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4、共价键
一 共价键
(1)概念:原子间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键。 (2)实质:共用电子对对两原子的电性作用。 (3)成键微粒:原子。
(4)形成条件:同种或不同种非金属的原子相遇时,若原子的最外层排布未达稳定状态,则原子易通过共用电子对形成共价键。
【注意】①共价键的成键元素一般为非金属元素与非金属元素,但某些金属元素与非金属元素之间也可形成共价键,如AlCl3中含有共价键。
②共价键可以存在于非金属单质中,又可以存在于化合物中,如N2、NH4Cl、NaOH等。 例题 氰气分子式为(CN)2,结构式为N≡C—C≡N,性质与卤素相似,下列叙述正确的是( ) A.在一定条件下可发生加成反应 B.分子中N≡C键的键长大于C—C键的键长 C.是极性分子 D.不与氢氧化钠溶液发生反应
解析:成键原子半径越大,键长越长,N原子半径小于C,故N≡C比C—C的键长短;(CN)2分子严格对称,是非极性分子;由(CN)2与卤素性质相似知D错。答案:A 练习4 下列物质性质的变化规律,与共价键的键能大小有关的是( ) A. F2、Cl2、Br2、I2的溶点、沸点逐渐升高 B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次 C.金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅 D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低 练习5 下列各说法中正确的是( ) A.分子中键能越大,键长越长,则分子越稳定
B.元素周期表中的ⅠA族(除H外)和ⅦA族元素的原子间不能形成共价键 C.水分子可表示为HO—H,分子中键角为180°
D.H—O键键能为463 kJ/mol,则18克H2O分解成H2和O2时,消耗能量为2×463 kJ 二 共价化合物
1.概念:以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。 2.共价化合物、共价单质及其形成过程的表示方法 (1)分子结构(即共价键)的表示方法: ①用电子式表示:例如:
②用结构式表示:在化学上,我们常用一根短线来表示一对共用电子,未成键的电子不写出,
这样的式子叫结构式。例如:H2:H-H,N2:N(2)用电子式表示共价分子的形成过程
N,CO2:O=C=O,CH4:。
在用电子式表示共价分子的形成过程时:首先需要分析所涉及的原子最外层有几个电子,若要形成稳定结构,需要几个共用电子对;然后再根据分析结果进行书写。例如:
【注意】用电子式表示共价分子的形成过程时:不用弯箭头表示电子转移情况,所得物质的电子式不标所带电荷情况。
例题 实验测得BeCl2为共价化合物,两个Be—Cl键间的夹角为180°,由此可判断BeC2l属于( )
A.由极性键形成的极性分子 B.由极性键形成的非极性分子 C.由非极性键形成的极性分子 D.由非极性键形成的非极性分子
解析:键角是180度说明分子是对称的,正电荷中心与负电荷中心重合是非极性分子 答案B
练习6 三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形,下列关于三氯化磷分子空间构型理由的叙述,不正确的是( )
A.PCl3分子中三个共价键的键长,键角都相等 B.PCl3分子中的P-Cl键属于极性共价键 C.PCl3分子中三个共价键键能,键角均相等 D.PCl3是非极性分子
练习7 A、B、C均为短周期元素,可形成A2C和B2C两种化合物。A、B、C的原子序数依次递增,A原子的K层的电子数目只有一个,B位于A的下一周期,它的最外层电子数比K层多2个,而C原子核外的最外层电子数比次外层电子数少2个。它们的元素符号分别为:A_______;B_______;C________;BC2是由_______键组成的(填“极性”或“非极性”)分
子。
三 极性键和非极性键 1.概念:
(1)非极性共价键:在H2、N2、Cl2这样的单质分子中,由同种 原子形成的共价键,共用电子对不偏向任何一个原子,这样的共价键叫做非极性共价键,简称非极性键。
(2)极性共价键:在化合物分子中,由不同种 原子形成的共价键,共用电子对偏向吸引电子能力强的一方,这样的共价键叫做极性共价键,简称极性键。 2.比较
成键原子 原子吸引电子能力
共用电子对 成键原子的电性 判断依据 实例
非极性键 同种元素的原子 相同 不偏向任何一方 电中性
由同种非金属元素组成
H-H
①单质中,如H2、N2
①共价化合物中,如H2O、H2O2
存在
②共价化合物中,如H2O2
②离子化合物中,NH4Cl
③离子化合物中,如Na2O2
四 化学键
1.化学键概念:使离子相结合或原子相结合的作用力,也就是说,相邻的原子(或离子)之间强烈的相互作用成为化学键。
化学键的形成与原子结构有关,它主要通过原子的价电子间的转移或共用来实现。那么如何理解化学键与化学反应的关系呢?
化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。
一个化学反应的过程,就是参加反应的原子重新组合的过程;而原子要重新组合,就要破坏原来的相互作用,重新成为自由原子,即破坏原有化学键的过程,我们称为“旧键的断裂”;在重新组合后又要形成新的相互作用,即“新键的形成“,形成了新物质。所以,化学反应的过程既是旧键断裂又是新键形成的过程。值的注意的是:有化学键被破坏的变化不一是化学变化,如HCl溶于水,NaCl熔化等都有化学键被破坏,但都属于物理变化。
极性键
不同种元素的原子
不相同
偏向吸引电子能力强的原子
显电性
由不同种非金属元素组成 H-Cl H-O-H
通过化学键的学习,我们知道化学键分为离子键和共价键,根据化学键类型的不同,又可将化合物分为离子化合物和共价化合物,那么离子键与共价键、离子化合物与共价化合物有什么区别和联系呢? (1)离子键与共价键的比较
概念 成键方式 成键粒子
离子键
带相反电荷离子之间的相互作用
用
通过得失电子达到稳定结构 阴、阳离子 ①电子式,如
表示方法
②离子键的形成过程:
存在
离子化合物
离子化合物
物质的类别与化学键之间的关系:
①当化合物中只存在离子键时,该化合物是离子化合物。
②当化合物中同时存在离子键和共价键时,该化合物是离子化合物。 ③只有当化合物中只存在共价键时,该化合物才是共价化合物。
④在离子化合物中一般既含金属元素又含有非金属元素(铵盐除外);共价化合物一般只含有非金属元素,但个别含有金属元素,如AlCl3也是共价化合物;只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物,如铵盐。
⑤非金属单质只有共价键,稀有气体分子中无化学键。 (2)离子化合物与共价化合物的比较 概念
离子化合物
由离子键形成的化合物
共价化合物
以共用电子对形成的化合物
通过形成共用电子对达到稳定结构 原子 ①电子式,如 ②共价键的形成过程:
共价键
原子之间通过共用电子对所形成的相互作
绝大多数非金属单质、共价化合物、某些
粒子间的作用 熔沸点 导电性 熔化时破坏 的作用力 实例
阴离子与阳离子键存在离子键
较高
熔融态或水溶液导电
原子间存在共价键
一般较低,个别很高(如SiO2) 熔融态不导电,溶于水有的导电(如硫酸),有的不导电(酒精)
一定破坏离子键,可能破坏共价
一般不破坏共价键
键(如NaHCO3)
强碱、大多数盐、活泼金属的氧
酸、非金属的氢化物、非金属氧化物中
化物中
【注意】熔融态是否导电是判断离子化合物和共价化合物最可靠的依据,因为所有共价化合物在熔融态时都不导电,所有离子化合物在熔融态时都导电。
例题 [2012·全国大纲理综化学卷6]下列关于化学键的叙述 , 正确的一项是 ( )A 离子化合物中一定含有离子键 B 单质分子中均不存在化学键
C 含有极性键的分子一定是极性分子 D 含有共价键的化合物一定是共价化合物 解析:离子化合物中一定含有离子键,A正确;只有单原子分子单质分子中不含化学键,B错误;CO2分子含有极性键,但CO2是非极性分子;NaOH等离子化合物含有共价键,但是离子化合物,不是共价化合物,D错误。
例题 (2011·宁德模拟)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
解析:SO2通入水中生成HS2O2,只破坏了共价键,不符合题意;烧碱溶于水,NaOH发生电离生成Na+、OH-,只破坏了离子键,不符合题意;HCl通入水中,发生电离,只破坏了共价键,不符合题意;NaHSO4溶于水电离成Na+、H+和SO24-,既破坏了离子键,又破坏了共价键,D项符合题意.
练习8 以下对于化学键的理解中,正确的是( )。 A.化学键只能是相邻的两个原子之间强烈的相互作用 B.化学键可以是相邻的几个原子之间强烈的相互作用 C.化学键可以是非相邻的原子之间的相互作用 D.化学键只存在于离子化合物和共价化合物中
练习9 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、2Na2O2 + 2 H2O ===== 4NaOH + O2↑
B、Mg3N2 +6H2O ===== 3Mg(OH)2↓ + 2NH3↑ C、CaC2 + 2H2O ===== Ca (OH)2 + C2H2↑ D、NH4Cl + NaOH ====== NaCl + NH3↑ + H2O
练习10 A、B、C是三种短周期元素,其中A元素原子M层上电子数比L层少2个电子;B 元素原子比A元素原子的电子层少,又知B元素最高正价与负化合价的绝对值相等;C 元素的阳离子核外电子排布与Ne原子核外电子排布相同;且又知这三种元素可组成BA2型共价化合物和C2A型离子化合物。由上述条件回答下列问题:
(1) A、B、C三元素的名称分别是:A_______,B_______,C_______。
(2)化合物C2A的电子式是______________,C2A 与稀硫酸反应的化学方程式是:__________________C2A 与硫酸铜溶液反应的离子反应方程式是:______________ (3) A元素的气态氢化物通入硫酸铜溶液中反应的离子反应方程式是___ ____________。
(4) 化合物BA2的电子式是:______________,结构式是:_______________。
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