化学必修 第一册第三节 化学键第一课时学案设计

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第一课时 离子键


[明确学习目标] 1.知道离子键和离子化合物的概念。2.能用电子式表示简单离子化合物的形成过程。


学生自主学习


离子键和离子化合物


1．离子键


(1)NaCl的形成示意图





钠离子和氯离子通过eq \(□,\s\up4(03))静电作用结合在一起，形成氯化钠。


(2)定义及特点





2．离子化合物








电子式


1．概念


在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的eq \(□,\s\up4(01))最外层电子(价电子)的式子。


2．微粒的电子式





3．用电子式表示离子化合物的形成过程


NaCl：。





1．所有的金属与非金属化合都形成离子化合物吗？


提示：不一定，AlCl3是金属与非金属形成的化合物，但不含有离子键，不属于离子化合物。


2．任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失，正确吗？


提示：不正确，氨水中通入足量CO2生成含离子键的NH4HCO3，此过程中无电子得失。


3．MgCl2的电子式如何表示？


提示：[eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,×)]－Mg2＋[eq \\al(·,×)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－。





课堂互动探究


知识点一 离子键的形成本质和离子化合物的判断





1．形成离子键的本质原因


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：


eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(活泼金属原子 M\(――→,\s\up17(－ne－))Mn＋,活泼非金属原子 N\(――→,\s\up17(＋me－))Nm－))eq \(――→,\s\up17(静电作用))离子键


2．离子键、离子化合物的判定


(1)从元素判定：一般金属元素与非金属元素形成的化合物为含离子键的离子化合物。注意两特殊：铵盐虽然所含元素全部为非金属元素但属于离子化合物，而AlCl3不属于离子化合物。


(2)熔融状态下是否导电：在熔融时导电的化合物含离子键为离子化合物。注意水溶液导电不能判定。





1 已知下列各种元素的原子序数，其中可形成AB2型离子化合物的是( )


①6和8 ②12和17 ③20和9 ④11和17


A．①③ B．①②


C．②③ D．③④


[批注点拨]





[解析] ①二者分别是C、O，形成共价化合物CO2，不符合；②二者分别是Mg、Cl，形成离子化合物MgCl2，符合；③二者分别是Ca、F，形成离子化合物CaF2，符合；④二者分别是Na、Cl，形成离子化合物NaCl，不符合。


[答案] C


[练1] 下列关于离子化合物的叙述正确的是( )


A．离子化合物中不一定存在离子键


B．离子化合物中阳离子不一定是金属离子


C．离子化合物一定能导电


D．离子化合物中阴离子和阳离子所带的电荷数一定相等


答案 B


解析 离子化合物是通过离子键构成的，因此，离子化合物中一定存在离子键，A项错误；铵盐(NH4Cl)中阳离子是NHeq \\al(＋,4)而不是金属离子，B项正确；离子化合物在固态下不导电，C项错误；离子化合物中阴离子和阳离子所带的电荷数不一定相等，如CaF2中Ca2＋和F－，D项错误。


[练2] 下列不属于离子化合物的是( )


A．Na2O2 B．CaF2


C．CO2 D．Ba(OH)2


答案 C


解析 CO2分子内不含离子键，不属于离子化合物。


方法规律 离子键的三个“一定”和两个“不一定”


(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。


知识点二 离子化合物的电子式的书写





1．用电子式表示离子化合物的形成过程


左侧为原子的电子式，同种原子不能合并，右侧为离子化合物的电子式，中间用“―→”连接，通常用弧形箭头表示电子转移的方向。例如，溴化钠的形成过程可用电子式表示为：


Naeq \(Br,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)―→Na＋[eq \\al(×,·)eq \(Br,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－；


氯化镁的形成过程可表示为：


eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··)) Mgeq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)―→[eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(×,·)]－Mg2＋[eq \\al(×,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－。


2．离子化合物的电子式


(1)阳离子电子式和阴离子电子式组合成离子化合物的电子式，书写时应注意，相同的离子不能写在一起，一般对称排列。


(2)阳离子的电子式与其离子符号相同(原子团除外)，阴离子的电子式是在元素符号周围有8个电子(H－除外)，用方括号括住，右上角标明所带的负电荷数。阴、阳离子构成电子式时，正电荷总数等于负电荷总数。例如：


NaBr：Na＋[eq \\al(·,×)eq \(Br,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－；


CaCl2：[eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,×)]－Ca2＋[eq \\al(·,×)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－；


K2S：K＋[eq \\al(·,×)eq \(S,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,×)]2－K＋。





2 下列物质的形成过程表示正确的是( )


A．Naeq \a\vs4\al\c1(·)＋eq \a\vs4\al\c1(·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)―→[eq \\al(·,·)eq \(Na,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]＋[eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－


B．Naeq \(Br,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)―→Na[eq \\al(×,·)eq \(Br,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]


C．Mgeq \(F,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)―→Mg2＋[eq \\al(×,·)eq \(F,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－[eq \\al(·,×)eq \(F,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－


D．Naeq \(S,\s\up6(··),\s\d4(··)) Na―→Na＋[eq \\al(×,·)eq \(S,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(×,·)]2－Na＋


[批注点拨]





[解析] A中没有用弧线箭头表示电子转移方向，Na＋电子式书写错误。B中Na＋、Br－都没有标离子所带电荷数。C中应把氟离子分写在镁离子的两侧，两个氟原子不能合并表示。


[答案] D


[练3] 下列电子式中，正确的是( )


A．Mg2＋[eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]2－ B．Na＋eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))·eq \\al(－,·)


C．Ca2＋[eq \\al(·,·)eq \(Br,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]eq \\al(2－,2) D．Naeq \\al(＋,2)[eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]2－


答案 A


解析 B应为Na＋[eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－，C应为


[eq \\al(·,·)eq \(Br,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－Ca2＋[eq \\al(·,·)eq \(Br,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－，D应为


Na＋[eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]2－Na＋。


[练4] 用电子式表示下列物质的形成过程。


(1)KBr___________________________________________________________。


(2)Na2S__________________________________________________________。


(3)MgCl2_________________________________________________________。


(4)Na2O__________________________________________________________。


(5)CaBr2_________________________________________________________。


(6)KF___________________________________________________________。


答案 (1)Keq \(Br,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)―→K＋[eq \\al(·,×)eq \(Br,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－


(2)Naeq \(S,\s\up6(··),\s\d4(··)) Na―→Na＋[eq \\al(·,×)eq \(S,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,×)]2－Na＋


(3)eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··)) Mgeq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)―→


[eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(×,·)]－Mg2＋[eq \\al(·,×)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－


(4)Naeq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··)) Na―→Na＋[eq \\al(×,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(×,·)]2－Na＋


(5)eq \\al(·,·)Beq \(r,\s\up6(··),\s\d4(··)) Caeq \(Br,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)―→


[eq \\al(·,·)eq \(Br,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(×,·)]－Ca2＋[eq \\al(×,·)eq \(Br,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－


(6)Keq \(F,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)―→K＋[eq \\al(×,·)eq \(F,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－


方法规律 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)漏标离子所带的电荷数。


(2)离子所带的电荷数与元素的化合价分不清。


(3)阴离子漏加方括号。


(4)把相同的离子合并在一起，如MgCl2的电子式错写成Mg2＋[eq \\al(·,×)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]eq \\al(－,2)。


(5)把“―→”写成“===”等。





本章归纳总结


1.带相反电荷离子之间的静电作用称为离子键。阴、阳离子之间通过离子键相结合形成的化合物称为离子化合物。


2．常见的离子化合物有强碱——NaOH、KOH、


Ba(OH)2、Ca(OH)2等；大多数盐——铵盐、含氧酸盐、钾盐、钠盐、镁盐、钙盐等；金属活动性顺序表中活泼金属的氧化物等。





学习效果检测


1．下列说法正确的是( )


A．离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力


B．所有金属与所有非金属原子之间都能形成离子键


C．因为离子键是一种强相互作用，所以离子化合物均很难分解


D．含有离子键的化合物一定是离子化合物


答案 D


解析 离子键是使阴、阳离子结合成化合物的静电作用，要注意静电作用包含静电引力和静电斥力，A项错误；活泼金属与活泼非金属原子直接化合才能形成离子键，B项错误；NH4Cl为离子化合物，但较易分解，C项错误；含有离子键的化合物一定是离子化合物，D项正确。


2．下列物质肯定不含离子键的是( )


A．氧化物 B．酸


C．盐 D．碱


答案 B


解析 A项，金属氧化物中含有离子键；B项，酸中没有离子键；C项，多数盐中含有离子键；D项，强碱中一定含有离子键。


3．下列有关物质的电子式书写错误的是( )


A．NaOH：Na＋[eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)H]－


B．硫离子：[eq \\al(·,·)eq \(S,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]2－


C．MgCl2：Mg2＋[eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]eq \\al(－,2)


D．钠离子：Na＋


答案 C


解析 MgCl2中两个氯离子不能合并书写，C错误。


4．下列元素最易形成离子键的是( )


A．Na B．Mg


C．Al D．Si


答案 A


解析 元素的金属性越强，越易形成离子键，A正确。


5．氯化钠是日常生活中人们常用的调味品。下列性质可以证明氯化钠中一定存在离子键的是( )


A．具有较高的熔点 B．熔融状态下能导电


C．水溶液能导电 D．常温下能溶于水


答案 B


解析 实验中常通过熔融状态下能否导电来判断某化合物是否为离子化合物。


6．下图形象地表示了氯化钠的形成过程。下列叙述中不正确的是( )





A．钠原子易失去1个电子，氯原子易得到1个电子


B．钠离子与钠原子有相似的化学性质


C．钠原子与氯原子作用生成NaCl后，其结构的稳定性增强


D．氯化钠是离子化合物


答案 B


解析 A项，Na原子的最外层只有1个电子，易失去1个电子达到稳定结构，Cl原子的最外层有7个电子，易得到1个电子达到稳定结构，正确；B项，Na原子具有强还原性，而Na＋具有弱氧化性，Na＋与Na原子的化学性质不相似，错误；C项，Na＋与Cl－以较强的离子键结合形成稳定的NaCl，正确；D项，NaCl由离子键构成，属于离子化合物，正确。


7．有A～G七种元素：


①A、B、C是同一周期的金属元素，已知原子核外有3个电子层，A的原子半径在所属周期中最大且原子半径A>B>C。


②D、E是非金属元素，它们跟氢气化合可生成气态氢化物HD和HE，在室温时，D的单质是液体，E的单质是固体。


③F的单质在常温下是气体，性质稳定，是除氢气外密度最小的气体。


④G是除氢外原子半径最小的元素(不考虑稀有气体)。


试回答下列问题：


(1)A的名称是________；B位于周期表中第________周期第________族；C的原子结构示意图是____________________________________________。


(2)E单质的颜色是__________。


(3)A元素与D元素形成的化合物的电子式是______________。


(4)用电子式表示G与A形成化合物的过程：_____________________。


(5)F的元素符号是____________。


答案 (1)钠 三 ⅡA


(2)紫黑色


(3)Na＋[eq \\al(×,·)eq \(Br,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－


(4)Naeq \(F,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)―→Na＋[eq \\al(×,·)eq \(F,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－


(5)He


解析 (1)A在第三周期，原子半径最大，A为Na，B为Mg，C为Al。


(2)(3)D单质为液体非金属，气态氢化物为HD，D为Br，E的单质是固体非金属，气态氢化物为HE，故E为I。


(4)G是第二周期的氟元素。


(5)F是除氢气外最轻的气体且性质稳定，则F是He。