高中化學(xué) 2-1-1 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化課件 魯科版必修2.ppt

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1．化學(xué)反應(yīng)中的最小微粒是什么？化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)變化的原因是什么？ 提示 化學(xué)反應(yīng)中的最小微粒是原子?；瘜W(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)變化的原因是組成物質(zhì)的原子的組合方式發(fā)生了變化。,第一節(jié) 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng),2．什么叫離子，它是怎樣形成的？ 提示 帶電的原子或原子團，它是由原子或原子團得失電子后而形成的。 3．以電解水為例，水是如何分解生成氫氣和氧氣的？ 提示 在電的作用下，水分子中的氫原子與氧原子間的相互作用被破壞，氧原子間通過一定相互作用重新結(jié)合成氧分子，氫原子間通過一定相互作用重新結(jié)合成氫分子。,1．了解化學(xué)鍵的含義。 2．了解離子鍵、共價鍵的概念及形成。 3．了解化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化和能量變化的實質(zhì)。,第1課時 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,1．化學(xué)鍵的概念： 稱為化學(xué)鍵。 2．化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)：研究證實，化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化的實 質(zhì)是 。 3．化學(xué)鍵的分類：化學(xué)鍵包括 、 、金屬鍵等。,相鄰原子間的強相互作用,舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成,共價鍵,離子鍵,1.共價鍵：(1)共價鍵的形成：在形成氯化氫分子的過程中， 氯 和氫 各提供一個 組成一對 ，使兩 者的最外電子層都達到 并產(chǎn)生強烈的相互作用(化 學(xué)鍵)，從而形成了氯化氫分子。 (2)共價鍵的概念：共價鍵是 間通過 形成的化 學(xué)鍵。,原子,原子,電子,共用電子,穩(wěn)定結(jié)構(gòu),原子,共用電子,2．離子鍵 (1)離子鍵的形成：在氯化鈉的形成過程中， 最外層的一個電子轉(zhuǎn)移到 最外層上，形成帶正電荷的 和帶負電荷的 (二者的最外層均達到 個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu))，帶相反電荷的兩種離子通過 形成穩(wěn)定的化合物——氯化鈉。 (2)離子鍵的概念：陰、陽離子之間通過 形成的化學(xué)鍵，叫做離子鍵。,鈉原子,氯原子,Na＋,Cl－,8,靜電作用,靜電作用,3．共價鍵和離子鍵的形成元素 和 是化學(xué)鍵的兩種主要類型。一般情況下， 元素原子與 元素原子間易形成離子鍵，而 元素原子間形成共價鍵。,離子鍵,共價鍵,活潑金屬,活潑非金屬,非金屬,1.離子化合物：含有 的化合物。一般包括活潑金屬的氧化物、強堿及大多數(shù)鹽等，如NaNO3、CaO、Ca(OH)2等。 2．共價化合物：只含 的化合物。一般包括非金屬的氧化物、氫化物、強酸等，如：H2O、SO2、H2S、HNO3等。,離子鍵,共價鍵,【慎思1】 任何物質(zhì)內(nèi)部都有化學(xué)鍵嗎？ 提示 不一定，如稀有氣體的單質(zhì)屬于單原子分子，原子間沒有化學(xué)鍵。 【慎思2】 NaCl溶于水有化學(xué)鍵變化嗎？是否屬于化學(xué)變化？ 提示 NaCl溶于水發(fā)生電離：NaCl===Na＋＋Cl－，有舊化學(xué)鍵的斷裂，但沒有新化學(xué)鍵的形成，因此不屬于化學(xué)變化。,【慎思3】 金屬元素與非金屬元素間一定會形成離子鍵嗎？ 提示 不一定，只有活潑金屬與活潑非金屬間能形成離子鍵，如NaF、NaCl、KI等；很多金屬與非金屬化合物內(nèi)卻是共價鍵，如AgCl、AgI，研究發(fā)現(xiàn)連AlCl3內(nèi)部都是共價鍵，所以不能根據(jù)元素種類，簡單地劃分化學(xué)鍵類型。 【慎思4】 工業(yè)上通常是電解MgCl2制金屬鎂，但用Al2O3而不用AlCl3制取鋁，為什么？ 提示 MgCl2晶體中存在離子鍵，是離子化合物，而AlCl3是共價化合物。,1．化學(xué)鍵的本質(zhì) (1)化學(xué)鍵是“原子”間的相互作用，而不是分子間的作用，這里所說的原子是廣義上的原子，既包括中性原子，也包括帶電原子或原子團(即離子)。 (2)化學(xué)鍵是“相鄰”原子間的相互作用。物質(zhì)內(nèi)不相鄰的原子間也有相互作用，但它們之間的相互作用一般不強烈，它們不是化學(xué)鍵。,(3)化學(xué)鍵是原子間“強烈”的相互作用。如果物質(zhì)內(nèi)相鄰的兩個原子間的作用很弱，如氦氣中相鄰的氦原子之間的作用，就不是化學(xué)鍵，因此稀有氣體原子間不存在化學(xué)鍵(它們之間的相互作用叫做分子間作用力)。 (4)“相互作用”不能理解為相互吸引，它既包括相互吸引，也包括相互排斥，是二者的平衡。,2．化學(xué)鍵的形成 稀有氣體元素的原子電子層結(jié)構(gòu)已達穩(wěn)定狀態(tài)，所以稀有氣體是單原子分子。而金屬元素、非金屬元素的原子最外層均未達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，它們都有達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的趨勢，可以通過得失電子或共用電子等形式而達到稀有氣體的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，從而形成化學(xué)鍵。 共價鍵形成的實質(zhì)是原子之間形成了共用電子。一定數(shù)目的共用電子的形成使原子達到了穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了強烈的相互作用。因此原子之間形成的共用電子是一種電性作用。由于分子中只能含有原子，故共價鍵成鍵微粒是原子，而不是離子。,離子鍵的實質(zhì)是靜電作用，它包括陰、陽離子之間的靜電吸引和兩種離子的核間以及他們電子間的靜電排斥兩個方面，當相互吸引和相互排斥達到平衡時，就形成了穩(wěn)定的化合物，它不再顯電性。成鍵的微粒是陰、陽離子，而不是原子。,【例1】下列關(guān)于化學(xué)鍵的敘述正確的是 ( )。 A．化學(xué)鍵既存在于相鄰原子之間，又存在于相鄰分子之 間 B．兩個原子之間的相互作用叫化學(xué)鍵 C．化學(xué)鍵通常指的是相鄰的兩個或多個原子之間的強相 互作用 D．陰、陽離子之間有強烈的吸引作用而沒有排斥作用,解析 本題主要考查對化學(xué)鍵概念的掌握和理解情況。化學(xué) 鍵的概念強調(diào)兩個方面：一是相鄰的原子之間；二是強相互 作用?；瘜W(xué)鍵存在于相鄰的原子間或離子間，不存在于分子 與分子之間，A項錯誤；相鄰原子間的強相互作用才是化學(xué) 鍵，B項錯誤，C項正確；不論是相鄰原子間還是相鄰離子 間，相互作用既包含相互吸引，也包含相互排斥，D項錯 誤。 答案 C,對于化學(xué)鍵的概念，“相鄰”“原子間”“強相互作用”關(guān)鍵字眼少任何一個都不完整、不嚴密。關(guān)鍵有兩點：一是化學(xué)鍵存在于分子內(nèi)相鄰的原子間或離子間，不存在于分子與分子之間；二是“強相互作用”不能只理解為引力，而是引力與斥力的綜合作用。,【體驗1】現(xiàn)有如下說法：①在水中氫、氧原子間均以化學(xué)鍵相結(jié)合；②金屬和非金屬化合形成離子鍵；③離子鍵是陽離子、陰離子的相互吸引；④根據(jù)電離方程式：HCl===H＋＋Cl－，可判斷HCl分子里存在離子鍵；⑤H2分子和Cl2分子的反應(yīng)過程是H2、Cl2分子里共價鍵發(fā)生斷裂生成H、Cl，而后H、Cl形成離子鍵的過程。上述說法正確的是 ( )。 A．①②⑤正確 B．都不正確 C．④正確，其他不正確 D．僅①不正確,解析 水中存在分子內(nèi)的H、O原子之間的相互作用，但也 存在分子間的H、O原子間的相互作用，而化學(xué)鍵只指分子 內(nèi)相鄰原子間強烈的相互作用，①敘述不正確；離子鍵不是 存在于任何金屬和非金屬微粒間，只是活潑金屬和活潑非金 屬化合時，才可形成離子鍵，②敘述不正確；在離子化合物 中，陰、陽離子間存在相互作用，但不單指相互吸引力，還 有相互排斥力，③敘述不正確；HCl分子中不存在離子，它 屬于共價化合物，分子中沒有離子鍵，④敘述不正確；化學(xué) 反應(yīng)的本質(zhì)是舊鍵斷裂、新鍵形成的過程，但HCl中存在的 是共價鍵而非離子鍵，⑤不正確；故答案為B。 答案 B,1．離子鍵與共價鍵的比較,2.離子化合物與共價化合物的比較,【例2】人在地球上生活而不能脫離地球，是因為地球?qū)θ擞形ΑＭ瑯?，原子之間能自動結(jié)合主要是因為它們之間存在著強烈的相互作用——化學(xué)鍵，化學(xué)鍵使得100多種元素構(gòu)成了世界的萬事萬物。下列關(guān)于化學(xué)鍵的敘述中不正確的是 ( )。 A．離子化合物可能含共價鍵，共價化合物中不含離子鍵 B．共價化合物可能含離子鍵，離子化合物中只含禽子鍵 C．構(gòu)成單質(zhì)分子的微粒，不一定含有共價鍵 D．在氧化鈉中，除氧離子和鈉離子的靜電吸引作用外，還存在電子與電子、原子核與原子核之間的排斥作用,解析 離子化合物是由陰、陽離子通過離子鍵結(jié)合而成的， 因此，離子化合物中一定含有離子鍵。除離子鍵外，離子化 合物還可能含共價鍵。如NaOH是由Na＋和OH－結(jié)合而成的 離子化合物，而OH－中含有O—H共價鍵，在共價化合物 中，各原子均靠共用電子相結(jié)合，不存在離子和離子鍵，故 A項正確，B項錯誤。稀有氣體分子中不存在化學(xué)鍵，C項正 確。在離子化合物中除陰、陽離子電荷之間的靜電吸引作用 外，還存在電子與電子、原子核與原子核之間的排斥作用， 故D項正確。 答案 B,物質(zhì)的類別與化學(xué)鍵類型的關(guān)系：(1)當一個化合物中只存在 離子鍵時，該化合物是離子化合物。(2)當一個化合物中同時 存在離子鍵和共價鍵時，該化合物是離子化合物。(3)只有當 化合物中只存在共價鍵時，該化合物才是共價化合物。(4)在 離子化合物中一般既含有金屬元素又含有非金屬元素(銨鹽 除外)；共價化合物一般只含有非金屬元素，但個別含有金 屬元素，如AlCl3是共價化合物；只含有非金屬元素的化合 物不一定是共價化合物，如氯化銨等銨鹽屬于離子化合物。 (5)非金屬單質(zhì)中只有共價鍵，稀有氣體分子中無化學(xué)鍵。,【體驗2】某元素的原子最外層只有一個電子，它與鹵素結(jié)合時，所形成的化學(xué)鍵 ( )。 A．一定是離子鍵 B．一定是共價鍵 C．可能是離子鍵也可能是共價鍵 D．以上說法都不正確,解析 最外層只有一個電子可能是氫原子，也可能是堿金屬 元素的原子，則它與鹵素結(jié)合時，可能生成HX(X代表鹵素 原子)，存在共價鍵，也可能生成RX(R代表堿金屬原子)，存 在離子鍵，故C項符合題意。 答案 C,【例3】已知5種元素的原子序數(shù)大小順序為C＞A＞B＞D＞E，A、C同周期，B、C同主族。A與B形成的離子化合物A2B中所有離子的電子數(shù)相等，其電子總數(shù)為30；D和E可形成4核10個電子的分子。試回答下列問題： (1)寫出5種元素的名稱： A________，B________，C________，D________，E________。,(2)用電子式表示離子化合物A2B的形成過程： _________________________________________________ __________________________________________________。 (3)寫出下列物質(zhì)的電子式： ①D元素形成的單質(zhì)______________； ②E與B形成的化合物______________； ③A、B、E形成的化合物______________； ④D與E形成的常見共價化合物______________。,解析 因為A、B離子的電子數(shù)相等，在電子總數(shù)為30的A2B型離子化合物中，每個離子的電子數(shù)均為10，故可推知A為鈉元素，B為氧元素。D和E可形成4核10個電子的分子，且知原子序數(shù)大小順序為C＞A＞B＞D＞E，可得E為氫元素，D為氮元素；C與鈉元素同周期，與氧元素同主族，故為硫元素。,答案 (1)鈉 氧 硫 氮 氫 (2),書寫電子式時應(yīng)注意的問題 (1)同一原子的電子不能既用“×”表示，又用“·”表示， 如Mg原子的電子式可表示為“·Mg·”或“×Mg×”，但 不能寫成“·Mg×”。 (2)單一原子形成的簡單陽離子，由于最外層電子已完全失 去，所以不用再表示出電子數(shù)，其離子符號就是該陽離子的 電子式，如Al3＋就是鋁離子的電子式。,(3)對于離子化合物的電子式要注明離子所帶電荷的情況，且 陰離子最外層電子用“[ ]”括起來，相同離子的電子式不 可以合并。 (4)用電子式表示化合物形成過程時要注意：①連接號必須使 用“―→”，而不能用“===”；②左邊相同的原子的電子式 可以合并，但右邊構(gòu)成離子化合物的每個離子都要單獨寫， 不能合并。,答案 A,規(guī)律探究七 共價化合物分子中各原子最外層達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的判斷方法 【知識支持】 我們知道共價化合物中各元素的化合價數(shù)值是該元素的一個原子在形成化合物時所形成的共用電子的數(shù)目，而一對共用電子有2個電子，一般來說是由該元素的原子提供1個電子，另1個電子由與該元素原子形成共價鍵的另一元素提供的，,則每形成1對共用電子就會使該元素原子最外層增加1個電 子，從而該元素原子最外層的電子數(shù)就為該元素原子電中性 時最外層的電子數(shù)加上該元素的化合價數(shù)的絕對值(或共價 鍵數(shù)目)。如在PCl3分子中P原子最外層的電子數(shù)為P元素原 子的最外層電子數(shù)(5)加上其化合價數(shù)的絕對值(3)等于8個電 子，而PCl3分子中Cl原子最外層的電子數(shù)為Cl元素原子的最 外層電子數(shù)(7)加上其化合價數(shù)的絕對值(1)等于8電子。而在 PCl5分子中P原子最外層的電子數(shù)為P元素原子的最外層電子 數(shù)(5)加上其化合價數(shù)的絕對值(5)等于10個電子。,故共價化合物分子中的各原子最外層是否達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，要看該元素原子電中性時最外層的電子數(shù)與其化合價數(shù)的絕對值(或共價鍵數(shù)目)之和是否等于8個電子。若分子中各原子化合價的絕對值與該原子最外層電子數(shù)之和等于8，則分子中所有原子都會滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)。,【問題探究】 短周期元素W、X、Y和Z的原子序數(shù)依次增大。元素W是密度最小的堿金屬元素，X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素，Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍。下列說法錯誤的是( )。 A．元素W、X的氯化物中，各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu) B．元素X與氫形成的原子比為1∶1的化合物有很多種 C．元素Y的單質(zhì)與氫氧化鈉溶液或鹽酸反應(yīng)均有氫氣生成 D．元素Z可與元素X形成共價化合物XZ2,解析 元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素，則Y為Al。 原子序數(shù)Z＞Y，且Z為最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍的 短周期元素，因此Z為S。X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子 數(shù)的2倍且原子序數(shù)X＜Y，因此X為C。W是鋰，所以W、 X、Y、Z依次為Li、C、Al、S四種元素。A項，LiCl、CCl4 中Li原子沒有滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，錯誤。B項，C、H兩種 元素按1∶1化合，可生成C2H2、C6H6等很多化合物，正 確。C項，金屬鋁與NaOH溶液或鹽酸均可生成H2，正確。 D項，C與S可形成CS2，正確。 答案 A,