第九讲化学键
主要考查点：
化学键类型及用电子式表示物质组成或形成过程；
成键原子最外层8电子稳定结构判断；
晶体类型和性质。
知识延伸：
1．化学键：相邻的两个或多个原子间强烈的
⑴.离子键
①定义： 间通过 作用形成的化学键
②静电作用：
③强弱判断：带电微粒之间的作用力越大，离子键越强。(F=Kq1q2/r2K-常数，q1、q2-微粒所带电量，r-带电微粒之间的距离)。
例1.下列物质中，一定能证明某化合物中可能含离子键的是
A.可溶于水 B.有较高熔点 C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电
例2.试利用离子键的特点说明离子化合物的以下性质：
①离子化合物通常有固定的几何外形
②离子化合物具有较高的熔沸点③离子化合物固态时不导电，熔融状态下能导电
④离子化合物MgO的熔沸点比NaCl高。
⑵.共价键：
①定义： 间通过 形成的化学键。由个原子单方面提供 ，另一原子提供 所形成的共价键叫配位键。如：铵盐，CO，H3O+。
②分类：同种原子形成共价键时，由于两原子吸引电子能力相同，共用电子对不偏向如何一个原子，成键原子都不显电性，这样的共价键叫非极性键，如：H-H键Cl-Cl键、C-C键等；不同种原子形成共价键时，。由于成键原子对共用电子对的 不同，导致共用电子对 一方，使其相对地显 电性，吸电子能力弱的一方相对地显 电性，这样的共价键叫极性键，如H-Cl键、H-O键、H-N键等。
③极性强弱判断：
例3.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下
例4.下列共价键中极性最弱的是：
A.C—F B.O—F C.N—F D.H—F
例5.下列分子中，键的极性最强的是：
A.CH4 B.CO2 C.HCl D.HBr
④键能：形成（或 ） 化学键所 （ ）的能量。
键能与分子稳定性的关系：键长越 键能越大，键越 分子越
例6.下列单质分子中，核间距最大，键能最小是
A.H2 B.Br2 C.Cl2 D.I2
例7.N—H键键能的含义是
A.由N和H形成1molNH3所放出的能量 B.把1molNH3的键全部拆开所放出的能量
C.拆开阿佛加德罗常数个N—H键所吸收的能量 D.形成1molN—H键所放出能量
⑶.金属键：
⑷化学键比较：
离子键 共价键 金属键 非极性键 极性键 配位键 成键
方式 阴、阳离子
的相互作用。 共用电子对。
(双方提供电子) 共用电子对。
(单方提供电子) 金属阳离子与自由电子的强烈相互作用。 电子对无偏向。 电子对有偏向。 成键
条件 一方易失电子，
一方易得电子。 有未成对电子。 一方有空轨道，
一方有孤对电子。 成键
规律 活泼金属与活泼非金属相结合。 同种非金属原子；
不同种非金属原子。 形成
物质 离子化合物。 非金属单质；
共价化合物。 络合物，铵盐，(较)高价含氧酸及盐。 金属和合金。 形成
晶体 离子晶体。 原子晶体和分子晶体。 金属晶体。 键的
强弱 离子电荷越高，半径越小，离子键就越强，熔、沸点越高。 键长越短，键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定。 金属阳离子电荷越大，半径越小，金属键越强，熔、沸点越高，硬度越大 特点 无方向性和饱和性。 有方向性和饱和性。 无方向性和饱和性。 电子
式 例8.下列事实能用键能大小来解释的是
A.N2的化学性质比O2稳定 B.金刚石的熔点高于晶体硅
C.惰性气体一般难发生化学反应 D.通常情况下，溴呈液态，碘呈固态
例9.下列变化中不需要破坏化学键的是
A.加热氯化铵 B.干冰气化 C.金刚石熔化 D.氯化氢溶于水
⑸.电子式书写方法
⑴要区别“用电子式表示物质的形成过程”和“用电子式表示物质”的不同。
⑵注意离子化合物与共价化合物表示上的区别，如是否用[]及“+”“-”等。
⑶注意一些较复杂化合物电子式的正确书写。如Na2O2、H2O、HClO、Al2O3、Mg3N2、（NH4）2S、
2.分子极性
⑴定义：共价化合物分子中，如果正负电荷中心重合，分子内电子云分布均匀，则该分子为非极性分子，反之则为极性分子。
⑵极性分子和非极性分子比较：
分子类型 非极性分子 极性分子 定义 只以非极性键组成的分子或虽以极性键
组成的分子，但分子结构能造成键的极性相互抵消的分子 以极性键组成的分子，且整个分子结构不能造成键的极性相互抵消的分子 与键的
极性
的关系 分子中可能都是非极性键，也可能都是极性键，也可能是非极性键和极性键均有也可能无共价键 分子中肯定有极性键也可能有非极性键 常
见
分
子
的
判
断 单原子分子，如稀有气体
双原子单质，如Cl2、N2
三原子或多原子单质，如P4
三原子化合物（直线型）如CO2、CS2
四原子化合物如BF3（正三角形）
C2H2（直线型）
五原子化合物（正四面体）如CCl4、CH4
其它对称性分子，如C2H4、苯 双原子化合物，如HCl。
三原子化合物（折线形），如H2O、H2S
四原子化合物（三角锥形）如NH3。
五原子化合物（不对称四面体），如CH3Cl
其它不对称分子，如CH3COOH、
CH3CH2Cl ⑶非极性分子与极性分子的判断：
①如果分子中的键全部是非极性键，则该分子一定是非极性分子，单质分子一般为非极性分子；如：Cl2、N2、H2、O2、F2。
②如果分子中含有极性键，则要结合该化合物分子的空间构型视整个分子中电子云分布是否均匀，考察正负电荷中心是否重合从而确定分子是否具有极性。
ⅠAB型分子全为极性分子；
ⅡABn型分子：
若A的化合价等于其价电子数目，则分子的空间结构 ，其分子为 ；
若A的化合价不等于其价电子数目，则分子的空间结构 ，其分子为 。
例10.已知CO2、BF3、CH4、SO3都是非极性分子，NH3、H2S、H2O、SO2都是极性分子，由此可知ABn型分子是非极性分子的经验规律是
A.分子中所有原子在同一平面内 B.分子中不含氢原子
C.在ABn型分子中，A元素为最高正价D.在ABn型分子中，A原子最外层电子都已成键
3.分子间作用力
①定义：物质内的分子间存在的某种作用力，能把分子聚集在一起
②强弱判断：比化学键 ，强度强度一般为共价健的1/100左右；
分子式量相近时，分子极性越强，分子间作用力越大，分子结构相似时，分子式量越大，分子间作用力越强；
③影响：分子晶体的主要物理性质，如：熔、沸点，溶解性等。
4．氢键
⑴定义：分子中与吸引电子能力极大的元素(如氮、氧、氟)相结合的氢原子和另一分子中吸电子能力极大的原子间产生的作用力。在A—H…B中，A—H键基本上是共价键，而H…B键则是一种较弱的有方向性的范德华引力。因为原子A的电负性较大，所以A—H的偶极距比较大，使氢原子带有部分正电荷，而氢原于又没有内层电子，同时原子半径(约30pm)又很小，因而可以允许另一个带有部分负电何的原子B来充分接近它，从而产生强烈的静电吸引作用，形成氢键。
⑵大小：比化学键 ，比分子间作用力
⑶影响因素：直接影响着化合物的物理性质。同类型的分子中，含氢键化合物的熔点、沸点显著升高（如NH3、H2O、HF比同类元素的氢化物熔沸点高）；若溶质分子和溶济分子间能形成氢键，则可使溶质的溶解度显著增大（如NH3极易溶于水）
5．晶体类型
⑴四种类型的晶体结构和性质的比较
离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 基本微粒 作用力 硬度 熔点 沸点 导热性 导电性
延展性 物质类别 实例
⑵.晶体类型的分类及判断方法
①可据元素组成来判断：金属单质为金属晶体；金刚石、晶体硅、二氧化硅、碳化硅等为原子晶体；含金属阳离子或铵根离子的化合物为离子晶体；其他由非金属元素组成的单质和化合物为分子晶体
②单质固体不可能是离子晶体，只可能是原子晶体，分子晶体，金属晶体。金属单质是金属晶体。非金属单质和稀有气体形成分子晶体。
除了非晶体(如玻璃、沥青等)外，大多数化合物的晶体不是属于离子晶体，便是分子晶体。凡属于离子化合物的，其晶体为离子晶体。凡属于共价化合物的，其晶体为分子晶体。原子晶体少：SiO2、SiC、B4C3、砷化镓。
③可以从微粒判断
含有分子的晶体一定是分子晶体，含有阴、阳离子的晶体一定是离子晶体，只含金属阳离子的晶体一定是金属晶体，无分子、离子的晶体是原子晶体(稀有气体例外)。
④可以从晶体性质上去判断晶体类型
9.硒有两种同素异形体：灰硒和红硒。灰硒溶于三氯甲烷，红硒溶于二硫化碳，都不溶于水，则灰硒和红硒的晶体是
A.都是原子晶体B.都是分子晶体C.都是金属晶体D.以上均有可能
⑶物质熔沸点的比较：由晶体结构来确定.首先分析物质所属的晶体类型，其次抓住决定同一类晶体熔、沸点高低的决定因素.
依据：四种晶体熔化时需克服的作用力
离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
①一般规律：原子晶体离子晶体分子晶体
如：Si02NaClCO2(干冰)
②同属原子晶体，一般键长越短，键能越大，共价键越牢固，晶体的熔、沸点越高.
如：金属石金刚砂晶体硅原因：
③同类型的离子晶体，离子电荷数越大，阴、阳离子核间距越小，则离子键越牢固，晶体的熔、沸点一般越高。如：MgONaCl
④分子晶体，分子间范德华力越强，熔、沸点越高.
Ⅰ．分子组成和结构相似的分子晶体，一般分子量越大，分子间作用力越强，晶体熔、沸点越高.如：F2Cl2Br2I2
Ⅱ．若分子间有氢键，则分子间作用力比结构相似的同类晶体强，故熔、沸点特别高.
如：氢化物的沸点如下图所示.
HF分子间氢键H2O分子间氢键
⑤常温常压下：固态物质液态物质气态物质 如：SBr2Cl2
巩固练习：
1.列说法中一定正确的是
A.构成分子晶体的微粒一定含共价键 B.共价化合物可能含离子键
B.离子化合物中可能含共价键 D、两个非金属原子间不能形成离子键
2.下列叙述正确的是
A．两种元素构成的共价化合物分子中的化学键都是极性键
B．含有非极性键的化合物不一定是共价化合物
C．只要是离子化合物，其熔点就一定比共价化合物的熔点高
D．只要含有金属阳离子，则此物质中必定存在阴离子
3.近来用红外激光技术研究液氢，发现分子间作用力也可引起微粒间的微弱反应，如在液氢中有氢分子和质子形成的H3+离子，其构型是等边三角形，属于二电子三中心离子，同时，H3+可进一步和氢分子形成Hn+，据此下列判断正确的是
A.H3+的电子总数是2B.H3+可在液氢中形成H4+、H5+、H6+
C.H3+可在液氢中形成H5+、H7+、H9+D.H3+可广泛存在于固态、液态和气态氢中
4．下列化学式及结构式从成键情况看，不合理的是
5．下列分子的电子式书写正确的是
A氨 B四氯化碳
C氮 D二氧化碳
6．在下列有关晶体的叙述中错误的是
A.离子晶体中，一定存在离子键B.原子晶体中，只存在共价键
C.金属晶体的熔沸点均很高D.稀有气体的原子能形成分子晶体
7.下列各分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是
A.BeCl2B.PCl3C.PCl5D.N2
8.下列氢化物在液态时，分子间不存在氢键的是
A．HFB．H2OC．NH3D．CH4
9.下列物质属于原子晶体的化合物是
A.金刚石B.刚玉C.二氧化硅D.干冰
10.共价键、金属键、离子键和分子间作用力都是构成物质微粒间的不同相互作用，含有上述中两种相互作用的晶体是
A.SiO2晶体B.CCl4晶体C.NaCl晶体D.NaOH晶体
11.下列每组物质发生状态变化所克服的微粒间的相互作用属于同类型的是
A．食盐和蔗糖熔化 B．钠和硫熔化
C．碘和干冰升华 D．二氧化硅和氧化钠熔化
12.用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，同时用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜，这种化合物可以比金刚石更坚硬，其原因可能是
A．碳、氮原子构成网状结构的晶体 B．碳、氮的单质化学性质均不活泼
C．碳、氮键比金刚石中的碳碳键更短 D．氮原子最外层电子数比碳原子多
13.两个原硅酸分子的OH原子团之间可以相互作用而脱去一分子水:2H4SiO4==H6Si2O7+H2O原硅酸结构为则在所得的H6Si2O7分子的结构中,含有的硅氧键数目为
A.5B.6C.7D.8
14.M元素的一个原子失去两个电子并转移到Y元素的两个原子中，形成离子化合物Z，下列说法不正确的是
A．乙的熔点较高 B．乙可以表示为M2Y
C．乙一定溶于水 D．M形成＋2价的阳离子
15.最近科学界合成一种“二重结构”的球形物质分子，是把足球型C60分子容纳在足球型Si60分子中，外面的硅原子与里面的碳原子以共价健结合。下列关于这种物质的叙述中正确的是
A．是混合物 B．是化合物 C．不含极性键 D．含有离子键
16.美国LawtcceLirermre国家实验室（LLNL）的V·Lota·C·S·Yoo和H·Cynn成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体，下列关于CO2原子晶体的说法正确的是 A．CO2的原子晶体和分子晶体互为同素异形体
B．在一定条件下，CO2原子晶体转化为分子晶体是物理变化
C．CO2的原子晶体和CO2分子晶体具有相同的物理性质
D．CO2的原子晶体中每一个碳原子周围结合4个氧原子，每一个氧原子跟两个碳原子结合
17.下列物质的熔沸点高低顺序正确的是
金刚石〉晶体硅〉二氧化硅〉碳化硅
CI4〉CBr4〉CCl4〉CH4
MgO〉H2O〉O2〉N2
金刚石〉生铁〉纯铁〉钠
18.关于氢键，下列说法正确的是
A.每一个水分子内含有两个氢键 B.DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的
C.冰、水和水蒸气中都存在氢键 D.H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致
19．190℃，则下列结论错误的是
A氯化铝是电解质 B固体氯化铝是分子晶体
C可用电解熔融氯化铝的办法制取金属铝 D氯化铝为非极性分子
20.下表给出几种氯化物的熔沸点，下列说法：①CaCl2属于离子晶体②SiCl4是分子晶体
③1500℃时，NaCl可形成气态分子④MgCl2水溶液不能导电
NaCl MgCl2 CaCl2 SiCl4 熔点（） 801 712 782 －68 （） 1465 1418 1600 57
A.仅① B.仅②
C.①和② D.①、②和③
21.将H2S、HF、HCl、HI、CH4、NH3、H2O、MgO、SiO2、CO2、SO2、NaCl、NaOH、NaHCO3等化合物按以下要求填空：
（1）具有强极性键的弱酸是，具有强极性键的强酸是，具有弱极性键的强酸是，具有弱极性键的弱酸是，其水溶液有强碱性的是，其水溶液有弱碱性的是。
（2）属于离子化合物的是，其中只有离子键的化合物的电子式为。
（3）属于分子晶体的氧化物是，属于原子晶体的氧化物是。
（4）具有正四面体构型的化合物是，键角略大于90(的化合物是，难溶于水的气态氢化物是，难溶于水的氧化物是。
22.已知某元素A能与ⅦA族某一元素B生成A的最高价化合物X，在化合物X中B的含量为92.2%，而在与此相应的A的氧化物Y中，氧的含量为72.7%。A与B生成的化合物X为一无色透明液体，沸点77℃，对氢气的相对密度为77。
回答下列问题（不必给出计算过程）：
（1）A元素名称，并指出属于第周期第族；
（2）X的分子式，分子空间构型，键角；
（3）Y的分子式，分子空间构型，键角；
（4）列举化合物X的两种用途、。
23．(1)文献指出“氧化铝、氧化锡均为共价化合物”，请你设计一个实验证实其结论。
(2)1892年拉塞姆和雷利发现了氩，他们从实验中发现氩是一种惰性气体，并准确测得相对原子质量为40.0，请你设计一个方案证实它是单原子分子。
24．1997年末，某大学做了如下一个实验：在一个圆筒形的超导磁体中心部位设置一个直径为5cm的空洞，把水放入空洞中，然后让磁体产生21T的磁场，结果发现水在空中悬浮了起来。请用已学过的化学知识解释产生该现象的原因。
高一化学竞赛教案设计：朱德彬2003.1`.8
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