碳CX4分子間作用力逐漸增大，所以它們相應(yīng)的沸點(diǎn)也逐漸增高C．由于H—O鍵比H—S鍵牢固，所以水的沸點(diǎn)比H2S高D．在由分子所構(gòu)成的物質(zhì)中，分子間作用力越大，該物質(zhì)越穩(wěn)定19．用電子式表示下列化合物的形成過程：（1）Na2S：___________________；（2）CaCl2：_______________；（3）CH4：____________________；（4）CO2：________________。（5）H2S：；（6）MgF2：。20．現(xiàn)有①BaCl2、②金剛石、③KOH、④Na2SO4、⑤干冰、⑥碘片六種物質(zhì)，按下列要求回答：(1)熔化時(shí)不需要破壞化學(xué)鍵的是______(填寫物質(zhì)的序號，下同)，熔化時(shí)需要破壞共價(jià)鍵的是________。(2)屬于離子化合物的是______________，只有離子鍵的物質(zhì)是________。21．A、B、C、D四種元素，原子序數(shù)依次增大，A原子的最外層上有4個(gè)電子；B的陰離子和C的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，兩元素的單質(zhì)反應(yīng)，生成一種淡黃色的固體E，D的L層電子數(shù)等于K、M兩個(gè)電子層上的電子數(shù)之和。(1)C離子的結(jié)構(gòu)示意圖為_______。D在周期表中位置______________。(2)寫出E的電子式：____________