一、化学键
1、定义:相邻、原子、强、相互作用。
分子内才有化学键,分子键没有,比如稀有气体。
原子为广义的原子,还包括离子。
相互作用指的是引力和斥力的平衡。
【过渡】
金属原子(如Na)易失电子,非金属原子(如Cl)易得电子,如果它们相遇,会怎样呢?两个原子分别形成更稳定的阳离子和阴离子,然后结合在一起,这种作用力叫离子键。
如果是两个非金属原子(如H何Cl)相遇呢?因为都倾向于的电子,而不是失电子,所以不能形成离子,为了达到稳定结构,于是两个原子分别提供一个电子而共用,这种作用力叫共价键。
如果用小黑点来表示原子的最外层电子,其过程可表示为:
2、类型
⑴定义
离子键:阴阳离子间、通过静电作用、形成的化学键。
共价键:原子间、通过共用电子、形成的化学键。
⑵离子键与共价键对比
类型 | 离子键 | 共价键 |
成键微粒 | 阴阳离子 | 原子 |
成键原因 | 静电作用 | 共用电子(电子云重叠) |
成键条件 | 活泼金属与活泼非金属原子 | 非金属原子之间 |
例子 | IA、IIA族与VIA、VIIA族(除AlCl3) | 除铵盐 |
所属物质 | ①强碱(NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2), ②大多盐, ③活泼金属氧化物(Na2O、K2O、MgO、Al2O3,包括Na2O2), ④含K、Ca、Na、Mg、Ba的化合物 | ①非金属单质(H2、Cl、金刚石、硫单质、晶体硅)、 ②非金属氧化物(CO2、SiO2、H2O、NO2)、 ③气态氢化物(CH4、NH3、H2O、HF)、 ④酸(HCl、H2SO4、HNO3、CH3COOH、HClO4、H2SiO3)、 ⑤大多有机物(蔗糖、酒精) ⑥原子团(OH-、NH4+、SO42-、HCO3-) |
键的强弱 (暂不要求) | 离子半径和电荷多少 | 原子半径 |
表示 | 电子式 | 电子式、结构式 |
⑶极性键与非极性键
极性键:共用电子对偏向其中一方的共价键。
非极性键:共用电子对不偏向任何一方的共价键。
类型 | 极性键 | 非极性键 |
区别 | 电子对偏向一方 | 电子对不偏向任何一方 |
条件 | 不同元素(A—B) | 相同元素(A—A) |
影响 | 电子对偏离的一方呈正价 电子对偏向的一方呈负价 | 成键的两元素化合价为0 |
所属物质 | 化合物 | 单质、某些化合物 |
例子 | HCl、CO2、NaOH、H2SO4、NH4Cl | H2、Cl2、Si、Na2O2 |
3、与物质构成的关系
类型 | 离子化合物 | 共价化合物 |
区别 | 含离子键 (可以含共价键) | 只含共价键 (一定不含离子键) |
例子 | NaCl、K2S、Na2CO3、NHCO3、K2SO4、KNO3、NH4Cl、NaOH、Na2O2 | CO2、SO2、CH4、H2O、HCl、H2SO4、HNO3 |
破坏条件 | 加热融化、溶于水 | 加热融化 |
【思考】
(1)液态HCl导电吗?
答:不导电,所有的酸都是分子,由原子组成,不含离子,故不导电。
(2)NaHSO4在熔融状态和溶于水两种情况下的电离是否相同?
答:不同,在融融状态时为NaHSO4 = Na+ + HSO4-,在溶于水时为NaHSO4 = Na+ + H+ + SO42-。
(3)NaCl和HCl在熔融状态和溶于水两种情况下导电吗?
答: NaCl HCl 原因 熔融状态下 (液态) 导电 不导电 加热只能破坏离子键 溶于水 导电 导电 溶于水既能破坏离子键也能破坏共价键
(4)如何证明某种化合物中存在离子键?
答:如果加热融化时(或在融融状态下)导电,就说明含有离子键。
【练习1】判断下列说法是否正确?
①非极性键只存在于单质中。 ×,如Na2O2。
②离子化合物一定含金属元素。 ×,如铵盐。
③有离子键的化合物一定是离子化合物。 √。
④有共价键的化合物一定是共价化合物。 ×,有很多属于原子团的离子,其中就含共价键,如NHCO3、K2SO4、KNO3、NH4Cl、NaOH、Na2O2。
⑤离子化合物中可能有共价键。 √,同上。
⑥共价化合物中只有共价键。 √。
⑦气态单质中一定含有共价键。 ×,稀有气体不含化学键。
【练习2】给下列物质分类:
①KOH ②H2SO4 ③NaCl ④CO2 ⑤O2 ⑥Na2O2 ⑦NaHCO3 ⑧NH4Cl ⑨H2O ⑩金刚石 ⑾氖气 ⑿MgCl2 ⒀AlCl3 ⒁CH3COOH。
(1)只含离子键的是③⑿
只含共价键的是②④⑤⑨⑩⒀⒁
离子键和共价键都含有的是①⑥⑦⑧
不含化学键的是⑾
(2)属于离子化合物的是①③⑥⑦⑿
属于共价化合物的是②④⑨⒀⒁
二、化学键与化学反应中的能量变化【思考】判断下列过程中的有什么化学键破坏,有什么化学键形成,哪个反应时化学反应?
| 破坏的化学键 | 形成的化学键 | 是不是化学反应 |
NaCl溶于水 | 离子键 | 无 | 不是 |
饱和食盐水结晶 | 无 | 离子键 | 不是 |
2Na + Cl2 = 2NaCl | 金属键、共价键 | 离子键 | 是 |
2H2 + O2 = 2H2O | 共价键 | 共价键 | 是 |
生石灰溶于水 | 离子键、共价键 | 离子键、共价键 | 是 |
1、化学反应的实质
旧化学键的形成和新化学键的断裂。
而此过程中一定伴随物质变化和能量变化。
2、能量变化
破坏旧键吸收能量,形成新建放出能量,而吸收和放出的不相等,所以一定有能量变化。
若破坏旧键吸收的能量大于形成新建放出的能量时,化学反应需要吸收能量。反之,需要放出能量。
还可以从物质本身所具有的能量来判断能量变化——若反应物的总能量高于生成物的总能量,则反应放出能量。反之,吸收能量。
3、能量变化的表现形式
热能、光能、电能等,通常表现为热能的变化。
4、图像
5、常见的放热和吸热反应
放热反应:燃烧、中和、大多化合、置换、缓慢氧化
吸热反应:大多分解、铵盐与碱、C+CO2、C+H2O
【题型】
1、同温同压下,等质量的固态硫和液态硫分别在足量的氧气中燃烧生成SO2,放出的热量分别为Q1和Q2,则Q1和Q2的大小关系为 ( B )
A.Q1>Q2 B. Q1<Q2 C.Q1=Q2 D.无法确定
2、氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰。在反应过程中,破坏1 mol 氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ,破坏1 mol 氯气中的化学键消耗的能量为Q2KJ,形成1 mol 氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是( B )
A.Q1 + Q2 >Q3 B.Q1 + Q2 <2Q3 C. Q1 + Q2 <Q3 D.Q1 + Q2 >2Q3
此反应是放热反应,故形成键所放出的能量 > 断裂键所吸收的能量
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