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第二章 化學鍵 化學反應規律
第一節 化學鍵與物質共存
2.1.1 離子鍵與共價鍵
核心素養目標
宏觀辨識與微觀探析：
能從宏觀上認識不同物質中化學鍵的存在形式，理解離子鍵和共價鍵的形成與物質性質之間的聯系。從微觀角度深入分析化學鍵的本質，包括離子鍵中陰、陽離子的靜電作用，共價鍵中共用電子的形成，構建起從微觀結構解釋宏觀性質的思維模式。
證據推理與模型認知：
通過對離子鍵和共價鍵相關實驗現象、物質性質差異等證據的分析，推理化學鍵的類型及其對物質性質的影響。建立化學鍵判斷、電子式書寫等思維模型，能運用這些模型解決實際化學問題，如根據物質的組成元素和結構特點判斷化學鍵類型，正確書寫電子式。
重點
離子鍵和共價鍵的概念、形成過程及判斷方法；
電子式的書寫規則及應用；
能夠根據化學鍵類型判斷物質的類別和性質
難點
理解化學鍵斷裂和形成的實質及其與化學反應能量變化的關系；
區分離子鍵和共價鍵，尤其是判斷一些特殊化合物中化學鍵的類型；
正確書寫復雜離子和化合物的電子式，用電子式準確表示物質的形成過程
課前導入
課前導入
在日常生活中，我們會接觸到各種各樣的物質，像食鹽（NaCl）、水（H2O）、氧氣（O2）等。這些物質性質差異很大，食鹽是白色晶體，易溶于水；水是無色液體，能參與眾多化學反應；氧氣是無色無味氣體，支持燃燒。你們有沒有想過，為什么它們的性質會如此不同呢？其實，這背后的 “大功臣” 就是化學鍵。化學鍵就像一把神奇的 “膠水”，把原子們連接在一起，形成了各種不同的物質，它不僅決定了物質的內部結構，還對物質的性質起著關鍵作用。今天，就讓我們一起走進化學鍵的奇妙世界，探索離子鍵與共價鍵的奧秘，揭開物質構成的神秘面紗 。
01
化學鍵
對微粒間結合方式的認識歷程
貝采里烏斯在對正、負電相互吸引這一認識的基礎上提出了電化二元學說，這一學說成為后來形成的離子鍵理論的基礎。
范托夫提出了甲烷分子的四面體假說，即甲烷分子中碳原子位于正四面體的中心、氫原子位于正四面體的四個頂點。
路易斯在德國科學家柯賽爾提出的“任何元素的原子都要使最外層滿足 8 電子穩定結構”觀點的基礎上，提出了共價鍵電子對理論。
19 世紀初
19 世紀 70 年代
20 世紀 20 年代
微粒之間是否存在相互作用
1. 加熱至 100 ℃時，水會沸騰變成水蒸氣。在這一變化過程中，外界提供的能量的作用是什么？
外界提供的能量破壞水分子之間的相互作用，使水分子之間的距離變大
2. 加熱至 2 200 ℃以上時，水會分解。在這一過程中，外界提供的能量的作用是什么？
外界提供的能量破壞水分子內氫原子、氧原子之間的相互作用，使水分子分解為氫原子和氧原子
微粒之間是否存在相互作用
3. 為什么使水分解需要加熱到 2 200 ℃以上，而使水沸騰只需要加熱到 100 ℃？
水分子內氫原子和氧原子之間存在著很強的相互作用，要破壞這種相互作用就要消耗足夠多的能量，而破壞水分子之間的相互作用所需的能量則少得多，即水分子之間的相互作用比水分子內氫原子、氧原子之間的相互作用弱的多。
化學鍵
化學鍵：相鄰原子間的強相互作用。
相鄰
原子
強相互作用
化學鍵只存在于直接相鄰的兩個或多個原子之間
廣義的原子，不僅指原子，也包括陰、陽離子
相互作用較強，原子間較弱的相互作用不是化學鍵
包括吸引作用和排斥作用
化學反應的實質
在通電的條件下，水發生分解反應生成氫氣和氧氣。
2H2O 2H2 ↑ + O2 ↑
在此反應中，水分子中氫原子和氧原子之間的化學鍵斷裂；氫原子之間形成新的化學鍵，氧原子之間也形成新的化學鍵。
①以水的分解為例分析化學鍵的變化情況
化學反應 斷裂的化學鍵 形成的化學鍵
H2分子中氫原子間和O2分子中氧原子間的化學鍵 H2O分子中H、O原子間的化學鍵
H2分子中氫原子間和Cl2分子中氯原子間的化學鍵 HCl分子中H、Cl原子間的化學鍵
N2+3H2 2NH3 N2分子中氮原子間和H2分子中氫原子間的化學鍵 NH3分子中N、H原子間的化學鍵
化學反應的實質是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成。化學鍵的斷裂與形成伴隨著能量的變化，舊化學鍵斷裂需要吸收能量，新化學鍵形成會釋放能量。
離子鍵
在氯化鈉形成的過程中，鈉原子最外層的 1 個電子轉移到氯原子的最外層上，形成帶正電荷的 Na+ 和帶負電荷的 Cl-（二者的最外層均達到穩定結構）。帶相反電荷的兩種離子通過靜電作用形成穩定的化合物——氯化鈉。
離子鍵
陰、陽離子之間通過靜電作用形成的化學鍵，叫作離子鍵。一般情況下，活潑金屬元素原子與活潑非金屬元素原子之間容易形成離子鍵。鈉原子與氯原子形成離子鍵的過程可以表示為：
可以用電子式（一種由元素符號和用于表示該元素原子最 外 層 電 子 的“·” 或“×”組成的式子）表示氯化鈉中的化學鍵：
共價鍵
在氯化氫分子形成的過程中，氯原子和氫原子各提供一個電子組成一對共用電子，使二者的最外層都達到穩定結構，并使二者產生強烈的相互作用，從而形成氯化氫分子。原子之間通過共用電子形成的化學鍵，叫作共價鍵。一般情況下， 非金屬元素原子之間形成的化學鍵是共價鍵。氫原子與氯原子形成共價鍵的過程可用電子式表示為：
共價鍵
由共價鍵形成的分子具有一定的空間結構。例如，二氧化碳分子呈直線形，水分子呈角形，氨分子呈三角錐形，甲烷分子呈正四面體形。
二氧化碳、水、氨、甲烷分子的空間結構示意圖
02
電子式及其書寫
元素符號周圍標明元素原子的最外層電子，每個方向不能超過2個電子。當最外層電子數小于或等于4時以單電子分布，多于4時多出部分以電子對分布。例如：
原子的電子式
鎂原子：
碳原子：
氧原子：
氖原子：
離子的電子式
簡單陽離子的電子式
簡單陽離子是由金屬原子失電子形成的，原子的最外層已無電子，故用陽離子的符號表示，例如：Na＋、Li＋、Mg2＋、Al3＋等。
單陰離子的電子式
不但要畫出最外層電子數，而且還應用“[　]”括起來，并在右上角標出“n－”以表示其所帶的電荷。例如：
氯離子：
硫離子：
復雜離子及化合物的電子式
OH－
氧化鈣
硫化鉀
H—O—Cl
H2O2
用電子式表示物質的形成過程
NaCl
MgBr2
NH3
CO2
書寫電子式的注意事項
(1)一個“·”或“×”代表一個電子，原子的電子式中“·”(或“×”)的個數即原子的最外層電子數。
(2)同一原子的電子式不能既用“×”又用“·”表示。
(3)“[　]”在所有的陰離子、復雜的陽離子中出現。
(4)在化合物中，如果有多個陰、陽離子，陰、陽離子必須是間隔的，即不能將兩個陰離子或兩個陽離子寫在一起
(5)用電子式表示化合物形成過程時，由于不是化學方程式，不能出現“=”。“→”前是原子的電子式，“→”后是化合物的電子式。
03
課堂小結
04
課堂練習
1.下列敘述錯誤的是(　　)。
A.陰、陽離子通過靜電作用形成的化學鍵,叫離子鍵
B.金屬元素與非金屬元素化合時,不一定形成離子鍵
C.某元素原子的最外層只有一個電子,它跟氟原子結合時所形成的化學鍵不一定是離子鍵
D.離子化合物中的陽離子只能是金屬離子
D
2.從化學鍵變化的觀點看，下列變化中化學鍵被破壞但不屬于化學變化的是(　　)
A．蔗糖溶于水　　　　　　 B．金剛石變成石墨
C．氯化鈉熔化 D．五氧化二磷吸水
C
3．下列物質中含有共價鍵的鹽是
A．NaN3
B．Ba(OH)2
C．ClO2
D．MgBr2
A
D
Thanks
好好學習天天向上

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