化学必修2第三节 化学键学案

第三节　化学键

1．理解化学键的含义，区分离子键、共价键的内涵。

2．了解离子化合物、共价化合物的概念，并能识别常见的离子化合物和共价化合物。

3．会书写电子式、结构式和结构简式等几种表示物质组成结构的化学用语。(重难点)

4．能从化学键变化的角度解释化学反应的实质。

[基础·初探]

教材整理　离子键与离子化合物

1．离子键的形成(以氯化钠的形成为例)

(1)实验

(2)理论分析

2．离子键的概念与本质

3．离子化合物

(1)概念：含有离子键的化合物。

(2)常见类型

①强碱：如NaOH、KOH、Ba(OH)2等。

②绝大多数盐：如NaCl、KNO3、NH4Cl等。

③金属氧化物：如Na2O、CaO、MgO等。

(3)表示方法

①电子式：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。如：

②用电子式表示离子化合物的形成过程，如：

NaCl：。

【特别提醒】　离子键形成的本质

活泼金属原子失去电子后形成阳离子和活泼非金属原子得到电子后形成阴离子而达到稳定结构，两种离子以静电作用结合成化合物，可用图示表示如下：

离子键

[题组·冲关]

题组1　离子键与离子化合物

1．下列有关离子键和离子化合物的说法中正确的是(　　)

A．凡含离子键的化合物，一定含金属元素

B．在化合物MgCl2中，两个氯离子之间也存在离子键

C．离子化合物一定能导电

D．原子序数为11与9的元素能够形成离子化合物，该化合物中存在离子键

【解析】　A中，如NH4Cl晶体中含有离子键，但不含金属元素。B中，离子键必须是阴、阳离子间的相互作用，两个氯离子之间不存在离子键。C中，离子化合物处于晶体状态时不能导电，只有在熔融状态或溶于水才能导电。D中，原子序数为11与9的元素是Na、F，属于活泼金属与活泼非金属元素，可形成离子键。

【答案】　D

2．下列哪一组元素的原子间反应容易形成离子键(　　)

①a和c　②a和f　③d和g　④b和g

A．①② B．②④

C．②③ D．③④

【解析】　本题考查离子键的成键实质、成键条件，同时还考查原子结构与性质的关系。由原子a～g的M层电子数可知，M层即为原子的最外层，a～g均为第三周期元素，a、b均为活泼的金属元素，f、g均为活泼的非金属元素，所以a与f、b与g形成的化学键为离子键。

【答案】　B

【题后反思】　离子键与离子化合物的关系

(1)三个“一定”

①离子化合物中一定含有离子键；

②含有离子键的物质一定是离子化合物；

③离子化合物中一定含有阴离子和阳离子。

(2)两个“不一定”

①离子化合物中不一定含有金属元素如NH4Cl、NH4NO3等；

②含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3。

题组2　电子式的书写正误判断

3．下列离子化合物的电子式书写正确的是(　　)

【解析】　A项不正确，每个离子均要单独写，不能合并在一起表示，应改为。离子电荷表示法(如R2－)与化合价(如)不同。“2－”表示带两个单位负电荷，而“－2”则表示化合价为－2。另外化合价应写在元素符号正上方，B项不正确，应改为。简单阳离子符号周围不用“[　]”，只用离子符号表示即可，C项不正确，应改为

【答案】　D

4．用电子式表示下列离子化合物的形成过程：

(1)BaCl2_______________________________________________________；

(2)NaF________________________________________________________；

(3)MgS________________________________________________________。

【答案】　(1)

(2)

(3)

【题后归纳】　电子式的书写类型

注意：用电子式表示化合物形成过程时，“―→”左边是构成化合物的原子电子式，“―→”右边是化合物的电子式。

[基础·初探]

教材整理1　共价键与共价化合物

1．共价键

(1)定义：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。

如用电子式表示Cl2的形成过程

(2)成键粒子：原子。

(3)成键元素：一般是同种或不同种的非金属元素。

(4)分类：

2．共价化合物

(1)定义：以共用电子对形成分子的化合物。如H2O、CO2、SiO2等都是共价化合物。

(2)用电子式表示含共价键的分子的形成过程

(3)结构式：将电子式中的一对共用电子用一根短线“—”表示的式子

如HCl：HCl，H2O：，

(4)常见共价化合物

①非金属氢化物：如HCl、H2O等；

②非金属氧化物：如CO2、SO3等；

③含氧酸：如H2SO4、HNO3等；

④大多数有机化合物：如甲烷、酒精等。

教材整理2　化学键

1．定义：使离子相结合或原子相结合的作用力。

2．分类

3．化学反应的本质

表象：反应物中的原子重新组合为产物分子；

本质：旧化学键的断裂和新化学键的形成。

4．用化学键的观点解释H2与Cl2反应形成HCl的过程

(1)步骤1：H2和Cl2中的化学键断裂(旧化学键断裂)生成H和Cl；

(2)步骤2：H和Cl结合成HCl，形成了H和Cl之间的化学键H—Cl(新化学键形成)。

[探究·升华]

[思考探究]

探究1　化合物与化学键的关系

有物质①N2　②CO2　③H2O　④Na2O　⑤Na2O2　⑥NaOH　⑦H2O2　⑧NH4Cl　⑨MgBr2　⑩NCl3

请探究下列问题

(1)上述物质中只含共价键的有哪些物质？只含离子键的有哪些物质？既含共价键又含离子键的物质有哪些？

【提示】　①②③⑦⑩，④⑨，⑤⑥⑧。

(2)含有非极性键的离子化合物有哪些？含有非极性键的共价化合物有哪些？

【提示】　⑤，⑦。

(3)含有极性键的离子化合物有哪些？

【提示】　⑥⑧。

(4)归纳总结化合物与化学键的关系。

【提示】　①含有离子键的化合物一定是离子化合物，但离子化合物中也可能含有共价键，如NH4Cl、Na2SO4、NaOH、Na2O2等。

②只含共价键的化合物是共价化合物，共价化合物中一定没有离子键。

③离子化合物中一般既含金属元素又含非金属元素(铵盐除外)；共价化合物中一般只含非金属元素(有些共价化合物中也含金属元素，如AlCl3等)。

探究2　电子式与结构式的书写

(1)写电子式：N2：________　CO2：________　NH3：________　Na2S：________　Na2O2：________　NaOH：________　NH4Cl：________

(2)写结构式：N2：________　CO2：________　NH3：________　H2O：________　CH4：________　H2O2：________

(3)用电子式表示物质的形成过程

①N2：________________________________________________________

②NH3：_____________________________________________________

③CaBr2：__________________________________________________

【提示】　

③―→

[认知升华]

升华1　化学键和化合物关系的“三个一定”和“三个可能”

(1)“三个一定”

①离子化合物中一定含离子键；

②含离子键的一定是离子化合物；

③共价化合物中一定不含离子键。

(2)“三个可能”

①离子化合物中可能含有共价键，如NaOH；

②金属与非金属形成的化合物可能是共价化合物，如AlCl3；

③完全由非金属形成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl。

升华2　离子化合物和共价化合物的判断方法

(1)根据构成化合物的微粒间是以离子键还是以共价键结合判断。一般说来，活泼的金属原子和活泼的非金属原子间形成的是离子键，同种或不同种非金属原子间形成的大多是共价键。

(2)根据化合物的类型来判断。大多数碱性氧化物、强碱和盐等都属于离子化合物；非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸等都属于共价化合物。

(3)根据化合物的性质来判断。熔点、沸点较低的化合物大多是共价化合物。熔化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。

因此，在离子化合物中一定含有离子键，但也可能含有共价键，共价化合物中一定不存在离子键，肯定存在共价键。

升华3　电子式书写与“8e－”结构判断

(1)电子式书写

①原子：如S原子：

②

(2)“8e－”结构判断技巧

若原子的最外层电子数＋|化合价|＝8，说明该化合物中的该原子为“8e－”结构，如CO2中C：4＋|＋4|＝8。

[题组·冲关]

题组1　化学键和化合物类型的判断

1．下列叙述中正确的是(　　)

【导学号：30032030】

A．由金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物

B．完全由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物

C．离子化合物中只含有离子键

D．共价化合物中只含有共价键

【解析】　由金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，如氯化铝(AlCl3)就属于共价化合物，因此A选项错误；B选项也是错误的，如氯化铵(NH4Cl)，虽完全由非金属元素组成，但属于离子化合物；C选项错误，如NaOH中的OH－内O与H之间存在着共价键；只以共价键形成的化合物叫做共价化合物，因此D选项是正确的。

【答案】　D

2．下列各组物质中，化学键类型完全相同的是(　　)

A．Na2O、Na2O2 B．HI、NaI

C．H2O、H2O2 D．NaCl、NH4Cl

【解析】　A．Na2O只含有离子键，Na2O2既含有离子键又含有共价键；B.HI中只含有共价键，NaI中只含有离子键；C.H2O和H2O2中都只含有共价键；D.NaCl只含有离子键，NH4Cl既含有离子键又含有共价键。

【答案】　C

3．在下列变化①I2升华，②烧碱熔化，③NaCl溶于水，④HCl溶于水，⑤O2溶于水，⑥Na2O2溶于水中，未发生化学键破坏的是________；仅发生离子键破坏的是________；仅发生共价键破坏的是________；既发生离子键破坏，又发生共价键破坏的是________。

【解析】　I2和O2是单质，在存在形式变化过程中未破坏化学键，NaCl是离子化合物，HCl是共价化合物，NaOH和Na2O2既含共价键又含离子键，但NaOH熔化时只破坏离子键，而Na2O2溶于水发生了化学反应既破坏了离子键又破坏了共价键。

【答案】　①⑤　②③　④　⑥

【题后归纳】　化学键的变化

(1)离子化合物的溶解或熔化过程

离子化合物电离阴、阳离子。

(2)共价化合物的溶解或熔化过程

①溶解过程：

②熔化：

题组2　电子式与8e－结构

4．下列电子式或用电子式表示化合物形成过程正确的是(　　)

C．MgCl2　

D．HCl　

【解析】　A项中的正确写法应为；B项中氯原子最外层电子没写全；C项中生成物中的2个要分开写在Mg2＋的两侧，不能合并写；D项符合电子式的书写要求。

【答案】　D

5．下列分子中所有原子都满足最外层为8电子稳定结构的是(　　)

A．BF3 B．H2O

C．SiCl4 D．PCl5

【解析】　分子中原子最外层是否达到8个电子的稳定结构，取决于两个因素，一是该中性原子的最外层电子数；二是该原子在分子中形成的共价键数目。在分子中的原子如果满足二者之和为8，则满足8电子稳定结构。A选项中硼原子最外层为6个电子，错；B选项中H原子最外层为2个电子，错；D选项中P原子最外层超过8个电子，错，故选C。

【答案】　C