高中鲁科版 (2019)第2章 化学键 化学反应规律第1节 化学键与物质构成学案设计

这是一份高中鲁科版 (2019)第2章 化学键 化学反应规律第1节 化学键与物质构成学案设计，共11页。学案主要包含了化学键，离子键和共价键，离子化合物与共价化合物等内容，欢迎下载使用。
第1节 化学键与物质构成





学生自主学习


化学键


1．化学键的含义：eq \(□,\s\up4(01))相邻原子间的eq \(□,\s\up4(02))强相互作用。


2．化学变化的实质：eq \(□,\s\up4(03))旧化学键断裂和eq \(□,\s\up4(04))新化学键形成。化学键的断裂与形成伴随能量的变化，旧化学键断裂需要eq \(□,\s\up4(05))吸收能量，新化学键形成会eq \(□,\s\up4(06))释放能量。


3．化学键的分类：化学键包括eq \(□,\s\up4(07))离子键和eq \(□,\s\up4(08))共价键等。


离子键和共价键


1．离子键


(1)定义：eq \(□,\s\up4(01))阴、阳离子之间通过eq \(□,\s\up4(02))静电作用形成的化学键。


(2)成键微粒：eq \(□,\s\up4(03))阴、阳离子。


(3)作用实质：eq \(□,\s\up4(04))静电作用。


(4)形成过程：





(5)离子键的实例：在KCl晶体中K＋与Cl－之间存在离子键；在MgCl2晶体中Mg2＋和Cl－之间存在离子键；CaO晶体中Ca2＋和O2－之间存在离子键。


2．共价键


(1)定义：eq \(□,\s\up4(05))原子间通过eq \(□,\s\up4(06))共用电子形成的化学键。


(2)构成微粒：eq \(□,\s\up4(07))原子。


(3)作用实质：共用电子。


(4)形成过程





(5)共价键实例：在H2分子中存在氢氢键；在Cl2分子中存在eq \(□,\s\up4(08))氯氯键；在CH4分子中存在eq \(□,\s\up4(09))碳氢键；在CO2分子中存在eq \(□,\s\up4(10))碳氧键。


(6)极性共价键和非极性共价键


①根据共用电子是否偏移，共价键可分为eq \(□,\s\up4(11))非极性共价键和eq \(□,\s\up4(12))极性共价键。


②eq \(□,\s\up4(13))同种元素原子间形成的共价键通常是非极性共价键，如O2、N2、Oeq \\al(2－,2)中的共价键；eq \(□,\s\up4(14))不同种元素原子间形成的共价键通常是极性共价键，如H2O、CO中的共价键。


离子化合物与共价化合物


1．离子化合物


(1)定义：eq \(□,\s\up4(01))由阳离子与阴离子构成的化合物。


(2)物质类别：一般包括活泼金属的氧化物、强碱及大多数盐等。


2．共价化合物


(1)定义：eq \(□,\s\up4(02))由原子通过共价键构成的化合物。


(2)物质类别：一般包括非金属的氧化物、氢化物、强酸等。


根据定义判断以下物质：NaNO3、H2O、HNO3、CaO、SO2、H2S、Ca(OH)2中：


属于离子化合物的是eq \(□,\s\up4(03))NaNO3、CaO、Ca(OH)2；


属于共价化合物的是eq \(□,\s\up4(04))H2O、SO2、H2S、HNO3。


课堂互动探究


一、化学键





1．任何物质内部都存在化学键吗？


提示：不一定。如稀有气体元素的原子都具有稳定的电子层结构，所以稀有气体元素的原子间不存在化学键。


2．有化学键的断裂或形成就一定是化学反应吗？举例说明。


提示：不一定。化学反应实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。只有化学键的断裂，没有化学键的形成不是化学变化；只有化学键的形成，没有化学键的断裂也不是化学变化。如NaCl溶于水发生电离：NaCl===Na＋＋Cl－，NaCl中的离子键发生断裂，但没有新化学键的形成，因此不属于化学变化。





1．化学键


化学键的概念：相邻原子间的强相互作用称为化学键。


2．对化学键的理解


(1)“相邻”是指化学键只在直接相邻的两个或多个原子之间存在。


(2)“原子”是广义的原子，不仅仅指原子，也包括阴、阳离子。


(3)“相互作用”既包括吸引作用又包括排斥作用。


(4)“强相互作用”表示化学键是原子间较强的相互作用，原子间较弱的相互作用不是化学键，破坏化学键需要较高的能量。


知识拓展


分子间作用力


(1)分子间作用力的定义


分子之间存在着一种把分子聚集在一起的作用力，叫做分子间作用力，又称范德华力。


(2)分子间作用力的特征


①分子间作用力只存在于分子之间，如某些非金属单质和稀有气体的分子之间。只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体中。


②分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的熔点、沸点等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。


③一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔点、沸点也越高，如熔点、沸点：I2>Br2>Cl2>F2。





1．下列关于化学键的叙述正确的是( )


A．化学键既存在于原子之间，也存在于分子之间


B．单质分子中均存在化学键


C．阴、阳离子之间的吸引力是化学键


D．化学反应过程中都有化学键的断裂和形成


答案 D


解析 化学键存在于相邻的原子之间，相邻分子之间不存在化学键，故A错误；单原子分子如稀有气体单质分子中不含化学键，故B错误；阴阳离子之间的强相互作用是化学键，这种强相互作用既包括吸引力也包括排斥力，故C错误；化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，故D正确。


2．从化学键的角度看，化学反应的实质是“旧化学键断裂和新化学键形成”，下列既有旧化学键的断裂，又有新化学键的形成的变化是( )


A．固体碘的升华


B．生石灰作为干燥剂吸水


C．氯化钠的熔化


D．酒精溶于水


答案 B


解析 A、C、D均为物理变化，B为化学变化。


规律方法


(1)化合物中一定存在化学键，单质中不一定存在化学键。如稀有气体分子为单原子分子，不存在化学键。


(2)只有旧键断裂而无新键形成的过程不是化学变化，如HCl溶于水和NaCl的熔化都不是化学变化。


(3)反应物转化为生成物时，原子的数目没有改变，原子的种类也没有改变，只是原子间的结合方式(即化学键)发生了改变。


二、离子键和共价键





1．活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子之间一定形成离子键吗？


提示：不一定。AlCl3中Al与Cl之间形成的是共价键。


2．“非金属元素原子间只能形成共价键”，这种说法是否正确？为什么？


提示：不正确。非金属元素原子间也可能形成离子键，如NH4Cl、NH4NO3等铵盐。





1．电子式书写


(1)原子的电子式


常把原子最外层电子用“eq \a\vs4\al\c1(·)”或“eq \a\vs4\al\c1(×)”来表示。如Naeq \a\vs4\al\c1(·)、eq \a\vs4\al\c1(·)Mgeq \a\vs4\al\c1(·)、eq \a\vs4\al\c1(·)eq \(Al,\s\up6(·)) eq \a\vs4\al\c1(·)、eq \a\vs4\al\c1(·)eq \(Si,\s\up6(·),\s\d4(·)) eq \a\vs4\al\c1(·)、eq \a\vs4\al\c1(·)eq \(P,\s\up6(··),\s\d4(·)) eq \a\vs4\al\c1(·)、eq \a\vs4\al\c1(·)eq \(S,\s\up6(··),\s\d4(··)) eq \a\vs4\al\c1(·)、eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··)) eq \a\vs4\al\c1(·)。


(2)离子的电子式


①简单阳离子的电子式


简单阳离子的电子式即为其离子符号，如Mg2＋、Al3＋等。


②阴离子和复杂阳离子的电子式


阴离子和复杂阳离子的电子式要用“[ ]”将电子和元素符号括在里面，将所带电荷数放在“[ ]”的右上方。如Oeq \\al(2－,2)、Cl－、NHeq \\al(＋,4)、H3O＋的电子式分别为





(3)离子化合物的电子式


离子化合物含有阴、阳离子，所以其电子式的写法要符合阴、阳离子电子式的写法，但相同的离子不得合并，且带同类电荷的离子不得相邻。如：





(4)共价型分子的电子式


共用电子写在成键两原子中间(一般形成共价键后，成键原子达到稳定结构)，每个原子最外层电子都要标出，相同的原子不能合并，要注意原子的连接次序，以及形成共用电子的对数。如：


HClO Heq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)(正确) Heq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)(错误)


CS2 eq \\al(·,·)eq \(S,\s\up6(··))·eq \\al(·,·)·C·eq \\al(·,·)·eq \(S,\s\up6(··))eq \\al(·,·)(正确)


eq \\al(·,·)C·eq \\al(·,·)·eq \(S,\s\up6(··),\s\d4(··))·eq \\al(·,·)·eq \(S,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)(错误)


2．离子键与共价键的比较








知识拓展


正确理解形成离子键的静电作用


eq \a\vs4\al\c1(静电作用)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(带正电的离子与带负电的离子间的吸引作用,原子核与原子核、核外电子与核外电子间的排斥作用,原子核与核外电子间的吸引作用))





3．下列物质的电子式书写正确的是( )





答案 B


解析 NaCl、NH4Cl是离子化合物，其中阴离子和复杂的阳离子要用“[ ]”并标明所带的电荷，即








4．下列说法中正确的是( )


A．阴、阳离子通过静电吸引形成的强烈的相互作用称为离子键


B．ⅠA族元素原子和ⅦA族元素原子之间都形成离子键


C．金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键


D．只有活泼的金属元素与活泼的非金属元素之间才能形成离子键


答案 C


解析 离子键是阴、阳离子通过静电作用形成的，静电作用包括引力和斥力，A错误；ⅦA族元素都是活泼的非金属元素，ⅠA族的金属元素都是活泼的金属元素，但ⅠA族中的H是非金属元素，HF、HCl、HBr、HI等化合物中的化学键都是共价键，B错误；某些金属与非金属元素之间形成共价键，如AlCl3等，C正确；形成离子键的也可以是带电荷的原子团，如(NH4)2SO4等，D错误。


规律方法


1．共价键的形成条件


形成条件eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(同种非金属元素原子间,不同种非金属元素原子间,少数金属元素与非金属元素原子间, 如AlCl3、FeCl3))


2．离子键的形成条件和过程


(1)形成条件：一般情况下，活泼的金属元素原子(如K、Na、Ca、Mg等)与活泼的非金属元素原子(如F、Cl、Br、O、S等)之间易形成离子键。阳离子与阴离子之间通过静电作用形成离子键。如K＋与OH－、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)、COeq \\al(2－,3)之间通过静电作用形成离子键，NHeq \\al(＋,4)与Cl－之间通过静电作用形成离子键。


(2)形成过程





三、离子化合物与共价化合物





1．离子化合物中只含有离子键吗？共价化合物中只含有共价键吗？


提示：离子化合物中可能只含有离子键，也可能既含有离子键，又含有共价键。共价化合物中只含有共价键，不可能含有离子键。


2．含有共价键的化合物一定是共价化合物吗？


提示：不一定。只含共价键的化合物一定是共价化合物，含有共价键的化合物也可能是离子化合物，如NaOH是既含有离子键，又含有共价键的离子化合物。





1．判断离子化合物和共价化合物的常见方法


(1)由化学键类型判断


只含有共价键的化合物是共价化合物，只含离子键或既含离子键又含共价键的化合物是离子化合物。


(2)由化合物类型判断


①活泼金属的氧化物(或过氧化物和氢化物)、强碱和大多数盐(少数盐如AlCl3、BeCl2等除外)属于离子化合物；


②非金属氧化物、非金属氢化物、含氧酸、多数有机物、少数盐(如AlCl3、BeCl2等)属于共价化合物。


(3)由化合物性质判断


熔、沸点较高，熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物；熔、沸点较低(SiO2、SiC等除外)，熔融状态下不能导电的化合物一定是共价化合物。


(4)由组成元素判断


一般含金属元素或NHeq \\al(＋,4)的化合物是离子化合物(AlCl3、BeCl2等除外)，如NH4H、NH4HCO3、Ca(OH)2、KClO3等；只由非金属元素原子构成的化合物(铵盐除外)属于共价化合物。


2．化学键和化合物之间的“一定”“不一定”


(1)含有离子键的化合物一定是离子化合物。


(2)离子化合物中可能含有共价键，共价化合物中一定不含离子键。


(3)含有共价键的分子不一定是共价化合物，例如单质：H2、O2。


(4)含有共价键的化合物不一定是共价化合物，例如NaOH、Na2O2。


(5)含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3中含有金属元素，但其属于共价化合物。


(6)离子化合物中不一定含有金属元素，如NH4Cl、NH4NO3等铵盐全部由非金属元素组成，但属于离子化合物。


知识拓展


(1)用电子式表示离子化合物的形成过程


①连接号必须使用“―→”，不能用等号。


②左边写出原子的电子式，右边写出共价分子或离子化合物的电子式。


③书写离子化合物的形成过程时，左边用箭头标出原子间电子转移情况，右边构成离子化合物的每个离子的电子式都要单独写，不能合并，而且要符合相邻关系。


④离子的电子式要标离子所带的电荷数，阴离子的电子式要用[ ]表示。


⑤书写离子化合物的形成过程时要用弯箭头表示出电子的转移方向。


例如用电子式表示MgCl2的形成过程：


。


(2)用电子式表示共价化合物的形成过程


左边是原子的电子式，相同的原子可以合并，右边是共价化合物的电子式，但共价化合物中相同原子不能合并，中间用“―→”连接。如eq \a\vs4\al\c1(·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··)) eq \a\vs4\al\c1(·)＋eq \a\vs4\al\c1(·)eq \(C,\s\up6(·),\s\d4(·)) eq \a\vs4\al\c1(·)＋eq \a\vs4\al\c1(·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··)) eq \a\vs4\al\c1(·)―→eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··))·eq \\al(·,·)·C·eq \\al(·,·)·eq \(O,\s\up6(··))eq \\al(·,·)。





5．下列说法正确的是( )


A．含有共价键的化合物一定是共价化合物


B．只含有共价键的化合物一定是共价化合物


C．由共价键形成的分子一定是共价化合物分子


D．只有非金属元素原子间才能形成共价键


答案 B


解析 根据共价化合物的定义，只含有共价键的化合物一定是共价化合物，故A错误，B正确；由共价键形成的分子也可能是单质(如H2)，C错误；金属与非金属元素原子间也可能形成共价键，如AlCl3，D错误。


6．下列各组物质从离子化合物、共价化合物的角度分类正确的是( )


A．共价化合物：H2S、HCl、Cl2


B．共价化合物：CO2、CH4、NH4Cl


C．离子化合物：NaCl、MgO、K2SO4


D．离子化合物：CaCl2、AlCl3、NaNO3


答案 C


解析 Cl2是含共价键的单质，A不符合题意。NH4Cl含离子键，属于离子化合物，B不符合题意。AlCl3属于共价化合物，D不符合题意。


规律方法


1．判断化学键类型的解题技巧


(1)抓住离子键和共价键的不同点。①成键方式不同：离子键是通过得失电子达到稳定结构，共价键是通过形成共用电子达到稳定结构；②成键微粒不同：离子键的成键微粒是阴、阳离子，共价键的成键微粒是原子。


(2)寻找规律性。一般情况下，活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子间易形成离子键，同种或不同种非金属元素原子间易形成共价键(0族元素除外)。


(3)注意特殊性。在应用上述规律进行判断时还要注意一些特殊情况，如氯化铝是由金属元素原子与非金属元素原子形成的，但氯化铝中存在的是共价键，铵盐是由非金属元素原子形成的，但铵盐中存在离子键。


2．比较法判断化合物的类型





本课小结








核心素养发展重点
学业要求
丰富对化学变化的认识角度，认识化学反应中物质变化。
1.认识构成物质的微粒之间存在的相互作用，结合典型实例认识离子键和共价键的形成，建立化学键概念。


2.知道化学键的断裂和形成是化学反应中物质变化的实质。