第2章　第3节　第1课时　离子键课件PPT

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高中同步学案优化设计GAO ZHONG TONG BU XUE AN YOU HAU SHE JI第2章2021内容索引课前篇 素养初探课堂篇 素养提升1.通过掌握离子键的形成条件,并理解离子键的实质和特征,形成宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2.通过掌握离子键的表示方法,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。 课前篇 素养初探自主梳理1.离子键的形成(1)定义。阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。(2)形成过程。(3)离子化合物的形成。阴、阳离子之间除了吸引力外,还存在电子与电子、原子核与原子核之间同性电荷所产生的排斥力。因此,在形成离子键时,阴、阳离子依靠异性电荷之间的静电引力相互接近到一定程度时,电子与电子之间、原子核与原子核之间产生的斥力将阻碍阴、阳离子进一步靠近;当静电作用中同时存在的引力和斥力达到平衡时,体系的能量最低,形成稳定的离子化合物。成键原子所属元素的电负性差值越大,原子之间越容易得失电子而形成离子键。2.离子键的特征(1)离子键没有方向性。由于离子键的实质是静电作用,而且离子的电荷分布通常被看成是球形对称的,因此一种离子对带异性电荷离子的吸引作用与其所处的方向无关。所以,相对于共价键而言,离子键没有方向性。(2)离子键没有饱和性在离子化合物中,每个离子周围最邻近的带异性电荷的离子数目的多少,取决于阴、阳离子的相对大小。只要空间条件允许,阳离子将吸引尽可能多的阴离子排列在其周围,阴离子也将吸引尽可能多的阳离子排列在其周围。从这个意义上说,离子键是没有饱和性的。由于离子键没有方向性和饱和性,因此以离子键相结合的化合物倾向于形成晶体,使每个离子周围排列尽可能多的带异性电荷的离子,这种情况下体系能量更低。【微思考】离子键是通过阴、阳离子间的静电吸引形成的吗?提示 不是。离子键是阴、阳离子之间通过静电作用形成的,这种静电作用是指阴、阳离子之间静电吸引力与电子和电子之间、原子核和原子核之间的排斥力处于平衡时的总效应。自我检测1.正误判断: (1)离子化合物中的阳离子一定是金属离子。(　　)(2)阴、阳离子通过静电引力而形成的化学键叫作离子键。(　　)(3)离子化合物如能溶于水,其水溶液一定可以导电。(　　)(4)大多数的盐、碱和低价金属氧化物中含有离子键。(　　)× × √ √ 2.下列物质中,既含有共价键,又含有离子键的是(　　)A.KClO3 B.SiO2C.MgO D.H2SO4答案 A解析 KClO3中钾离子和氯酸根离子之间存在离子键,氯原子和氧原子之间存在共价键,选项A正确;SiO2分子中硅原子和氧原子之间存在共价键,选项B错误;氧化镁中镁离子和氧离子之间存在离子键,选项C错误;硫酸分子中氢原子、氧原子和硫原子之间存在共价键,选项D错误。课堂篇 素养提升问题探究金属元素与非金属元素化合时一定形成离子键吗?提示 不一定。金属元素与非金属元素也有可能形成共价键,如Al、Cl两种元素以共价键形成AlCl3。深化拓展离子键(1)定义:阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键叫作离子键。(2)成键的粒子:阴、阳离子。(3)成键的性质:静电作用。①这种静电作用不是静电引力,而是指阴、阳离子之间除了吸引力外,还存在电子与电子、原子核与原子核之间同性电荷所产生的排斥力处于平衡时的总效应。②阴、阳离子所带电荷越多,静电作用越强;阴、阳离子核间距越大,静电作用越弱。(4)成键条件: 活泼金属(电负性小)(ⅠA、ⅡA族)活泼非金属(电负性大)(ⅥA、ⅦA族)(5)离子键的本质(成键原因):①原子相互得、失电子形成稳定的阴、阳离子。②离子间吸引和电子与电子之间、原子核与原子核之间的排斥作用处于平衡状态。③形成离子键后体系的总能量降低。(6)离子键的存在:离子化合物中一定存在离子键。常见的离子化合物有:强碱,如NaOH、KOH、Ba(OH)2等;绝大多数盐;活泼金属氧化物,如Na2O、MgO、CaO等。(7)用电子式表示离子化合物的形成过程。如: 注意:用电子式表示离子化合物的形成过程,易出现下列错误;①离子漏标电荷数;②离子所带的电荷数与元素的化合价表示法分辨不清;③阴离子漏素能应用典例1下列叙述不正确的是(　　)A.元素周期表第1周期的元素之间不可能形成离子键B.元素周期表中ⅠA族内的元素之间不可能形成离子键C.离子化合物中一定含有阴离子和阳离子D.离子化合物中不一定含有金属元素答案 B解析 元素周期表第1周期的元素是氢(非金属)和氦(稀有气体元素,化学性质稳定),它们之间不可能形成离子键。元素周期表中ⅠA族内有非金属元素氢和活泼的碱金属元素,氢元素和活泼的碱金属元素之间可以形成离子键,如离子化合物NaH。离子化合物中一定含有阴离子和阳离子,不一定含有金属元素。变式设问某元素基态原子的最外层电子排布式为ns1,当它跟卤素结合时形成的化学键(　　)A.一定是共价键B.一定是离子键C.可能是共价键,也可能是离子键D.一定是极性共价键答案 C解析 基态原子的最外层电子排布式为ns1的元素有H、Li、Na、K、Rb、Cs等,卤素有F、Cl、Br、I等,故两种元素结合时形成的化学键可能是共价键(如HF),也可能是离子键(如NaF)。变式训练1在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分。下列各对原子形成化学键时共价键成分最少的是(　　)A.Li、F B.Na、FC.Na、Cl D.Mg、O答案 B解析 离子键可看成是一种强极性的共价键。而对共价键的极性比较,主要是看成键的两个原子吸引电子能力的差别,差别越大,则成键电子的偏移程度越大,键的极性越强,其实质是比较两原子电负性的差值大小。题给四个选项中,Na与F的电负性差值最大,所以其共价键成分最少。问题探究1.含有离子键的化合物一定属于离子化合物吗?离子化合物中还含有其他化学键吗?提示 含有离子键的化合物一定属于离子化合物,离子化合物中可能含有共价键。2.图1是氯化钠的晶体结构模型,图2是氯化铯的晶体结构模型。 与共价键相比,离子键为什么没有方向性和饱和性? 提示 (1)离子键没有方向性的原因:离子键的实质是静电作用,离子的电荷分布通常被看成是球形对称的,因此一种离子对带异性电荷离子的吸引作用与其所处的方向无关,即相对于共价键而言,离子键是没有方向性的。(2)离子键没有饱和性的原因:在离子化合物中,每个离子周围最邻近的带异性电荷离子数目的多少,取决于阴、阳离子的相对大小。只要空间条件允许,阳离子将吸引尽可能多的阴离子排列在其周围,阴离子也将吸引尽可能多的阳离子排列在其周围,以达到降低体系能量的目的,所以离子键是没有饱和性的。深化拓展1.常见物质中化学键的判断(1)离子化合物中一定有离子键,可能还有共价键。简单离子组成的离子化合物中只有离子键;复杂离子(原子团)组成的离子化合物中既有离子键又有共价键,既可能是极性共价键,又可能是非极性共价键。例如:①只含有离子键:MgO、NaCl、MgCl2等;②含有极性共价键和离子键:NaOH、NH4Cl、Na2SO4等;③含有非极性共价键和离子键:Na2O2、CaC2等。(2)共价化合物中只有共价键,一定没有离子键。这是因为共价化合物在分子状态时没有带电荷的阴、阳离子,如HCl、CO2、CH4等。(3)在非金属单质中只有共价键,但稀有气体分子中不存在共价键。(4)非金属元素之间也可以形成离子键,如NH4Cl;共价化合物不一定都由非金属元素组成,如AlCl3属于共价化合物。2.离子化合物和共价化合物的判断(1)根据形成化合物的元素来判断。一般来说,活泼的金属元素和活泼的非金属元素间形成的是离子化合物,不同种非金属元素间形成的是共价化合物。(2)根据化合物的类型来判断。大多数碱性氧化物、强碱和绝大多数盐都属于离子化合物;非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸都属于共价化合物。(3)根据化合物的性质来判断。熔、沸点较低的化合物一般是共价化合物;溶于水后不能发生电离的化合物是共价化合物;熔融状态下能导电的化合物是离子化合物。【微点拨】(1)离子半径越小,离子所带电荷越多,离子键越强。(2)离子键越强,相应离子化合物的熔、沸点越高。(3)离子化合物在熔融状态和溶于水时所含离子键均能断裂。素能应用典例2下列关于离子键的说法中错误的是(　　)A.离子键没有方向性和饱和性B.非金属元素组成的物质也可以含离子键C.形成离子键时离子间的静电作用包括静电引力和静电斥力D.因为离子键无饱和性,故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子答案 D解析 活泼金属和活泼非金属元素原子间易形成离子键,但由非金属元素组成的物质也可能含离子键,如铵盐,B项正确;离子键无饱和性,体现在一种离子周围可以尽可能多地吸引带异性电荷的离子,但也不是任意的,因为这个数目还要受两种离子的半径比(即空间条件是否允许)的影响,D项错误。变式训练2-1下列反应过程中,同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的是(　　)A.NH4Cl==NH3↑+HCl↑B.NH3+CO2+H2O==NH4HCO3C.2NaOH+Cl2==NaCl+NaClO+H2OD.2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2答案 D解析 A项,NH4Cl中含离子键和极性共价键,不含非极性共价键,故没有非极性共价键的断裂;B项,NH3、CO2、H2O中均不含有离子键,故没有离子键的断裂;C项,NaCl、NaClO、H2O中均不含非极性共价键,故没有非极性共价键的形成。变式训练2-2能证明NaCl为离子化合物的方法是(　　)A.NaCl溶液可以导电B.食盐水溶液呈电中性C.熔融NaCl可以导电D.NaCl溶于水可以电离出Na+和Cl-答案 C解析 离子化合物在熔融状态下电离出自由移动的阴、阳离子而导电,而共价化合物在熔融状态下不导电。1.下列物质中,既含有离子键,又含有非极性共价键的是(　　)A.Na2O2 B.CaCl2C.H2O2 D.NaClO答案 A 2.下列说法正确的是(　　)A.离子化合物中一定不含共价键B.共价化合物中一定不含离子键C.两种元素组成的化合物中一定不含非极性键D.只有活泼的金属与活泼的非金属化合时,才能形成离子键答案 B解析 离子化合物中可能有共价键,但共价化合物中一定不含离子键;Na2O2中存在非极性键,NH4Cl等化合物中存在离子键。3.下列物质中的离子键最稳定的是(　　)A.KCl B.CaCl2C.MgO D.Na2O答案 C解析 四个选项中涉及的阴离子为Cl-、O2-,阳离子有K+、Ca2+、Mg2+、Na+,电荷最多而半径最小的阴离子和阳离子分别是O2-、Mg2+,则MgO中的离子键最强。4.下列说法不正确的是(　　)A.含有离子的物质中都含有离子键B.离子键是阴、阳离子之间的静电作用C.离子键只存在于化合物中D.离子化合物中一定含有离子键答案 A解析 电解质溶液(如NaCl溶液)中含有离子,但不含离子键,选项A错误;离子键的本质是阴、阳离子之间的静电作用,包括静电吸引和静电排斥,选项B正确;离子键的形成至少需要两种粒子,单质中不可能有离子键,选项C正确;含有离子键的化合物叫离子化合物,选项D正确。5.氮化钠(Na3N)是科学家制备的一种重要的化合物,它与水作用可产生NH3。请回答下列问题:(1)Na3N的电子式为Na+[∶ ∶]3-Na+,该化合物由　　　键形成。 (2)Na3N与盐酸反应生成两种盐,这两种盐的化学式及其中所含化学键类型(填“离子键”或“共价键”)分别为:①化学式　　　,化学键类型　; ②化学式　　　,化学键类型　。 (3)Na3N与水的反应属于　　　　　　　(填基本反应类型)。 (4)比较Na3N中两种粒子的半径:r(Na+)　　　(填“>”“=”或“<”)r(N3-)。 答案 (1)离子(2)①NaCl　离子键　②NH4Cl　离子键、共价键(3)复分解反应　(4)<解析 (1)根据Na3N的电子式可知,Na3N是由Na+和N3-以离子键结合而成的。(2)Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl。其中,NaCl中含离子键;NH4Cl中含离子键、共价键。(3)Na3N与水反应生成NaOH和NH3,该反应属于复分解反应。(4)Na+和N3-的核外电子层结构相同,但Na+的质子数大于N3-,故r(Na+)