学年同步备课一体资料之化学苏教必修2讲义专题1 微观结构与物质的多样性 第2单元 第1课时.docx

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学年同步备课一体资料之化学苏教必修2讲义专题1微观结构与物质的多样性第2单元第1课时

第二单元　微粒之间的相互作用力

第1课时　离子键

学习目标

核心素养建构

1.知道化学键的概念。

2.了解离子键的概念和成因及离子化合物的概念。

3.能用电子式表示简单的离子化合物。

[知识梳理]

一、离子键及离子化合物

1．化学键

（1）概念：

物质中直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用叫做化学键。

（2）类型：

离子键和共价键是两种常见的化学键。

2．离子键

（1）形成过程：

NaCl的形成过程如图所示，利用原子结构知识解析NaCl的形成过程。

Na原子和Cl原子最外层电子数分别为1和7，均不稳定，它们通过得失电子后达到8电子稳定结构，分别形成Na＋和Cl－，两种带相反电荷的离子通过静电作用结合在一起，形成新物质NaCl。

（2）概念：

使带相反电荷的阴、阳离子结合的相互作用。

（3）构成离子键的粒子是阳离子和阴离子

（4）离子键的实质是静电作用。

3．离子化合物

（1）概念：

由离子键构成的化合物。

（2）常见的离子化合物的类型：

活泼金属氧化物：

Na2O、MgO

绝大多数盐：

NaCl、K2SO4、CaCO3

强碱：

NaOH、Ba（OH）2

【自主思考】

1．如何理解化学键的概念？

提示　

2．常见的哪些元素易形成离子键？

形成的过程是什么？

提示　活泼金属与活泼非金属元素原子易形成离子键，一般位于周期表中为ⅠA、ⅡA族的金属元素与ⅥA、ⅦA族的非金属元素。

形成过程为：

离子键

3.如何理解离子键中的静电作用？

提示　静电作用包括静电吸引和静电排斥。

静电吸引即阴、阳离子之间的相互吸引；静电排斥即原子核与原子核、核外电子与核外电子的排斥作用。

二、电子式

1．概念：

由于在化学反应中，一般是原子的最外层电子发生变化，为了方便，我们在元素符号周围用“·”（小黑点）或“×”（叉号）表示原子或离子的最外层电子的式子叫做电子式。

2．电子式的书写

（1）原子的电子式：

氢原子H·、钠原子Na·、氮原子

、氯原子

。

（2）简单阳离子的电子式：

简单阳离子是原子失去最外层电子后形成的，其电子式就是其阳离子符号，如Na＋、Mg2＋等。

（3）简单阴离子的电子式：

氯离子

、氧离子

。

（4）离子化合物的电子式：

氧化钙

、硫化钾

。

【自主思考】

4．简单阳离子和简单阴离子的电子式的书写有何区别？

提示　简单阳离子的电子式是离子符号本身，简单阴离子一般要在元素符号周围点足8个电子，再用“[　]”括起来，然后注明所带电荷数。

[效果自测]

1．判断

（1）相邻的两个原子之间强烈的相互作用叫做化学键。

（　　）

（2）离子键的实质是阴离子、阳离子之间的静电作用。

（　　）

（3）活泼金属与活泼非金属化合时易形成离子键。

（　　）

（4）构成离子键的粒子是阳离子和阴离子。

（　　）

（5）含有离子键的化合物都是离子化合物。

（　　）

（6）酸、碱、盐、氧化物都是离子化合物。

（　　）

答案　

（1）×　

（2）√　（3）√　（4）√　（5）√　（6）×

2．写出下列各组离子化合物的电子式：

（1）氯化钠

（2）氯化镁

探究一、离子键、离子化合物的辨析

【合作交流】

1．金属元素都能形成离子化合物吗？

非金属元素一定不能形成离子化合物吗？

提示　离子化合物通常由活泼的金属与活泼的非金属形成，但氯化铝就不是离子化合物而是共价化合物；非金属元素之间也可以形成离子化合物，如氯化铵、硝酸铵等铵盐就是由非金属元素形成的离子化合物。

2．离子化合物与离子键的关系是什么？

提示　离子化合物中一定含有离子键；含有离子键的化合物一定是离子化合物。

【点拨提升】

1．离子键

（1）特点：

形成离子键的微粒发生了电子得失，使双方带有电荷，即得电子的微粒带负电荷称为阴离子；失电子的微粒带正电荷称为阳离子。

（2）形成过程：

当阴、阳离子相互靠近到一定距离时，正负电荷的静电吸引力与原子核及核外电子之间的排斥力达到平衡，形成稳定的离子键。

（3）形成条件：

易失去电子的活泼金属元素（如ⅠA族、ⅡA族元素）原子与易得电子的活泼非金属元素（如ⅥA族、ⅦA族元素）原子之间，容易形成离子键，如NaCl、K2O、MgCl2、CaS等都是靠离子键结合的。

2．离子化合物

（1）常见的离子化合物：

①活泼的金属元素与活泼的非金属元素形成的化合物，如NaF、CaCl2等；

②活泼的金属元素与酸根形成的盐类化合物，如Na2CO3、MgSO4等；

③活泼的金属元素与氢氧根形成的碱，如NaOH、Ba（OH）2等；

④铵根与酸根形成的盐类化合物（铵盐），如NH4HCO3、NH4NO3等。

（2）离子键与离子化合物的关系：

含有离子键的化合物一定是离子化合物，而离子化合物中却不一定只含有离子键。

如NH4NO3、Na2O2是离子化合物，但在NH4NO3、Na2O2中除了含有离子键外，还含有共价键。

【典题例证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．所有金属元素原子与所有非金属元素原子之间都能形成离子键

C．在化合物CaCl2中，两个氯离子之间也存在离子键

D．含有离子键的化合物一定是离子化合物

解析　离子键是使阴、阳离子结合成稳定化合物的静电作用，包括斥力和引力，A项错误；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，但也有例外，如AlCl3，B项错误；CaCl2中，两个氯离子（都是阴离子）之间不存在离子键，离子键存在于阴离子和阳离子之间，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。

答案　D

易错归纳　

（1）形成离子键的阴、阳离子之间不仅存在静电引力，还存在静电斥力。

（2）由金属元素和非金属元素形成的化合物不一定含有离子键或是离子化合物。

如BeCl2、AlCl3等含有共价键，是共价化合物。

（3）只由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物（可能含有离子键），如NH4H、NH4NO3中含有离子键，属于离子化合物。

（4）由阳离子和阴离子结合生成的化合物不一定是离子化合物，如H＋＋OH－===H2O；H＋＋CH3COO－===CH3COOH等，反应产物均是共价化合物。

【学以致用1】　下列各组中数值表示其元素的原子序数，能形成离子化合物的一组是（　　）

A．10与19B．6与16

C．11与17D．14与8

解析　根据离子键的形成条件，活泼金属元素与活泼非金属元素间一般形成离子键，根据原子序数，C项中分别是Na和Cl，符合题意。

答案　C

探究二、电子式的书写

【合作交流】

3．如何正确书写离子的电子式？

提示　书写离子的电子式，要正确地标出离子的电荷。

对阴离子还要加一个“[　]”，以表示原子得来的电子全归己有而不是共用。

像钠离子、镁离子等这样的简单阳离子，由于其价电子已全部失去，故其电子式就是普通的离子符号，自然也就不再加“[　]”了。

但是写复杂的阳离子的电子式时，要加“[　]”，如

。

4．Na2O的电子式可以表示为

吗？

提示　不可以，应表示为

。

【点拨提升】

1．原子的电子式

将其最外层电子用小黑点“·”或小叉“×”来表示，如Na·、

。

2．离子的电子式

（1）简单阴离子：

既写出最外层所有电子数（包括得到的电子），又要用方括号“[　]”括起来，并在右上角注明负电荷数。

如

；

（2）单核阳离子：

即是离子符号，如Na＋、Mg2＋；

（3）多核阳离子：

既要写出最外层电子数目，又要用方括号“[　]”括起来，并在右上角注明正电荷数。

如铵根离子的电子式较为复杂：

。

3．离子化合物电子式

将离子化合物中的阴、阳离子的电子式按一定顺序排列在一起就是离子化合物的电子式。

如

、

。

【典题例证2】　下列化合物的电子式书写正确的是（　　）

解析　每个离子均要单独写，不能合并在一起表示，A项不正确，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价，另外，化合价应写在元素符号的正上方，B项不正确，应改为

；在简单阳离子符号周围不用方括号，只用简单离子符号表示即可，C项不正确，应改为

；D项正确。

答案　D

【学以致用2】　下列微粒电子式错误的是（　　）

解析　硫原子的电子式应该是

，B错误；简单阳离子的电子式就是该离子的符号，D正确。

答案　B

1．下列叙述中，错误的是（　　）

A．Na原子和Cl原子作用生成NaCl后，其结构的稳定性增强

B．在NaCl中，除Na＋和Cl－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．任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失

D．Na与Cl2反应生成NaCl后，体系能量降低

解析　活泼的金属原子和活泼的非金属原子之间形成离子化合物，阳离子和阴离子均达到稳定结构。

这样体系的能量降低，其结构的稳定性增强，故A、D正确，B也正确；离子键的形成只是阴、阳离子间的静电作用，并不一定发生电子的得失，如Na＋与OH－结合成NaOH。

答案　C

2．根据成键元素判断下列化合物中含有离子键的是（　　）

A．HFB．H2O

C．H2SO4D．MgO

解析　离子键的形成是

离子化合物，故据此可知含有离子键的为D。

答案　D

3．下列说法正确的是（　　）

A．非金属单质中一定存在共价键

B．金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物

C．含共价键的化合物不一定是共价化合物

D．溶于水能导电的化合物就是离子化合物

解析　非金属单质中不一定存在共价键，如稀有气体，A错误；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，B错误；含共价键的化合物不一定是共价化合物，如氢氧化钠，C正确；溶于水能导电的化合物不一定是离子化合物，如HCl、二氧化碳等，D错误。

答案　C

4．下列电子式中正确的是（　　）

解析　简单阳离子用离子符号表示其电子式，不用加方括号，A项错误；所有阴离子周围都要加方括号，B项错误；用电子式表示化合物时，每个离子均要单独写，不能合并在一起表示，D项错误。

答案　C

5．下列说法正确的是（　　）

A．熔化状态下能导电的物质一定是离子化合物

B．离子化合物不可能只由非金属元素组成

C．离子化合物均能溶于水

D．离子化合物中一定含离子键

解析　熔化状态下能导电的物质有金属、离子化合物，A项不正确；离子化合物也可由非金属元素组成，如NH4Cl，B项不正确；像BaSO4等离子化合物难溶于水，C项不正确；只要有离子键的化合物一定是离子化合物，故D项正确。

答案　D

课时作业

基础巩固

1．下列叙述中正确的是（　　）

A．化学键只存在于分子之间

B．化学键只存在于离子之间

C．形成化学键的微粒可以是原子也可以是离子

D．化学键是相邻的分子之间强烈的相互作用

解析　化学键是物质中直接相邻的原子或离子之间的强烈的相互作用。

在把握概念时注意：

①相邻，因为若不相邻，其作用力必然很弱；②原子或离子是成键微粒；③强烈的相互作用区别于弱的相互作用。

答案　C

2．下图形象地表示了氯化钠的形成过程。

其相关叙述中不正确的是（　　）

A．钠原子易失去一个电子，氯原子易得到一个电子

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，其稳定性增强

D．氯化钠是离子化合物

解析　钠原子最外层只有一个电子，易失电子，有较强的还原性，而钠离子最外层已经达到8电子稳定结构，故两者化学性质不同。

答案　B

3．下列物质中含有离子键的是（　　）

A．Cl2B．CO2

C．NaClD．CH4

解析　离子键一定存在于离子化合物中，Cl2为单质，CO2、CH4分子中不存在离子，无离子键，NaCl为离子化合物。

答案　C

4．下列物质中属于离子化合物的是（　　）

A．苛性钾B．碘化氢

C．硫酸D．醋酸

解析　由阴、阳离子通过离子键结合而成的化合物为离子化合物，包括大部分盐、可溶性强碱、活泼金属的氧化物等。

答案　A

5．下列有关离子键或离子化合物的说法正确的是（　　）

A．含金属元素的化合物中必定含有离子键

B．不含金属元素的化合物一定不可能含有离子键

C．食盐、硫酸中都含有离子键

D．离子化合物中必定含有阴、阳离子

解析　AlCl3中不含离子键，A错；NH4Cl属于离子化合物，其中含有离子键，B错；硫酸不含有离子键，C错误；阴、阳离子通过静电作用形成离子化合物，D正确。

答案　D

6．A元素原子的核电荷数为11，B元素的质子数为8，A和B化合形成化合物Z，下列说法中错误的是（　　）

A．A形成＋1价阳离子

B．Z一定与水反应

C．Z一定是MO型离子化合物

D．Z中含有离子键

解析　A是Na元素，B是O，它们可以形成Na2O和Na2O2，均可以与水反应，均含有离子键。

答案　C

7．下列哪一组元素的原子间反应易形成离子键（　　）

原子

a

b

c

d

e

f

g

M层电子数

1

2

3

4

5

6

7

A．a和cB．a和f

C．d和gD．c和g

解析　由原子a～g的M层电子数可知，M层即为原子的最外层，元素a～g均为第3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和f形成的化学键为离子键。

答案　B

8．下列化合物的电子式书写正确的是（　　）

解析　书写离子化合物的电子式时，阴、阳离子需交替出现。

要特别注意，当含两个或多个相同离子时，不能合并写，A不正确；S2－的电子式在“[　]”的右上角标明该阴离子所带的电荷数及其电性，而不是化合价；B、C不正确；故仅D正确。

答案　D

9．下列A、B两种元素的原子序数，其中可形成AB2型离子化合物的是（　　）

A．6和8B．19和16

C．12和17D．10和8

解析　AB2型离子化合物中A为＋2价，B为－1价，即A为第ⅡA族元素，B为第ⅦA族元素，符合要求的只有C项。

答案　C

10．阴离子和阳离子都为稀有气体元素原子结构，且阳离子比阴离子少两个电子层的离子化合物是（　　）

A．MgCl2B．BaF2

C．NaBrD．NaI

解析　A～D项中的化合物都是离子化合物，且阴、阳离子都为稀有气体元素的原子结构。

MgCl2、BaF2、NaBr、NaI中阳离子比阴离子分别少1、多3、少2、少3个电子层。

答案　C

能力提升

11．有下列物质①NaCl　②KOH　③MgF2　④Na2O　⑤HCl　⑥H2SO4

（1）属于离子化合物的有________（填序号，下同）

（2）只含离子键的有________。

答案　

（1）①②③④　

（2）①③④

12．写出下列物质的电子式

（1）O：

________，O2－：

________。

（2）Mg：

________，Mg2＋：

________。

（3）Na2S________，CaF2：

________。

13．A、B、C、D是元素周期表中前三周期里的四种元素，A能与D形成AD2型离子化合物，AD2中核外电子总数是30；D－的核外电子排布跟Al3＋相同；B和C可以形成BC型化合物，BC分子中质子总数是18，BC水溶液是一种强酸。

试回答：

（1）上述四种元素的名称分别是：

A．________，B．________，C．________，D．________。

（2）写出化合物AD2的电子式________________________________________________。

（3）A单质与热水反应的化学方程式是_________________________________________。

解析　D－的核外电子排布跟Al3＋相同，可知D是F元素，AD2中核外电子总数是30，因为核电荷数等于核外电子数，可计算出A的核电荷数等于12，是Mg，BC分子中质子总数是18，BC水溶液是一种强酸，可推知BC是HCl，故A是Mg、B是H、C是Cl、D是F。

答案　

（1）镁　氢　氯　氟

（3）Mg＋2H2O

Mg（OH）2＋H2↑

14．一种融雪剂，其主要成分的化学式为XY2，X、Y均为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，且1molXY2含有54mol电子。

（1）该融雪剂的化学式是____________，该物质中化学键类型是____________，电子式是__________________。

（2）元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，D与Y相邻，则D的离子结构示意图是________。

（3）W是与D同主族的短周期元素，Z是第3周期金属性最强的元素，Z的单质在W的常见单质中反应时有两种产物：

不加热时生成________________（填化学式），其化学键类型为____________；加热时生成________（填化学式）。

解析　

（1）X的阳离子与Y的阴离子的电子层结构相同，且1molXY2中含54mol电子，则每摩尔X、Y的离子含18mole－，可推出其化学式应为CaCl2，即X为Ca，Y为Cl。

（2）D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，则其为He或C或S或Kr，又因D与Y相邻，则D为S。

（3）W是与硫同主族的短周期元素，则W是氧；Z是第3周期金属性最强的元素，则Z是Na。

Na在O2中反应不加热时生成Na2O，加热时生成Na2O2，Na2O中Na＋与O2－间形成离子键，故Na2O属离子化合物。

答案　

（1）CaCl2　离子键　

（2）

　（3）Na2O　离子键　Na2O2