高中化学精讲化学键_非极性分子和极性分子(上).pdf

1 高中化学 58 个考点精讲15、化学键非极性分子和极性分子（上）1 复习重点1化学键、离子键、共价键的概念和形成过程及特征；2非极性共价键、极性共价键，非极性分子、极性分子的定义及相互关系2 难点聚焦一化学键：1概念：化学键：相邻的原子之间强烈的相互作用离子键：存在于离子化合物中2分类：共价键：存在于共价化合物中金属键：存在于金属中二离子键：1 离子化合物：由阴、阳离子相互作用构成的化合物如NaCl/Na2O/Na2O2/NaOH/Na2SO4等2 离子键：使阴、阳离子结合成化合物的静电作用说明：（1）静电作用既包含同种离子间的相互排斥也包含异种离子间的相互吸引是阴、 阳离子间的静电吸引力与电子之间、原子核之间斥力处于平衡时的总效应2）成键的粒子：阴、阳离子（3）成键的性质：静电作用（4）成键条件：活泼金属（IA、IIA 族）与活泼非金属（VIA、VIIA 族）之间相互化合nenmemMMXX吸引、排斥达到平衡离子键（有电子转移）阴、阳离子间的相互结合：+-Na +Cl =NaCl（无电子转移）（5）成键原因：原子相互作用，得失电子形成稳定的阴、阳离子；离子间吸引与排斥处于平衡状态；体系的总能量降低。

6）存在：离子化合物中一定存在离子键，常见的离子化合物有强碱、绝大多数盐（PbCl2/Pb(CH3COO)2等例外） ，强的金属的氧化物，如：Na2O/Na2O2/K2O/CaO/MgO等三电子式：1. 概念：由于在化学反应中，一般是原子的最外层电子发生变化，所以，为了简便起见，我们可以在元素符号周围用小黑点（或）来表示原子的最外层电子这种式子叫做电子式例如：2. 离子化合物的电子式表示方法：在离子化合物的形成过程中，活泼的金属离子失去电子变成金属阳离子，活泼的非金属离子得到电子变成非金属阴离子，然后阴阳离子通过静电作用结合成离子键，形成离子化合物所以，在离子化合物的电子式中由阳离子和带中括号的阴离子组成且简单的阳离子不带最外层电子，而阴离子要标明最外层电子多少如：2 ClNHHHH+3离子化合物的形成过程：注：不是所有的离子化合物在形成过程中都有电子的得失，如NH4+与 Cl结合成 NH4Cl 的过程对于离子化合物化学式不等于分子式，在离子化合物中不存在分子，如NaCl 的晶体结构为：在这个结构中Na+和 Cl-的个数比为1:1 ，所以氯化钠的化学式为NaCl四共价键：1概念：原子之间通过共用电子所形成的相互作用。

2成键粒子：原子3成键性质：共用电子对两原子的电性作用4成键条件：同种非金属原子或不同种非金属原子之间，且成键的原子最外层电子未达到饱和状态5成键原因：通过共用电子对，各原子最外层电子数目一般能达饱和，由不稳定变稳定；两原子核都吸引共用电子对，使之处于平衡状态；原子通过共用电子对形成共价键后，体系总能量降低6存在范围：非金属单质的分子中（除稀有气体外）：如 O2/F2/H2/C60 非金属形成的化合物中，如SO2/CO2/CH4/H2O2/CS2部分离子化合物中，如Na2SO4中的 SO42-中存在共价键，NaOH 的 OH-中存在共价键，NH4Cl 中的 NH4+存在共价键五共价化合物的电子式表示方法：在共价化合物中，原子之间是通过共用电子对形成的共价键的作用结合在一起的，所以本身没有阴阳离子，因此不会出现阴阳离子和中括号如：共价化合物的形成过程：六、极性键和非极性键：共价键根据成键的性质分为非极性共价键和极性共价键1极性键：不同种原子，对成键电子的吸引能力不同，共用电子对必然偏向吸引电子能力强（即电负性大）的原子一方，使该原子带部分负电荷（-） ，而另一原子带部分正电荷（+） 这样，两个原子在成键后电荷分布不均匀，形成有极性的共价键。

1）不同种元素的原子形成的共价键叫极性共价键，简称极性键2）形成条件：不同非金属元素原子间配对（也有部分金属和非金属之间形成极性键）3 CHHHH（3）存在范围：气态氢化物、非金属氧化物、酸根、氢氧要、有机化合物2非极性共价键：（1）定义：（同种元素的原子）两种原子吸引电子能力相同，共用电子对不偏向任何一方，成键的原子不显电性，这样的共价键叫非极性键简称非极性键2）形成条件：相同的非金属元素原子间电子配对（3）存在范围：非金属单质（稀有气体除外）及某些化合物中，如H2、N2、O2、 H2O2中的 O-O 键、 Na2O2中的 O-O 键3物质中化学键的存在规律：（1）离子化合物中一定有离子键，可能还有共价键简单离子组成的离子化合物中只有离子键，如MgO、NaCl 等，复杂离子（原子团）组成的离子化合物中既有离子键又有共价键，既有极性共价键，又有非极性共价键如：只含有离子键：MgO 、NaCl、MgCl2 含有极性共价键和离子键：NaOH、NH4Cl、Na2SO4含有非极性共价键和离子键：Na2O2、 CaC2、Al2C3等（2）共价化合物中只有共价键，一定没有离子键3）在非金属单质中只有共价键：（4）构成稀有气体的单质分子，由于原子已达到稳定结构，在这些原子分子中不存在化学键。

5）非金属元素的原子之间也可以形成离子键，如NH4Cl 4化学键强弱的比较：（1）离子键：离子键强弱的影响因素有离子半径的大小的离子所带电荷的多少，既离子半径越小，所带电荷越多，离子键就越强离子键的强弱影响物质的熔沸点、溶解性，其中离子键越强，熔沸点越高如：离子化合物 AlCl3与 NaCl 比较， r(Al3+)r（Na+） ，而阴离子都是Cl-，所以 AlCl3中离子键比NaCl 中离子键强2）共价键：影响共价键强弱的因素有成键原子半径和成键原子共用电子对数，成键原子半径越小，共用电子对数目越多，共价键越稳定、越牢固例如：r（H）r(Cl) ，所以 H2比 Cl2稳定， N2中含有 NN 共价三键，则 N2更稳定3 例题精讲题型一 化学键类型、分子极性和晶体类型的判断 例 1 下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是 (A)SO2和 SiO2(B)CO2和H2(C)NaCl 和HCl(D)CCl4和KCl 点拨 首先根据化学键、晶体结构等判断出各自晶体类型A都是极性共价键，但晶体类型不同，选项B均是含极性键的分子晶体，符合题意C NaCl为离子晶体， HCl 为分子晶体； D中CCl4极性共价键，KCl 离子键，晶体类型也不同。

规律总结1、含离子键的化合物可形成离子晶体2、含共价键的单质、化合物多数形成分子晶体，少数形成原子晶体如金刚石、晶体硅、二氧化硅等3、金属一般可形成金属晶体例2、.关于化学键的下列叙述中,正确的是 ( ).(A) 离子化合物可能含共价键(B)共价化合物可能含离子键(C)离子化合物中只含离子键(D) 共价化合物中不含离子键 点拨 化合物只要含离子键就为离子化合物共价化合物中一定不含离子键，而离子化合物中还可能含共价键答案 A、 D 巩固 下列叙述正确的是A. P4和 NO2都是共价化合物B. CCl4和 NH3都是以极性键结合的极性分子C. 在 CaO 和 SiO2晶体中，都不存在单个小分子D. 甲烷的结构式：，是对称的平面结构，所以是非极性分子答案： C 4 题型二：各类晶体物理性质（如溶沸点、硬度）比较 例3下列各组物质中，按熔点由低到高排列正确的是（）A O2 、I2 Hg B、CO2 KCl SiO2 C、Na K Rb D、SiC NaCl SO2 点拨 物质的熔点一般与其晶体类型有关，原子晶体最高，离子晶体（金属晶体）次之，分子晶体最低，应注意汞常温液态选B 例 4碳化硅 (SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。

在下列三种晶体金刚石、晶体硅、碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是A. B. C. D. 解析 由于题给的三种物质都属于原子晶体，而且结构相似都是正四面体形的空间网状结构，所以晶体的熔点有微粒间的共价键强弱决定，这里共价键强弱主要由键长决定，可近似地看作是成键原子的半径之和，由于硅的原子半径大于碳原子，所以键的强弱顺序为CCCSiSiSi，熔点由高到低的顺序为金刚石碳化硅 晶体硅本题正确答案为A题型三 成键原子最外层8电子结构判断，离子化合物、共价化合物电子式书写判断例 5下列分子中所有原子都满足最外层8 电子结构的是A、光气（ COCl2）B、六氟化硫C、二氟化氙D、三氟化硼解析 光气从结构式可看出各原子最外层都是8 电子结构，硫最外层6 个电子，氙最外层已有8 个电子分别形成二氟化物、六氟化物最外层电子数必超过8，硼最外层3 个电子，分别与氟形成3 个共价单键后，最外层只有 6 个电子题型四 根据粒子、晶体的空间结构推断化学式，将掌握晶体结构知识在新情境下进行应用例 6第 28 届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1000 年的能源需要天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46 个水分子构建成8 个笼，每个笼可容纳五个CH4分子或 1 个游离 H2O 分子。

根据上述信息，完成第1、2 题：（1） 下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是A 两种都是极性分子B 两种都是非极性分子C CH4是极性分子， H2O 是非极性分子D H2O 是极性分子，CH4是非极性分子（2） 若晶体中每8 个笼只有6 个容纳了CH4分子，另外2 个笼被游离H2O 分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为ACH414H2O B CH48H2O C CH4(23/3)H2O D CH46H2O 点拨 晶体中 8个笼只有 6个容纳 CH4 分子， 另外 2个笼被水分子填充， 推出 8个笼共有 6个甲烷分子， 46+2=48个水分子答案（1）D（2）B 例 7中学化学教材中图示了NaCl 晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体 NiO( 氧化镍 )晶体的结构与NaCl 相同， Ni2+与最邻近O2-的核间距离为 a10-8cm，计算 NiO 晶体的密度 (已知 NiO 的摩尔质量为74.7g/mol) 天然和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某氧化镍晶体中就存在如图4-4 所示的缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个 Ni3+所取代其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni 和 O 的比值却发生了变化。

某氧化镍样品组成为Ni0.97O，试计算该晶体中Ni3+与 Ni2+的离子数之比图 4-1 解析 晶胞中阴、阳离子个数的确定通常采用“原子分割法”，具体如下： 处于顶点的离子，同时为8 个晶胞共有，每个离子有1/8 属于晶胞；处于棱上的离子，同时为 4 个晶胞共有，每个离子有1/4 属于晶胞；处于面上的离子，同时为2 个晶胞共有，每个离子有1/2 属于晶胞；处于内部的1 个离子，则完全属于该晶胞，该离子数目为1要确定NiO 的密度，就应确定单位体积中NiO 分子的个数，再结合NiO 的摩尔质量求算出该晶体中NiO 的质量，最后求出密度本题解答如下：O2-2+NiO2-O2-O2-2+Ni2+Ni+3Ni+3NiO2-O2-图 4-2 5 如图 4-5 所示，以立方体作为计算单元，此结构中含有Ni2+O2-离子数为： 481=21(个)，所以 1molNiO 晶体中应含有此结构的数目为6.02102321=12.041023(个)，又因一个此结构的体积为(a10-8cm)3，所以 1molNiO 的体积应为 12.041023(a10-8cm)3，NiO 的摩尔质量为74.7g/mol，所以 NiO 晶体的密度为)cm/g(a3.62)10a(1004.127.74333823解法一 (列方程 )：设 1molNi0.97O 中含 Ni3+为 xmol， Ni2+为 ymol，则得x+y=0.97 (Ni 原子个数守恒 ) 3x+2y=2 (电荷守恒 ) 解得 x=0.06，y=0.91，故 n(Ni3+):n(Ni2+)=6:91 解法二 (十字交叉 )：由化学式Ni0。