化学键

化学键第1课时 化学键类型1.化学键的类型 2．化学键的成因：众所周知，稀有气体的原子结构是原子的相对稳定结构。

其结构特点：原子的最外层电子数都是8e -（He 除外）；都是偶数。

规律：稀有气体具有相对最低的能量，是周期表中邻近原子趋于形成的电子排布形式。

任何非稀有气体元素原子都有自发形成邻近稀有气体相对稳定结构的趋势。

其中，最外层电子数较少，容易失去电子的元素被划分为金属元素；最外层电子数较多，容易得到电子的元素被划分为非金属元素。

这些元素的原子总是通过某种方式得到或失去电子或者共用电子对形成相对稳定的稀有气体的结构，并且进一步形成某种化学键、某种晶体结构使体系的能量进一步下降，最终趋于达到一种暂时．．、相对．．稳定的结构。

这是化学“运动”的原始动力之一。

（——能量最低和熵增大）3.离子键一般由活泼的金属元素和不活泼的非金属元素组成，或者由铵根离子和不活泼的非金属元素组成；共价键一般由非金属元素组成；而金属键则存在于金属单质内部。

4.离子三特征：离子所带的电荷：阳离子电荷就是相应原子失去的电子数；阴离子电荷是相应原子得到的电子数。

基础过关离子的电子构型：主族元素形成的简单离子其电子层结构与在周期表中离它最近的惰性气体原子结构相同。

离子的半径：离子半径大小近似反映了离子的大小。

一般来说，电子层数相同的离子，随着核电荷数的增大，离子半径减小。

5.共价键三参数键能：折开1mol共价键所吸收的能量(KJ/mol)。

键能越大，键越牢固，含该键的分子越稳定。

键长：两个成键原子核间的(平均)距离。

键长越短，键能越大，键越牢固，含该键的分子越稳定。

键角：分子中两个键轴间的夹角。

它决定了分子的空间构型。

6.共价键的类型【例1】（2010重庆卷）在2008年初我国南方遭遇的冰雪灾害中，使用了一种融雪剂，其主要成分的化学式为XY2，X、Y均为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，且1 mol XY2含有54 mol电子。

（1）该融雪剂的化学式是；X与氢元素形成的化合物的电子式是。

（2）元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，D与Y相邻，则D的离子结构示意图是；D与E能形成一种非极性分子，该分子的结构式为；D所在族元素的氢化物中，沸点最低的是。

（3）元素W与Y同周期，其单质是原子晶体；元素Z的单质分子Z2中有3个共价键；W 与Z能形成一种新型无机非金属材料，其化学式是。

（4）元素R与Y同主族，其氢化物能用于刻蚀玻璃，R2与NaOH溶液反应的产物之一是OR2，该反应的离子方程式为。

答案（1）CaCl2［H⨯∙］-Ca2+［⨯∙H］-（2） S C S H2S（3）Si3N4（4）2F 2+2OH- OF2+2F-+H2O解析 (1)由X、Y形成电子层结构相同的离子且XY2中有54个电子，可知X2+、Y-的电子数相同都等于54÷3=18，故可知X为Ca，Y为Cl，融雪剂化学式为CaCl2；CaH2的电子式为［H⨯∙］-Ca2+［⨯∙H］-。

（2）前20号元素中最外层电子数是电子层数2倍的元素有He、C、S，D与Y相邻可知D 为S，E为C，故S2-；D与E形成非极性分子CS2的结构式为S C S；D所在族氢化物中沸点最小的是相对分子质量最小的（但H2O除外，因为有氢键作用），则为H2S。

（3）由题意易知W是Si，Z是N，则化学式为Si3N4。

（4）由氢化物可以刻蚀玻璃的信息可知R2是F2。

由F2和NaOH反应生成OF2，可知发生了F元素氧化O元素的反应，由关系可知1 mol O被氧化就有4 mol F被还原，故可以写出离子方程式：2F 2+2OH- OF2+2F-+H2O。

【例2】（2010全国卷1，13）下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是A．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角B．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子C．最小的环上，Si和O原子数之比为1：2D．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子【解析】二氧化硅是原子晶体，结构为空间网状，存在硅氧四面体结构，硅处于中心，氧处于4个顶角所以A项错误；在SiO2晶体中，每6个Si和6个O形成一个12元环（最小环），所以D对，B、C都错误！【答案】D【命题意图】考查学生的空间想象能力，和信息迁移能力，实际上第三册课本第一单元里面有结构图！【点评】怎样理解SiO2的结构，可从晶体硅进行转化，晶体硅与金刚石结构相似，只需将C原子换成Si原子即可，课本上有我直接拿来用，再将Si-Si键断开，加入氧即可，见：但是若将题目中B、B、D三个选项前面分别加上“平均每个”，则本题的答案就又变了，这时就要应用均摊法了，由于每个Si原子被12个环所共用，每个O原子被6个环所共用，每个Si-O键被6个环所共用，则均摊之后在每个环上含有0.5个Si，1个O，2个Si-O键，此时则B、D错误，C正确了，也即在1molSiO2中含有4 mol Si-O键（这是我们经常考的）【例3】（梅州模拟）下列物质中，含有非极性共价键的离子化合物的是 ( )A.NH4NO3B.Cl2C.H2O2D.Na2O2[解析]NH4NO3是含有极性共价键离子化合物，故A不正确；Cl2属于单质，不是化合物，故B不正确；H2O2中虽然含有非极性共价键，但它是离子化合物，故C不正确；Na2O2虽然是离子化合物，但其O22- 内部含有极性共价键（[O-O]2-），故D正确。

[答案]D第2课时极性分子与非极性分子分子极性的判断：单质分子全为非极性分子，如X2、O2、H2、P4等，但O3除外；AB型分子全为极性分子，如HX、CO等；AB n型分子，若A的化合价等于价电子数目，则分子的空间结构对称，其分子为非极性分子；若A的化合价不等于其价电子数目，则分子的空间结构不对称，极”，把分子分为极性分子和非极性分子。

1.分子内各原子及共价键的空间排布对称，分子内正、负电荷中心重合的分子为非极性分子；分子内各原子及共价键的空间排布不对称，分子内正、负电荷中心不重合的分子为非极性分子。

常见分子中，属非极性分子的不多，具体有：①非金属单质分子。

如：稀有气体、H2、Cl2、N2等。

②结构对称的直线型分子。

如：CO2③结构对称的正三角形分子。

如：BF3、BCl3④结构对称的正四面体型分子。

如：CH4、CCl4、P4而其它大多数分子则为极性分子。

如：HCl、H2O、NH3、CH3Cl等等。

2.判断AB n型分子极性的经验规律：若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子；若不相等，则为极性分子。

如BF3、CO2等为非极性分子，NH3、H2O、SO2等为极性分子。

基础过关3.相似相溶原理：极性分子易溶于极性分子溶剂中（如HCl 易溶于水中），非极性分子易溶于非极性分子溶剂中（如碘易溶于苯中，白磷易溶于CS 2中）。

4.分子的极性与键的极性没有必然的联系。

由极性键形成的分子不一定是极性分子，如：CO 2；由非极性键形成的分子也不一定是非极性分子，如：H 2O 25.几种常见共价分子的空间构型①直线型：Ｏ＝Ｃ＝Ｏ、Ｈ－Ｃl 、Ｎ≡Ｎ、CH ≡CH ②V 型：Ｈ2Ｏ 键角 (H-O-H)为104°30´ ③平面型：CH 2＝CH 2、及苯 C 6H 6④三角锥型：ＮＨ3 键角(H-N-H)为107°18´ ⑤正四面体：ＣＨ4 和ＣＣl 4 及 ＮＨ4+键角为109°28´；Ｐ4 键角为 60°【例1】（2010四川理综卷，8）下列说法正确的是 A.原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表IIA 族B.主族元素X 、Y 能形成2XY 型化合物，则X 与Y 的原子序数之差可能为2或5C.氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高D.同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同 答案：B解析：本题考查物质结构知识；本题可用举例法，氦原子最外层电子数为2，为零族，A 项错误；MgCl 2中原子序数之差为5，CO 2中原子充数之差为2,B 项正确；由于HF 中存在氢键，故HF 的沸点比HCl 的高，C 项错误；第IA 中H 2O 为分子晶体，其它碱金属氧化物为离子晶体，D 项错误。

【巩固训练1】（江苏省扬州中学2010模拟题）（12分）CuCl 和CuCl 2都是重要的化工原料，常用作催化剂、颜料、防腐剂和消毒剂等。

已知：①CuCl 可以由CuCl 2用适当的还原剂如S02、SnCl 2等还原制得：②CuCl 2溶液与乙二胺(H 2N-CH 2-CH 2-NH 2)可形成配离子：请回答下列问题：(1)基态Cu 原子的核外电子排布式为______________。

H 、N 、O 三种元素的电负性由大到小的顺序是_____。

(2)SO 2分子的空间构型为____。

与SnCl 4互为等电子体的一种离子的化学式为______(3)乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为_______。

乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高的多，原因是______________________。

(4)②中所形成的配离子中含有的化学键类型有__________。

a．配位键 b．极性键 c．离子键 d．非极性键(5)CuCl的晶胞结构如右图所示，其中Cl原子的配位数为_________。

答案（1）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d10 4s1 O >N >H（2）V形 SO42-、SiO44-等（3）sp3杂化乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键（4）abd （5）4【巩固训练2】（江西省上高二中2010年高三热身）现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，它们的原子序数依次增大，D与E的氢化物分子构型都是V型。

A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等，A能分别与B、C、D形成电子总数相等的分子，且A与D可形成的化合物，常温下均为液态。

请回答下列问题(填空时用实际符号)：(1) C的元素符号是；元素F在周期表中的位置。

(2) B与D一般情况下可形成两种常见气态化合物，假若现在科学家制出另一种直线型气态化合物B2D2分子，且各原子最外层都满足8电子结构，则B2D2电子式为，其固体时的晶体类型是。

(3) 最近意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的C4分子。

C4分子结构如右图所示，已知断裂lmolC－C吸收167kJ热量，生成Imo1C=C放出942kJ热量。

根据以上信息和数据，下列说法正确的是。

① C4属于一种新型的化合物② C4沸点比P4(白磷)低③ lmol C4气体转变为C2吸收882kJ热量④ C4与C2互为同素异形体⑤ C4稳定性比P4(白磷)差⑥ C4属于原子晶体⑦ C4和P4 (白磷)的晶体都属于分子晶体⑧ C4与C2互为同分异构体(4) C与F两种元素形成一种化合物分子，各原子最外层达8电子结构，则该分子的结构式为，其空间构型为。