2018-2019學年高中化學 第1章 物質結構元素周期律 第3節(jié) 化學鍵學案 新人教版必修2.doc

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第三節(jié)　化學鍵 學習目標：1.理解化學鍵的含義，區(qū)分離子鍵、共價鍵的內(nèi)涵。2.了解離子化合物、共價化合物的概念，并能識別常見的離子化合物和共價化合物。(重點)3.會書寫電子式、結構式和結構簡式等幾種表示物質組成結構的化學用語。(重點)4.能從化學鍵變化的角度解釋化學反應的實質。 [自 主 預 習探 新 知] 1．離子鍵 (1)形成(以NaCl為例) (2)離子鍵的概念與本質 【提醒】　離子鍵形成的本質 活潑金屬原子失去電子后形成陽離子和活潑非金屬原子得到電子后形成陰離子而達到穩(wěn)定結構，兩種離子以靜電作用結合成化合物，可用圖示表示如下： 離子鍵 靜電作用包括靜電吸引和靜電排斥 2．離子化合物 (1)概念：含有離子鍵的化合物。 (2)常見類型 ①強堿：如NaOH、KOH、Ba(OH)2等。 ②絕大多數(shù)鹽：如NaCl、KNO3、NH4Cl等。 ③金屬氧化物：如Na2O、CaO、MgO等。 (3)表示方法 ①電子式：在元素符號周圍用“”或“”來表示原子的最外層電子的式子。如： ②用電子式表示離子化合物的形成過程，如： NaCl：。 3．共價鍵 (1)定義：原子間通過共用電子對所形成的相互作用。 如用電子式表示Cl2的形成過程 (2)成鍵粒子：原子。 (3)成鍵元素：一般是同種或不同種的非金屬元素。 (4)分類 4．共價化合物 (1)定義：以共用電子對形成分子的化合物。如H2O、CO2、SiO2等都是共價化合物。 (2)用電子式表示含共價鍵的分子的形成過程 (3)結構式：將電子式中的一對共用電子用一根短線“—”表示的式子 (4)常見共價化合物 ①非金屬氫化物：如HCl、H2O等； ②非金屬氧化物：如CO2、SO3等； ③含氧酸：如H2SO4、HNO3等； ④大多數(shù)有機化合物：如甲烷、酒精等。 5．化學鍵 (1)定義：使離子相結合或原子相結合的作用力。 (2)分類 (3)化學反應的本質 表象：反應物中的原子重新組合為產(chǎn)物分子； 本質：舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成。 (4)用化學鍵的觀點解釋H2與Cl2反應形成HCl的過程 ①步驟1：H2和Cl2中的化學鍵斷裂(舊化學鍵斷裂)生成H和Cl； ②步驟2：H和Cl結合成HCl，形成了H和Cl之間的化學鍵H—Cl(新化學鍵形成)。 6．分子間作用力和氫鍵(了解即可，不作要求) (1)分子間作用力 ①要使水分解，需要先破壞水分子內(nèi)部存在的共價鍵；若使液態(tài)水汽化，需要加熱克服水分子之間存在的分子間作用力；二者相比較，難易程度是水分解比水汽化難。 ②概念：分子間存在一種把分子聚集在一起的作用力，叫做分子間作用力，又稱范德華力。 ③主要特征 a．廣泛存在于分子之間； b．分子間作用力的能量遠遠小于化學鍵； c．由分子構成的物質，其熔點、沸點等物理性質主要由分子間作用力大小決定。 (2)氫鍵 ①像H2O、NH3、HF這樣的分子之間存在著一種比分子間作用力稍強的相互作用，這種作用使它們只能在較高的溫度下才能汽化，這種相互作用叫氫鍵。 ②氫鍵不是化學鍵，通常把氫鍵看作是一種較強的分子間作用力。氫鍵比化學鍵弱，比分子間作用力強。 ③分子間形成的氫鍵會使物質的熔點和沸點升高，對物質的水溶性有影響，如NH3極易溶于水，主要是氨分子與水分子之間易形成氫鍵。 [基礎自測] 1．判斷對錯(對的打“√”，錯的打“”)。 (1)任何物質中均含有化學鍵(　　) (2)非金屬形成的化合物一定含有共價鍵不含離子鍵(　　) (3)共價化合物只含共價鍵，離子化合物只含離子鍵(　　) (4)由非金屬元素組成的化合物不一定是共價化合物(　　) (5)不同元素組成的多原子分子里的化學鍵一定是極性鍵(　　) 【答案】　(1)　(2)　(3)　(4)√　(5) 2．寫出下列物質的電子式 (1)O　(2)O2－　(3)H2O　(4)MgCl2 【答案】　 3．用電子式表示下列物質的形成過程 (1)CaO　(2)NH3 【答案】　(1) [合 作 探 究攻 重 難] 化學鍵與化合物類型的判斷 有物質①N2?、贑O2　③H2O?、躈a2O?、軳a2O2　⑥NaOH?、逪2O2?、郚H4Cl?、酠gBr2　⑩NCl3 [問題思考] (1)上述物質中只含共價鍵的有哪些物質？只含離子鍵的有哪些物質？既含共價鍵又含離子鍵的物質有哪些？ 【提示】?、佗冖邰撷?，④⑨，⑤⑥⑧。 (2)含有非極性鍵的離子化合物有哪些？含有非極性鍵的共價化合物有哪些？ 【提示】　⑤，⑦。 (3)含有極性鍵的離子化合物有哪些？ 【提示】　⑥⑧。 (4)只含離子鍵的化合物有哪些？ 【提示】?、堍帷? (5)只含極性鍵的共價化合物有哪些？ 【提示】?、冖邰?。 (1)化學鍵與物質類別的關系 ①“三個一定” a．離子化合物中一定含離子鍵； b．含離子鍵的一定是離子化合物； c．共價化合物中一定不含離子鍵。 ②“三個可能” a．離子化合物中可能含有共價鍵，如NaOH； b．金屬與非金屬形成的化合物可能是共價化合物，如AlCl3； c．完全由非金屬形成的化合物可能是離子化合物，如NH4Cl。 (2)離子化合物和共價化合物的判斷方法 ①根據(jù)構成化合物的微粒間是以離子鍵還是以共價鍵結合判斷。一般說來，活潑的金屬原子和活潑的非金屬原子形成的是離子鍵，同種或不同種非金屬原子形成的大多是共價鍵。 ②根據(jù)化合物的類型來判斷。大多數(shù)堿性氧化物、強堿和鹽等都屬于離子化合物；非金屬氫化物、非金屬氧化物、含氧酸等都屬于共價化合物。 ③根據(jù)化合物的性質來判斷。熔點、沸點較低的化合物大多是共價化合物。熔化后不能發(fā)生電離的化合物是共價化合物，熔融狀態(tài)下能導電的化合物是離子化合物。 因此，在離子化合物中一定含有離子鍵，但也可能含有共價鍵，共價化合物中一定不存在離子鍵，肯定存在共價鍵。 [對點訓練] 1．下列各組物質中，每種物質都是既有離子鍵又有共價鍵的一組是(　　) A．NaOH　　 H2SO4　　 (NH4)2SO4 B．MgO　　 Na2SO4　　 HNO3 C．Na2O2　　 KOH　　 Na3PO4 D．HCl　　 Na2O　　 MgCl2 C　[H2SO4中只有共價鍵，A錯誤；MgO中只有離子鍵，HNO3中只有共價鍵，B錯誤；各物質中既有離子鍵又有共價鍵，C正確；HCl中只有共價鍵，Na2O、MgCl2中只有離子鍵，D錯誤。] 2．下列敘述中，不正確的是(　　) A．共價化合物可能含有離子鍵 B．CCl4和NH3都是只含有極性鍵的共價化合物 C．Na2O2是含有非極性鍵的離子化合物 D．CaO和NaCl晶體熔化時要破壞離子鍵 A　[共價化合物中一定無離子鍵，A錯誤；CCl4和NH3分別含有C—Cl鍵和N—H鍵，都屬于極性鍵，B正確；Na2O2中的O中含有非極性共價鍵：O—O鍵，C正確；CaO和NaCl都屬于離子化合物，熔化時要破壞離子鍵，D正確。] 3．在下列變化①I2升華，②燒堿熔化，③NaCl溶于水，④HCl溶于水，⑤O2溶于水，⑥Na2O2溶于水中，未發(fā)生化學鍵破壞的是________；僅發(fā)生離子鍵破壞的是________；僅發(fā)生共價鍵破壞的是________；既發(fā)生離子鍵破壞，又發(fā)生共價鍵破壞的是________。 【導學號：43722051】 【解析】　I2和O2是單質，在存在形式變化過程中未破壞化學鍵，NaCl是離子化合物，HCl是共價化合物，NaOH和Na2O2既含共價鍵又含離子鍵，但NaOH熔化時只破壞離子鍵，而Na2O2溶于水發(fā)生了化學反應既破壞了離子鍵又破壞了共價鍵。 【答案】?、佗荨、冖邸、堋、? 電子式、結構式的書寫 [問題思考] (1)①寫電子式：N2：________　CO2：________ NH3：________ Na2S：________　Na2O2：________ NaOH：________　NH4Cl：________。 ②寫結構式：N2：________　CO2：________　NH3：________ H2O：________　CH4：________　H2O2：________。 ③用電子式表示物質的形成過程 a．N2：____________________________________________________。 b．NH3：___________________________________________________。 c．CaBr2：__________________________________________________。 【提示】　 c.―→ (2)有下列分子①CO2　②CO?、跦Cl　④PCl3?、軵Cl5　⑥N2?、連Cl3　⑧SiCl4其中分子中所有原子均滿足最外層為8e－結構的是________(填序號)。 【提示】　①④⑥⑧ (1)電子式的書寫類型 書寫要點及注意事項 原子 在元素符號周圍用“”或“”來表示原子最外層電子的式子。例如： 簡單 陽離 子 簡單陽離子是由金屬原子失電子形成的，原子的最外層已無電子，故用陽離子符號表示，如Na＋、Li＋、Ca2＋、Al3＋等 簡單 陰離 子 不但要畫出最外層電子，而且還應用方括號“[ ]”括起來，并在右上角用上標“n－”標明電荷。例如， 離子 化合 物 每個離子都要單獨寫，而且要符合其實際相鄰關系。例如，CaCl2要寫成，不能寫成，也不能寫成 【注意】　用電子式表示化合物形成過程時，“―→”左邊是構成化合物的原子電子式，“―→”右邊是化合物的電子式。 (2)結構式將電子式中的每對共用電子對改為一短線，未成鍵電子省去。如N2： (3)“8e－”結構判斷技巧 若原子的最外層電子數(shù)＋|化合價|＝8，說明該化合物中的該原子為“8e－”結構，如CO2中C：4＋|＋4|＝8。 [對點訓練] 4．下列電子式或用電子式表示化合物形成過程正確的是(　　) C．MgCl2　 D　[A項中的正確寫法應為；B項中氯原子最外層電子沒寫全；C項中生成物中的2個要分開寫在Mg2＋的兩側，不能合并寫；D項符合電子式的書寫要求。] 5．下列分子中所有原子都滿足最外層為8電子穩(wěn)定結構的是(　　) A．BF3 　　　 B．H2O C．SiCl4 　　　 D．PCl5 C　[分子中原子最外層是否達到8個電子的穩(wěn)定結構，取決于兩個因素，一是該中性原子的最外層電子數(shù)；二是該原子在分子中形成的共價鍵數(shù)目。在分子中的原子如果滿足二者之和為8，則滿足8電子穩(wěn)定結構。A選項中硼原子最外層為6個電子，錯；B選項中H原子最外層為2個電子，錯；D選項中P原子最外層超過8個電子，錯，故選C。] 6．寫出下列分子的電子式和結構式。 【導學號：43722053】 (1)H2O2________________。 (2)H2S________________。 (3)N2H4________________。 【答案】　 [當 堂 達 標固 雙 基] 1．關于離子鍵、共價鍵的下列說法中正確的是(　　) A．CaCl2中既有離子鍵又有共價鍵 B．非極性鍵只存在于雙原子的單質分子(如Cl2)中 C．在共價化合物分子內(nèi)，一定不存在離子鍵 D．由多種元素組成的多原子分子里，一定只存在極性鍵 C　[CaCl2中無共價鍵，A項錯誤；非極性鍵存在于單質分子和化合物中，如H2O2中氧原子間為非極性鍵，B、D項錯誤；若有離子鍵，則屬于離子化合物，共價化合物中一定無離子鍵，C項正確。] 2．下列敘述中正確的是(　　) A．由金屬元素和非金屬元素形成的化合物一定是離子化合物 B．完全由非金屬元素形成的化合物一定是共價化合物 C．離子化合物中只含有離子鍵 D．共價化合物中只含有共價鍵 D　[A選項錯誤，由金屬元素和非金屬元素形成的化合物不一定是離子化合物，如氯化鋁(AlCl3)就屬于共價化合物；B選項錯誤，如氯化銨(NH4Cl)，雖完全由非金屬元素組成，但屬于離子化合物；C選項錯誤，如NaOH中的OH－內(nèi)O與H之間存在著共價鍵；D選項正確只以共價鍵形成的化合物叫做共價化合物。] 3．下列哪一組元素的原子間反應容易形成離子鍵(　　) 【導學號：43722054】 原子 a b c d e f g M層電子數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 ①a和c?、赼和f?、踕和g?、躡和g A．①②　　　　　　 B．②④ C．②③ D．③④ B　[本題考查離子鍵的成鍵實質、成鍵條件，同時還考查原子結構與性質的關系。由原子a～g的M層電子數(shù)可知，M層即為原子的最外層，a～g均為第三周期元素，a、b均為活潑的金屬元素，f、g均為活潑的非金屬元素，所以a與f、b與g形成的化學鍵為離子鍵。] 4．下列有關電子式的敘述正確的是(　　) 5．(1)用電子式表示H2O和MgBr2的形成過程： H2O________________________________________________________； CaBr2_______________________________________________________。 (2)寫出CO2、Na2O2、H2O2的電子式： CO2________、Na2O2________、H2O2________。 【導學號：43722055】 【答案】　 電子式書寫常見的“八大錯誤”