資源簡介

第四章《物質結構 元素周期律》教學設計
專題2 化學鍵 分子間的作用力和氫鍵
專題2：化學鍵 分子間的作用力和氫鍵 課時 1 授課年級 高一
課標要求 認識構成物質的微粒之間存在相互作用，建立化學鍵的概念，認識化學鍵的斷裂和形成是化學反應中物質變化的實質及能量變化的主要原因，能判斷簡單離子化合物和共價化合物中的化學鍵類型。
教材 分析 本課時是人教版（2019版）教材第四章《物質結構 元素周期律》第三節《化學鍵》的內容，物質結構是化學的重要理論知識，也是中學化學教學的重要內容，化學鍵的相關知識在必修模塊中起到承上啟下的作用。化學鍵是“物質結構與性質”的深化理解，是在前面學習了原子結構和元素周期律的基礎上，使學生進一步從原子、分子水平的角度認識物質的構成和化學反應，是“結構決定性質”研究思想的體現與運用；同時通過化學鍵概念的建立，學生可以認識到微粒之間的相互作用，為從原子、分子水平認識物質的構成和化學反應打開一扇窗；同時，化學鍵的概念可以幫助學生認識物質變化的實質是舊鍵的斷裂和新鍵的生成過程，這也是解釋化學反應有能量變化的原因。以“化學鍵”為橋梁，引導學生從物質變化和能量變化兩個角度認識化學反應，還為學生認識有機化合物的結構打下基礎。本節課對于學生形成微粒觀，變化觀和能量觀有重要的意義。 初中化學中討論了離子的概念，學生知道帶正電的Na+與帶負電的Cl－形成了NaCl，也知道了物質是由分子、原子或離子構成的，但學生并不知道離子化合物、共價化合物的概念，也不知道它們是如何形成的。本節從微觀粒子間相互作用的視角，討論物質的構成，并揭示化學反應的本質。本節從學生非常熟悉的物質NaCl的形成過程人手，提出"從原子結構的角度來看，鈉原子和氯原子是怎樣形成氯化鈉的呢"這一問題，接下來從微粒間相互作用的視角，討論鈉原子和氯原子如何相互作用以達到穩定結構，來解釋NaCI的形成，從而引出離子鍵的概念。 新舊教材相比在內容上做了一些調整，考慮到實驗的安全性，新教材刪除了舊教材中的【實驗1-2】鈉與氯氣的反應實驗；同時，為了分散教學難度，弱化了氫鍵對氫化物沸點的影響，刪除了“一些氫化物的沸點”及“水分子間的氫鍵”圖示，將此播放內容放到了選擇性必修《物質結構》去學習，并將舊教材中的科學視野“分子間作用力和氫鍵”欄目改為新教材中的資料卡片“分子間的作用力”，表述更加規范。在引入了電子式時，將舊教材正文中的“在化學上，常用一根短線“—”表示一對公用電子對......”的說法，通過“提示”欄目，明確了“結構式”的概念，同時，將舊教材中表“一些以共價鍵形成的分子”改成了“以共價鍵形成的分子及其結構”，增加了結構式和分子結構模型內容，強化了“結構決定性質的思想”，以幫助學生形象地認識微觀、抽象的概念，電子式的呈現突出其工具性，以使學生易于理解原子核外電子排布，說明物質的形成過程。 化學鍵對于學生來說是個新的概念，在必修階段學業要求不高，教材只介紹了簡單的離子化合物和共價化合物中的化學鍵類型。例如，關于離子鍵，只以NaCI的形成為例，并只說明"由活潑金屬與活潑非金屬形成離子化合物"，列舉的也是簡單的物質。必修階段的化學鍵內容只是為了使學生更好地認識分子的結構和微粒間的相互作用，并沒有深入討論，更多相關內容將在選擇性必修課程中做系統介紹。 本節教材內容可分為三個部分，共三個課時完成，第一課時《離子鍵》，第二課時《共價鍵》，是必修內容的基本要求。第三課時專題《化學鍵 分子間的作用力和氫鍵》為選講內容，本課時是在學生學習了離子鍵和共價鍵，初步形成化學鍵的概念及化學反應的本質的基礎上，對相關知識的拓展和延伸，達成進一步鞏固和掌握離子鍵和共價鍵、離子化合物和共價化合物的判斷方法，認識和理解化學反應的過程，包含反應物分子內化學鍵的斷裂和產物分子中化學鍵的形成，深入了解分子間的作用力和氫鍵及氫鍵對有關物質性質的影響的目標，為今后學習物質結構知識打下基礎。 化學鍵對于學生來說是個新的概念，在必修階段學業要求不高，教材只介紹了簡單的離子化合物和共價化合物中的化學鍵類型，在“資料卡片”欄目中簡單介紹了分子間的作用力和氫鍵的概念及與化學鍵強弱區別，并通過冰和水密度不同的原因分析，說明氫鍵對影響物質性質的影響規律。因此，必修階段的化學鍵內容只是為了使學生更好地認識分子的結構和微粒間的相互作用，并沒有深入討論，更多相關內容將在選擇性必修課程中做系統介紹。 本課時教學內容重在突出化學學科的核心概念、基本理念和基本思想方法，知識比較抽象，本身的學科性和邏輯性較強，因此，適宜采用紙筆測驗為主的評價方法，教學中可聯系實際創設情境，激發學生的學習興趣。并注意設計一些探究性活動，讓學生運用所學知識解決實際問題，做到師生評價與生生評價相結合，過程性評價與結果性評價相結合。通過問題的探究和解決，進一步認識化學鍵與分子間作用力的不同，化學鍵與物質穩定性等密切相關，實現宏觀、微觀與符號之間的關聯，促進學生初步形成從化學鍵的角度分析物質及其變化的的思維方式。
教學目標 1．通過小組討論、對比分析，進一步建立化學鍵的概念，能描述和表示化學鍵理論模型，指出模型表示的含義，并用模型解釋和推測物質的組成、結構、性質及變化。 2．通過問題探究，能從宏觀現象及化學鍵等不同角度對物質進行分類。能對典型物質的微粒間相互作用進行分析，從物質的構成微粒及相互作用角度說明物質的共性、差異及其原因，解釋同類物質性質變化的規律。 3.通過閱讀教材、查閱資料，了解分子間作用力和氫鍵，知道分子間作用力和氫鍵都不屬于化學鍵。初步學會判斷常見離子化合物和共價化合物的基本方法，認識化學鍵的斷裂和形成是核心反應中物質變化的實質及能量變化的主要原因。
教學重、難點 重點：化學鍵的概念，離子化合物、共價化合物的特點及判斷方法 難點：從微粒間相互作用的視角，認識化學反應的本質
核心素養 宏觀辨識與微觀探析：通過化學鍵的學習，從宏觀層面感受化學鍵的真實存在，從微觀層面認識化學鍵的形成和本質，學會用化學符號表證化學鍵的形成過程，將復雜化學問題簡單化，抽象的化學問題具體化、顯性化。 證據推理與模型認知：通過建立離子化合物和共價化合物的基本概念，理解化學反應的微觀本質模型是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成，理解根據有關模型進行化學反應過程及物質性質推理的科學思想。 科學精神與社會責任：理解化學鍵理論在化學研究中的具體應用，培養學生的科學精神，理解化學在社會發展中的重要作用。
學情分析 學生學習了離子鍵、共價鍵及離子化合物、共價化合物概念及成因，初步了解化學反應的本質是舊鍵的斷裂和新鍵的形成及可用電子式和結構式表示分子等知識，但對于具體物質在不同情況下如何判斷化學鍵的斷裂與形成及以簡潔的方式表征“微觀—宏觀”之間復雜的內在聯系等方面存在較大困難。
教學過程
教學環節 教學活動 設計意圖
環節一、 情景導入 問題情境 【回顧1】化學鍵的定義是什么？ 【學生】化學鍵是使離子相結合或原子相結合的作用力，這種作用既包括靜電吸引作用，又包括靜電排斥作用。 【回顧2】依據成鍵微粒的種類，化學鍵可如何分類？ 【學生】根據成鍵的微粒種類可分為離子鍵、共價鍵等。共價鍵不僅存在于共價化合物中，離子化合物中可能含有共價鍵，一定含有離子鍵。 【預習1】從化學鍵的角度如何理解化學反應的實質？ 【學生】從化學鍵角度看化學反應的過程就是 舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成 的過程，物質在熔融狀態下只破壞離子鍵。 【預習2】構成物質的基本微粒有哪些？微粒間存在哪些作用力？對物質的性質有和影響？ 【學生1】構成物質的基本微粒有三種：離子、分子和原子。 【學生2】微粒間作用力包括化學鍵與分子間作用力，某些分子還存在氫鍵。 【學生3】化學鍵影響物質的化學性質，而分子間作用力和氫鍵影響物質的熔沸點等物理性質。 【導入】原子、分子和離子是形成物質的三種基本微粒，前面我們學習了離子之間的作用力離子鍵，原子之間的作用力共價鍵，那么分子之間的作用力又是什么呢？這些作用力對物質的性質又有哪些影響呢？這就是我們今天要進一步探究的內容。 回顧舊知，預習新知，創設問題情境，激發學習興趣和探究的欲望。
環節二、 氧化學鍵的類型及存在 活動一、化學鍵的分類及成鍵特點 【過渡】相鄰原子之間強烈的相互作用叫做化學鍵，化學鍵的形成與原子的價電子的轉移和共用有關，價電子轉移一般形成離子鍵，價電子共用一般形成共價鍵。 【問題1】化學鍵有哪些基本類型，成鍵特點是什么？完成下表內容。 【教師】投影表格，引導分析。 【學生】完成表格內容，展示交流： 離子鍵共價鍵極性鍵非極性鍵定義陰、陽離子之間的靜電作用不同原子間通過共用電子對所形成的相互作用相同原子間通過共用電子對所形成的相互作用成鍵元素活潑的金屬元素與活潑的非金屬元素不同的非金屬元素相同的非金屬元素成鍵微粒陰、陽離子原子原子粒子間相互作用靜電作用共用電子對共用電子對
【教師】評價、補充。 【問題2】討論交流：如何判定化學鍵類型與物質類別的關系？ 【學生1】含有離子鍵的化合物一定是離子化合物，因為離子化合物是由不同元素形成的離子結合而成的。 【教師】評價、強調：離子化合物一定含有離子鍵。 【學生2】第ⅠA、第ⅡA族的金屬元素的單質與第ⅥA、第ⅦA族的非金屬元素的單質發生反應時，一般通過離子鍵結合而形成離子化合物。 【教師】評價、強調：含有金屬元素的化合物不一定是離子化合物。如AlCl3為共價化合物，在熔融狀態下不導電。 【學生3】金屬陽離子與某些原子團(如NO、CO、SO、OH－等)之間，通過離子鍵而形成離子化合物。 【教師】評價嗎、強調：離子化合物中一定含有陰離子和陽離子。 【學生4】多種非金屬元素之間可能形成離子鍵，常見的是銨鹽，如NH4Cl、(NH4)2S等。 【教師】評價、強調：離子化合物不一定含有金屬元素（只有非金屬元素也可以形成離子化合物）。 【學生5】離子化合物中可能含有共價鍵(極性或非極性共價鍵)，如NaOH、Na2O2。 【學生6】只含極性共價鍵的物質一定是共價化合物，如HCl、H2SO4、H2O等。 【學生7】只含非極性共價鍵的物質一定是非金屬單質，如N2、H2、Cl2等。 【學生8】共價化合物中一定不含有離子鍵，可能含有非極性共價鍵，如H：C C：H等。 【教師】評價、強調：稀有氣體單質中不存在化學鍵；多原子單質分子中存在共價鍵；非金屬化合物分子中存在共價鍵(包括酸)；離子化合物中一定存在離子鍵，可能有共價鍵的存在(Na2O2、NaOH、NH4Cl)；共價化合物中不存在離子鍵；離子化合物可由非金屬元素構成，如：NH4NO3、NH4Cl等。 【教師】追問：離子鍵有哪些特殊性？ 【學生1】離子鍵在融化時一定被破壞，故離子化合物在融化時能夠導電，這是判斷離子化合物和共價化合物的方法。 【學生2】離子鍵只能存在于離子化合物內，故只要含有離子鍵的化合物一定是離子化合物。 【教師】評價、強調：離子鍵是離子之間的靜電作用，既有吸引也有排斥。 【對應練習1】下列關于離子鍵的說法中，正確的是（ ） A．陰、陽離子間的相互吸引即離子鍵 B．非金屬元素所組成的化合物中不可能有離子鍵 C．IA族元素與ⅦA族元素之間形成的化合物一定含離子鍵 D．某化合物在熔融狀態下能導電，該化合物一定含離子鍵 【答案】D 【解析】A．陰、陽離子間的相互作用即離子鍵，相互作用包括吸引力和排斥力，故A錯誤；B．非金屬元素所組成的化合物中也可能有離子鍵，如氯化銨，全是非金屬元素組成，但含有離子鍵，故B錯誤；C．IA族元素與ⅦA族元素之間形成的化合物不一定含離子鍵，如氯化氫，溴化氫等，均不含離子鍵，故C錯誤；D．某化合物在熔融狀態下能導電，說明該化合物一定含離子鍵，故D正確；故選D。 【對應練習2】由短周期元素形成的某離子化合物X中，一個陽離子和一個陰離子的核外電子數之和為20。則有關X的說法正確的是（ ） A．X中陽離子和陰離子個數一定相等 B．X中可能既含離子鍵，又含共價鍵 C．若X中只含兩種元素，則兩種元素可在同一周期也可在同一主族 D．X中陽離子半徑一定大于陰離子半徑 【答案】B 【解析】由題意知陰、陽離子可能均是10電子微粒，它們可以是：陰離子：N3-、O2-、F-、OH-等，陽離子：NH4+、Na+、Mg2+、Al3+等，所以符合條件的離子化合物X有很多，如Na3N、Mg3N2、NaF、MgF2、Na2O、MgO、Al2O3、NH4F、NaOH等。A.當陰、陽離子所帶電荷不相等，陽離子和陰離子個數不相等，如、MgF2、Na2O，當陰、陽離子所帶電荷相等，陽離子和陰離子個數相等，如NaF、NaOH，故A錯誤；B.離子化合物，一定有離子鍵，也可能含共價鍵，如NaOH、NH4F等，故B正確；C. 一個陽離子和一個陰離子核外電子數之和為20，且兩種元素在同主族的只有KH，但K不是短周期元素，X中所含的兩種元素也不可能位于同一周期，故C錯誤；D.對簡單的離子，陰、陽離子電子層結構相同，核電荷數越大，離子半徑越小，陽離子的核電荷數一定大于陰離子的核電荷數，所以該化合物中陽離子半徑小于陰離子半徑，如Na+的半徑小于O2-的半徑，故D錯誤；答案選B。 通過對比分析，進一步認識化學鍵的類型，深度理解離子鍵和共價鍵的特點及形成條件。 通過設計問題竄，建立物質類別與化學鍵類別之間的聯系，培養證據推理與模型認知的化學核心素養。 檢測與評價，發現問題，調控課堂，提高課堂教學效率。
活動二、離子化合物和共價化合物的判斷方法 【過渡】通過上面學習，我們知道物質類別與化學鍵類型之間存在必然的聯系，可以通過化學鍵的類型判斷離子化合物和共價化合物。 【問題1】討論：判斷離子化合物和共價化合物的依據有哪些？ 【學生1】化學鍵類型：含離子鍵，一定是離子化合物；只含共價鍵，一定是共價化合物。 【學生2】化合物類型：大多數金屬氧化物、過氧化物、強堿、絕大多數鹽為離子化合物；一般酸、NH3·H2O、極少數鹽、非金屬氧化物、非金屬氫化物，大多數有機物為共價化合物。 【學生3】化合物性質：熔融狀態下能導電的化合物為離子化合物，反之熔融狀態下不能導電的化合物為共價化合物。 【教師】評價、強調：在利用相關規律判斷化合物種類時，還應注意少數物質的特殊性，如AlCl3屬于共價化合物等。 【問題2】探究：判斷離子化合物和共價化合物的“三個一定”和“三個可能”含義分別是什么？ 【學生1】“三個一定”分別是離子化合物中一定含離子鍵；含離子鍵的一定是離子化合物；共價化合物中一定不含離子鍵。 【學生2】“三個可能”分別是離子化合物中可能含有共價鍵，如NaOH；金屬與非金屬形成的化合物可能是共價化合物，如AlCl3；完全由非金屬形成的化合物可能是離子化合物，如NH4Cl。 【教師】評價、強調：在離子化合物中一定含有離子鍵，但也可能含有共價鍵，共價化合物中一定不存在離子鍵，肯定存在共價鍵。 【對應練習1】下列說法正確的是 (　　) ①離子化合物一定含離子鍵，也可能含極性鍵或非極性鍵　②共價化合物一定含共價鍵，也可能含離子鍵　③含金屬元素的化合物不一定是離子化合物　④由非金屬元素組成的化合物一定是共價化合物　⑤由分子組成的物質中一定存在共價鍵　⑥熔融狀態能導電的化合物一定是離子化合物 A．①③⑤ B．②④⑥ C．②③④ D．①③⑥ 【答案】D 【解析】凡是含有離子鍵的化合物一定是離子化合物，故共價化合物中一定沒有離子鍵，但離子化合物中可能含有共價鍵，如NaOH、Na2O2等；含金屬元素的化合物有可能是共價化合物，如AlCl3；由非金屬元素組成的化合物可能是離子化合物，如NH4Cl；由分子組成的物質中不一定有共價鍵存在，如稀有氣體，綜合上述分析只有D正確。 【對應練習2】將等物質的量的硫酸和氫氧化鈉反應后所得到的溶液蒸干，可得到NaHSO4。下列關于NaHSO4的說法正確的是(　　) A．因為NaHSO4是離子化合物，所以NaHSO4固體能夠導電 B．NaHSO4固體中陽離子和陰離子的個數比是2∶1 C．NaHSO4固體熔化時破壞的是離子鍵和共價鍵 D．NaHSO4固體溶于水時破壞的是離子鍵和共價鍵 【答案】D 【解析】雖然NaHSO4是離子化合物，但其固體中不存在自由移動的陰陽離子，因而不能導電；NaHSO4固體中陽離子和陰離子(HSO)的個數比是1∶1；NaHSO4固體熔化時破壞的只是離子鍵；NaHSO4固體溶于水時電離成Na＋、H＋和SO，破壞的是離子鍵和共價鍵。 通過討論交流，明確判斷離子化合物和共價化合物依據，建立判斷化合物類別的基本模型。 創設具體問題情境，促進深度理解。 檢測與評價，發現問題，調控課堂，提高課堂效率。
環節三、 分子間作用力和氫鍵 活 活活動一、認識分子間作用力 【過渡】分子內相鄰原子之間強烈的相互作用叫化學鍵。實際上，分子之間還存在一種把分子聚集在一起的作用力。 【問題1】閱讀教材P115-116頁內容，結合“資料卡片”欄目第一自然段內容，請用化學鍵的觀點解釋H2與Cl2反應是如何形成HCl的？ 【學生1】步驟1：H2和Cl2中的化學鍵斷裂(舊化學鍵斷裂)生成H和Cl； 【教師】強調：化學鍵（舊鍵）斷裂需要吸收能量。 【學生2】步驟2：H和Cl結合成HCl，形成了H和Cl之間的化學鍵H—Cl(新化學鍵形成)。 【教師】強調：化學鍵（新鍵）形成需要釋放能量。 【教師】追問：如何用電子式表示HCl分子的形成過程？ 【學生3】板書：電子式表示 。 【教師】評價、強調：通過一種作用力可將多個HCl分子聚集在一起，從而形成氯化氫這種物質。 【問題2】討論：什么是分子間作用力？分子間作用力有何特點？對物質的性質有哪些影響規律？ 【學生1】定義：分子間作用力是把分子結合在一起的作用力叫分子間作用力，荷蘭化學鍵范德華最早研究分子間的作用力，因此又稱范德華力。 【教師】追問：分子間作用力與化學鍵相比有何特點？ 【學生2】特點：廣泛存在于分子之間,且只有分子間充分接近時才有分子間的相互作用力，如NH3、Cl2、CO2等氣體在降低穩定、增大壓強時能凝結成固體和液體，就是由于存在范德華力。 【學生3】分子間作用力比化學鍵弱得多，它主要影響物質的熔點、沸點等物理性質。 【教師】評價、強調：物質在氣體狀態時，由于分子之間的距離較大，分子間作用力可以忽略不計。 【教師】設問：已知沸點HI>HBr>HCl，思考分子間作用力有何基本規律？ 【學生】規律：一般來說，對于組成和結構相似的物質，相對分子質量越大，分子間作用力越大，物質的熔、沸點也越高。例如，熔、沸點：I2>Br2>Cl2>F2。 【教師】評價、強調：分子間作用力影響物質的熔、沸點高低，但不同分子之間作用力可能不同。 【問題3】結合教材P115頁最后自然段，思考化學反應的本質是什么？有化學鍵斷裂或形成的變化一定是化學變化嗎？ 【學生1】化學反應過程本質是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程。化學反應的過程必須同時包含反應物分子內化學鍵的斷裂和產物分子中化學鍵的形成兩個過程； 【教師】評價、追問：只有化學鍵破壞的變化一定是化學變化嗎？ 【學生2】只有化學鍵被破壞的變化不一定是化學變化。如HCl溶于水、NaCl熔化等都有化學鍵被破壞，但都屬于物理變化。 【教師】評價、提問：化學反應中反應物中所有化學鍵均一定要破壞嗎？ 【學生3】化學反應中，并不是反應物中所有的化學鍵都被破壞；如(NH4)2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NH4Cl，只破壞反應物中的離子鍵，而共價鍵未被破壞。 【教師】平假名、強調：許多非金屬單質和許多共價化合物在熔化時并不破壞共價鍵，如O2、N2、HCl、CO2、H2O、H2SO4等。它們分子中的化學鍵只影響其化學性質。 【對應訓練1】下列敘述正確的是（ ） A．固態Na2O2和熔融態NaHSO4中的陰、陽離子個數比不同 B．每個水分子內含有兩個氫鍵 C．碘晶體受熱轉變成碘蒸氣，破壞了共價鍵 D．干冰溶于水生成碳酸的過程只需克服分子間作用力 【答案】A 【解析】A. 固態Na2O2中含有鈉離子和過氧根離子，陰、陽離子個數比為1：2；NaHSO4晶體中含有1個Na+和1個HSO4-，NaHSO4晶體中的陰、陽離子個數比為1：1，故A正確；B. 水分子內不含氫鍵，只存在與水分子之間，故B錯誤；C. 碘晶體受熱轉變成碘蒸氣，只破壞分子間作用力，沒有破環共價鍵，故C錯誤；D. 二氧化碳與水反應生成碳酸，發生了化學變化，共價鍵被破壞，故D錯誤；故選：A。 【對應訓練2】下列說法正確的是（ ） A．CaO與水反應過程中，有共價鍵的斷裂和形成 B．H2O的熱穩定性比H2S強，是由于H2O的分子間作用力較大 C．KCl、HCl、KOH溶水都能電出離子，所以它們都屬于離子化合物 D．葡萄糖、二氧化碳和足球烯(C60)都是共價化合物，它們晶體內都存在分子間作用力 【答案】A 【解析】A．CaO與水反應生成氫氧化鈣，水中氫氧鍵斷裂生成的氫離子與CaO中的O結合重新生成水，A正確；B．H2O的熱穩定性比H2S強，是由于H2O的H-O鍵鍵能比H-S鍵大，B錯誤；C．KCl、HCl、KOH溶水都能電出離子，KCl、KOH屬于離子化合物，HCl是共價化合物，C錯誤；D．足球烯(C60)屬于單質，不是共價化合物，D錯誤；故選A。 回顧舊知氯化氫的形成過程，進一步了解化學鍵的概念，培養宏觀辨識與微觀探析的化學核心素養。 了解分子間作用力概念、特點及對物質性質的影響。 進一步認識化學反應中化學鍵的變化，從本質上分析化學反應的過程。 檢測與評價，發現問題，調控課堂，提高效率。
活 活活動二、氫鍵的定義及存在 【過渡】分子間之間的作用力除了范德華力外，分子之間還可能存在一種比化學鍵弱，但比范德華力強的作用力，這就是氫鍵。 【問題1】閱讀教材P116頁“資料卡片”欄目第二、三自然段內容，思考氫鍵的定義及形成條件分別是什么？ 【學生1】定義：氫鍵是某些分子之間存在著一種比分子間作用力稍強的相互作用力。如H2O、HF、NH3等分子間含有氫鍵。氫鍵不是化學鍵，通常把氫鍵看作是一種較強的分子間作用力。它比化學鍵弱，比分子間作用力強。 【學生2】形成條件：除H外，形成氫鍵的原子通常是 O、F、N。氫鍵用“X…H”表示；如水分子間的氫鍵： 【教師】評價、強調：冰中水分子之間在形成氫鍵時，水分子在空間規整地排列，增大了水分子間的空隙，造成體積膨脹，從而使冰的密度減小。 【問題2】探究：在第ⅣA～ⅦA族元素的氫化物中，同主族元素的氫化物從上到下，隨相對分子質量增加，分子間的作用力增大，則其熔、沸點都一定升高嗎？ 【學生1】氫鍵存在廣泛，如H2O、NH3、HF等分子之間。分子間氫鍵會使物質的熔點和沸點升高，同時還對物質的水溶性有影響。如NH3極易溶于水，主要是氨分子與水分子之間易形成氫鍵。 【教師】評價、強調：分子間形成氫鍵，既要影響物質的熔、沸點，也要影響物質的溶解性。 【學生2】在第ⅣA～ⅦA族元素的氫化物中，第ⅣA族的氫化物，從上到下，熔、沸點依次升高，但NH3、H2O、HF因存在氫鍵，故沸點反常的高。 【教師】投影、強調：第ⅣA族氫化物分子間不能形成氫鍵，沸點只受范德華力影響。因此，由于組成結構相似，相對分子質量越大，熔、沸點越高。 【問題3】歸納小結：從定義、存在、強弱、對物質性質的影響等方面比較化學鍵、分子間作用力、氫鍵三者有何不同？填寫下表內容。 【教師】投影表格：化學鍵、分子間作用力、氫鍵的比較 【學生】完成表格內容，展示交流： 相互作用化學鍵分子間作用力氫鍵定義相鄰的兩個或多個原子間的強烈的相互作用把分子聚集在一起的作用某些氫化物分子間存在的一種相互作用范圍分子內或某些晶體內分子間HF、H2O、NH3等分子間強度比較強烈比化學鍵弱的多比分子間作用力稍強性質 影響主要影響分子的化學性質影響物質的熔沸點等物理性質影響物質的熔沸點等物理性質
【教師】評價、補充。 【對應訓練1】關于氫鍵，下列說法正確的是( ) A．所有含氫元素的化合物中都存在氫鍵，氫鍵比分子間作用力強 B．H2O是一種非常穩定的化合物，就是由于水分子間形成氫鍵所致 C．氫原子和非金屬性很強的元素原子(F、O、N)形成的共價鍵，稱為氫鍵 D．分子間形成的氫鍵使相應物質的熔點和沸點升高 【答案】D 【解析】A．氫鍵只存在于不同氫化物分子之間，分子內與H原子結合的另外一種元素的飛金屬性強，同時原子半徑較小，與HF、H2O、NH3分子之間存在氫鍵，氫鍵屬于分子間作用力，但比一般的分子間作用力強很多，A錯誤；B．H2O是一種非常穩定的化合物，是由于水分子內的H-O共價鍵鍵能大，結合牢固，與分子間是否形成氫鍵無關，B錯誤；C．氫鍵屬于分子間作用力，不屬于化學鍵，C錯誤；D．分子間形成的氫鍵使相應物質的分子之間的吸引力增強，破壞需吸收較高的能量，導致物質的熔點和沸點升高，D正確；故合理選項是D。 【對應訓練2】下列關于碘等物質的說法中正確的是(　　) A.HCl溶于水能電離出H+、Cl-,所以HCl是離子化合物 B.碘晶體受熱轉變成碘蒸氣,吸收的熱量用于克服碘原子間的作用力 C.He、CO2和CH4都是由分子構成,它們中都存在共價鍵 D.NaHCO3受熱分解生成Na2CO3、CO2和H2O,既破壞了離子鍵,也破壞了共價鍵 【答案】 D 【解析】 HCl屬于共價化合物,屬于電解質,在溶液中可發生電離,故A錯誤;碘晶體受熱轉變成碘蒸氣,克服分子間作用力,而碘原子間的作用力屬于共價鍵,故B錯誤;He為單原子分子,不存在共價鍵,故C錯誤;NaHCO3為離子化合物,含有離子鍵和共價鍵,受熱分解生成Na2CO3、CO2和H2O,陰陽離子間的離子鍵斷裂,破壞共價鍵,故D正確。 通過實例分析，了解氫鍵的概念，感受氫鍵形成的條件。 通過對比分析主族元素氫化物沸點，直觀認識氫鍵對物質物理性質的影響，培養證據推理與模型認知的化學核心素養。 通過對比分析，深度認識和理解化學鍵與分子間作用力及氫鍵的本質區別。 檢測與評價，發現問題，調控課堂，提高效率。
環節四、課后鞏固 作業設計 1．（易）下列說法不正確的是（ ） A．離子鍵只能存在離子化合物中 B．共價化合物中只能含有共價鍵 C．化學鍵可以存在于原子之間也可以存在于分子之間 D．化學反應的過程，本質上是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程 【答案】C 【解析】A．含有離子鍵的化合物為離子化合物，故離子鍵只能存在離子化合物中，A正確；B．只含有共價鍵的化合物為共價化合物，所以共價化合物中只能含有共價鍵，B正確；C．化學鍵可存在于物質分子內，存在于相鄰的兩個或多個原子之間，但不能存在于分子之間，C錯誤；D．化學反應的過程就是原子重新組合的過程，在這個過程中有舊化學鍵的斷裂和新化學鍵形成，故本質上是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程，D正確；故合理選項是C。 2．（中）下列說法不正確的是（ ） A．NaHSO4晶體溶于水和受熱熔化時破壞的化學鍵類型不完全相同 B．干冰和碘單質易升華，都是因為分子內原子間作用力較小 C．氧化鈉晶體和氟化鐵晶體均屬于離子化合物 D．氯氣中的氯原子和氯化鈣中的氯離子，最外電子層都具有8電子的穩定結構 【答案】B 【解析】A．NaHSO4晶體溶于水電離出鈉離子、氫離子和硫酸根離子，受熱熔化時電離出鈉離子和硫酸氫根離子，因此破壞的化學鍵類型不完全相同，A正確；B．干冰和碘單質易升華，破壞的是分子間作用力，與分子內原子間作用力沒有關系，B錯誤；C．氧化鈉晶體和氟化鐵晶體中均存在離子鍵，因此均屬于離子化合物，C正確；D．氯氣中的氯原子和氯原子之間存在共價鍵，氯化鈣中的氯離子和鈣離子存在離子鍵，因此最外電子層都具有8電子的穩定結構，D正確；答案選B。 3．（中）下列有關微粒間相互作用說法正確的是（ ） A．金屬元素和非金屬元素之間只能形成離子鍵，非金屬元素之間只能形成共價鍵 B．過氧化鈉和水反應時既有離子鍵和共價鍵的斷裂，又有離子鍵和共價鍵的形成 C．含有共價鍵的化合物一定是共價化合物 D．H2O熱穩定性強于H2S，是因為水分子間存在氫鍵 【答案】B 【解析】A．金屬和非金屬元素可形成共價鍵，如氯化鋁為共價化合物，非金屬原子間可形成離子鍵，如銨鹽，含離子鍵為離子化合物，故A錯誤；B．Na2O2中含有離子鍵和非極性鍵，H2O中含有極性鍵，在發生化學反應時都發生了斷裂，新形成了NaOH中的離子鍵和極性鍵、O2中的非極性鍵，所以該反應中既有離子鍵和共價鍵的斷裂，又有離子鍵和共價鍵的形成，故B正確；C．含有共價鍵的化合物可能是離子化合物，如KOH、NaNO3等，故C錯誤；D．熱穩定性是化學性質，取決于共價鍵的強弱，H2O的熱穩定性強于H2S是因為H-O鍵的穩定性大于H-S鍵，故D錯誤；故選：B。 4．（易）下列關于化學鍵的說法不正確的是（ ） A．NaCl形成過程可表示為： B．相鄰的原子之間強烈的相互作用叫做化學鍵 C．化學反應的過程，本質上就是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程 D．非極性鍵只能存在于非金屬單質、共價化合物中，不能存于離子化合物中 【答案】D 【解析】A．鈉失去電子，氯得到電子，因此NaCl形成過程可表示為： ，故A正確；B．化學鍵是指相鄰的原子之間強烈的相互作用，故B正確；C．化學反應的過程，本質上就是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程，故C正確；D．非極性鍵也存于離子化合物中，比如過氧化鈉，故D錯誤。綜上所述，答案為D。 5．（中）下列敘述正確的是( ) A．P4和NO2都是共價化合物 B．次氯酸的結構式為H-Cl-O C．在CaO和SiO2晶體中，都不存在單個小分子 D．CCl4和NH4Cl都是以共價鍵結合的分子 【答案】C 【解析】A．P4是含有共價鍵的單質，而NO2是共價化合物，A不正確；B．在次氯酸中，H、Cl都只形成一個共價鍵，所以次氯酸的結構式為H-O-Cl，B不正確；C．CaO、SiO2形成的晶體分別為離子晶體和共價晶體，都不存在單個小分子，C正確；D．CCl4是以共價鍵結合的分子，但NH4Cl是由陰、陽離子構成，不存在分子，D不正確；故選C。 6．（中）下列說法正確的是（ ） A．冰熔化時，分子中H－O鍵發生斷裂 B．隨著相對分子質量的增加，四鹵化碳CX4分子間作用力逐漸增大，所以它們相應的沸點也逐漸增高 C．由于H—O鍵比H—S鍵牢固，所以水的沸點比H2S高 D．在由分子所構成的物質中，分子間作用力越大，該物質越穩定 【答案】B 【解析】A. 冰融化時發生物理變化，只破壞氫鍵和范德華力而不破壞化學鍵，故A錯誤；B. 它們都是由分子構成的物質，且分子間不存在氫鍵，所以相對分子質量越大，分子間作用力越大，熔沸點也越高，故B正確；C. 水的熔沸點比H2S高因為水分子間存在氫鍵，故C錯誤；D. 由分子所構成的物質穩定性與分子間作用力無關，故D錯誤；故答案為B。 7．（難）已知A、B、C、D、E是五種短周期主族元素，其原子半徑與原子序數的關系如圖1，且A、B、C、D可形成化合物X如圖2，C與E同主族。下列說法錯誤的是（ ） A．化合物X高溫下有較強穩定性 B．A、D均可與C形成常見的兩種二元化合物 C．簡單離子的半徑：E>C>D>A D．簡單氫化物的沸點：C>E 【答案】A 【解析】已知A、B、C、D、E是五種短周期主族元素，其原子半徑與原子序數的關系如圖1，則A位于第一周期，為H元素，B、C位于第二周期，D、E位于第三周期；A、B、C、D可形成化合物X如圖2，C與E同主族，D形成+1價陽離子，其原子半徑最大，則D為Na；C形成2個共價鍵，位于ⅥA族，則C為O，E為S元素；B形成4個共價鍵，則B為C元素。A． 化合物X為Na2CO3 H2O2，高溫下易分解，穩定性差，故A錯誤；B． A、D均可與C形成常見的兩種二元化合物，分別是H2O、H2O2,Na2O、Na2O2，故B正確；C． 同主族電子層越多離子半徑越大，則簡單離子的半徑越大S2->O2-，Na+>H+，電子層結構相同的離子，核電荷數越大，半徑越小，O2->Na+，所以簡單離子的半徑：S2->O2->Na+>H+，故C正確；D． 水分子間形成氫鍵，硫化氫分子間不能形成氫鍵，分子間作用力小，簡單氫化物的沸點：C>E，故D正確； 故選A。 8．（中）某融雪劑的主要成分的化學式為XY2，X、Y均為周期表前20號元素，其陽離子和陰離子的電子層結構相同，且1 mol XY2 含有54 mol電子。 (1)該融雪劑的化學式是_____________，該物質中化學鍵類型是______________，電子式是_______________________。 (2)元素D、E原子的最外層電子數是其電子層數的2倍，D與Y相鄰，則D的離子結構示意圖是_________________；D與E能形成一種結構類似于CO2的三原子分子，且每個原子均達到了8e-穩定結構，該分子的結構式為______________，電子式為_____________，化學鍵類型為______________(填“離子鍵”“非極性共價鍵”或“極性共價鍵”)。 【答案】（1） CaCl2 離子鍵 （2） S=C=S 極性共價鍵 【解析】 (1)X的陽離子與Y的陰離子的電子層結構相同，且1 mol XY2中含54 mol電子，則1 mol X、Y的離子含電子為54 mol÷3=18 mol ，結合物質構型是XY2，可推出其化學式應為CaCl2，X為Ca元素，Y為Cl元素；CaCl2為離子化合物，Ca2+與Cl-之間通過離子鍵結合，其電子式為：； (2)元素D、E原子的最外層電子數是其電子層數的2倍，則其可能為He或C或S或Kr，又由于D與Y相鄰，則D為S元素。S是16號元素，原子核外電子排布是2、8、6，S原子獲得2個電子變為S2-，則S2-離子的結構示意圖為；在He、C、Kr三種原子中，只有C能夠與S形成化合物分子，則E為C，C與S形成的一種結構類似于CO2的三原子分子，且分子中每個原子均達到了8e-穩定結構，該物質分子為CS2，其結構式是：S=C=S，電子式是：；在CS2分子中，C、S兩種不同元素的原子之間以極性共價鍵結合，故該物質分子中含有的化學鍵類型為極性共價鍵。 及時鞏固、消化所學，促進掌握必備知識，評價教學效果，為后期優化教學方案提供依據，培養分析問題和解決問題等關鍵能力。
課堂總結
板書 設計 第三節 化學鍵 專題2 化學鍵 分子間作用力和氫鍵 一、化學鍵 1.定義：使離子相結合或原子相結合的作用力。 2.分類：離子鍵、共價鍵（極性鍵、非極性鍵）、金屬鍵（今后學習） 3.存在： 二、分子間作用力和氫鍵 1.分子間作用力 ①定義：分子間作用力是把分子結合在一起的作用力叫分子間作用力，又稱范德華力。 ②特點：分子間作用力比化學鍵弱得多，它主要影響物質的熔點、沸點等物理性質。 ③規律：一般來說，組成和結構相似的物質，M越大，分子間作用力越大，物質的熔、沸點也越高。 2.氫鍵 ①定義：氫鍵是某些分子之間存在著一種比分子間作用力稍強的相互作用力叫氫鍵。如H2O、HF、NH3等分子間含有氫鍵。 ②形成條件：除H外，形成氫鍵的原子通常是 O、F、N。 (3)存在：氫鍵存在廣泛，如H2O、NH3、HF等分子之間。分子間氫鍵會使物質的熔點和沸點升高。
教學 反思 本課時教學從對比分析離子鍵、共價鍵等化學鍵的定義、成鍵元素、構成微粒及粒子間的作用力等入手，讓學生自主構建離子化合物、共價化合物與離子鍵、共價鍵的內在聯系，通過實例分析，問題探究，討論建立，形成依據化學鍵判斷離子化合物、共價化合物的基本方法，培養宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知的化學核心素養。教學過程由淺入深、由表及里，逐步深入，有效激發了學生的學習興趣，調動學生的積極性。然后，充分利用教材素材，引導分析氫氣與氯氣反應生成氯化氫過程，通過宏微結合的思想，理解化學反應的本質是舊鍵的斷裂和新鍵的形成過程，從而認識化學鍵的斷裂和形成是化學反應中物質變化的實質及能量變化的主要原因。最后，通過閱讀基礎“資料卡片”內容，微粒間的作用力除了離子鍵和共價鍵外，分子之間還存在分子間作用力，同時，通過冰和水的密度大小不同及原因分析，理解分子間作用力可以分為范德華力和氫間及對物質物理性質的影響等內容，并以元素周期表中四個主族元素的氫化物沸點變化規律為例，進一步說明氫鍵形成的條件及對物質性質的影響。這樣的教學設計實現了從宏觀、微觀和符號三個維度認識和理解化學鍵及分子間的作用力，并建立三者之間的內在聯系，讓學生充分體驗化學學科特有的思維方式的目標。

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