2024年高考化学一轮复习　第31讲　化学键　分子间作用力 学案（含答案）

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考点一 化学键 电子式
1．化学键及类型
2．三种化学键的比较
3.共价键
(1)共价键类型
(2)键参数对分子性质的影响
①键能越____，键长越____，分子越稳定。
②
4．离子化合物和共价化合物
(1)概念
(2)判断离子化合物和共价化合物的三种方法
5．化学键的表示方法——电子式
(1)概念：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的__________的式子。
(2)常见物质电子式的书写
①原子：Na ________，Cl ________。
②简单离子：Na＋ ____，F－ ________。
③复杂离子：NHeq \\al(＋,4) ____________________，OH－ ________________。
④离子化合物：MgCl2 ____________________________________________________，
Na2O ________________________，
Na2O2 ________________________。
⑤非金属单质及共价化合物：N2 ________________________________________________，
H2O ________________________________________________________________________，
H2O2 ________________________________________________________________________。
(3)用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物
如NaCl：_____________________________________________________________________。
②共价化合物
如HCl：______________________________________________________________________。
应用举例
现有下列物质：①NaCl ②Na2O ③Na2O2
④NaOH ⑤AlCl3 ⑥H2O ⑦N2 ⑧NH4Cl ⑨CO2 eq \(○,\s\up1(10))H2O2
(1)只含离子键的物质有________(填序号，下同)，只含共价键的物质有__________。
(2)属于离子化合物的有__________，其中含非极性键的离子化合物有__________，含有非极性键的共价化合物有__________。
1．共价键的成键原子只能是非金属原子( )
2．在任何情况下，都是σ键比π键强度大( )
3．σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成( )
4．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转( )
5．碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍( )
6．分子的稳定性与分子间作用力的大小无关( )
一、电子式的规范书写
1．判断下列电子式书写是否正确
(1)氮气，N⋮⋮N( )；氨气，( )
(2)氯化钠，( )；
HF，( )
(3)过氧化氢，( )；
次氯酸，( )
(4)CaBr2，( )；
CaC2，( )
2．写出下列微粒的电子式。
(1)—OH______________________________________________________________________，
H3O＋________________________________________________________________________。
(2)H2S________________________________________________________________________，
N2H4________________________________________________________________________。
(3)NaH________________________________________________________________________，
NaBH4________________________________________________________________________。
二、共价键的类型及数目判断
3．分析下列物质中含有哪些不同类型的共价键，在对应的空格处打“√”(σ键、π键需填写1 ml该物质所含σ键、π键的物质的量)。
三、键能、键长与物质稳定性
4．Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是____________________________________________
____________________________________________________________________________。
5．硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。碳和硅的有关化学键键能如表所示，简要分析和解释下列有关事实：
(1)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是________________________________________________________________________。
(2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是__________________________
________________________________________________________________________。
考点二 分子间作用力 氢键
1．分子间作用力
(1)范德华力、氢键的对比
(2)氢键的表示方法(以HF分子间氢键为例)
应用举例
已知邻羟基苯甲醛()与对羟基苯甲醛()的沸点相差很大，其中沸点较高的是________，请画出上述两种物质形成氢键的情况：_______________________________________________________________________。
1．氢键是一种特殊的化学键( )
2．卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大( )
3．氨水中氨分子与水分子间形成了氢键( )
4．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子之间形成了氢键( )
5．H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键( )
6．氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高( )
一、范德华力、氢键的存在
1．液氨、液氯、清洗剂、萃取剂等重点品种使用企业和白酒企业，应加强储罐区、危化品库房、危化品输送等的管理，确保化工生产安全。下列说法正确的是( )
A．液氨中只存在范德华力
B．液氨分子间作用力强，所以其稳定性大于PH3
C．液氯挥发导致人体吸入后中毒，是因为液氯分子中的共价键键能较小
D．萃取剂CCl4的沸点高于CH4的沸点
2．“冰面为什么滑？”，这与冰层表面的结构有关(如图)。下列有关说法错误的是( )
A．由于氢键的存在，水分子的稳定性好，高温下也很难分解
B．第一层固态冰中，水分子间通过氢键形成空间网状结构
C．第二层“准液体”中，水分子间形成氢键的机会比固态冰中少
D．当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂，产生“流动性的水分子”，使冰面变滑
3．画出氢氟酸溶液中可能存在的氢键形式：___________________________________
________________________________________________________________________。
二、分子间作用力与物质溶沸点的关系
4．有机物A()的结构可以表示为(虚线表示氢键)，而有机物B()只能形成分子间氢键。工业上用水蒸气蒸馏法将A和B进行分离，首先被蒸出的成分是____，原因是：________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
5．苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(－5.9 ℃)、沸点(184.4 ℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0 ℃)、沸点(111 ℃)，原因是________________________________。
6．如图为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为_____________________________________________________________________________。
7．在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为________________，原因是____________________________________________
_____________________________________________________________________________。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)钠与N、O、Cl分别形成的化合物中只含有离子键(2018·全国卷Ⅱ，10B改编)( )
(2)1 ml乙烷和1 ml乙烯中，化学键数相同(2018·全国卷Ⅲ，8D)( )
(3)Na2O2与ClO2均含有非极性共价键(2018·全国卷Ⅲ，13C改编)( )
(4)氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物(2017·天津，5B)( )
(5)甲基的电子式：(2020·浙江7月选考，5D)( )
(6)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，也有大π键。B3N3H6的熔点主要取决于所含化学键的键能 (2020·山东，7A)( )
(7)键能C—C＞Si—Si、C—H＞Si—H，因此C2H6稳定性大于Si2H6(2020·山东，4A)( )
(8)28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4NA( 2022·辽宁，3B)( )
2. (2022·北京，9)由键能数据大小，不能解释下列事实的是( )
A.稳定性：CH4>SiH4
B．键长：C==OC．熔点：CO2D．硬度：金刚石>晶体硅
3．(1)[2021·全国甲卷，35(3)]甲醇的沸点(64.7 ℃)介于水(100 ℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6 ℃)之间，其原因是________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
4．(1)[2022·全国甲卷，35(3)]固态氟化氢中存在(HF)n形式，画出(HF)3的链状结构________________________________________________________________________。
(2)[2017·全国卷Ⅱ，35(3)③]图中虚线代表氢键，其表示式为(NHeq \\al(＋,4))N—H…Cl、______________、______________。

第31讲 化学键 分子间作用力
考点一
归纳整合
2．阴、阳离子间通过静电作用 共用电子对(原子轨道重叠) 无 有 无
3．(1)头碰头 肩并肩 0～1.7 相等 孤电子对 空轨道 (2)①大 短 ②稳定性 空间结构
4．(1)离子键 共价键
5．(1)最外层电子 (2)①Na· ②Na＋ ③
④ ⑤
(3)①
②H×＋―→
应用举例
(1)①② ⑤⑥⑦⑨⑩ (2)①②③④⑧ ③ ⑩
易错辨析
1．× 2.× 3.√ 4.√ 5.× 6.√
专项突破
1．(1)× × (2)× × (3)√ × (4)√ ×
2．(1)
(2)
(3)Na＋[eq \\al(·,·) H]－
3.
4.Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键，不易形成双键或三键
5．(1)C—C键和C—H键的键能较大，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以生成
(2)C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键
考点二
归纳整合
1．(1)无 有 氢键 范德华力 越大 越大
应用举例
对羟基苯甲醛 邻羟基苯甲醛形成分子内氢键：；对羟基苯甲醛形成分子间氢键：
易错辨析
1．× 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.×
专项突破
1．D 2.A
3．F—H…F，O—H…O，F—H…O，O—H…F
4．A A易形成分子内氢键，B易形成分子间氢键，所以B的沸点比A的高
5．苯胺分子间存在氢键
6．S8相对分子质量大，分子间范德华力大
7．H2O＞CH3OH＞CO2＞H2 H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力较大
真题演练 明确考向
1．(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)√ (8)×
2．C [键能越大， 键长越短，分子越稳定，CO2是分子晶体，熔点由分子间作用力决定，与化学键无关；金刚石、晶体硅都是共价晶体，共价晶体中键能越大，晶体的硬度越大。]
3．甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能形成氢键，且物质的量相等时水比甲醇的氢键多
4．(1)
(2)(H3O＋)O—H…N (NHeq \\al(＋,4))N—H…N
化学键
离子键
共价键
金属键
形成
________________形成
相邻原子间通过________________形成
金属离子与自由电子间强烈的相互作用
特征
____方向性和饱和性
____方向性和饱和性
____方向性和饱和性
离子化合物
含有______的化合物
共价化合物
只含有______的化合物
物质
极性键
非极性键
σ键
π键
单键
双键
三键
N2
C2H4
SiO2
BF3
HCN
化学键
C—C
C—H
C—O
Si—Si
Si—H
Si—O
键能/ (kJ·ml－1)
365
413
336
226
318
452
范德华力
氢键
作用微粒
分子或原子(稀有气体分子)
H与N、O、F等电负性很大的原子
分类
分子内氢键和分子间氢键
特征
____方向性和饱和性
____饱和性和方向性
强度
共价键＞______＞________
影响其强度的因素
①组成和结构相似的物质，相对分子质量________，范德华力越大；
②分子的极性________，范德华力越大
X—H…Y强弱与X和Y的电负性有关
对物质性质的影响
主要影响物理性质(如熔、沸点)
化学键
C—H
Si—H
C==O
C—O
Si—O
C—C
Si—Si
键能/kJ·ml－1
411
318
799
358
452
346
222
物质
极性键
非极性键
σ键
π键
单键
双键
三键
N2
√
1 ml
2 ml
√
C2H4
√
√
5 ml
1 ml
√
√
SiO2
√
4 ml
0
√
BF3
√
3 ml
0
√
HCN
√
2 ml
2 ml
√
√