高中化學(xué) 第1章 第3節(jié) 化學(xué)鍵學(xué)案 新人教版必修21

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化學(xué)鍵 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．了解化學(xué)鍵的概念,了解離子鍵、共價(jià)鍵的概念及形成。 2．了解離子化合物和共價(jià)化合物的概念。 3．認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。 【學(xué)習(xí)過(guò)程】 一、化學(xué)鍵 化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是原子的重新組合，那么是不是任意兩個(gè)或多個(gè)原子相遇就都能形成新物質(zhì)的分子或物質(zhì)呢?根據(jù)原子和原子相互作用的實(shí)質(zhì)不同，我們可以把化學(xué)鍵分為離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵等不同的類(lèi)型。 1．離子鍵 (1)定義：帶相反電荷離子之間的相互作用。 (2)成鍵微粒：陽(yáng)離子和陰離子。 (3)成鍵的本質(zhì)：陰、陽(yáng)離子間的靜電作用。 溫馨提示：靜電作用包括陰、陽(yáng)離子間的靜電吸引作用和電子與電子之間、原子核與原子核之間的靜電排斥作用。 (4)形成條件：離子鍵是陰、陽(yáng)離子間的相互作用，要求成鍵的原子，一方要容易失去電子，另一方要容易得到電子。 ①形成離子鍵的主要原因是原子間發(fā)生了電子的得失。 ②離子鍵是陰、陽(yáng)離子間吸引力和排斥力達(dá)到平衡的結(jié)果，所以陰、陽(yáng)離子間不會(huì)無(wú)限的靠近，也不會(huì)間距很遠(yuǎn)。 (5)存在：強(qiáng)堿、大多數(shù)鹽、典型的金屬氧化物、所有銨鹽中都存在離子鍵。 2．離子化合物：由離子鍵構(gòu)成的化合物叫做離子化合物。通常離子化合物有以下幾類(lèi)： (1)由活潑金屬元素(ⅠA、ⅡA族)和活潑非金屬元素(ⅥA、ⅦA族)之間形成的化合物。例如：NaCl、MgCl2、Na2O、CaO等。 (2)由活潑金屬離子與酸根(或酸式根)之間形成的化合物。例如：Na2SO4、K2CO3、NaHSO4、KHCO3等。 (3)由銨根離子和酸根離子之間形成的銨鹽。例如：NH4Cl、NH4NO3等。 溫馨提示：①含有離子鍵的化合物一定是離子化合物。②含有金屬元素的化合物不一定是離子化合物，例如:AlCl3。③不含金屬元素的化合物不一定不是離子化合物。例如：NH4Cl、NH4NO3等。 3．共價(jià)鍵 (1)定義：原子間通過(guò)共用電子對(duì)形成的相互作用,叫做共價(jià)鍵。 (2)成鍵微粒：非金屬原子。 (3)成鍵本質(zhì)：共用電子對(duì)與成鍵原子的電性作用。 (4)成鍵條件：非金屬原子最外層電子未達(dá)飽和狀態(tài)。 (5)成鍵原因：①通過(guò)共用電子對(duì)，使原子最外層電子數(shù)目能達(dá)飽和；②兩原子核都吸引共用電子對(duì)，使之處于平衡狀態(tài)；③原子通過(guò)共用電子對(duì)形成共價(jià)鍵后，體系總能量降低。 (6)存在：非金屬單質(zhì)、非金屬元素的氣態(tài)氫化物、酸類(lèi)、非金屬氧化物、弱堿、極少數(shù)鹽(如AlCl3)、有機(jī)化合物等。 溫馨提示：①稀有氣體為單原子分子,分子中不存在共價(jià)鍵。 ②共價(jià)鍵的成鍵元素一般為非金屬元素與非金屬元素，但某些金屬元素與非金屬元素之間也可形成共價(jià)鍵，如AlCl3。 4．共價(jià)化合物：不同原子之間以共用電子對(duì)形成分子的化合物叫做共價(jià)化合物。 (1)含有共價(jià)鍵的分子不一定是共價(jià)化合物。例如:單質(zhì)H2、O2。 (2)含有共價(jià)鍵的化合物不一定是共價(jià)化合物。例如:NaOH、Na2O2。 (3)離子化合物中可能含有共價(jià)鍵，共價(jià)化合物中一定不含離子鍵，只有共價(jià)鍵。 【歸納總結(jié)】 1.化學(xué)鍵判斷的“四個(gè)不是” (1)不是所有的物質(zhì)都含有化學(xué)鍵,如稀有氣體中不含化學(xué)鍵。 (2)不是只要含有共價(jià)鍵的物質(zhì)就屬于共價(jià)化合物,單質(zhì)例外。 (3)不是離子化合物一定含有金屬元素，如銨鹽中含離子鍵。 (4)不是只要含有金屬元素的化合物就是離子化合物，如氯化鋁是共價(jià)化合物。 2.化學(xué)鍵和化合物關(guān)系的“三個(gè)一定”和“三個(gè)可能” (1)“三個(gè)一定”：離子化合物中一定含離子鍵；含離子鍵的化合物一定是離子化合物； 共價(jià)化合物中一定不含離子鍵。 (2)“三個(gè)可能”：離子化合物中可能含有共價(jià)鍵，如NaOH；金屬與非金屬形成的化合物可能是共價(jià)化合物，如AlCl3；完全由非金屬形成的化合物可能是離子化合物,如NH4Cl。 二、電子式 在元素符號(hào)的周?chē)眯『邳c(diǎn)（或）來(lái)表示原子最外層電子的式子叫電子式。 1．用電子式表示物質(zhì) (1)原子：在元素符號(hào)周?chē)谩啊被颉啊眮?lái)代表原子的最外層電子。 (2)離子： ①主族元素的簡(jiǎn)單陽(yáng)離子：電子式就是其離子符號(hào)。如Na＋、Mg2＋ ②主族元素的簡(jiǎn)單陰離子：在其原子電子式的符號(hào)外加，然后在右上角標(biāo)上電荷符號(hào)。如 ③原子團(tuán)離子：表示出離子內(nèi)原子間的共用電子對(duì)，然后加，并在右上角標(biāo)上電荷符號(hào)。如 (3)離子化合物：表示出構(gòu)成離子化合物的陰、陽(yáng)離子，但同性離子不能直接相鄰。如 (4)共價(jià)分子(包括非金屬單質(zhì)和化合物)：表示出原子之間的共用電子對(duì)，且未形成共用電子對(duì)的原子的最外層電子也要標(biāo)出。如 2.用電子式表示物質(zhì)的形成過(guò)程 (1)離子化合物：左端是原子的電子式，右端是離子化合物的電子式，中間用“→”連接。注意用“”表示電子的轉(zhuǎn)移。如 (2)共價(jià)化合物：左端是原子的電子式，右端是共價(jià)化合物的電子式，中間用“→”連接。如 溫馨提示：書(shū)寫(xiě)電子式的常見(jiàn)錯(cuò)誤 (1)化合物類(lèi)型判斷錯(cuò)誤，即離子化合物與共價(jià)化合物分不清，則書(shū)寫(xiě)方法出錯(cuò)。例如：NaCl寫(xiě)成，HCl寫(xiě)成。 (2)漏寫(xiě)未參與成鍵的電子對(duì)。例如：NH3寫(xiě)成，CCl4寫(xiě)成。 (3)漏掉離子所帶的電荷數(shù)。例如：NaCl寫(xiě)成。 (4)書(shū)寫(xiě)不規(guī)范，錯(cuò)寫(xiě)共用電子對(duì)。例如：N2的電子式寫(xiě)成。 (5)錯(cuò)誤地合并同性離子。例如：MgF2寫(xiě)成。 【當(dāng)堂檢測(cè)】 1. 下列敘述正確的是(　　) A．兩種元素組成的共價(jià)化合物中的化學(xué)鍵都是極性鍵 B．兩種不同的非金屬元素原子間形成的化學(xué)鍵都是極性鍵 C．只有金屬和非金屬化合時(shí)才能形成離子鍵 D．含有離子鍵的化合物不一定是離子化合物 2. 下列化學(xué)用語(yǔ)正確的是(　　) A．H2O2的電子式： B．次氯酸的結(jié)構(gòu)式：H—Cl—O C．N2的結(jié)構(gòu)式：N≡N D．質(zhì)子數(shù)為53、中子數(shù)為72的碘原子：I 3. 下列用電子式表示化合物的形成過(guò)程中，正確的是(　　) 4. A、B、C、D、E五種元素都是短周期元素，試回答下列問(wèn)題： (1)A和B的離子的核外電子排布與氖原子的相同，A和B之間能按原子個(gè)數(shù)比1∶1形成離子化合物，實(shí)驗(yàn)室可以用該化合物來(lái)制取某種常見(jiàn)的氣體單質(zhì)，則該化合物的電子式為_(kāi)___。 (2)第三周期內(nèi)的C、D兩元素的原子序數(shù)之差為5，它們組成的化合物化學(xué)式為CD2，用電子式表示其形成過(guò)程_______________________________________。 (3)E元素是空氣中含量最高的元素，其氣態(tài)氫化物和酸反應(yīng)生成的鹽中的陽(yáng)離子的電子式為_(kāi)_______。 5. 有下列七種物質(zhì)：A.干冰、B.氧化鎂、C.氯化銨、D.固態(tài)碘、E.堿、F.冰、G.過(guò)氧化鉀 (1)熔化時(shí)需要破壞共價(jià)鍵和離子鍵的是________(填序號(hào)，下同)。 (2)熔點(diǎn)最低的是________。 (3)既有離子鍵又有共價(jià)鍵的是________。 (4)只含有極性鍵的是________。 (5)含非極性鍵的是________。 答案與解析 題號(hào) 答案 解析 1 B H2O2分子中既有極性鍵，又有非極性鍵，A不正確；兩種不同的非金屬原子吸引共用電子對(duì)的能力肯定不相同，B正確；NH4Cl中NH與Cl－間也存在離子鍵，C不正確；離子化合物是指含有離子鍵的化合物，含有離子鍵的化合物一定是離子化合物，D不正確 2 D H2O2為共價(jià)化合物，不存在離子，應(yīng)為，A錯(cuò)誤；根據(jù)原子核外電子的特點(diǎn)分析，Cl只能形成1個(gè)共價(jià)鍵，O能形成2個(gè)共價(jià)鍵，故次氯酸的結(jié)構(gòu)式應(yīng)為H—O—Cl，B錯(cuò)誤；結(jié)構(gòu)式不寫(xiě)不成鍵的電子，N2的結(jié)構(gòu)式應(yīng)為N≡N，C錯(cuò)誤；質(zhì)子數(shù)為53，中子數(shù)為72，則質(zhì)量數(shù)為125，D正確 3 D MgCl2的形成過(guò)程為；CaF2的形成過(guò)程中箭頭前應(yīng)為Ca，且缺少“”和“”；H2O為共價(jià)化合物，形成過(guò)程為 4 (1)Na＋[]2－Na＋ (2) (3) (1)與氖原子核外電子排布相同、能按原子個(gè)數(shù)比為1∶1形成的離子化合物有NaF、MgO、Na2O2等，其中Na2O2與水反應(yīng)可用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣，結(jié)合題意可知該化合物為Na2O2。(2)由化學(xué)式CD2可知，C元素顯＋2或＋4價(jià)，D元素顯－1或－2價(jià)，因?yàn)镃、D為第三周期元素，其原子序數(shù)之差為5，所以C元素為Mg，D元素為Cl，二者形成的化合物為MgCl2。(3)氮元素是空氣中含量最高的元素，其氣態(tài)氫化物是NH3，NH3與酸反應(yīng)生成的鹽中的陽(yáng)離子為NH 5 (1)C　 (2)A　 (3)CEG　 (4)AF　 (5)DG NH4Cl是離子化合物，受熱時(shí)分解，破壞了離子鍵和共價(jià)鍵。在常溫下，CO2是七種物質(zhì)中唯一的氣體，故熔點(diǎn)最低。共價(jià)化合物中一定含極性鍵，可能含非極性鍵，如H2O2