《2018高中化學(xué) 專題1 微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣 第二單元 微粒之間的相互作用力 第2課時 共價鍵 分子間作用力導(dǎo)學(xué)案 蘇教版必修2.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018高中化學(xué) 專題1 微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣 第二單元 微粒之間的相互作用力 第2課時 共價鍵 分子間作用力導(dǎo)學(xué)案 蘇教版必修2.doc（15頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第2課時　共價鍵　分子間作用力 知識條目 必考要求 加試要求 1.化學(xué)鍵的含義 a a 2.共價鍵的概念和成因 b b 3.共價化合物的概念 a a 4.簡單共價分子的結(jié)構(gòu)模型、結(jié)構(gòu)式 a a 5.簡單共價分子的電子式 b b 6.碳的成鍵特點與有機化合物的多樣性的聯(lián)系 a a 7.分子間作用力的含義，分子間作用力對分子構(gòu)成的物質(zhì)的某些物理性質(zhì)的影響 a b 8.簡單共價分子的空間結(jié)構(gòu)和鍵能 a 9.氫鍵的概念、形成條件和成因，氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響 b 能力要求 1.知道共價鍵的概念和實質(zhì)。2.學(xué)會用電子式表示共價分子的形成過程，用結(jié)構(gòu)式表示簡單的共價分子結(jié)構(gòu)。3.知道分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系。4.了解共價分子的空間結(jié)構(gòu)和鍵能。5.理解氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響。 一、共價鍵與共價化合物 1．共價鍵的形成過程 (1)氯分子的形成過程 請你根據(jù)上述圖示，用電子式表示其形成過程： 。 (2)下圖形象地表示了氯化氫分子的形成過程 請你用電子式表示HCl的形成過程：。 2．共價鍵 (1)共價鍵的概念是原子間通過共用電子對所形成的相互作用，其成鍵粒子是原子，實質(zhì)是共用電子對對兩原子的電性作用。 (2)共價鍵的形成條件是同種非金屬原子或不同種非金屬原子之間，且成鍵的原子成鍵前最外層電子未達(dá)飽和狀態(tài)。 (3)共價鍵的類別： ①非極性鍵是同種非金屬元素的原子間形成的共價鍵。共用電子對不發(fā)生偏移，成鍵原子不顯電性。 ②極性鍵是不同種非金屬元素的原子間形成的共價鍵。共用電子對發(fā)生偏移，兩原子一方略顯正電性，另一方略顯負(fù)電性。 (4)共價鍵成鍵的原因是原子通過共用電子對，各原子最外層電子一般都能達(dá)到飽和狀態(tài)、兩原子核都吸引共用電子對，使之處于平衡狀態(tài)，原子形成分子后，體系的總能量降低。 3．共價化合物 (1)共價化合物的概念是不同原子之間以共用電子對形成分子的化合物。 (2)請舉例說明常見的共價化合物的類型：酸(如HCl、H2SO4、HClO等)；非金屬氧化物(如CO、NO2、SO2等)；非金屬氫化物(如NH3、H2S、H2O等)；有機物(如CH4、C2H5OH、CCl4等)。 4．共價化合物與共價鍵的關(guān)系 (1)含有共價鍵的分子不一定是共價化合物。例如H2、O2等單質(zhì)。 (2)含有共價鍵的化合物不一定是共價化合物。例如NaOH、Na2O2。 (3)離子化合物中可能含有共價鍵，共價化合物中一定不含離子鍵，只有共價鍵。 歸納總結(jié) 1．離子鍵和共價鍵的比較 鍵型 離子鍵 共價鍵 非極性鍵 極性鍵 概念 帶相反電荷離子之間的相互作用 原子之間通過共用電子對所形成的相互作用 特點 陰、陽離子間的相互作用 共用電子對不發(fā)生偏移 共用電子對偏向吸引電子能力強的原子 成鍵粒子 陰、陽離子 原子 成鍵條件 一般為活潑金屬和活潑非金屬 同種非金屬元素的原子 不同種非金屬元素的原子 存在 離子化合物 非金屬單質(zhì)，如O2；某些化合物，如Na2O2 共價化合物，如SO2；某些離子化合物，如NaOH 2.離子化合物與共價化合物的比較 離子化合物 共價化合物 化學(xué)鍵 離子鍵或離子鍵與共價鍵 共價鍵 概念 由離子鍵構(gòu)成的化合物叫離子化合物 以共用電子對形成分子的化合物叫共價化合物 達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的途徑 通過電子得失達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 通過形成共用電子對達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 構(gòu)成微粒 陰、陽離子 原子 構(gòu)成元素 一般為活潑金屬元素與活潑非金屬元素 一般為不同種非金屬元素 表示方法 以NaCl為例： 電子式為； NaCl的形成過程為 以HCl為例：電子式為；HCl的形成過程為 1．下列物質(zhì)中只含有共價鍵的是(　　) A．NaCl、HCl、H2O、NaOH B．Cl2、Na2S、HCl、SO2 C．HBr、CO2、H2O、CS2 D．Na2O2、H2O2、H2O、O3 答案　C 解析　A項，NaCl只含有離子鍵，HCl、H2O只含有共價鍵，NaOH既有離子鍵又有共價鍵；B項，Cl2、HCl、SO2分子中只有共價鍵，而Na2S中只有離子鍵；D項，Na2O2既有離子鍵又有共價鍵，H2O2、H2O、O3分子中只有共價鍵。 2．下列分子的電子式書寫正確的是(　　) A．氨氣 B．四氯化碳 C．氮氣 D．二氧化碳 答案　C 易錯警示　在書寫共價分子的電子式時應(yīng)注意：①各原子最外層的電子即便未參與成鍵也必須全部標(biāo)出；②要正確標(biāo)出共用電子對的對數(shù)；③中學(xué)階段要求掌握的物質(zhì)的電子式，一般都滿足穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；④電子式書寫中原子的排列順序不一定是分子式中原子的排列順序，如HClO的電子式為，而不是 3．下列分子中所有原子都滿足最外層為8電子結(jié)構(gòu)的是(　　) A．BF3 B．H2O C．SiCl4 D．PCl5 答案　C 解析　A項，BF3中形成三個共用電子對，硼原子最外層只有6個電子，未達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)，錯誤；B項，H2O中氫原子最外層只有2個電子，錯誤；C項，SiCl4中Si與Cl形成4個共用電子對，兩種原子的最外層電子均達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)，正確；D項，PCl5中P不符合8電子結(jié)構(gòu)，錯誤。 方法點撥　判斷2電子、8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的方法 (1)分子中若含氫原子，則氫原子滿足的是2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 (2)判斷8電子結(jié)構(gòu)的方法有以下兩種： 方法一：原子最外層電子數(shù)＋共用電子對數(shù)＝8，如在HCl中，對氯原子來說，最外層有7個電子，共用電子對數(shù)為1，則氯原子能滿足8電子結(jié)構(gòu)，對氫原子則不能滿足8電子結(jié)構(gòu)。 方法二：分子中各原子的最外層電子數(shù)之和＝8分子中原子總數(shù)－2共用電子數(shù)，如PCl3最外層電子數(shù)為26＝8(1＋3)－23，即磷和氯都能滿足8電子結(jié)構(gòu)。 二、化學(xué)鍵與分子間作用力 1．化學(xué)鍵 離子鍵使陰、陽離子結(jié)合形成離子化合物，共價鍵使原子結(jié)合形成共價分子，人們把這種使離子之間相結(jié)合或原子之間相結(jié)合的作用力通稱為化學(xué)鍵?；瘜W(xué)鍵的形成主要通過原子的價電子間的轉(zhuǎn)移或共用來實現(xiàn)。 2．化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì) 化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過程，如H2和Cl2反應(yīng)生成HCl可用如下過程表示： 3．分子間作用力 (1)要使水分解，需要先破壞水分子內(nèi)部存在的極性鍵；若使液態(tài)水汽化，需要加熱克服水分子之間存在的分子間作用力；二者相比較，難易程度是水分解比水汽化難得多。 (2)概念：分子間存在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。 (3)主要特征 ①廣泛存在于分子之間； ②只有分子間充分接近時才有分子間的相互作用力，如固體和液體物質(zhì)中； ③分子間作用力的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于化學(xué)鍵； ④由分子構(gòu)成的物質(zhì)，其熔點、沸點、溶解度等物理性質(zhì)主要由分子間作用力的大小決定。 歸納總結(jié) 化學(xué)鍵、分子間作用力的比較 相互作用 化學(xué)鍵 分子間作用力 存在范圍 相鄰原子(離子)之間 分子之間 作用力比較 強 很弱 影響范圍 物質(zhì)的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì) 物質(zhì)的物理性質(zhì) 4．下列關(guān)于化學(xué)鍵的說法正確的是(　　) ①含有金屬元素的化合物一定是離子化合物?、诘冖馎族和第ⅦA族元素原子化合時，一定形成離子鍵?、塾煞墙饘僭匦纬傻幕衔镆欢ú皇请x子化合物?、芑顫娊饘倥c活潑非金屬化合時，能形成離子鍵?、莺须x子鍵的化合物一定是離子化合物?、揠x子化合物中可能同時含有離子鍵和共價鍵 A．①②⑤ B．④⑤⑥ C．①③④ D．②③⑤ 答案　B 解析　AlCl3屬于共價化合物，①錯；第ⅠA族的H元素和第ⅦA族鹵素化合時形成共價鍵，②錯；非金屬元素形成的銨鹽都是離子化合物，③錯；活潑金屬與活潑非金屬化合時，可分別形成陽離子和陰離子，因此能形成離子鍵，④正確；⑤正確；含有原子團的離子化合物如NH4Cl、NaOH既含有離子鍵又含有共價鍵，⑥正確。故選B。 思維啟迪　化學(xué)鍵、化合物類型判斷的“四個不是” (1)不是所有的物質(zhì)都含有化學(xué)鍵，如稀有氣體中不含化學(xué)鍵。 (2)不是只含有共價鍵的物質(zhì)就屬于共價化合物，單質(zhì)例外。 (3)不是離子化合物一定含有金屬元素，如銨鹽中含離子鍵。 (4)不是只要含有金屬元素的化合物就是離子化合物，如氯化鋁是共價化合物。 5．試分析下列各種情況下微粒間作用力的變化情況(填“離子鍵”“極性鍵”“非極性鍵”或“分子間作用力”)： (1)NaCl溶于水時破壞__________。 (2)HCl溶于水時破壞__________。 (3)SO2溶于水時破壞__________。 (4)酒精溶于水時破壞__________。 (5)NaOH和HCl反應(yīng)時形成__________和__________。 (6)反應(yīng)2H2＋O22H2O中，被破壞的是________，形成的是__________。 (7)CaCl2和Na2CO3反應(yīng)時，被破壞的化學(xué)鍵是______，形成的化學(xué)鍵是__________。 (8)Na2O熔化時被破壞的化學(xué)鍵是__________。 答案　(1)離子鍵　(2)極性鍵　(3)極性鍵　(4)分子間作用力　(5)離子鍵　極性鍵　(6)非極性鍵　極性鍵　(7)離子鍵　離子鍵　(8)離子鍵 解析　NaCl、HCl、SO2中分別含有離子鍵、極性鍵、極性鍵，溶于水時破壞相應(yīng)的化學(xué)鍵；酒精溶于水時破壞分子間作用力；而(5)、(6)、(7)是考查化學(xué)變化中化學(xué)鍵的變化情況，根據(jù)各物質(zhì)中的化學(xué)鍵類型判斷即可；(8)中Na2O是離子化合物，熔化時破壞離子鍵。 三、氫鍵、分子的空間結(jié)構(gòu)和鍵能(加試) 1．氫鍵 (1)像H2O、NH3、HF這樣的分子之間存在著一種比分子間作用力稍強的相互作用，這種作用使它們只能在較高的溫度下才汽化，這種相互作用叫氫鍵。 (2)氫鍵不是化學(xué)鍵，通常把氫鍵看作是一種較強的分子間作用力。氫鍵比化學(xué)鍵弱，比分子間作用力強。 (3)分子間形成的氫鍵會使物質(zhì)的熔點和沸點升高，對物質(zhì)的水溶性有影響，如NH3極易溶于水，主要是氨分子與水分子之間易形成氫鍵。 2．簡單分子的空間結(jié)構(gòu) 填寫下列分子的空間構(gòu)型： CH4：正四面體型　　　H2O：V形 NH3：三角錐型 CO2：直線形 BF3：平面三角形 C2H4：平面形 C2H2：直線形 ：平面正六邊形 SO3：平面三角形 CCl4：正四面體型 3．鍵能 原子之間形成的共價鍵的強度可以用鍵能來描述。人們把在101 kPa、298 K條件下，1 mol氣態(tài)AB分子生成氣態(tài)A原子和B原子的過程中所吸收的能量，稱為AB間共價鍵的鍵能。例如，在101 kPa、298 K條件下，使1 mol H2離解成2 mol氣態(tài)氫原子時需要吸收436 kJ的能量，我們說H—H鍵的鍵能為436 kJmol－1。 部分共價鍵的鍵能 鍵 鍵能/kJmol－1 鍵 鍵能/kJmol－1 H—H 436 C≡C 812 Cl—Cl 243 O===O 498 Br—Br 193 H—F 567 I—I 151 H—Cl 431 N—N 159 H—Br 366 N===N 418 H—I 298 N≡N 946 H—O 463 C—C 348 H—N 393 C===C 615 H—C 413 影響鍵能的因素及鍵能對物質(zhì)性質(zhì)的影響：成鍵原子的半徑越小，鍵能越大；鍵能影響分子的穩(wěn)定性，鍵能越大，分子越穩(wěn)定。如鍵能：C—H＜N—H＜O—H，所以穩(wěn)定性：CH4＜NH3＜H2O。 6．下列分子的空間結(jié)構(gòu)模型正確的是(　　) A．a(chǎn)是CO2的空間結(jié)構(gòu)模型 B．b是H2O的空間結(jié)構(gòu)模型 C．c是NH3的空間結(jié)構(gòu)模型 D．d是CH4的空間結(jié)構(gòu)模型 答案　D 解析　A項，CO2的空間構(gòu)型是直線形，錯誤；B項，H2O的空間構(gòu)型是V形，錯誤；C項，NH3的空間構(gòu)型是三角錐型，錯誤；D項，CH4的空間構(gòu)型為正四面體型，正確。 1．知識關(guān)系 2．氫鍵不是化學(xué)鍵，而是一種特殊的分子間作用力。 1．下列說法錯誤的是(　　) A．含有共價鍵的化合物一定是共價化合物 B．在共價化合物中一定含有共價鍵 C．構(gòu)成單質(zhì)分子的微粒不一定含有共價鍵 D．雙原子單質(zhì)分子中的共價鍵一定是非極性鍵 答案　A 解析　離子化合物中也可能含有共價鍵，如氫氧化鈉中含有共價鍵，A錯誤；必須全部由共價鍵構(gòu)成的化合物才是共價化合物，共價化合物中不存在離子鍵，B正確；稀有氣體單質(zhì)形成的晶體中不含任何化學(xué)鍵，C正確；雙原子單質(zhì)分子中兩原子對共用電子對作用力相同，形成非極性鍵，D正確。 2．下列電子式正確的是(　　) 答案　B 解析　H2O2為共價化合物，A項錯誤；NaOH是由Na＋和OH－構(gòu)成的離子化合物，C項錯誤；D項沒有標(biāo)出氯原子其余價電子，錯誤。 3．下列物質(zhì)中，化學(xué)鍵類型相同的一組是(　　) A．CO2和H2O B．NaCl和HCl C．CCl4和KCl D．MgCl2和SO2 答案　A 解析　A項，兩物質(zhì)均為共價化合物，只含有共價鍵；B項，NaCl為離子化合物，含有離子鍵，HCl為共價化合物，只含有共價鍵；C項，CCl4為共價化合物，只含有共價鍵，KCl為離子化合物，含有離子鍵；D項，MgCl2為離子化合物，含有離子鍵，SO2為共價化合物，只含有共價鍵。 4．(1)用電子式表示共價分子：H2________，N2________，CO2________，H2O________。 (2)用電子式表示下列共價分子的形成過程。 H2：________________________________________________________________________； N2：________________________________________________________________________； H2O：________________________________________________________________________。 答案　(1) (2) 5．(1)在下列物質(zhì)中：A.氬　B．NaOH　C．甲烷　D．氯化鋇　E．乙烯　F．NH3　G．CCl4　H．H2O2。 ①只含離子鍵的物質(zhì)是________(填字母，下同)； ②既有離子鍵又有共價鍵的化合物是________； ③只含極性鍵的物質(zhì)是________； ④含非極性鍵的物質(zhì)是________； ⑤上述分子之間能形成氫鍵的有____________。 (2)下列變化：①碘的升華　②燒堿熔化?、勐然c溶于水?、苈然瘹淙苡谒、菅鯕馊苡谒、蘼然@受熱分解。 化學(xué)鍵未被破壞的是________(填序號，下同)；僅離子鍵被破壞的是________；僅共價鍵被破壞的是________。 答案　(1)①D?、贐?、跜FG?、蹺H　⑤FH　(2)①⑤?、冖邸、堋? 解析　氬，不含化學(xué)鍵，只存在分子間作用力；NaOH，存在離子鍵和極性共價鍵；甲烷，只存在極性共價鍵；氯化鋇，只含離子鍵；乙烯，含極性共價鍵和非極性共價鍵；NH3，只存在極性共價鍵；CCl4，只存在極性共價鍵；H2O2，含極性共價鍵和非極性共價鍵。(2)①碘的升華， 只是狀態(tài)的變化，化學(xué)鍵沒有被破壞；②燒堿熔化，電離出自由移動的離子，離子鍵被破壞；③氯化鈉溶于水，電離出自由移動的離子，離子鍵被破壞；④氯化氫溶于水，電離出自由移動的離子，共價鍵被破壞；⑤氧氣溶于水，共價鍵沒被破壞；⑥氯化銨受熱分解，既有離子鍵被破壞又有共價鍵被破壞。 [基礎(chǔ)過關(guān)] 題組一　化學(xué)鍵的概念、判斷及表示方法 1．關(guān)于化學(xué)鍵的下列敘述中，不正確的是(　　) A．離子化合物可能含共價鍵 B．全部由非金屬元素形成的化合物一定只含共價鍵 C．Na在Cl2中燃燒的生成物含離子鍵 D．水分子中氫、氧原子之間的化學(xué)鍵是極性鍵 答案　B 解析　離子化合物可能含共價鍵，如過氧化鈉，A正確；全部由非金屬元素形成的化合物不一定只含共價鍵，如氯化銨中含有離子鍵和共價鍵，B錯誤；Na在Cl2中燃燒生成物為NaCl，含有離子鍵，C正確；氫、氧對共用電子對的作用力不同，故兩原子之間的化學(xué)鍵是極性鍵，D正確。 2．下列分子中所有原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)的是(　　) ①光氣(COCl2)?、诹颉、鄱、苋稹、軧eCl2?、轕Cl3?、逷Cl5?、郞F2 A．①③⑥⑧ B．③④⑤⑦ C．①⑥⑧ D．②④⑤ 答案　C 解析　根據(jù)碳原子的成鍵特征可推斷光氣(COCl2)的結(jié)構(gòu)式是，電子式是，PCl3分子中原子的成鍵數(shù)與最外層電子數(shù)之和為8，OF2的結(jié)構(gòu)式為，這3種分子符合題意；SF6、XeF2、PCl5中的S、Xe、P原子的最外層電子數(shù)超過8個；BF3和BeCl2中的B、Be原子的最外層電子數(shù)少于8個(分別為6個和4個)。 3．二氯化二硫(S2Cl2)可用作橡膠工業(yè)的硫化劑，常溫下它是橙黃色有惡臭的液體，它的分子結(jié)構(gòu)與H2O2相似，溶點為193 K，沸點為411 K，遇水很容易反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體能使品紅褪色，S2Cl2可由干燥的氯氣通入熔融的硫中制得。下列有關(guān)說法不正確的是(　　) A．S2Cl2晶體中不存在離子鍵 B．S2Cl2分子中各原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu) C．S2Cl2在熔融狀態(tài)下不能導(dǎo)電 D．制備S2Cl2的反應(yīng)是化合反應(yīng)，不是氧化還原反應(yīng) 答案　D 解析　S2Cl2的分子結(jié)構(gòu)與H2O2相似，且熔、沸點較低，為分子晶體，不存在離子鍵，故A正確；S2Cl2的電子式為，分子中各原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故B正確；S2Cl2為分子晶體，在熔融狀態(tài)下不能電離出自由移動的離子，不能導(dǎo)電，故C正確；S2Cl2可由干燥的氯氣通入熔融的硫中制得，反應(yīng)中Cl和S的化合價發(fā)生了變化，屬于氧化還原反應(yīng)，故D錯誤。 題組二　共價化合物和共價鍵 4．現(xiàn)有如下各種說法： ①在水中氫、氧原子間均以化學(xué)鍵相結(jié)合； ②金屬和非金屬化合時一定形成離子鍵； ③離子鍵是陽離子、陰離子間的相互吸引力； ④根據(jù)電離方程式HCl===H＋＋Cl－，判斷HCl分子里存在離子鍵； ⑤H2分子和Cl2分子的反應(yīng)是H2、Cl2分子里共價鍵發(fā)生斷裂生成H原子、Cl原子，而后H原子、Cl原子形成共價鍵的過程。上述各種說法中正確的是(　　) A．①②⑤ B．①⑤ C．⑤ D．③④ 答案　C 解析　水分子內(nèi)氫、氧原子間以化學(xué)鍵相結(jié)合、水分子之間氫、氧原子間主要以氫鍵相結(jié)合；金屬與非金屬化合時也可能形成共價鍵，如AlCl3就是以共價鍵形成的共價化合物；離子鍵是陰、陽離子間的靜電作用，包括吸引力和排斥力；HCl在水中可全部電離成離子，但分子內(nèi)是以共價鍵結(jié)合的。 5．下表物質(zhì)與其所含化學(xué)鍵類型、所屬化合物類型完全正確的一組是(　　) 選項 A B C D 物質(zhì) MgCl2 CO2 HCl NaOH 所含化學(xué)鍵類型 離子鍵、共價鍵 共價鍵 離子鍵 離子鍵、共價鍵 所屬化合物類型 離子化合物 共價化合物 離子化合物 共價化合物 答案　B 解析　A項，MgCl2僅含離子鍵；C項，HCl含有共價鍵，是共價化合物；D項，NaOH含有離子鍵、共價鍵，是離子化合物。 6．下列各組中的每種物質(zhì)內(nèi)既有離子鍵又有共價鍵的一組是(　　) A．NaOH、K2SO4、H2SO4 B．HCl、Al2O3、MgCl2 C．Na2O2、NH4Cl、Na2SO4 D．MgO、Na2SO4、NH4HCO3 答案　C 7. 意大利羅馬大學(xué)的Fulvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的N4氣體分子。N4分子結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．N4分子屬于一種新型的化合物 B．N4分子中只含有非極性鍵 C．1 mol N4分子所含共價鍵數(shù)為4NA D．N4沸點比P4(白磷)高 答案　B 解析　N4是單質(zhì)不是化合物，A項錯誤；由同種元素原子形成的共價鍵為非極性鍵，B項正確；由圖可知，1 mol N4中含有6 mol N—N鍵，所以含有6NA個共價鍵，C項錯誤；相同條件下，氣體的沸點比固體低，故沸點P4>N4，D項錯誤。 題組三　氫鍵、分子的空間結(jié)構(gòu)、鍵能(加試要求) 8．下列事實不能用鍵能解釋只能用氫鍵解釋的是(　　) ①HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱?、谒訜岬胶芨叩臏囟榷茧y以分解?、跜H4、SiH4、GeH4、SnH4的熔點隨相對分子質(zhì)量的增大而升高?、馨睔庠谒腥芙舛群艽蟆、菟Y(jié)成冰體積膨脹，密度變小 A．①②④ B．③④ C．②④⑤ D．④⑤ 答案　D 解析　NH3在水中的溶解度很大，其主要原因是NH3與H2O之間形成氫鍵；水分子間所形成的氫鍵使冰的微觀結(jié)構(gòu)里存在較大的空隙，因此，相同溫度下冰的密度比水小。 9．下列分子的空間結(jié)構(gòu)是正四面體型的是(　　) A．CH4 B．NH3 C．H2O D．C2H4 答案　A 解析　氨分子的空間結(jié)構(gòu)是三角錐型，水是V形，乙烯是平面形。 10．下列事實能夠用鍵能的大小作為主要依據(jù)來解釋的是(　　) A．常溫常壓下氯氣呈氣態(tài)而溴單質(zhì)呈液態(tài) B．硝酸是揮發(fā)性酸，而硫酸、磷酸是不揮發(fā)性酸 C．稀有氣體一般難以發(fā)生化學(xué)反應(yīng) D．空氣中氮氣的化學(xué)性質(zhì)比氧氣穩(wěn)定 答案　D 解析　通過共價鍵形成的分子，其物質(zhì)聚集的狀態(tài)取決于分子間作用力的大小，與分子內(nèi)共價鍵的鍵能無關(guān)；物質(zhì)的揮發(fā)性與分子內(nèi)鍵能的大小無關(guān)；稀有氣體是單原子分子，無化學(xué)鍵，難以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的原因是它們的價電子層已形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；氮氣比氧氣穩(wěn)定是由于N2中共價鍵的鍵能(946 kJmol－1)比O2中共價鍵的鍵能(497.3 kJmol－1)大，在化學(xué)反應(yīng)中難以斷裂。 [能力提升] 11．下面是同學(xué)們熟悉的物質(zhì)： ①O2　②金剛石?、跱aBr　④H2SO4?、軳a2CO3 ⑥NH4Cl?、逳aHSO4?、郚e?、酦a2O2?、釴aOH (1)這些物質(zhì)中，只含有共價鍵的是______________(填序號，下同)；只含有離子鍵的是____________；既含有共價鍵又含有離子鍵的是________________；不存在化學(xué)鍵的是__________________。 (2)屬于共價化合物的是________；屬于離子化合物的是________。 (3)將NaHSO4溶于水，破壞了NaHSO4中的______________，寫出其電離方程式________________________________________________________________________； NaHSO4在熔融狀態(tài)下電離，破壞了________，寫出其電離方程式_________________。 答案　(1)①②④?、邸、茛蔻撷幄狻、? (2)④?、邰茛蔻撷幄? (3)離子鍵和共價鍵　NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO　離子鍵　NaHSO4===Na＋＋HSO 解析　O2、金剛石中只含有共價鍵；H2SO4只含有共價鍵，是共價化合物；NaBr中只含有離子鍵，是離子化合物；Na2CO3、NH4Cl、NaHSO4、Na2O2、NaOH中都是既含有離子鍵又含有共價鍵的離子化合物；稀有氣體Ne是單原子分子，不含任何化學(xué)鍵。NaHSO4溶于水電離時，Na＋與HSO之間的離子鍵被破壞，HSO中H＋與SO之間的共價鍵也被破壞；而在熔融狀態(tài)電離時只破壞離子鍵。 12．已知： CH4 SiH4 NH3 PH3 沸點(K) 101.7 161.2 239.7 185.4 分解溫度(K) 873 773 1 073 713.2 分析上表中四種物質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)，請回答： (1)CH4和SiH4比較，NH3和PH3比較，沸點有差別的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)CH4和SiH4比較，NH3和PH3比較，分解溫度有差別的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)下表各圖中的小球代表原子實(原子實是原子除最外層電子后剩余的部分)，小黑點代表未用于形成共價鍵的最外層電子，短線代表共價鍵。下列各圖表示的結(jié)構(gòu)能表示PH3分子結(jié)構(gòu)的是__________。 A B 答案　(1)SiH4沸點高于CH4的原因是SiH4分子間作用力大于CH4分子間作用力；NH3的沸點高于PH3的原因是NH3分子間存在氫鍵 (2)CH4的分解溫度高于SiH4的原因是C—H鍵比Si—H鍵穩(wěn)定；NH3的分解溫度高于PH3是因為N—H鍵比P—H鍵穩(wěn)定 (3)A 13．各城市為保持街道整潔、濕潤，在路面或廣場上噴灑含化學(xué)式為XY2的溶液作保濕劑。X原子的結(jié)構(gòu)示意圖為，X的陽離子與Y的陰離子的電子層結(jié)構(gòu)相同。元素Z、W均為短周期元素，它們原子的最外層電子數(shù)均是其電子層數(shù)的2倍，Z與Y相鄰且Z、W能形成一種WZ2型分子。 (1)m＝________，該保濕劑的化學(xué)式為________。 (2)Z、W元素的名稱分別為________、________。 (3)下列說法正確的是________(填字母，下同)。 A．XY2和WZ2都為離子化合物 B．XY2中僅含離子鍵，WZ2中僅含極性共價鍵 C．H2Z比HY的穩(wěn)定性強 D．X的陽離子比Y的陰離子半徑大 (4)下列化學(xué)用語表達(dá)正確的是________。 A．XY2的電子式： B．WZ2的結(jié)構(gòu)式：Z===W===Z C．Y元素的單質(zhì)與H2Z水溶液反應(yīng)的離子方程式：Y2＋Z2－===2Y－＋Z↓ D．用電子式表示XY2的形成過程： 　 答案　(1)20　CaCl2　(2)硫　碳　(3)B　(4)BD 解析　(1)由X原子的結(jié)構(gòu)示意圖為不難推知其為，該元素為Ca，根據(jù)CaY2可知Y為－1價，又因Y－與Ca2＋的電子層結(jié)構(gòu)相同，則Y為Cl。(2)Z、W原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，且Z、W能形成一種WZ2型分子，則Z、W是C或S。Z與Y相鄰，則Z是S，W是C。(3)CaCl2是僅含離子鍵的離子化合物，CS2是僅含極性鍵的共價化合物，A錯、B對；S的非金屬性弱于Cl，則H2S的穩(wěn)定性比HCl弱，C錯；Ca2＋、Cl－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，且Ca元素的核電荷數(shù)大，因而半徑小，D錯。(4)XY2為CaCl2，其電子式為，H2S為弱酸，應(yīng)寫成分子式，即Cl2＋H2S===2H＋＋2Cl－＋S↓，A、C錯。 14．現(xiàn)有A、B、C、D 4種元素，前3種元素的離子都和氖原子具有相同的核外電子排布。A元素沒有正化合價；B的氫化物分子式為H2B,0.2 mol的C單質(zhì)能從酸中置換出2.24 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。D的原子核中沒有中子。 (1)根據(jù)以上條件，推斷A、B、C、D的元素名稱： A________，B________，C________，D________。 (2)用電子式表示C與A、C與B、B與D相互結(jié)合成的化合物，指出其化合物的類型及化學(xué)鍵類型： 化合物 電子式 化合物類型 化學(xué)鍵類型 C＋A C＋B B＋D (3)寫出C與B所形成的化合物和D與B所形成的化合物反應(yīng)的離子方程式： ________________________________________________________________________。 答案　(1)氟　氧　鈉　氫　(2) 　離子化合物　離子鍵　　離子化合物　離子鍵(或　離子化合物　離子鍵和共價鍵)　 　共價化合物　共價鍵(或　共價化合物　共價鍵)　(3)Na2O＋H2O===2Na＋＋2OH－(或2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑) 解析　題給信息中A、B、C的離子結(jié)構(gòu)與氖原子的結(jié)構(gòu) 相同，說明A、B、C是第2周期的非金屬元素或第3周期的金屬元素；B的氫化物的分子式為H2B，說明一定是氧元素；A是沒有正價態(tài)的元素，說明A很活潑且只能得電子，為活潑的非金屬元素氟；C與酸反應(yīng)能產(chǎn)生H2，說明C為金屬元素且在第3周期，再由0.2 mol C可產(chǎn)生0.1 mol H2，說明此元素顯＋1價，即為鈉元素；D的原子核中沒有中子，說明為氫元素。