2020-2021学年高中化学-第四章-物质结构-元素周期律-第三节-化学键学案-新人教版必修1.doc

2020-2021学年高中化学 第四章 物质结构 元素周期律 第三节 化学键学案 新人教版必修1

2020-2021学年高中化学 第四章 物质结构 元素周期律 第三节 化学键学案 新人教版必修1

年级：
姓名：

- 13 -

第三节　化学键
课程目标
素养目标
1.结合典型实例认识离子键和化学键的形成，建立化学键概念。
2．了解化学反应的实质。
3．掌握常见离子化合物、共价化合物的电子式。
1.变化观念：认识化学变化的本质是有新物质生成，化学反应一定伴随化学键的断裂和形成。
2．微观探析：能从元素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化。
3．科学探究：认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动。

授课提示：对应学生用书第79页

一、离子键和离子化合物
1．离子键和离子化合物

2．电子式
(1)概念：
在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子。
(2)粒子电子式的表示方法：
粒子
电子式的表示方法(举例)
原子

离子
阳离子

阴离子

化合物

(3)用电子式表示离子化合物的形成过程
如NaCl：

[牛刀小试]
1．辨析下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)阴、阳离子通过静电引力形成离子键。(　　)
(2)离子化合物中一定含有金属元素。(　　)
(3)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。(　　)
(4)阴、阳离子间通过离子键一定能形成离子化合物。(　　)
(5)H、N、O三元素可形成离子化合物NH4NO3。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√
2．下列用电子式表示的化合物的形成过程正确的是(　　)

答案：C
二、共价键和共价化合物
1．共价键
(1)概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
(2)成键三要素。
成键粒子：原子；
成键本质：静电作用；
成键元素：一般是同种或不同种的非金属元素。
(3)分类：

2．共价化合物
(1)概念：以共价键形成的化合物。
(2)四类常见物质：
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。
3．表示方法
(1)用电子式或结构式表示共价分子：
分子式
N2
CO2
NH3
CH4
结构式

电子式

(2)用电子式表示形成过程。

[牛刀小试]
3.某元素的原子最外层只有一个电子，它与卤素结合时，所形成的化学键(　　)
A．一定是离子键
B．一定是共价键
C．可能是离子键也可能是共价键
D．以上说法都不正确
答案：C
4．下列物质中，只由共价键构成的单质是(　　)
A．H2O2　 B．NH4Cl
C．O2 D．Na2O2
答案：C
三、化学键、分子间作用力和氢键
1．化学键
(1)概念：使原子或离子相结合的作用力。
(2)形成类别
①原子间价电子的得失―→离子键。
②原子间价电子的共用―→共价键。
(3)化学反应的本质
一个化学反应的过程，本质上就是反应物分子内化学键断裂和产物分子中化学键形成的过程。
2．分子间作用力
(1)定义：把分子聚集在一起的作用力叫作分子间作用力，又叫范德华力。
(2)规律：一般说来，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越强，物质的熔点、沸点也就越高，如卤素单质的熔点、沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2。
3．氢键
如液态NH3、H2O和HF中分子之间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用，叫作氢键。氢键不是化学键，可看作一种较强的分子间作用力。
[牛刀小试]
5．辨析下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)任何物质中均含有化学键。(　　)
(2)干冰晶体是由CO2分子通过分子间作用力形成的。(　　)
(3)H2O常温下为液体， 而H2S却是气体，这与H2O分子间存在氢键有关。(　　)
(4)冰融化为液态水、液态水变为水蒸气，这些过程发生了化学键的断裂。(　　)
(5)化学键只影响物质的化学性质，不会影响物理性质。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×
6．对于HCl、H2SO4、NaOH、NaCl、NH4Cl、Ne、N2、金刚石，回答下列问题：
(1)不存在化学键的是______________________________________________________。
(2)属于共价化合物的是____________________________________________________。
(3)属于离子化合物的是____________________________________________________。
(4)既含离子键，又含共价键的是____________________________________________。
答案：(1)Ne　(2)HCl、H2SO4
(3)NaOH、NaCl、NH4Cl
(4)NaOH、NH4Cl

授课提示：对应学生用书第80页

要点一　离子键与共价键、离子化合物和共价化合物的比较

[典例1]　下列说法正确的是 (　　)
A．凡含离子键的化合物，一定含金属元素
B．离子化合物中一定不存在非极性共价键
C．共价化合物一定不能导电
D．原子序数为11与9的元素能够形成离子化合物，该化合物中存在离子键
[解析]　A项，如NH4Cl晶体中含有离子键，但不含金属元素。B项，过氧化钠属于离子化合物，氧原子和氧原子之间的化学键是非极性共价键。C项，部分共价化合物溶于水能导电。D中，原子序数为11与9的元素是Na、F，属于活泼金属与活泼非金属元素，可形成离子键。
[答案]　D

1．离子键和共价键的比较
键型
离子键
共价键
非极性键
极性键
概念
带相反电荷离子之间的相互作用
原子之间通过共用电子对所形成的相互作用
特点
阴、阳离子间的相互作用
共用电子对不发生偏移
共用电子对偏向吸引电子能力强的原子
成键粒子
阴、阳离子
原子
成键条件
活泼金属和活泼非金属
同种非金属元素原子
不同种非金属元素的原子
存在
离子化合物
非金属单质，如O2；某些化合物，如Na2O2
共价化合物，如SO2；某些离子化合物，如NaOH
熔化时破坏的作用力
一定破坏离子键，也可能破坏共价键(如NaHCO3)
一般只破坏分子间作用力
2.离子化合物和共价化合物的比较

离子化合物
共价化合物
概念
由离子键构成的化合物
以共用电子对形成分子的化合物
构成粒子
阴、阳离子
原子
粒子间的作用
离子键
共价键
熔点、沸点
较高
一般较低，少部分很高(如SiO2)
导电性
熔融态或水溶液导电
熔融态不导电，溶于水有的导电(如硫酸)，有的不导电(如蔗糖)

[题组训练]
1．下列各组物质中既含有离子键又含有共价键的是(　　)
A．NaOH、H2O、NH4Cl
B．KOH、Na2O2、(NH4)2S
C．MgO、CaBr2、NaCl
D．Na2SO4、HCl、MgCl2
解析：既含有离子键又含有共价键的化合物肯定是离子化合物。只含有共价键的是H2O、HCl，排除A、D项。只含有离子键的是MgO、CaBr2、NaCl、MgCl2，排除C、D项。既含有离子键又含有共价键的是NaOH、NH4Cl、KOH、Na2O2、(NH4)2S、Na2SO4。
答案：B
2．下面是中学化学实验中经常进行的操作，请将对应序号填在横线上。
①碘的升华　②加热熔化氢氧化钠　③食盐溶解于水　④氯化氢溶解于水　⑤氧气溶解于水　⑥过氧化钠溶解于水
其中没有发生化学键断裂的是________；
只发生离子键断裂的是________；
只发生共价键断裂的是________；
既发生了离子键断裂，又发生共价键断裂的是________。
解析：①中只破坏分子间作用力；②中只破坏离子键；③只破坏离子键；④破坏了共价键；⑤没有化学键的断裂；⑥中发生了化学反应，既有化学键(离子键和共价键)的断裂，又有化学键的形成。
答案：①⑤　②③　④　⑥

(1)化学变化中一定有化学键的断裂与形成。
(2)化学键被破坏的变化，不一定是化学变化，如NaCl、金刚石的受热熔化、NaCl溶于水等，只有旧化学键的断裂而没有新化学键的生成，故不是化学变化。
(3)只有新化学键形成没有旧化学键破坏，也不是化学变化。

要点二　用电子式表示物质及形成过程

[典例2]　下列有关电子式的叙述正确的是(　　)
A．H、He、Li的电子式分别为H·、·He·、·Li
B．氯原子的电子式为·，Cl－的电子式为
C．钠离子、镁离子、铝离子的电子式分别为Na＋、Mg2＋、Al3＋
D．Na2O的电子式为Na＋[]2－Na＋，H2O的电子式为H＋[]2－H＋
[解析]　A中锂原子的电子式应为Li·；B中Cl－的电子式应为[]－；D中H2O的电子式应为HH；金属阳离子的电子式与离子符号相同，C正确。
[答案]　C

1．电子式的书写

示例
书写规范
原子

一般将原子的最外层电子写在元素符号的上、下、左、右四个位置上
简单阳离子
Na＋、Mg2＋
电子式就是其阳离子符号
简单阴离子

在元素符号周围标出电子，用[　]括起来，并在右上角注明所带电荷数及电性
复杂阴、阳离子

标明电子，要用[　]括起来，并在右上角注明所带电荷数及电性
共价分子(包括非金属单质和化合物)

标出原子之间的共用电子对；
不能漏掉未形成共用电子对的原子的最外层电子，如NH3错写为
2．用电子式表示物质的形成过程
(1)离子化合物。
方法：左端是原子的电子式，右端是离子化合物的电子式，中间用“―→”连接。注意用“”表示电子的转移。
实例：
(2)共价化合物。
方法：左端是原子的电子式，右端是共价化合物的电子式，中间用“―→”连接。
实例：

[题组训练]
3．下列化合物的电子式书写正确的是(　　)

解析：A项不正确，每个离子均要单独写，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，故B项不正确，应改为。在简单阳离子符号周围不再用[　]，而只用简单离子符号表示即可，所以C项不正确，应改为。
答案：D
4．下列化学用语表达正确的是(　　)
A．HCl的电子式：
B．用电子式表示NaCl的形成过程：
C．Na2O2的电子式：
D．水的电子式：，水的结构式：H—O—H
答案：D

授课提示：对应学生用书第82页

1．下列表示物质结构的化学用语或模型图正确的是(　　)
A．CO2的比例模型：
B．H2O2的电子式：
C．HClO的结构式：H—O—Cl
D．14C的原子结构示意图：
解析：因原子半径为r(C)＞r(O)，A不正确；H2O2是共价化合物，电子式应为，B不正确；14C 只有6个质子，D不正确。
答案：C
2．下列各组物质中，化学键类型不同的是(　　)
A．NaCl和K2S B．H2O和NH3
C．CaF2和CsCl D．CCl4和Na2O
解析：CCl4中是共价键，Na2O中是离子键。
答案：D
3．下列用电子式表示的形成过程正确的是(　　)

解析：A中形成共价键，所以不能用阴、阳离子表示；B中形成的是离子键，所以不能用共价键的形式来表示；C中Br－应该写在Ca2＋的两边，不能合并来写，且B、C中没有用“弯箭头”表示电子转移。
答案：D
4．(2019·廊坊高一检测)下列说法正确的是(　　)
A．Na2SO4晶体中只含离子键
B．HCl、HBr、HI分子间作用力依次增大
C．加热熔化硝酸钾时需克服共价键
D．NH3和CO2两种分子中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
解析：Na2SO4晶体中既有Na＋和SO之间的离子键，又有S和O间的共价键，故A错误；由于HCl、 HBr、 HI分子组成相似，结构相似，所以相对分子质量越大其分子间作用力越强，所以B正确；加热熔化硝酸钾时克服离子键，故C错误；NH3中H只能是2电子结构，故D错误。
答案：B
5．(2019·枣庄高一检测)(1)请用下列10种物质的序号填空：
①O2　②H2　③NH4NO3　④K2O2　⑤Ba(OH)2　⑥CH4　⑦CO2　⑧NaF　⑨NH3　⑩I2
其中既有离子键又有非极性共价键的是________；
既有离子键又有极性共价键的是________。
(2)现有a～g 7种短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，请据此回答下列问题：

①元素的原子间反应最容易形成离子键的是________。
A．c和f B．b和g
C．d和g D．b和e
②写出a～g 7种元素形成的所有原子都满足最外层为8电子结构的任意一种分子的分子式________。
解析：(1)含有离子键的有③④⑤⑧，其中④K2O2中的O内是非极性共价键，而在K＋和O之间是离子键，在③中的NH、NO以及⑤中的OH－内都有极性共价键，在⑧中只有离子键，所以既有离子键又有非极性共价键的是④；既有离子键又有极性共价键的是③⑤。
(2)根据元素周期表可确定a～g 7种元素分别是H、Na、Mg、C、N、P、Cl。①一般地，活泼性强的金属单质与活泼性强的非金属单质最容易以离子键形成离子化合物，所以图示中的b和g两元素，即Na和Cl最容易形成离子键，故答案为B；②所有原子都满足最外层为8电子结构的分子有Cl2、N2、CCl4、PCl3等。
答案：(1)④　③⑤
(2)①B　②CCl4(或PCl3)