人教版高一化学第三节 化学键
一. 知识目标:
1. 使学生理解离子键、共价键的概念,能用电子式表示离子化合物和共价化合物的形成.
2. 使学生了解化学键的概念和化学反应的本质. 二. 能力目标:
通过离子键和共价键的教学,培养对微观粒子运动的想象力. 三.情感目标:
1.培养学生用对立统一规律认识问题.
2.培养学生由个别到一般的研究问题方法,从微观到宏观,从现象到本质的认识事物的科学方法. 四. 教学重点、难点:
1. 重点:离子键、共价键的概念;用电子式表示物质的形成过程.
2. 难点:用电子式表示物质的形成过程;极性键与非极性键的判断.
五. 知识分析:
写出下列微粒的原子结构示意图:Cl、O、Na、Mg、Ca (一)电子式
在元素符号周围用小黑点(或×)来表示原子的最外层电子的式
子叫做电子式.例如:
:Cl:...
.O..... Na. .Mg. .Ca.
1. 原子的电子式:常把其最外层电子数用小黑点“·”或小叉“×”来表示.
例如:锂原子 Li 铍原子:.Be. 硫原子:
.S.....
2. 阳离子的电子式:不要求画出离子最外层电子数(除复杂阳离子如NH4等要用中括号外),只要在元素、符号右上角标出“n”电荷字样阳离子.
3. 阴离子的电子式:不但要画出最外层电子数,而且还应用于括号“[ ]”括起来,并在右上角标出“n”电荷字样.
例如:氧离子:
[:O:]....2 氟离子:
[:F:]....
电子式是用“元素符号+最外层电子”来表示的,一般要求要表明成对的电子与未成对电子,并注意对称.
......:....,..,..,.,.,..,..
.......(二)离子键 1. 形成过程:
通过什么途径达到稳原子结构示意图 定结构 Na Cl 用原子结构示意图表示氯化钠的形成过程 用电子式表示的形成过程:
2. 概念:
阴阳离子结合成化合物的静电作用,叫做离子键. 注意:此静电作用不要理解成吸引作用. 讨论KF、MgBr2、Na2S的形成过程.
注意:只用“”表示形成过程,而不用“=”. 3. 形成条件:
活泼的金属元素与活泼的非金属元素 4. 离子键的影响因素:
离子所带的电荷数越多
离子半径越小则离子键越强
5. 存在物质:离子化合物.如强碱、大多数盐以及典型的金属氧化物等.
注意:离子化合物电子式中的相同离子不得合并讨论:请同学们从原子结构上分析,氢原子是怎样结合成氢分子的? (三)共价键 1. 形成过程: 请注意比较氢原子与氦原子的结构: 在形成氢分子时,电子不是从一个氢原子转移到另一个氢原子中,而是在两个氢原子间共用,形成共用电子对,从而两个氢原子都达到了稳定结构,形成氢分子.
H+11He+22
2. 概念:原子之间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键. . H.HH:H 讨论HCl的形成过程. 书写下列分子电子式;Cl2、NH3、H2O、N2、CO2 电子式表示共价化合物时,比较复杂,将共用电子对用一根短线表示,得到结构式,写出下列分子的结构式:HCl、H2、Cl2、NH3、H2O、N2、CO2 3. 类型:
共价键
N (1)非极性共价键(非极性键)HHClClN(2)极性共价键(极性键)HClHOHS 4. 形成条件:
非金属元素与非金属元素之间 5. 存在物质:
不仅存在于非金属单质和共价化合物中,也存在于有些离子化合物中.
例如:H2HClNaOHNH4ClNa2O2练习:
1. 请用电子式表示出下列物质并在指出其中的化学键的类型:
Cl2、CS2、K2S、Na2O2、CH4HClO、Ca(OH)2、四核10电子的分子、
三核18电子的分子书写电子式注意: (1)分清键型(是离子键还是共价键)
(2)形成离子键时,要标电荷;形成共价键时不标电荷 (3)成键后的原子或离子,一般为8电子稳定结构 2. 判断:
(1)含有共价键的化合物一定是共价化合物
(2)全部由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物 (3)在气态单质分子里一定有非极性共价键 (四)化学键概念:
相邻的两个或多个原子间存在的强烈的相互作用,叫化学键. 实验表明:水加热分解需1000C以上,破坏OH需463KJ/mol.加热使氢分子分成氢原子,即使2000C以上,分解率也不到1%,破坏
HH需436KJ/mol.
说明:破坏化学键需要消耗较多的能量. 1. 类型:
离子键共价键金属键 化学键
2. 化学反应的实质:
设问:H2、Cl2在形成HCl之前有没有化学键,由此得出什么结论?
分析:HCl的形成过程分为两步: (1)H2、Cl2分子中原有化学键断裂; (2)HCl中新的化学键的形成.
结论:一个化学反应的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学
键形成的过程. 【典型例题】
[例1] 以下叙述中错误的是( )
A. 钠原子与氯气反应生成食盐后,其结构的稳定性增强 B. 在氧化钠中,除氧离子和钠离子的静电吸引作用外,还存在电子与电子,原子核与原子核之间的排斥作用
C. 任何离子键在形成过程中必定有电子的得与失 D. 钠与氧气反应生成氧化钠后,体系的能量降低
精析:钠原子最外层只有一个电子,当它失去1个电子后可以形成8个电子的稳定结构使体系的能量降低,所以A、D项均正确;在离子化合物中除阴阳离子电荷之间的静电引力外,还存在电子与电子,原子核与原子核之间的排斥作用,所以B项正确;一般说来形成离子键有电子的得失,但也有例外如NH4Cl等铵盐的形成.
答案:C 错解分析:
(1)误答B,是因为对静电作用认识片面.
(2)误答A项,是因为不懂得化学反应中的能量关系. [例2] 推断出由1个原子核与10个电子构成的粒子有 , , ,
;由2个原子核10个电子组成的中性粒子化学式为 ;由3个原子核10个电子组成的共价化合物的电子式为 ;由2个原子核10个电子组成的阴离子的化学式为 .
精析:由1个原子核与10个电子构成的粒子首先从10个电子1个原子核的中性粒子,找出氖,然后再向氖的两侧发散,找出含有10个
23电子的简单离子:F、O2、Na、Mg、Al……这种抓住10个电子
为核心的发散思维能力应重视.
由2个原子核组成的10电子粒子,也要抓住10电子这个核心去想.由于是由2个原子核组成,显然不能是通过得失电子形成的简单离子,肯定是通过共用电子对而达到10电子结构的,思维应向共价化合物方向扩散,显然只能选择与原子序数为1的氢形成的共价化合物,推出为氟与氢的化合物,依次类推3核的为H2O,4核的为NH3……等共价化合物.抓住氢化物,还能推出10电子的多核离子;这些氢化物分子中如能电离出氢离子(不带电子),就能形成10电子的多核阴离子,如水电离的OH;这些氢化物分子中如能结合氢离子,就能形成10电子的多核阳离子,如NH4.依次类推,也可以写出很多单核或多核的18电子粒子;但发散也应注意条件,如有的原子很难得失电子,不能硬写,如写Si、C则错了.还有的物质不是电解质(如CH4)不能电离出44氢离子,最好还是别写.
答案:
NeNaMg2FO2HF.HHO..... OH
[例3] M元素的1个原子失去2个电子,该2个电子转移到Y元素的2个原子中去,形成离子化合物Z.下列各说法中,正确的是( )
A. Z的熔点较低
B. Z可以表示为M2Y
C. Z一定溶于水中 D. M形成2价阳离子
精析:依题意,形成Z的过程可表示为:
..Y:]:Y.M.Y:[:Y]M2[................
故Z的化学式为MY2;又知由离子键形成的化合物熔、沸点一般都很高,且有的MY2型化合物(如CaF2)难溶于水.
答案:D
小结:解答本题的难点就在于找到MY2型离子化合物中有没有不溶于水的事例.许多学生熟知的CaCl2、MgBr2、BaCl2等大多数物质均易溶于水,不溶于水的事例较少,如果找不到这个反例,就会出现错选. [例4] A、B、C、D四种元素,原子序数依次增大,A原子的最外层上有4个电子;B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构,两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体E,D的L层电子数等于K,M两个电子层上电子数之和.
(1)A为 元素,B为 元素,C为 元素.D的质子数和中子数相同,D的原子组成符号为 ,它的最高价为 价.
(2)用电子式表示A、B两元素形成AB2的过程 ,用电子式表示C、D两元素形成化学键的过程 . (3)写出E和A的最高价氧化物反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目.
精析:B、C离子具有相同电子层结构,且生成淡黄色固体,则B为氧,C为钠.A原子序数小于氧,且最外层4个电子,则A为碳.D为硫.
答案:
(1)碳 氧 钠 S 6
3216
(2)
.O.C.O.:O:C:O:............
(3)
[例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 ,该化合物是由 键形成的. (2)Na3N与盐酸作用生成 种盐,其电子式分别是 .
(3)Na3N中两种粒子的半径大小关系是 . (4)Na3N与水反应属于 反应. 精析:
(1)Na位于ⅠA族,易失去一个电子成为1价的Na,N位于ⅤA族,易得到三个电子成为3价的N3,所以Na3N应属于离子化合物.
(2)Na3N与HCl反应时,N3与盐酸电离出H结成NH3,NH3再进一步与HCl反应生成NH4Cl,Na与Cl形成NaCl,故可生成两种盐.
(3)Na3N是离子化合物,其中粒子为Na和N3,属于具有相同电
3r(Na)r(N). 子层结构的离子,
(4)Na3N与水反应时,生成NH3是N3与水中H结合形成的,则
OH便与Na形成NaOH溶液,为复分解反应.
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容