第2课时　共价键　分子间作用力

一、共价键与共价化合物

1．共价键的形成过程

(1)氯分子的形成过程

→

→→

请你根据上述图示，用电子式表示其形成过程：

。

(2)下图形象地表示了氯化氢分子的形成过程

请你用电子式表示HCl的形成过程：。

2．共价键

(1)概念：原子间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用。

(2)成键三要素：

①成键微粒：原子。

②成键元素：一般是同种的或不同种的非金属元素。

③成键条件：成键前原子最外层电子未达到饱和状态。

(3)分类

3．共价化合物

(1)概念：以共用电子对形成分子的化合物。

(2)四种常见的共价化合物

①非金属氢化物：如NH3、H2S、H2O等。

②非金属氧化物：如CO、CO2、SO2等。

③酸：如H2SO4、HNO3等。

④大多数有机化合物：如CH4、CH3CH2OH等。

4．共价分子的电子式与结构式

(1)常见分子的电子式和结构式

(2)用电子式表示共价分子的形成过程

①H2：H·＋·H―→H∶H。

②NH3：。

③CO2：。

(1)含有共价键的分子不一定是共价化合物。例如H2、O2等单质。

(2)含有共价键的化合物不一定是共价化合物。例如NaOH、Na2O2。

(3)离子化合物中可能含有共价键，共价化合物中一定不含离子键，只有共价键。

例1　下列叙述中，不正确的是(　　)

A．含有共价键的物质一定是共价化合物

B．H2O2中既含有极性键又含有非极性键

C．CaO和NaCl晶体熔化时均要破坏离子键

D．H2SO4熔融态不导电

考点　共价键与共价化合物

题点　共价键与共价化合物的关系与应用

答案　A

解析　部分非金属单质如O2、N2中含有共价键，但不属于化合物；某些离子化合物如NaOH中既含有离子键又含有共价键。

例2　下列分子的电子式书写正确的是(　　)

A．氨气

B．四氯化碳

C．氮气

D．二氧化碳

考点　共价键与共价化合物

题点　典型物质的电子式的书写与判断

答案　C

二、化学键与分子间作用力

1．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。

(2)分类

(3)化学反应的本质：一个化学反应过程，本质上就是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。

2．分子间作用力

(1)概念：分子间存在一种把分子聚集在一起的作用力，叫做分子间作用力，又称范德华力。

(2)主要特征：①广泛存在于分子之间；②只有分子充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体物质中；③分子间作用力远远比化学键弱；④由分子构成的物质，其熔点、沸点、溶解度等物理性质主要由分子间作用力大小决定。

3．氢键

(1)像H2O、NH3、HF这样的分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用，这种作用使它们只能在较高的温度下才汽化，这种相互作用叫氢键。

(2)氢键不是化学键，通常把氢键看作是一种较强的分子间作用力。氢键比化学键弱，比分子间作用力强。

(3)分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点升高，对物质的水溶性有影响，如氨极易溶于水，主要是氨分子与水分子之间易形成氢键。

化学键、分子间作用力和氢键的比较

例3　(2018·厦门外国语学校4月月考)关于化学键的下列叙述中，正确的是(　　)

①化学键只存在于分子之间　②化学键只存在于相邻原子或离子之间　③离子键是一种静电作用　④化学键是相邻原子之间强烈的相互吸引　⑤离子化合物可能含共价键　⑥共价化合物可能含离子键　⑦金属和非金属只能形成离子键　⑧两个非金属和非金属原子间只能形成共价键

A．②③④⑦ B．②③⑤⑧

C．②④⑤⑥ D．①③⑤⑧

考点　化学键与化学反应的本质

题点　化学键与物质类型的关系

答案　B

解析　离子化合物、共价化合物等都含有化学键，分子之间存在分子间作用力，故①不正确；化学键是相邻原子或离子之间强烈的相互作用，故②正确；离子键就是阴、阳离子之间的一种静电作用，相互吸引相互排斥，故③正确；化学键是相邻原子之间强烈的相互作用，故④不正确；含有离子键的化合物是离子化合物，全部由共价键形成的化合物是共价化合物，共价化合物中一定不含离子键，所以⑤⑧正确，⑥⑦不正确。

例4　下列物质发生变化时，所克服的粒子相互作用属于同种类型的是(　　)

A．液溴和苯分别受热变为气体

B．干冰和氯化铵分别受热变为气体

C．食盐和冰的熔化

D．食盐和葡萄糖分别溶解在水中

考点　分子间作用力和氢键

题点　分子间作用力和氢键对物质性质的影响

答案　A

解析　液溴和苯受热变成气体均需克服分子间作用力，A项正确；干冰受热变成气体克服分子间作用力，氯化铵受热变成氯化氢和氨气，破坏化学键，B项错误；食盐熔化时，破坏了离子键，冰熔化时破坏了分子间作用力和氢键，C项错误；食盐溶解在水中，破坏了化学键，葡萄糖溶解在水中，破坏了分子间作用力，D项错误。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)化学键既可存在于原子之间，又可存在于分子之间(　　)

(2)在水中氢、氧原子间均以化学键相结合(　　)

(3)由电离方程式HCl===H＋＋Cl－可知，HCl分子中存在离子键(　　)

(4)加热熔化氯化钠晶体和加水溶解氯化氢时，均发生化学键的断裂(　　)

(5)非极性键可能存在于单质分子、共价化合物、离子化合物中(　　)

(6)不同非金属元素形成的化合物中可能存在非极性键(　　)

(7)H与O、H与N均可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物(　　)

(8)NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键(　　)

(9)SO3和水反应形成的化合物是离子化合物(　　)

(10)有化学键断裂或形成的变化一定是化学变化(　　)

考点　化学键与化学反应的本质

题点　化学键的相关综合

答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√　(7)√　(8)√　(9)×　(10)×

2．关于共价键的说法正确的是(　　)

A．金属原子在化学反应中只能失去电子，因而不能形成共价键

B．由共价键形成的分子可以是单质分子，也可以是化合物分子

C．共价键只能在不同原子之间形成

D．稀有气体分子中只存在共价键

考点　共价键与共价化合物

题点　共价键的形成与判断

答案　B

解析　金属和非金属化合时也能形成共价键，如AlCl3分子中的Al—Cl键是共价键；在H2、O2、N2、HCl、NH3分子中均存在共价键；H2、Cl2分子中的H—H键和Cl—Cl键都是共价键；稀有气体分子本身就已达到8电子或2电子稳定结构，不存在共用电子对，所以无共价键。

3．(2017·广东揭阳惠来一中、揭东一中期末联考)下列关于共价键与共价化合物的叙述中正确的是(　　)

①含金属元素的化合物一定不是共价化合物

②共价化合物中一定只含有共价键

③共价化合物中一定不含离子键

④含有共价键的化合物一定是共价化合物

⑤离子化合物中可能含有共价键

A．②③⑤ B．②③④⑤

C．②③④ D．①②③⑤

考点　共价键与共价化合物

题点　共价键与共价化合物的关系与应用

答案　A

解析　含金属元素的化合物可能是共价化合物，如氯化铝，①错误；只含有共价键的化合物是共价化合物，②正确；共价化合物只含有共价键，一定不含离子键，③正确；只含有共价键的化合物一定是共价化合物，④错误；离子化合物中可能含有共价键，如氢氧化钠含有离子键和共价键，⑤正确；故A正确。

4．(2018·赣州市十四县联考)下列化学用语中，正确的是(　　)

A．次氯酸的结构式：H—O—Cl

B．氮气的电子式：

C．CO2分子的电子式：O===C===O

D．用电子式表示氯化氢分子的形成过程：

考点　共价键与共价化合物

题点　典型物质的电子式书写与判断

答案　A

解析　Cl只能形成一对共用电子对，次氯酸的结构式为H—O—Cl，故A正确；氮气中存在氮氮叁键，氮气的电子式为，故B错误；二氧化碳属于共价化合物，分子中存在两个碳氧双键，二氧化碳的电子式为，故C错误；氯化氢是共价化合物，不存在离子键，氢原子与氯原子之间形成1对共用电子对，氯原子最外层有7个电子，氯化氢分子的形成过程：H·＋，故D错误。

5．下列物质的变化过程中，有共价键明显被破坏的是(　　)

A．从NH4HCO3中闻到了刺激性气味

B．NaCl颗粒被粉碎

C．I2升华

D．NaOH溶于水

考点　化学键与分子间作用力

题点　化学键、分子间作用力与物质变化

答案　A

解析　C项，I2升华破坏分子间作用力；D项，NaOH溶于水破坏离子键。

6．某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时，产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。

(1)NaN3是气体发生剂，受热分解产生N2和Na，N2的电子式为______________。

(2)Fe2O3是主氧化剂，与Na反应生成的还原产物为__________(已知该反应为置换反应)。

(3)KClO4是助氧化剂，反应过程中与Na作用生成KCl和Na2O。KClO4含有化学键的类型为________，K的原子结构示意图为__________。

考点　化学键与化学反应的本质

题点　化学键相关综合

答案　(1) 　(2)Fe　(3)离子键和共价键　

解析　(1)N2分子内含有叁键，氮原子间形成三对共用电子对，其电子式为。(2)Na与Fe2O3发生置换反应，故生成的还原产物为Fe。(3)KClO4是离子化合物，含有离子键、极性共价键；K属于19号元素，原子结构示意图为。

[对点训练]

题组一　共价键和共价化合物

1．下列化合物中只有共价键的是(　　)

A．NaCl B．NaOH

C．(NH4)2SO4 D．H2SO4

考点　共价键和共价化合物

题点　共价键的形成与判断

答案　D

解析　Na是活泼金属，与活泼非金属Cl形成的NaCl是离子化合物，钠、氯间的化学键是离子键；NaOH中，Na＋与OH－间以离子键结合，OH－中O原子与H原子间以共价键结合；(NH4)2SO4中NH与SO间以离子键结合，NH中N与H，SO中S与O以共价键结合；H2SO4中，H和O之间、S和O之间都以共价键结合。

2．(2017·湖南永州宁远一中期中)下列物质中，属于共价化合物的是(　　)

A．Cl2 B．NH4Cl

C．C2H6 D．KOH

考点　共价键与共价化合物

题点　共价化合物的判断

答案　C

解析　A项，氯气是含共价键的单质，故错误；B项，NH4Cl是离子化合物，故错误；C项，C2H6是共价化合物，故正确；D项，KOH是离子化合物，故错误。

3．(2018·银川一中下学期期中)三硫化四磷用于制造火柴即火柴盒摩擦面，分子结构如图所示。下列有关三硫化四磷的说法正确的是(　　)

A．该物质中磷元素的化合价为＋3

B．22 g P4S3含硫原子数目约为1.806×1023

C．该物质分子结构中S、P最外层电子数均不为8

D．该物质分子中全是极性共价键

考点　共价键和共价化合物

题点　共价分子结构的分析

答案　B

解析　该物质中硫的化合价为－2，磷元素的平均化合价为＋1.5价(1个＋3价、3个＋1价)，A不正确；22 g P4S3的物质的量为0.1 mol，其中含0.3 mol S，故含硫原子数目约为1.806×1023，B正确；该物质分子结构中S、P最外层电子数均为8，C不正确；该物质分子中有3个P—P非极性共价键，D不正确。

4．(2018·银川一中下学期期中)下列叙述正确的是(　　)

A．O2分子间存在着非极性共价键

B．SO2和H2O反应的产物是离子化合物

C．CO2分子内存在着极性共价键

D．盐酸中含有H＋和Cl－，故HCl是离子化合物

考点　共价键与共价化合物

题点　共价键与共价化合物的关系及应用

答案　C

解析　O2分子内存在着非极性共价键，分子间只有范德华力，A项不正确；SO2和H2O反应的产物亚硫酸是共价化合物，B项不正确；CO2分子内有碳氧双键，故其存在着极性共价键，C项正确；HCl晶体中只有分子没有离子，故其为共价化合物，D项不正确。

5．下列物质的电子式书写正确的是(　　)

考点　共价键与共价化合物

题点　典型物质的电子式书写与判断

答案　A

解析　A项，N最外层5个电子，形成三个共用电子对，故正确；B项，NaCl是离子化合物，电子式为，故错误；C项，HCl是共价化合物，电子式为，故错误；D项，CO2的电子式为，故错误。

6．下列用电子式表示物质的形成过程，正确的是(　　)

C.

考点　共价键与共价化合物

题点　用电子式表示典型物质的形成过程

答案　D

题组二　化学键与分子间作用力

7．(2018·唐山市开滦二中4月月考)下列关于化学键的叙述中正确的是(　　)

A．化学键存在于原子之间，也存在于分子之间

B．两个原子之间的相互作用叫做化学键

C．离子键是阴、阳离子之间的相互吸引力

D．化学键通常是指直接相邻的原子或离子之间强烈的相互作用

考点　化学键

题点　化学键的概念

答案　D

解析　化学键存在于相邻的原子之间，不存在于分子之间，A项错误；化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间的强烈的相互作用，B项错误；阴、阳离子之间的相互作用是离子键，包括相互吸引和相互排斥，C项错误；化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间的强烈的相互作用，这种相互作用既包括吸引力也包括排斥力，D项正确。

8．(2018·铜仁市一中下学期中)下列物质中，既含有非极性共价键又含有极性共价键的是(　　)

A．NaOH B．CO2

C．N2 D．N2H4

考点　化学键

题点　物质中化学键类型的判断方法

答案　D

解析　NaOH中含有离子键和极性键，CO2中只有极性键，N2中只有非极性键，A、B、C错误；N2H4中既含有非极性共价键(N与N之间)又含有极性共价键(N与H之间)，D正确。

9．(2018·林州一中4月调研)下列关于化学键和化合物的说法中正确的是(　　)

A．化学键的形成一定伴随着电子的得失

B．金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物

C．非金属元素组成的化合物一定是共价化合物

D．含有阴离子的化合物中一定含有阳离子

考点　化学键

题点　化学键与物质类型的关系

答案　D

解析　离子键的形成有电子的得失，共价键的形成是原子间共用电子对的偏移，而没有电子的得失，A项错误；金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，有可能是共价化合物，如AlCl3，B项错误；非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物，也可能是离子化合物，如NH4Cl，C项错误。

10．关于氢键，下列说法不正确的是(　　)

A．HF的沸点比HCl的沸点高是由于HF分子间存在氢键

B．水在结冰时体积膨胀，是由于水分子之间存在氢键

C．NH3的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键

D．在氨水中水分子和氨分子之间也存在着氢键

考点　分子间作用力与氢键

题点　分子间作用力和氢键对物质性质的影响

答案　C

解析　氢键是某些氢化物(NH3、H2O、HF)分子间存在的比分子间作用力稍强的作用力。它的存在使氢化物的熔点、沸点相对较高，因此HF的沸点高是由氢键所致；水在结冰时体积膨胀是由于水分子大范围的以氢键相互联结，形成相对疏松的晶体，从而在结构上有许多空隙，造成体积膨胀；氨分子和水分子之间主要是以氢键结合的，故A、B、D正确；NH3的稳定性取决于N—H键，而不是氢键，故C不正确。

11．(2018·太原市五中4月段考)下列过程没有发生化学键变化的是(　　)

A．生石灰投入水中

B．氯化氢气体通入水中

C．冰融化成水

D．高锰酸钾固体受热分解

考点　化学键与分子间作用力

题点　化学键、分子间作用力与物质变化

答案　C

解析　生石灰投入水中生成氢氧化钙，有化学键的断裂和形成，A项错误；氯化氢气体通入水中电离出氢离子和氯离子，共价键断裂，B项错误；冰融化成水是状态的变化，化学键不变，C项正确。

12．下列说法正确的是(　　)

A．通过化学变化可以实现16O与18O之间的转化

B．因为H2O的沸点高于H2S，所以O原子得电子能力大于S原子

C．某化合物熔融状态下能导电，该化合物中一定有离子键

D．化学键是相邻分子之间的强烈的相互作用

考点　化学键

题点　化学键的相关综合

答案　C

解析　16O与18O之间的转化为原子核变化，而化学变化只涉及核外电子的变化，A项错误；水的沸点比H2S的沸点高是由于水分子间存在氢键，与原子的得电子能力无关，B项错误；熔融状态下是否导电是判断某化合物中是否存在离子键的依据，C项正确；化学键是相邻的原子之间的强烈的相互作用，D项错误。

[综合强化]

13．下面是同学们熟悉的物质：

①O2　②金刚石　③NaBr　④H2SO4　⑤Na2CO3

⑥NH4Cl　⑦NaHSO4　⑧Ne　⑨Na2O2　⑩NaOH

(1)这些物质中，只含有共价键的是______________(填序号，下同)；只含有离子键的是____________；既含有共价键又含有离子键的是________________；不存在化学键的是__________________。

(2)属于共价化合物的是________；属于离子化合物的是________。

(3)将NaHSO4溶于水，破坏了NaHSO4中的______________，写出其电离方程式：________________________________________________________________________；

NaHSO4在熔融状态下电离，破坏了________，写出其电离方程式：__________________。

考点　化学键

题点　物质中化学键类型的判断方法

答案　(1)①②④　③　⑤⑥⑦⑨⑩　⑧

(2)④　③⑤⑥⑦⑨⑩

(3)离子键和共价键　NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO

离子键　NaHSO4===Na＋＋HSO

解析　O2、金刚石中只含有共价键；H2SO4只含有共价键，是共价化合物；NaBr中只含有离子键，是离子化合物；Na2CO3、NH4Cl、NaHSO4、Na2O2、NaOH都是既含有离子键又含有共价键的离子化合物；稀有气体Ne是单原子分子，不含任何化学键。NaHSO4溶于水电离时，Na＋与HSO之间的离子键被破坏，HSO中H＋与SO之间的共价键也被破坏；而在熔融状态电离时只破坏离子键。

14．试分析下列各种情况下微粒间作用力的变化情况(填“离子键”“极性键”“非极性键”或“分子间作用力”)：

(1)NaCl溶于水时破坏__________。

(2)HCl溶于水时破坏__________。

(3)SO2溶于水时破坏__________。

(4)酒精溶于水时破坏__________。

(5)NaOH和HCl反应时形成________和_______________________________。

(6)反应2H2＋O22H2O中，被破坏的是________，形成的是__________。

(7)CaCl2和Na2CO3反应时，被破坏的化学键是______，形成的化学键是__________。

(8)Na2O熔化时被破坏的化学键是__________。

考点　化学键与分子间作用力

题点　化学键、分子间作用力与物质变化

答案　(1)离子键　(2)极性键　(3)极性键　(4)分子间作用力　(5)离子键　极性键　(6)非极性键　极性键　(7)离子键　离子键　(8)离子键

解析　NaCl、HCl、SO2中分别含有离子键、极性键、极性键，溶于水时被破坏相应的化学键；酒精溶于水时破坏分子间作用力；(5)、(6)、(7)是考查化学变化中化学键的变化情况，根据各物质中的化学键类型判断即可；(8)中Na2O是离子化合物，熔化时破坏离子键。

15．各城市为保持街道整洁、湿润，在路面或广场上喷洒含化学式为XY2的溶液作保湿剂。X原子的结构示意图为，X的阳离子与Y的阴离子的电子层结构相同。元素Z、W均为短周期元素，它们原子的最外层电子数均是其电子层数的2倍，Z与Y相邻且Z、W能形成一种WZ2型分子。

(1)m＝________，该保湿剂的化学式为________。

(2)Z、W元素的名称分别为________、________。

(3)下列说法正确的是________(填字母，下同)。

A．XY2和WZ2都为离子化合物

B．XY2中仅含离子键，WZ2中仅含极性共价键

C．H2Z比HY的稳定性强

D．X的阳离子比Y的阴离子半径大

(4)下列化学用语表达正确的是________。

A．XY2的电子式：

B．WZ2的结构式：Z===W===Z

C．Y元素的单质与H2Z水溶液反应的离子方程式：Y2＋Z2－===2Y－＋Z↓

D．用电子式表示XY2的形成过程：

考点　化学键

题点　化学键的相关综合

答案　(1)20　CaCl2　(2)硫　碳　(3)B　(4)BD

解析　(1)由X原子的结构示意图为不难推知其为，该元素为Ca，根据CaY2可知Y为－1价，又因Y－与Ca2＋的电子层结构相同，则Y为Cl。(2)Z、W原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，且Z、W能形成一种WZ2型分子，则Z、W是C或S。Z与Y相邻，则Z是S，W是C。(3)CaCl2是仅含离子键的离子化合物，CS2是仅含极性键的共价化合物，A错、B对；S的非金属性弱于Cl，则H2S的稳定性比HCl弱，C错；Ca2＋、Cl－具有相同的电子层结构，且Ca元素的核电荷数大，因而半径小，D错。(4)XY2为CaCl2，其电子式为，H2S为弱酸，应写成分子式，即Cl2＋H2S===2H＋＋2Cl－＋S↓，A、C错。