資源簡介

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化 學
通用類
主題一 原子結構與化學鍵
1.3 化學鍵
主題一 原子結構與化學鍵 1.3 化學鍵
學習目標
1.了解構成分子的微粒間的相互作用，建立化學鍵的概念，理解“結構決定性質，性質反映結構”的內涵。
2.借助氯化鈉晶體結構模型和氯化氫分子形成的視頻，認識離子鍵、共價鍵的形成及其條件，知道離子化合物和共價化合物的概念。
3.理解化學鍵斷裂和形成是化學反應中物質變化的實質，學會從微觀結構和宏觀現象相結合的角度分析問題，提升規律總結能力。
情境與問題
金屬鈉在氯氣中燃燒生成氯化鈉，而氯化鈉即使加熱到801 ℃高溫也只會熔化但不會分解；氫氣在氧氣中燃燒生成水，而水只有在強高溫或通電情況下才能分解，其中的原因是什么呢？
氯化鈉和水都很穩定，說明氯原子和鈉原子、氫原子和氧原子之間存在著強烈的相互作用。
？
將分子中相鄰原子之間強烈的相互作用稱為化學鍵。
？
一.離子鍵
觀察與認知
金屬鈉可以在氯氣中發生劇烈的燃燒反應，生成氯化鈉(NaCl)，請依據原子結構相關知識，結合圖1-3-1 嘗試從微觀角度解釋金屬鈉在氯氣中燃燒生成氯化鈉的反應。
圖1-3-1 鈉原子、氯原子及其離子的結構示意圖
？
一.離子鍵
觀察與認知
2Na + Cl2 2NaCl
點燃
失去一個電子
得到一個電子
氯化鈉晶體中，鈉離子（Na+）和氯離子（Cl-）是如何結合的？
達到8電子穩定結構
鈉離子（ Na+ ）和氯離子（ Cl- ）這兩種帶有相反電荷的離子之間，通過
靜電作用結合在一起，形成性質與單質鈉和氯氣完全不同的物質——氯化鈉。
？
一.離子鍵
離子鍵的形成
？
一.離子鍵
觀察與認知
觀察圖1-3-2所示的NaCl晶體結構模型，結合NaCl 的形成過程，小組討論：
鈉離子（Na+）和氯離子（Cl-）是否可以無限接近？從中你有哪些領悟？
NaCl的晶體結構模型
在氯化鈉中，Na+與Cl- 不會無限靠近，當陰陽離子接近到一定距離時，吸引和排斥達到平衡，就形成了離子鍵。由離子鍵結合而成的化合物稱為離子化合物。
哪些元素之間可以形成離子化合物？
離子化合物
活潑的金屬元素
活潑的非金屬元素
鉀、鈉、鈣
氯、溴、氧
？
一.離子鍵
1.像氯化鈉這樣，陰、陽離子通過靜電作用所形成的化學鍵，稱為離子鍵。
結合原子結構示意圖，小組討論：為什么一般情況下活潑金屬元素和活潑非金屬元素之間易結合成離子化合物？
釋疑
活潑金屬元素原子的最外層電子數一般 < 4，失電子能力較強，
易形成陽離子；而活潑非金屬元素原子的最外層電子數一般 > 4，得電子能力較強，易形成陰離子。
？
一.離子鍵
2.概念要點:
成鍵微粒 ——
陰陽離子
鍵的實質 ——
靜電作用力
成鍵范圍 ——
一般形成于活潑金屬(IA IIA)
與非金屬(VIA VIIA)之間
？
一.離子鍵
3.離子化合物
陰、陽離子通過離子鍵結合而形成的化合物。
4.常見離子化合物
(1)絕大多數鹽類、強堿類和活潑金屬氧化物都是離子化合物，
如KCl、ZnSO4、NaOH、CaO 等。
(2) 大多數離子化合物為晶體，具有較高的熔點和沸點，易溶于水。
(3)含有離子鍵的化合物一定是離子化合物；
含有金屬元素的化合物不一定是離子化合物（如AlCl3）；
不含金屬元素的化合物不一定不是離子化 合物（如NH4Cl）。
？
一.離子鍵
畫出19K和20Ca的原子結構示意圖，討論它們的化合價為什么分別是+1和+2價？
失去1個電子
失去2個電子
+
2+
在離子化合物中，離子所具有的電荷數，就是它們的化合價。
交流與討論
3.電子式
一.離子鍵
Na·
· Mg·
· Al·
·
· Si·
·
·
··
· P·
·
··
· S·
··
··
· Cl
··
··
··
Ar
··
··
··
在化學反應中，主族元素一般都是元素原子的最外層電子（稱為價電子）參與反應。為了描述方便，可以在元素符號周圍用“ ”或“×”表示元素原子最外層的電子，這樣的式子叫作電子式。
例如，第11~18號元素的電子式為：
3.電子式
一.離子鍵
· Cl
Na·
+
··
··
··
Na+
··
··
··
··
Cl
[
]-
氯化鈉的形成過程可以用電子式表示如下：
① 一定要標明離子的電荷數；
② 陰離子必須寫在中括號“[ ]”內；
③ 不能把“→”寫成“=”
”
特別提示
一.離子鍵
【典例】 用電子式表示下列化合物的形成過程
NaF：
CaCl2：
Na2S：
MgO：
K2O：
實踐活動
二.共價鍵
共價鍵的形成
二.共價鍵
觀察與認知
觀看氯化氫分子形成的視頻，結合氫原子和氯原子的原子結構示意圖，小組合作對照氯化鈉的形成，從核外電子排布的角度出發，分析兩者相互作用形成的化學鍵有什么特點
圖1-3-3 原子結構示意圖
氯化鈉的形成
二.共價鍵
分析
氫原子最外層只有 1 個電子，
需要得1個電子，達到 2 電子穩定結構;
氯原子最外層有 7 個電子，
也需要得 1個電子，達到 8 電子穩定結構。
得電子能力相同或差別不大，該如何形成化學鍵呢？又是哪種類型的化學鍵呢？
氯化氫分子中的化學鍵也不是離子鍵。
氫氣和氯氣分子中的化學鍵不是離子鍵。
當兩個氫原子相互作用形成一個氫分子時，由于它們得失電子的能力相同，都不能失去或得到電子，只能各提供 1 個電子，形成 2 個氫原子共同使用的電子對，使 2 個氫原子都達到穩定結構，這種電子對稱為共用電子對。
二.共價鍵
1.定義：原子之間通過共用電子對所形成的相互作用，叫做共價鍵。
成鍵微粒：原子
成鍵本質：共用電子對
成鍵條件：一般形成于兩個非金屬原子之間
2.存在：
共價鍵存在于非金屬單質的多原子分子中，共價化合物和某些離子化合物中的離子團。
3.共價化合物
二.共價鍵
原子之間通過共用電子對形成的化合物
判斷：只含有共價鍵的化合物屬于共價化合物（即若存在離子鍵，一定為離子化合物）
常見物質類別：
①非金屬氫化物（如HCl、H2O、NH3）
②非金屬氧化物（如CO2、SO3）
③含氧酸（如H2SO4、HNO3）
④大多數有機化合物（如甲烷、乙醇、葡萄糖） 都是共價化合物。
共價化合物在固態時，一般熔點、沸點較低，硬度較小。
4.共價鍵的形成
二.共價鍵
共用電子對
H
+
·
H
小組合作，分析氯化氫的形成過程，并用電子式表示。
氫原子和氯原子各自提供的一個電子，形成一對共用電子對。
2H2 + Cl2 2HCl
點燃
二.共價鍵
實踐活動
用電子式表示下列化合物的形成過程
CO2 ：
H2O：
NH3 ：
二.共價鍵
觀察與認知
化學上通常用短線“—”表示共價鍵，一根短線代表一對共用電子。如氯分子可表示為Cl—Cl，氯化氫分子可表示為H—Cl。這種式子叫作結構式。
化學式 結構式 化學式 結構式
N2 N≡N CH4
NH3 CO2 O＝C＝O
HCl H—Cl H2O H—O—H
5.共價鍵的分類
二.共價鍵
小組討論：下面單質分子中的共價鍵與化合物中的共價鍵有何不同？
Cl2 H2 HCl H2O NH3 CH4
同種元素的原子吸引電子的能力相同，形成共價鍵時共用電子對
不偏向任何一方；不同種元素的原子吸引電子的能力不同，形成共價鍵時共用電子對偏向于吸引電子能力較強的一方。
5.共價鍵的分類
二.共價鍵
在H2、Cl2、N2 等單質分子中，由于同種原子吸引電子的能力相同，共用電子對不偏向任何一方，這樣的共價鍵稱為非極性共價鍵，簡稱非極性鍵。
在HCl、H2O、NH3 等共價化合物分子中，由于不同原子吸引電子的能力不同，共用電子對偏向于吸引電子能力較強的一方。吸引電子能力較強的原子就帶部分負電荷，吸引電子能力較弱的原子就帶部分正電荷，這樣的共價鍵稱為極性共價鍵，簡稱極性鍵。
5.共價鍵的分類
二.共價鍵
非極性共價鍵 極性共價鍵
含義
原子吸引電子的能力
共用電子對
成鍵原子是否顯電性
判斷依據
相同
不同
不偏向任何一方
偏向吸引電子能力強的原子
否
是
由同種原子構成
由不同種原子構成
同種原子形成的共價鍵，
共用電子對不發生偏移。
不同原子形成的共價鍵，
共用電子對發生偏移。
共價鍵中元素化合價的體現：
形成非極性鍵的原子間共用電子對不偏移，不會產生化合價的升降；
而形成極性鍵的過程中，電子對偏離的元素化合價升高，電子對偏向的元素化合價降低。
實踐活動
課后實踐
石墨、金剛石、C60都由碳原子組成，但性質卻相差很大，這與碳原子之間的成鍵方式不同有關。請以小組為單位，以“石墨、金剛石、 C60 中的化學鍵”為關鍵詞，上網查閱資料，制作一份演示文稿，在班級進行展示交流。
拓展視野
稀土元素
拓展視野
稀土，被稱為“工業維生素”，是元素周期表中27 號元素鈧、39 號元素釔以及鑭系元素共計17 種金屬元素的總稱。
我國不僅是世界上最大的稀土生產國，還是全球唯一一個擁有完整稀土產業鏈技術的國家。我國科學家致力鉆研稀土提煉等技術，徐光憲（1920— 2015）院士是其中的杰出代表，享有中國“稀土之父”的美譽。經過徐光憲等老一輩科學家數十年堅持不懈的努力，我國稀土分離化學與工程研究碩果累累。
【跟蹤檢測】
1．下列敘述中不正確的是
A．化學鍵是一種作用力
B．化學反應過程中，反應物分子內的化學鍵斷裂，產物分子中的化學鍵形成
C．離子化合物中只含有離子鍵
D．共價化合物中只含有共價鍵
【答案】C
【跟蹤檢測】
2．下列分子的結構式錯誤的是
A．Cl2：Cl—Cl B．NH3：
C．CH4： D．N2：N=N
【答案】D
【跟蹤檢測】
3．下列物質中含有非極性共價鍵的是
A．CaO B．HCl C．Ne D．Cl2
【答案】D
【跟蹤檢測】
4．下列有關化學鍵的敘述，正確的是
A．僅含有共價鍵的物質一定是共價化合物
B．單質分子中均存在化學鍵
C．離子化合物中一定含有離子鍵，可能含有配位鍵和共價鍵
D．由不同種非金屬元素的原子形成的共價化合物一定只含極性鍵
【答案】C
【跟蹤檢測】
5．下列物質中既含離子鍵，又含共價鍵的是
A．H2O B．Na2O2 C．MgCl2 D．N2
【答案】B
/作業布置/
業精一分汗禾滴，愛心一顆花萬朵。
P27，1.2.3
第三節
化學鍵
感謝觀看

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