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第9講 化學(xué)鍵

1.化學(xué)鍵、離子鍵、共價(jià)鍵的概念；極性鍵與非極性鍵、極性分子與非極性分子的概念與判定方法。
通過該知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生分析比較能力，歸納推理能力和自學(xué)能力。
該知識(shí)點(diǎn)易于與溶液理論，元素化合物知識(shí)結(jié)合起綜合考查。
2.化學(xué)鍵、分子結(jié)構(gòu)的確定與表示方法。
通過該知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力、分析判斷能力。



第1時(shí) 化學(xué)鍵類型
1.化學(xué)鍵的類型
化學(xué)鍵
類型離子鍵共價(jià)鍵金屬鍵
概念陰陽(yáng)離子間通過靜電引力作用所形成的化學(xué)鍵原子間通過共用電子對(duì)所形成的化學(xué)鍵金屬陽(yáng)離子與自由電子間通過相互作用而形成的化學(xué)鍵
成鍵微粒陰陽(yáng)離子原子金屬陽(yáng)離子和自由電子
成鍵性質(zhì)靜電作用共用電子對(duì)電性作用
形成條活潑金屬與活潑的非金屬元素非金屬與非金屬元素金屬內(nèi)部
實(shí)例NaCl、gOHCl、H2SO4Fe、g
2．化學(xué)鍵的成因：
眾所周知，稀有氣體的原子結(jié)構(gòu)是原子的相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：原子的最外層電子數(shù)都是8e-（He除外）；都是偶數(shù)。
規(guī)律：稀有氣體具有相對(duì)最低的能量，是周期表中鄰近原子趨于形成的電子排布形式。任何非稀有氣體元素原子都有自發(fā)形成鄰近稀有氣體相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的趨勢(shì)。其中，最外層電子數(shù)較少，容易失去電子的元素被劃分為金屬元素；最外層電子數(shù)較多，容易得到電子的元素被劃分為非金屬元素。這些元素的原子總是通過某種方式得到或失去電子或者共用電子對(duì)形成相對(duì)穩(wěn)定的稀有氣體的結(jié)構(gòu)，并且進(jìn)一步形成某種化學(xué)鍵、某種晶體結(jié)構(gòu)使體系的能量進(jìn)一步下降，最終趨于達(dá)到一種暫時(shí)、相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。這是化學(xué)“運(yùn)動(dòng)”的原始動(dòng)力之一。（——能量最低和熵增大）
3.離子鍵一般由活潑的金屬元素和不活潑的非金屬元素組成，或者由銨根離子和不活潑的非金屬元素組成；共價(jià)鍵一般由非金屬元素組成；而金屬鍵則存在于金屬單質(zhì)內(nèi)部。
4.離子三特征：
離子所帶的電荷：陽(yáng)離子電荷就是相應(yīng)原子失去的電子數(shù)；陰離子電荷是相應(yīng)原子得到的電子數(shù)。
離子的電子構(gòu)型：主族元素形成的簡(jiǎn)單離子其電子層結(jié)構(gòu)與在周期表中離它最近的惰性氣體原子結(jié)構(gòu)相同。
離子的半徑：離子半徑大小近似反映了離子的大小。一般說，電子層數(shù)相同的離子，隨著核電荷數(shù)的增大，離子半徑減小。
5.共價(jià)鍵三參數(shù)
鍵能：折開1mol共價(jià)鍵所吸收的能量(J/mol)。鍵能越大，鍵越牢固，含該鍵的分子越穩(wěn)定。
鍵長(zhǎng)：兩個(gè)成鍵原子核間的(平均)距離。鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，鍵越牢固，含該鍵的分子越穩(wěn)定。
鍵角：分子中兩個(gè)鍵軸間的夾角。它決定了分子的空間構(gòu)型。
6.共價(jià)鍵的類型
非極性鍵極性鍵
概念同種元素原子形成的共價(jià)鍵，共用電子對(duì)沒有發(fā)生偏移不同種元素原子形成的共價(jià)鍵，共用電子對(duì)發(fā)生偏移
原子吸引電子能力相同不同
共用電子對(duì)不偏向任何一方偏向吸引電子能力強(qiáng)的原子
成鍵原子電性電中性顯電性
形成條由同種非金屬元素組成由不同種非金屬元素組成

【例1】（2010重慶卷）在2008年初我國(guó)南方遭遇的冰雪災(zāi)害中，使用了一種融雪劑，其主要成分的化學(xué)式為XY2，X、Y均為周期表前20號(hào)元素，其陽(yáng)離子和陰離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，且1 mol XY2含有54 mol電子。
（1）該融雪劑的化學(xué)式是 ；X與氫元素形成的化合物的電子式是 。
（2）元素D、E原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，D與Y相鄰，則D的離子結(jié)構(gòu)示意圖是 ；D與E能形成一種非極性分子，該分子的結(jié)構(gòu)式為 ；D所在族元素的氫化物中，沸點(diǎn)最低的是 。
（3）元素W與Y同周期，其單質(zhì)是原子晶體；元素Z的單質(zhì)分子Z2中有3個(gè)共價(jià)鍵；W與Z能形成一種新型無機(jī)非金屬材料，其化學(xué)式是 。
（4）元素R與Y同主族，其氫化物能用于刻蝕玻璃，R2與NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物之一是OR2，該反應(yīng)的離子方程式為 。
答案 （1）CaCl2 ［H ］-Ca2+［ H］-
（2） S C S H2S
（3）Si3N4?
（4）2F2+2OH- OF2+2F-+H2O
解析 (1)由X、Y形成電子層結(jié)構(gòu)相同的離子且XY2中有54個(gè)電子，可知X2+、Y-的電子數(shù)相同都等于54÷3=18，故可知X為Ca，Y為Cl，融雪劑化學(xué)式為CaCl2；CaH2的電子式為［H ］-Ca2+［ H］-。
（2）前20號(hào)元素中最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的元素有He、C、S，D與Y相鄰可知D為S，E為C，故S2-

；D與E形成非極性分子CS2的結(jié)構(gòu)式為S C S；D所在族氫化物中沸點(diǎn)最小的是相對(duì)分子質(zhì)量最小的（但H2O除外，因?yàn)橛袣滏I作用），則為H2S。
（3）由題意易知W是Si，Z是N，則化學(xué)式為Si3N4。
（4）由氫化物可以刻蝕玻璃的信息可知R2是F2。由F2和NaOH反應(yīng)生成OF2，可知發(fā)生了F元素氧化O元素的

反應(yīng)，由 關(guān)系可知1 mol O被氧化就有4 mol F被還原，故可以寫出離子方程式：2F2+2OH- OF2+2F-+H2O。

【例2】（2010全國(guó)卷1，13）下面關(guān)于SiO2晶體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的敘述正確的是
A．存在四面體結(jié)構(gòu)單元，O處于中心，Si處于4個(gè)頂角
B．最小的環(huán)上，有3個(gè)Si原子和3個(gè)O原子
C．最小的環(huán)上，Si和O原子數(shù)之比為1：2
D．最小的環(huán)上，有6個(gè)Si原子和6個(gè)O原子
【解析】二氧化硅是原子晶體，結(jié)構(gòu)為空間網(wǎng)狀，存在硅氧四面體結(jié)構(gòu)，硅處于中心，氧處于4個(gè)頂角所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；在SiO2晶體中，每6個(gè)Si和6個(gè)O形成一個(gè)12元環(huán)（最小環(huán)），所以D對(duì)，B、C都錯(cuò)誤！
【答案】D
【命題意圖】考查學(xué)生的空間想象能力，和信息遷移能力，實(shí)際上第三冊(cè)本第一單元里面有結(jié)構(gòu)圖！
【點(diǎn)評(píng)】怎樣理解SiO2的結(jié)構(gòu)，可從晶體硅進(jìn)行轉(zhuǎn)化，晶體硅與金剛石結(jié)構(gòu)相似，只需將C原子換成Si原子即可，本上有我直接拿用，再將Si-Si鍵斷開，加入氧即可，見：

但是若將題目中B、B、D三個(gè)選項(xiàng)前面分別加上“平均每個(gè)”，則本題的答案就又變了，這時(shí)就要應(yīng)用均攤法了，由于每個(gè)Si原子被12個(gè)環(huán)所共用，每個(gè)O原子被6個(gè)環(huán)所共用，每個(gè)Si-O鍵被6個(gè)環(huán)所共用，則均攤之后在每個(gè)環(huán)上含有0.5個(gè)Si，1個(gè)O，2個(gè)Si-O鍵，此時(shí)則B、D錯(cuò)誤，C正確了，也即在1molSiO2中含有4 mol Si-O鍵（這是我們經(jīng)�？嫉模�
【例3】（梅州模擬）下列物質(zhì)中，含有非極性共價(jià)鍵的離子化合物的是 ( )
A.NH4NO3 B.Cl2 C.H2O2 D.Na2O2
[解析]NH4NO3是含有極性共價(jià)鍵離子化合物，故A不正確；Cl2屬于單質(zhì)，不是化合物，故B不正確；H2O2中雖然含有非極性共價(jià)鍵，但它是離子化合物，故C不正確；Na2O2雖然是離子化合物，但其O22- 內(nèi)部含有極性共價(jià)鍵（[O-O]2-），故D正確。
[答案]D

第2時(shí) 極性分子與非極性分子
分子極性的判斷：?jiǎn)钨|(zhì)分子全為非極性分子，如X2、O2、H2、P4等，但O3除外；AB型分子全為極性分子，如HX、CO等；ABn型分子，若A的化合價(jià)等于價(jià)電子數(shù)目，則分子的空間結(jié)構(gòu)對(duì)稱，其分子為非極性分子；若A的化合價(jià)不等于其價(jià)電子數(shù)目，則分子的空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，其分子為極性分子，具體分析如下表：
化　學(xué)　式BF3CO2PCl5SO3(g)H2ONH3SO2
中心原子化合價(jià)+3+4+5+6-2-3+4
中心原子價(jià)電子數(shù)3456656
分子極性非極性非極性非極性非極性極性極性極性
根據(jù)共價(jià)分子中電荷分布是否對(duì)稱，正負(fù)電荷重心是否重合，整個(gè)分子電性是否出現(xiàn)“兩極”，把分子分為極性分子和非極性分子。
1.分子內(nèi)各原子及共價(jià)鍵的空間排布對(duì)稱，分子內(nèi)正、負(fù)電荷中心重合的分子為非極性分子；分子內(nèi)各原子及共價(jià)鍵的空間排布不對(duì)稱，分子內(nèi)正、負(fù)電荷中心不重合的分子為非極性分子。常見分子中，屬非極性分子的不多，具體有：
①非金屬單質(zhì)分子。如：稀有氣體、H2、Cl2、N2 等。
②結(jié)構(gòu)對(duì)稱的直線型分子。如：CO2
③結(jié)構(gòu)對(duì)稱的正三角形分子。如：BF3、BCl3
④結(jié)構(gòu)對(duì)稱的正四面體型分子。如：CH4、CCl4、P4
而其它大多數(shù)分子則為極性分子。如：HCl、H2O、NH3、CH3Cl等等。
2.判斷ABn型分子極性的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律：若中心原子A的化合價(jià)的絕對(duì)值等于該元素所在的主族序數(shù)，則為非極性分子；若不相等，則為極性分子。如BF3、CO2等為非極性分子，NH3、H2O、SO2等為極性分子。
3.相似相溶原理：
極性分子易溶于極性分子溶劑中（如HCl易溶于水中），非極性分子易溶于非極性分子溶劑中（如碘易溶于苯中，白磷易溶于CS2中）。
4.分子的極性與鍵的極性沒有必然的聯(lián)系。由極性鍵形成的分子不一定是極性分子，如：CO2；由非極性鍵形成的分子也不一定是非極性分子，如：H2O2
5.幾種常見共價(jià)分子的空間構(gòu)型
①直線型：Ｏ＝Ｃ＝Ｏ、Ｈ－Ｃl、Ｎ≡Ｎ、CH≡CH
②V 型：Ｈ2Ｏ 鍵角 (H-O-H)為104°30´
③平面型：CH2＝CH2、及苯 C6H6
④三角錐型：ＮＨ3 鍵角(H-N-H)為107°18´
⑤正四面體：ＣＨ4 和ＣＣl4 及 ＮＨ4+ 鍵角為109°28´；Ｐ4 鍵角為 60°

【例1】（2010四川理綜卷，8）下列說法正確的是
A.原子最外層電子數(shù)為2的元素一定處于周期表IIA族
B.主族元素X、Y能形成 型化合物，則X與Y 的原子序數(shù)之差可能為2或5
C.氯化氫的沸點(diǎn)比氟化氫的沸點(diǎn)高
D.同主族元素形成的氧化物的晶體類型均相同
答案：B
解析：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)；本題可用舉例法，氦原子最外層電子數(shù)為2，為零族，A項(xiàng)錯(cuò)誤；gCl2中原子序數(shù)之差為5，CO2中原子充數(shù)之差為2,B項(xiàng)正確；由于HF中存在氫鍵，故HF的沸點(diǎn)比HCl的高，C項(xiàng)錯(cuò)誤；第IA中H2O為分子晶體，其它堿金屬氧化物為離子晶體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【鞏固訓(xùn)練1】（江蘇省揚(yáng)州中學(xué)2010模擬題）（12分）CuCl和CuCl2都是重要的化工原料，常用作催化劑、顏料、防腐劑和消毒劑等。
已知：①CuCl可以由CuCl2用適當(dāng)?shù)倪�原劑如S02、SnCl2等還原制得：

②CuCl2溶液與乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)可形成配離子：請(qǐng)回答下列問題：
(1)基態(tài)Cu原子的核外電子排布式為______________。H、N、O三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是_____。
(2)SO2分子的空間構(gòu)型為____。與SnCl4互為等電子體的一種離子的化學(xué)式為______
(3)乙二胺分子中氮原子軌道的雜化類型為_______。乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺，但乙二胺比三甲胺的沸點(diǎn)高的多，原因是______________________。
(4)②中所形成的配離子中含有的化學(xué)鍵類型有__________。
a．配位鍵 b．極性鍵 c．離子鍵 d．非極性鍵
(5)CuCl的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，其中Cl原子的配位數(shù)為_________。
答案（1）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d10 4s1 O >N >H
（2）V形 SO42-、SiO44-等
（3）sp3雜化 乙二胺分子間可以形成氫鍵，三甲胺分子間不能形成氫鍵
（4）abd （5）4
【鞏固訓(xùn)練2】（江西省上高二中2010年高三熱身）現(xiàn)有A、B、C、D、E、F六種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，D與E的氫化物分子構(gòu)型都是V型。A、B的最外層電子數(shù)之和與C的最外層電子數(shù)相等，A能分別與B、C、D形成電子總數(shù)相等的分子，且A與D可形成的化合物，常溫下均為液態(tài)。
請(qǐng)回答下列問題(時(shí)用實(shí)際符號(hào))：
(1) C的元素符號(hào)是 ；元素F在周期表中的位置 。
(2) B與D一般情況下可形成兩種常見氣態(tài)化合物，假若現(xiàn)在科學(xué)家制出另一種直線型氣態(tài)化合物 B2D2分子，且各原子最外層都滿足8電子結(jié)構(gòu)，則B2D2電子式為 ，其固體時(shí)的晶體類型是 。
(3) 最近意大利羅馬大學(xué)的FuNvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的C4分子。C4分子結(jié)構(gòu)如右圖所示，已知斷裂lmolC－C吸收167kJ熱量，生成Imo1C=C放出942kJ熱量。根據(jù)以上信息和數(shù)據(jù)，下列說法正確的是 。
① C4屬于一種新型的化合物
② C4沸點(diǎn)比P4(白磷)低
③ lmol C4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镃2吸收882kJ熱量
④ C4與C2互為同素異形體
⑤ C4穩(wěn)定性比P4(白磷)差
⑥ C4屬于原子晶體
⑦ C4和P4 (白磷)的晶體都屬于分子晶體
⑧ C4與C2互為同分異構(gòu)體
(4) C與F兩種元素形成一種化合物分子，各原子最外層達(dá)8電子結(jié)構(gòu)，則該分子的結(jié)構(gòu)式為 ，其空間構(gòu)型為 。
(5) 為了除去化合物乙(A2ED4)；)稀溶液中混有的A2ED3，常采用A2D2為氧化劑，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：
(6) E與F形成的化合物E2F2在橡膠工業(yè)上有重要用途，遇水易水解，其空間結(jié)構(gòu)與A2D2極為相似。對(duì)此以下說法正確的是 。
a .E2F2的結(jié)構(gòu)式為：F－ E—E－ F
b.E2F2為含有極性鍵 和非極性鍵的非極性分子
c. E2Br2與E2F2結(jié)構(gòu)相似，熔沸點(diǎn)：E2Br2> E2F2
d. E2F2與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式可能為：2 E2F2+2H2O=EO2↑+ 3E↓+4HF
(7) 舉出一種事實(shí)說明E與F的非金屬性強(qiáng)弱(用化學(xué)方程式或用語言字表達(dá)均可)：
答案（1） N 第3周期第ⅦA族 (1，分) (2) (2分) 分子晶體 (1分)
(3) ②④⑦ (3吩。選對(duì)l個(gè)得l分，有錯(cuò)選的0分)
(4) (1分) 三角錐形 (1分)
(5)H2O2+H2SO3=2H+ 十S +H2O (2分)
(6)acd (3分。選對(duì)1個(gè)得1分，有錯(cuò)選得0分) (7)C12+H2S=S+2HCI (2分)

第3時(shí) 氫鍵
1.氫鍵的形成條
如兩個(gè)分子中都存在強(qiáng)極性共價(jià)鍵 X-H 或 Y-H ，共中 X、Y 為原子半徑較小，非金屬性很強(qiáng)的原子 F、O、N。若兩個(gè)為同一種分子，X、Y 為同一種原子；若兩個(gè)是不同的分子，X、Y 則為不同的原子。當(dāng)一個(gè)分子中的氫與另一個(gè)分子中的 X 或 Y 充分接近，兩分子則產(chǎn)生較強(qiáng)的靜電吸引作用。這種由氫原子與另一分子中原子半徑較小，非金屬性很強(qiáng)的原子形成的吸引作用稱為氫鍵。可表示為 X－H…Y－H ，可見只有在分子中具有 H－F、H－O、H－N 等結(jié)構(gòu)條的分子間才能形成氫鍵。氫鍵不屬于化學(xué)鍵，其強(qiáng)度比化學(xué)鍵弱得多，通常歸入分子間力（范德華力），但它比分子間作用力稍強(qiáng)。
2.氫鍵對(duì)物質(zhì)物理性質(zhì)的影響
氫鍵的形成加強(qiáng)了分子間的作用力，使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)較沒有氫鍵的同類物質(zhì)高，如HF、H2O、NH3的沸點(diǎn)都比它們各自同族元素的氫化物高。又如乙醇的沸點(diǎn)（70℃）也比乙烷的沸點(diǎn)（-86℃）高出很多。此外，如NH3、C2H5OH、CH3COOH 由于它們能與水形成氫鍵，使得它們?cè)谒�中的溶解度較其它同類物質(zhì)大。

【例1】（2010全國(guó)卷1，1）下列判斷錯(cuò)誤的是
A．沸點(diǎn)： B．熔點(diǎn)：
C．酸性： C．堿性：
【解析】B考查不同類型晶體的熔沸點(diǎn)高低，2008年高考全國(guó)卷I第8題已經(jīng)考過，一般認(rèn)為是：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體，所以B正確； C項(xiàng)正確，一般元素非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng)；D正確，一般元素金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物的水化物的堿性越強(qiáng)。A項(xiàng)錯(cuò)誤，2009年高考全國(guó)卷I第29題已經(jīng)考過，NH3分子間存在氫鍵，故最高，AsH3、PH3分子間不存在氫鍵，只有范德華力，組成和結(jié)構(gòu)相似的分子相對(duì)分子質(zhì)量越大，其分子間作用力越大，熔沸點(diǎn)越高故應(yīng)該為：NH3＞AsH3＞PH3；
【答案】A
【命題意圖】考查基本概念：如晶體熔沸點(diǎn)高低判斷，氫鍵與范德華力對(duì)物質(zhì)的物性的影響，金屬性、非金屬性的強(qiáng)弱判斷方法具體應(yīng)用，這些都是平時(shí)反復(fù)訓(xùn)練的，這道題目實(shí)屬原題，屬于送分題！
【點(diǎn)評(píng)】其實(shí)還可以拓展：考同種類型晶體的熔沸點(diǎn)高低判斷里面的如同為原子晶體或同為離子晶體等，不應(yīng)該老局限于分子晶體，這樣顯得2010年高考題與08和09沒有太大區(qū)別。
【鏈接】(09全國(guó)卷Ⅰ，29） 已知周期表中，元素Q、R、W、Y與元素X相鄰。Y的最高化合價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)酸�；卮鹣铝袉栴}：
（1）W與Q可以形成一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面體結(jié)構(gòu)，W的氧化物的晶體類型是 ；
（2）Q的具有相同化合價(jià)且可以相互轉(zhuǎn)變的氧化物是 ；
（3）R和Y形成的二元化合物中，R呈現(xiàn)最高化合價(jià)的化合物的化學(xué)式是 ；
（4）這5個(gè)元素的氫化物分子中，①立體結(jié)構(gòu)類型相同的氫化物的沸點(diǎn)從高到低排列次序是（填化學(xué)式） ，其原因是
；
②電子總數(shù)相同的氫化物的化學(xué)式和立體結(jié)構(gòu)分別是
；
（5）W和Q所形成的結(jié)構(gòu)陶瓷材料的一種合成方法如下：W的氯化物與Q的氫化物加熱反應(yīng)，生成化合物W(QH2)4和HCL氣體；W(QH2)4在高溫下分解生成Q的氫化物和該陶瓷材料。上述相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式（各物質(zhì)用化學(xué)式表示）是 。
答案 （1）原子晶體。
（2）NO2和N2O4
（3）As2S5。
（4）①NH3> AsH3 > PH3,因?yàn)榍罢咧泻�有氫鍵,后兩者構(gòu)型相同，分子間作用力不同；②電子數(shù)相同的有SiH4、PH3和H2S結(jié)構(gòu)分別為正四面體，三角錐和V形。（5）SiCl4 + 4NH3 = Si(NH2)4 + 4HCl，3Si(NH2)4 = 8NH3 + Si3N4
解析 本題可結(jié)合問題作答。W的氯化物為正四體型，則應(yīng)為SiCl4或CCl4，又W與Q形成高溫陶瓷，故可推斷W為Si。
（1）SiO2為原子晶體。
（2）高溫陶瓷可聯(lián)想到Si3N4,Q為N，則有NO2與N2O4之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。
（3）Y的最高價(jià)氧化的的水化物為強(qiáng)酸，且與Si、N等相鄰，則只能是S。R為As，所以R的最高價(jià)化合物應(yīng)為As2S5。
（4）顯然x為P元素。①氫化物沸點(diǎn)順序?yàn)镹H3> AsH3 > PH3,因?yàn)榍罢咧泻�有氫鍵后兩者構(gòu)型相同，分子間作用力不同。②SiH4、PH3和H2S的電子數(shù)均為18。，結(jié)構(gòu)分別為正四面體，三角錐和V形。
（5）由題中所給出的含字母的化學(xué)式可以寫出具體的物質(zhì)，然后配平即可。
【例2】(天津理綜，26) W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的同一短周期元素，W、X是金屬元素，Y、Z是非金屬元素。
（1）W、X各自的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可以反應(yīng)生成鹽和水，該反應(yīng)的離子方程式為 。
（2）W與Y可形成化合物W2Y，該化合物的電子式為 。
（3）X的硝酸鹽水溶液顯 性，用離子方程式解釋原因： 。
（4）Y的低價(jià)氧化物通入Z單質(zhì)的水溶液中，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
（5）比較Y、Z氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性： > （用分子式表示）。
（6）W、X、Y、Z四種元素簡(jiǎn)單離子的離子半徑由大到小的順序是 > > > 。
（7）Z的最高價(jià)氧化物為無色液體，0.25 mol該物質(zhì)與一定量水混合得到一種稀溶液，并放出QkJ的熱量。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： 。
答案 （1）Al（OH）3+OH- AlO +2H2O
（2）Na+
（3）酸 Al3++3H2O Al（OH）3+3H+
（4）SO2+Cl2+2H2O H2SO4+2HCl
（5）HCl>H2S
（6）S2->Cl->Na+>Al3+
(7)Cl2O7(1)+H2O(1) 2HClO4(aq);
ΔH=-4QkJ/mol
解析 兩種金屬的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能反應(yīng)生成鹽和水，應(yīng)為強(qiáng)堿和兩性氫氧化物，因此應(yīng)為NaOH和Al（OH）3，其反應(yīng)的離子方程式為Al（OH）3+OH- AlO +2H2O。由W2Y及原子序數(shù)Y大于鈉，又為短周期元素，知W2Y為Na2S。Al（NO3）3為強(qiáng)酸弱堿鹽能發(fā)生水解反應(yīng)，水解后溶液顯酸性：Al3++3H2O Al（OH）3
+3H+。S-低價(jià)氧化物SO2，Z只能為Cl，則SO2與Cl2在水中反應(yīng)生成HCl和H2SO4。Cl的非金屬性強(qiáng)于S，因此HCl的穩(wěn)定性大于H2S。Na+、Al3+、S2-、Cl-的離子半徑不在同一個(gè)周期中比較，可借助r（Al3+）<r(Na+)<r(O2-)?判斷，可以得出r (S2-)>r(Cl-)>
r(Na+)>r(Al3+)。Cl的最高價(jià)氧化物為Cl2O7，與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Cl2O7+H2O 2HClO4。
化學(xué)鍵單元測(cè)試
一、（單選題，每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)）
1、物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，一定發(fā)生變化的是
A．物質(zhì)的顏色 B．物質(zhì)的狀態(tài) C．化學(xué)鍵 D．原子核
2、下列反應(yīng)過程中，同時(shí)有離子鍵、極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵的斷裂和形成的反應(yīng)是
A．NH4Cl NH3↑ + HCl↑ B．NH3 + CO2 + H2O = NH4HCO3
C．2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O D．2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
3、固體乙醇晶體中不存在的作用力是
A．離子鍵 B．極性鍵 C．非極性鍵 D．范德華力
4、下列的金屬鍵最強(qiáng)的是
A．Na B．g C． D．Ca
5、根據(jù)表中化學(xué)鍵的鍵能（j/mol）數(shù)據(jù)，下列分子受熱時(shí)最穩(wěn)定的是
H—HH—FH—ClH—Br
436565431368
A．氫氣 B．氟化氫
C．氯化氫 D．溴化氫

二、（雙選題，每小題只有1～2個(gè)正確選項(xiàng)）
6、只有在化合物中才能存在的化學(xué)鍵是
A．離子鍵 B．共價(jià)鍵 C．非極性鍵 D．極性鍵
7、下列物質(zhì)中，只有離子鍵的是
A．NaOH B．NaCl C．NH4Cl D．CaO
8、下列物質(zhì)中，既有離子鍵，又有共價(jià)鍵的是
A．H2O B．CaCl2 C．OH D．Na2O2 E．SiO2
9、下列微粒中，所有原子都滿足最外層為8電子結(jié)構(gòu)的是
A．碳正離子[(CH3)3C＋] B．PCl3 C．尿素（ ） D．HClO

10、元素的一個(gè)原子失去2個(gè)電子，該2個(gè)電子轉(zhuǎn)移到Y(jié)元素的兩個(gè)原子中形成離子化合物Z。下列說法正確的是
A．Z的熔點(diǎn)較低 B．Z可以表示為2Y
C．Z一定熔于水 D．形成+2價(jià)陽(yáng)離子
11、最近科學(xué)家合成出具有極強(qiáng)爆炸性的“N5”，對(duì)其結(jié)構(gòu)尚不清楚，只知道“N5”實(shí)際是帶正電荷的分子碎片。若“N5”的空間結(jié)構(gòu)呈V形對(duì)稱，5個(gè)氮原子最外電子層都達(dá)到了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，且含2個(gè)N≡N，將其視為“N5 n+”，則n值為
A．1 B．2 C．3 D．4
12、下列表達(dá)方式錯(cuò)誤的是
A．甲烷的電子式 　　　　　　　　　　B．氟化鈉的電子式
C．硫離子的核外電子排布式 1s22s22p63s23p4　　D．碳－12原子 12 6C
13、據(jù)報(bào)道，1996年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙存在H3。下列有關(guān)說法中，正確的是
A．H2和H3屬于同種物質(zhì)
B．H2和H3是同素異形體
C．H3違背了傳統(tǒng)的共價(jià)鍵理論，H3分子不可能存在 D．H2和H3是同位素
E．H3分子的存在證明了傳統(tǒng)的共價(jià)鍵理論尚有缺陷，有待繼續(xù)發(fā)展

三、實(shí)驗(yàn)題
14、向盛有CuSO4水溶液的試管里加入氨水，首先看到溶液中生成 色沉淀，其化學(xué)式為 ，溶液顏色由 色逐漸消失；繼續(xù)滴加氨水，看到沉淀會(huì)逐漸 ，得到 色的透明溶液；再加入適量的乙醇，將析出深藍(lán)色的晶體。加乙醇前的溶液和加乙醇后析出的深藍(lán)色晶體中均含有陽(yáng)離子的化學(xué)式是 。
15、已知反應(yīng)：① H2+Cl2=2HCl；② H2+Br2=2HBr。試?yán)�用下表中�?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，等物質(zhì)的量的H2分別與足量的Cl2、Br2反應(yīng)，反應(yīng) （填寫反應(yīng)序號(hào)）釋放的能量多；由計(jì)算結(jié)果說明，HCl、HBr分子中， 更容易受熱分解生成對(duì)應(yīng)的兩種單質(zhì)。
鍵H—HCl—ClBr—BrH—ClH—Br
鍵能/kJ•mol-1 436.0242.7193.7431.8366.0

16、某探究學(xué)習(xí)小組用下面這套裝置測(cè)定乙醇結(jié)構(gòu)：已知乙醇的分子組成為C2H6O，為探究其結(jié)構(gòu)式究竟是以下（Ⅰ）式還是（Ⅱ）式中的哪一種，該小組同學(xué)利用乙醇與金屬鈉的反應(yīng)進(jìn)行如下探究：
（Ⅰ） （Ⅱ）

① 所測(cè)得的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：
第一記錄項(xiàng)第二記錄項(xiàng)第三記錄項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)次數(shù)取用乙醇的物質(zhì)的量與足量鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的體積（換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）
第1次0.020mol0.223L
第2次0.010mol0.114L
第3次0.010mol0.111L

他們根據(jù)以上數(shù)據(jù)推斷乙醇的合理結(jié)構(gòu)不應(yīng)是 式（填寫“I”或“II”），理由為：
。
② 從實(shí)驗(yàn)的實(shí)際過程中，該組同學(xué)體會(huì)到，他們的數(shù)據(jù)記錄方式存在科學(xué)性問題，即記錄的不是原始數(shù)據(jù)而是換算數(shù)據(jù)。你認(rèn)為表中的第二記錄項(xiàng)應(yīng)改為
，第三記錄項(xiàng)應(yīng)改為 ，為使實(shí)驗(yàn)記錄更加科學(xué)、準(zhǔn)確，還應(yīng)增加的一個(gè)實(shí)驗(yàn)記錄項(xiàng)是 。

四.無機(jī)題
17.下列物質(zhì)結(jié)構(gòu)圖中，●代表原子序數(shù)從1到10的元素的原子實(shí)(原子實(shí)是原子除去最外層電子后剩余的部分)，小黑點(diǎn)代表未用于形成共價(jià)鍵的最外層電子，短線代表價(jià)鍵。示例：

根據(jù)各圖表示的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，寫出該分子的化學(xué)式：
A_______________，B______________，C_______________，D____________。

18.已知HCN是一種極弱酸，其電離產(chǎn)生的CN-離子能與人體血紅蛋白中心離子Fe2+結(jié)合，因而有劇毒。通常Fe2+、Fe3+均易與CN-形成絡(luò)離子：[Fe(CN)6]3-、[Fe(CN)6]4-，其中[Fe(CN)6]3-在中性條下能發(fā)生水解，生成Fe(OH)3。試回答下列問題：

⑴．寫出HCN分子的結(jié)構(gòu)式_________,電子式___ __________；
⑵．[Fe(CN)6]3-在中性條下水解可生成Fe(OH)3,同時(shí)還能生成的微粒有_ __、_____。

19.100多年科學(xué)家沒有間斷對(duì)純氮物種的研究和發(fā)現(xiàn)。第一次是 1772年分離出N2，第二次是1890年合成了重氮離子，1999年是高能氮陽(yáng)離子，甚至科學(xué)家預(yù)計(jì)能合成N8。
⑴．1890年合成的重氮離子（N3-）中有一個(gè)氮氮三鍵，請(qǐng)寫出其電子式 。
⑵．經(jīng)分析，1999年合成的高能氮陽(yáng)離子中有5個(gè)氮原子，它們成V字形，且含有2個(gè)氮氮叁鍵，每個(gè)氮原子最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，試推斷該離子所帶的電荷數(shù)為 ，寫出其電子式和結(jié)構(gòu)式 。
⑶．請(qǐng)你預(yù)計(jì)科學(xué)家即將合成的N8的電子式 以及它的結(jié)構(gòu)式 ；N8屬于 （填寫“單質(zhì)”、“共價(jià)化合物”、“離子化合物”）；其含有的化學(xué)鍵有 ；預(yù)計(jì)它在常溫下是 體，熔沸點(diǎn) ，熔融狀態(tài)下 （會(huì)、不會(huì)）導(dǎo)電。

參考答案

1、C 2、D 3、A 4、B 5、B
6、AD 7、BD 8、CD 9、B 10、D 11、A 12、C 13、BE

14．藍(lán)；Cu(OH)2；淡藍(lán)；溶解；深藍(lán)；[Cu(NH3)4]2+。
15．①；②。
16．① Ⅰ （1分）； 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，0.10 mol乙醇與足量鈉反應(yīng)能置換出0.05mol氫氣，即被置換的H為0.10mol，說明分子中的6個(gè)氫原子所處的化學(xué)環(huán)境并不完全相同，（有1個(gè)應(yīng)不同于其他），從而確定乙醇的結(jié)構(gòu)為Ⅱ式。（2分）
② 取用乙醇的質(zhì)量（或體積）（1分）； 排出水的體積（1分）；實(shí)驗(yàn)溫度或?qū)嶒?yàn)溫度與體系內(nèi)壓強(qiáng)（1分）
17．各分子的化學(xué)式。A：NH3 ； B：HCN ；C：CO(NH2 )2；D： BF3
18．⑴ H—C≡N H ：C N ： ⑵ HCN、CN-
19．⑴ ⑵ 1個(gè)單位正電荷 [N≡N→N←N≡N]+
⑶ ； [N≡N→N←N≡N]+[N←N≡N]- ； 單質(zhì)；
離子鍵、非極性共價(jià)鍵、配位鍵； 固； 較高； 會(huì) 。
[解題指導(dǎo)]
4．影響金屬鍵強(qiáng)弱的因素主要是金屬離子半徑大小和金屬離子所帶的電荷數(shù)；同一主族元素，其金屬鍵的強(qiáng)弱主要決定于金屬陽(yáng)離子半徑，半徑越大，金屬鍵越弱；同一同期金屬元素的金屬陽(yáng)離子的半徑相差不大，金屬鍵的強(qiáng)弱主要取決于金屬陽(yáng)離子所帶電荷的多少，金屬陽(yáng)離子所帶電荷越多，金屬鍵越強(qiáng)。
9．注意各物質(zhì)中的H原子不滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
11．兩端各形成一個(gè)氮氮叁鍵，則與中間第5外N原子只能以配位鍵形式成鍵，中間N原子原有5外最外層電子，接受2對(duì)弧對(duì)電子后，最外層有9個(gè)電子了，為了形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，只能再失去一個(gè)電子。故N5應(yīng)該帶一個(gè)單位正電荷。
18．[Fe(CN)6]3-水解方程式為 [Fe(CN)6]3- + 3H2O Fe(OH)3 + 3HCN + 3CN-
19．N- 3與N+ 5恰好組成電中性物質(zhì)；由元素組成判斷物質(zhì)類別。

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