高中化学人教版必修2学案第1章 第3节 化学键.docx

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高中化学人教版必修2学案第1章第3节化学键

第三节　化学键

学习目标：

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。

（重点）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。

（重点）4.能从化学键变化的角度解释化学反应的实质。

[自主预习·探新知]

1．离子键

（1）形成（以NaCl为例）

（2）离子键的概念与本质

【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

静电作用包括静电吸引和静电排斥

2．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：

。

3．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

4．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

（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。

5．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）。

6．分子间作用力和氢键（了解即可，不作要求）

（1）分子间作用力

①要使水分解，需要先破坏水分子内部存在的共价键；若使液态水汽化，需要加热克服水分子之间存在的分子间作用力；二者相比较，难易程度是水分解比水汽化难。

②概念：

分子间存在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。

③主要特征

a．广泛存在于分子之间；

b．分子间作用力的能量远远小于化学键；

c．由分子构成的物质，其熔点、沸点等物理性质主要由分子间作用力大小决定。

（2）氢键

①像H2O、NH3、HF这样的分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用，这种作用使它们只能在较高的温度下才能汽化，这种相互作用叫氢键。

②氢键不是化学键，通常把氢键看作是一种较强的分子间作用力。

氢键比化学键弱，比分子间作用力强。

③分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点升高，对物质的水溶性有影响，如NH3极易溶于水，主要是氨分子与水分子之间易形成氢键。

[基础自测]

1．判断对错（对的打“√”，错的打“×”）。

（1）任何物质中均含有化学键（　　）

（2）非金属形成的化合物一定含有共价键不含离子键（　　）

（3）共价化合物只含共价键，离子化合物只含离子键（　　）

（4）由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物（　　）

（5）不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键（　　）

【答案】　

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）√　（5）×

2．写出下列物质的电子式

（1）O　

（2）O2－　（3）H2O　（4）MgCl2

【答案】　

3．用电子式表示下列物质的形成过程

（1）CaO　

（2）NH3

【答案】　

（1）

[合作探究·攻重难]

化学键与化合物类型的判断

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

[问题思考]

（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）只含离子键的化合物有哪些？

【提示】　④⑨。

（5）只含极性键的共价化合物有哪些？

【提示】　②③⑩。

（1）化学键与物质类别的关系

①“三个一定”

a．离子化合物中一定含离子键；

b．含离子键的一定是离子化合物；

c．共价化合物中一定不含离子键。

②“三个可能”

a．离子化合物中可能含有共价键，如NaOH；

b．金属与非金属形成的化合物可能是共价化合物，如AlCl3；

c．完全由非金属形成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl。

（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形成的是离子键，同种或不同种非金属原子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。

[对点训练]

1．下列各组物质中，每种物质都是既有离子键又有共价键的一组是（　　）

A．NaOH　　H2SO4　　（NH4）2SO4

B．MgO　　Na2SO4　　HNO3

C．Na2O2　　KOH　　Na3PO4

D．HCl　　Na2O　　MgCl2

C　[H2SO4中只有共价键，A错误；MgO中只有离子键，HNO3中只有共价键，B错误；各物质中既有离子键又有共价键，C正确；HCl中只有共价键，Na2O、MgCl2中只有离子键，D错误。

]

2．下列叙述中，不正确的是（　　）

A．共价化合物可能含有离子键

B．CCl4和NH3都是只含有极性键的共价化合物

C．Na2O2是含有非极性键的离子化合物

D．CaO和NaCl晶体熔化时要破坏离子键

A　[共价化合物中一定无离子键，A错误；CCl4和NH3分别含有C—Cl键和N—H键，都属于极性键，B正确；Na2O2中的O中含有非极性共价键：

O—O键，C正确；CaO和NaCl都属于离子化合物，熔化时要破坏离子键，D正确。

]

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________。

【导学号：

43722051】

【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

电子式、结构式的书写

[问题思考]

（1）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

a．N2：

____________________________________________________。

b．NH3：

___________________________________________________。

c．CaBr2：

__________________________________________________。

【提示】　

c.

―→

（2）有下列分子①CO2　②CO　③HCl　④PCl3　⑤PCl5　⑥N2　⑦BCl3　⑧SiCl4其中分子中所有原子均满足最外层为8e－结构的是________（填序号）。

【提示】　①④⑥⑧

（1）电子式的书写类型

书写要点及注意事项

原子

在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子最外层电子的式子。

例如：

简单

阳离

子

简单阳离子是由金属原子失电子形成的，原子的最外层已无电子，故用阳离子符号表示，如Na＋、Li＋、Ca2＋、Al3＋等

简单

阴离

子

不但要画出最外层电子，而且还应用方括号“[]”括起来，并在右上角用上标“n－”标明电荷。

例如，

离子

化合

物

每个离子都要单独写，而且要符合其实际相邻关系。

例如，CaCl2要写成

，不能写成

，也不能写成

【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。

（2）结构式将电子式中的每对共用电子对改为一短线，未成键电子省去。

如N2：

（3）“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。

[对点训练]

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　[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。

]

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

C　[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。

]

6．写出下列分子的电子式和结构式。

【导学号：

43722053】

（1）H2O2________________。

（2）H2S________________。

（3）N2H4________________。

【答案】　

[当堂达标·固双基]

1．关于离子键、共价键的下列说法中正确的是（　　）

A．CaCl2中既有离子键又有共价键

B．非极性键只存在于双原子的单质分子（如Cl2）中

C．在共价化合物分子内，一定不存在离子键

D．由多种元素组成的多原子分子里，一定只存在极性键

C　[CaCl2中无共价键，A项错误；非极性键存在于单质分子和化合物中，如H2O2中氧原子间为非极性键，B、D项错误；若有离子键，则属于离子化合物，共价化合物中一定无离子键，C项正确。

]

2．下列叙述中正确的是（　　）

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

D　[A选项错误，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；B选项错误，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；D选项正确只以共价键形成的化合物叫做共价化合物。

]

3．下列哪一组元素的原子间反应容易形成离子键（　　）

【导学号：

43722054】

原子

a

b

c

d

e

f

g

M层电子数

1

2

3

4

5

6

7

①a和c　②a和f　③d和g　④b和g

A．①②　　　　　　B．②④

C．②③D．③④

B　[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。

]

4．下列有关电子式的叙述正确的是（　　）

5．

（1）用电子式表示H2O和MgBr2的形成过程：

H2O________________________________________________________；

CaBr2_______________________________________________________。

（2）写出CO2、Na2O2、H2O2的电子式：

CO2________、Na2O2________、H2O2________。

【导学号：

43722055】

【答案】　

电子式书写常见的“八大错误”