(1)定义:分子内相邻原子之间的强相互作用称为化学键。
(2)化学反应的实质:化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。
2.分子间作用力和氢键
(1)分子间作用力
(2)氢键
八、板书设计
第二课时(离子键)
(1)复习回顾与情境导入
回顾:上节课化学键、分子间作用力和氢键内容。
导入:播放化学大师视频《离子键——幻境》
盐湖是淡水湖的一种,是干旱地区含盐度很高的湖泊。其中最主要的成分是氯化钠。
(2)问题探究过程
【探究主题】一、离子键和离子化合物
【过渡】水分子中存在着由氢原子和氧原子形成的化学键,氯化氢分子中存在着由氢原子和氯原子形成的化学键;氯化钠是我们熟悉的物质,实验证明,氯化钠固体中也存在着化学键,但是这种化学键不同于水分子和氯化氢分子中的化学键。
【探究问题】1.从原子结构的角度看,氯原子和钠原子是怎样形成氯化钠的呢?
【学生活动】观看投影:①画出钠和氯的原子结构示意图。
②试解释氯化钠的形成过程。
③在氯化钠晶体中,Na+和Cl-间存在哪些作用力?
【探究结论】在氯化钠形成的过程中,氯原子与钠原子要达到8电子稳定结构,钠原子最外层的1个电子转移到氯原子的最外层上,形成带正电荷的Na+和带负电荷的Cl-。带相反电荷的两种离子通过静电作用形成与单质钠和氯气性质完全不同的氯化钠。人们把这种阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键叫作离子键。
【探究问题】2.以氯化钠的形成为例,分析离子键的成键要素有哪些呢?
【学生活动】讨论交流。
【探究结论】
①离子键定义:带相反电荷的离子之间的强烈的相互作用(包括静电吸引和静电排斥)。
②实质:阴阳离子之间的静电作用。
③形成原因:电子的得失。
④形成条件:活泼金属与活泼非金属化合时,一般形成离子键。
⑤成键过程:阴阳离子接近到某一定距离时,吸引和排斥达到平衡,就形成了离子键。
【探究问题】3.哪些物质中存在离子键呢?
(1)金属阳离子与OH-形成的碱:如NaOH、KOH等。
(2)活泼的金属元素和酸根离子形成的化合物:如NaCl、K2SO4等。
(3)活泼的金属元素和活泼的非金属元素形成的活泼金属化合物:如K2O、Na2O、MgO等。
(4)铵根和酸根离子(或活泼非金属元素)形成的盐:如NH4Cl,(NH4)2SO4等。
【讲授】离子化合物
①定义:通过离子键形成的化合物叫做离子化合物
②构成离子化合物的基本微粒:阴离子和阳离子
③使离子化合物里的基本微粒(阴阳离子)相互结合在一起的作用力是:离子键
【探究问题】4.观察下列离子化合物,其中有离子键,但仅有离子键吗?
NaOH、KOH、NaCl、K2SO4、K2O、Na2O、MgO、NH4Cl
【探究结论】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NaOH、K2SO4是离子化合物,但在NaOH、K2SO4中除了含有离子键外,还含有另外一种化学键——共价键,是我们下节课学习的内容。
【探究主题】二、电子式及离子化合物形成过程
【探究问题】1、化学反应中一般是原子的最外层电子发生变化,那么用什么来表示呢
【过渡】回忆氯化钠形成过程中电子的转移,我们把这种在元素符号周围用“.”或“×”来表示原子的最外层电子的式子叫做电子式。
【探究问题】1.如何表示简单原子的电子式呢?
【学生活动】观看投影:常见原子的电子式。
【探究结论】原子的电子式是比较简单的,在元素符号周围用“.”或“×”标明元素原子的最外层电子,每个方向不能超过2个电子。当最外层电子数小于或等于4时以单电子分布,多于4时多出部分以电子对分布。
【探究问题】2.如何表示离子的电子式呢?
【学生活动】观看投影:常见离子的电子式。
【探究结论】金属阳离子只需要写出离子符号就可以,阴离子的电子式不但要画出最外层电子数,而且还应用“[]”括起来,并在右上角标出“n-”以表示其所带的电荷。
【过渡】学习了阴阳离子的电子式表达之后,表示离子化合物的电子式,应该将该化合物中的阴阳离子的电子式都写出,排列好就行。书写时注意同性不相邻,离子合理分布,相同离子不能合并,尽量对称。
AB型NaCl
A2B型Na2S
AB2型MgCl2
【探究问题】3.掌握了离子化合物电子式的表达,能否用电子式表示离子化合物的形成过程呢?
【学生活动】观看投影:常见离子化合物NaCl形成过程的电子式。
用电子式表示MgCl2的形成过程。
用电子式表示离子化合物的形成过程的书写要点:
1.反应物要用原子的电子式表示,相同的可合并。
2.生成物要用离子化合物的电子式表示,相同的离子要单个写。
3.用于连结反应物和生成物的符号是“”,而不是“=”。电子转移的箭头可标也可不标。
【学以致用】
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.所有金属元素与所有非金属元素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
2.下列电子式中,不正确的是()
3.下列用电子式表示化合物的形成过程正确的是()
A.
B.
C.
D.
答案:1、D2、B3、B
【课堂小结】
B成键本质:静电作用。
C成键元素:一般是活泼金属元素与活泼非金属元素。
(2)绝大多数盐
(3)活泼金属氧化物
2.电子式及离子化合物形成过程
B常见离子电子式的书写
C常见化合物电子式的书写
D电子式表示离子化合物的形成过程
【板书设计】
第三课时(共价键)
(1)复习回顾
回顾:上节课离子键、离子化合物内容。
活泼的金属元素和活泼非金属元素化合时形成离子键。那么,非金属元素之间化合时,形成的化学键与离子键相同吗?为什么?
不相同,因非金属元素的原子均有获得电子的倾向。
【探究主题】一、共价键和共价化合物
【探究问题】1.以氯气分子的形成为例,讨论由氯原子和氯原子形成的化学键类型。从原子结构的角度看,氯原子和氯原子是怎样形成氯气的呢?
【学生活动】观看投影:氯原子和氯原子形成氯气分子的过程。
【讲授】在氯气分子形成的过程中,氯原子最外层有7个电子,要达到8电子的稳定结构,都需要获得一个电子,所以氯原子间难以发生电子的得失。此时,两个氯原子各提供一个电子组成一对共用电子,使二者的最外层都达到稳定结构,并使二者产生强烈的相互作用,从而形成氯气分子。氯气分子的形成过程如下所示:像氯气分子这样,原子之间通过共用电子形成的化学键,叫作共价键。
以共用电子对形成分子的化合物称为共价化合物,如HCl、H2O、CO2、CH4、NH3等。
1.共价键定义:原子之间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键。
2.共价化合物定义:以共用电子对形成分子的化合物称为共价化合物。
【探究问题】2.共价化合物的常见类型有哪些呢?
【探究结论】四类常见的共价化合物有:
(1)非金属氢化物:如HCl、H2O等。
(2)非金属氧化物:如CO2、SO2等。
(3)含氧酸:如H2SO4、HNO3等。
(4)大多数有机化合物:如CH4、CH3CH2OH等。
用电子式表示下列常见共价分子的形成过程
书写下列物质的电子式
在化学上,常用“—”表示1对共用电子,如氯气分子可以表示为Cl—Cl,这种图示叫作结构式。思考一下,H2、HCl如何表示?
【探究问题】3.由共价键形成的分子具有一定的空间结构。下面以常见的几种分子为例,探究其结构是怎样的?
【探究结论】氢气、氯化氢、二氧化碳分子呈直线形,水分子呈V形,甲烷分子呈正四面体形。
【探究问题】4.观察表4-6中常见分子的结构式,发现其有什么不同?
【学生活动】自主探究。
【探究结论】像氯化氢、二氧化碳、水、甲烷这样由不同元素的两个原子形成共价键时,它们吸引共用电子的能力不同,共用电子将偏向吸引电子能力较强的一方,所形成的共价键是极性共价键,简称极性键。同种元素的两个原子形成共价键时,它们吸引共用电子的能力相同,所形成的共价键是非极性共价键,简称非极性键。
①非极性共价键
特点:共用电子对不偏移,成键原子不显电性。
②极性共价键
特点:共用电子对偏向吸引电子能力强的原子一边(氯原子),
氯原子带部分负电荷,氢原子带部分正电荷。
【探究主题】二、化学键类型与物质类别的关系
【过渡】通过前面离子化合物和共价化合物的学习,我们知道由离子键构成的化合物叫离子化合物,以共用电子对形成分子的化合物称为共价化合物。也就是说,离子化合物中含有离子键,共价化合物中含有共价键。
【探究问题】1.已知离子化合物中含有离子键,共价化合物中含有共价键。
那么化学键类型与物质类别之间有什么关系呢?
【学生活动】书写水、氨气、氯化钾、氯化钙、氢氧化钠的电子式。
请分析上述化合物的构成情况。
【探究主题】三、物质变化过程中化学键的变化
【探究问题】1.已知元素的原子通过化学键构成丰富多彩的物质,那么物质在变化过程中,化学键会发生什么变化呢?
【学生活动】合作探究以下过程中的化学键变化:①分子构成的物质发生三态变化;②物质发生化学变化的过程;③离子化合物溶于水;④共价化合物溶于水;⑤某些活泼的非金属单质溶于水。
1.由分子构成的物质发生三态变化时,克服的是分子间作用力,无化学键被破坏。
2.发生化学变化时,既有化学键的断裂又有化学键的形成。
3.离子化合物溶于水/熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏。
4.共价化合物的溶解过程
(1)有些共价化合物溶于水后,能与水反应,发生电离,其分子内共价键被破坏,如CO2、SO2等。
(2)有些共价化合物溶于水后,发生电离,其分子内的共价键被破坏,如HCl、H2SO4等。
(3)部分溶于水后,其分子内的化学键不被破坏。如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。
5.单质的溶解过程
某些活泼的非金属单质溶于水后能与水反应,其分子内的共价键被破坏,如Cl2、F2等。
1.如图形象地表示了氯化氢分子的形成过程。下列有关氯化氢分子的叙述不正确的是()
A.氯化氢是共价化合物B.分子中所有原子最外层都有8个电子
C.氯化氢分子比氯原子和氢原子都稳定D.氯化氢分子中含有1对共用电子对
2.下列有关化学键的说法正确的是()
A.任何物质中一定存在化学键
B.氢键属于极弱的共价键
C.Na2O2中既含有离子键又含非极性共价键
D.化学键断裂,一定发生化学变化
3.下面是我们熟悉的物质:①O2②金刚石③NaBr④H2SO4⑤Na2CO3
⑥NH4Cl⑦NaHSO4⑧Ne⑨Na2O2⑩NaOH
(1)这些物质中,只含共价键的是只含离子键的是既含共价键又含离子键的是不存在化学键的是。
(2)属于共价化合物的是属于离子化合物的是。
(3)将NaHSO4溶于水,破坏了NaHSO4中的,写出其电离方程式:;NaHSO4熔融状态下电离,破坏了,写出其电离方程式:。
答案:1、B2、C
3、(1)①②④;③;⑤⑥⑦⑨⑩;⑧
(2)④;③⑤⑥⑦⑨⑩
(3)离子键和共价键,NaHSO4=Na++H++SO42-,离子键,
NaHSO4(熔融)=Na++HSO4-
(1)共价键
A极性共价键:共用电子将偏向吸引电子能力较强的一方所形成的共价键。
B非极性共价键:同种元素的两个原子形成共价键时,它们吸引共用电子的能力相同所形成的共价键。
(2)共价化合物
(2)非金属氧化物
(3)含氧酸
(4)大多数有机化合物
A物理变化
B化学变化
C离子化合物溶于水/熔化
D共价化合物溶解
E单质溶解
【教学评价】
1.下列有关离子键的说法正确的是()
A.阴、阳离子成键时只受到静电吸引力的作用
B.原子通过电子的得失先形成阴、阳离子后再成键
C.任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失
D.在离子化合物CaCl2中,两个氯离子之间也存在离子键
2.下列化合物的电子式书写错误的是()
A.Ca2+[∶∶B.Na+[∶∶]2-Na+
C.Mg2+[∶∶]2-D.Na+[∶∶]-
3.H2O2中不存在的化学键类型是()
A.极性键B.非极性键
C.离子键D.共价键
4.下列物质的变化过程中,有共价键明显被破坏的是()
A.从NH4HCO3中闻到了刺激性气味
B.NaCl颗粒被粉碎
C.I2升华
D.NaOH溶于水
5.下列物质性质的变化规律与共价键有关的是()
A.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
C.Li、Na、K的熔点依次降低
D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
答案:1、B2、A3、C4、A5、B
1.下列有关化学用语表示正确的是()
A.Na2O的电子式为N[∶∶]2-
B.MgCl2的电子式为[∶·×]-Mg2+[·×∶]-
C.Na2S的电子式为Na∶∶Na
D.用电子式表示H2S的形成过程为2H×+·∶H+]2-H+
2.下列各组物质中,所含化学键类型全部相同,且熔化时所克服的作用力也完全相同的是()
A.CO2和SiO2B.NaCl和HCl
C.(NH4)2CO3和CO(NH2)2(尿素)D.NaH和KCl
3.下列各物质中,除氢原子外,每个原子最外层均达到8电子结构,则它们的结构式错误的是()
答案:1、B2、D3、D
C.适度拓展,针对优秀学生:2道题
1.[2020新课标Ⅱ]一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是()
A.该化合物中,W、X、Y之间均为共价键
B.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应
C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸
D.X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构
答案:D
2.[2019江苏]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层有2个电子,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,W与X位于同一主族。下列说法正确的是()