高中化学_1.3《化学键》教案_新人教版必修2解析

第一章物质结构元素周期律

第三节化学键第1课时

化学键：（1）定义：使离子相结合或原子相结合的作用力通称化学键。

（2）化学反应的本质：反应物分子内旧化学键的断裂和产物分子中新化学键的形成

离子键

（3）化学键的类型共价键

金属键

一．离子键

【实验1—2】

操作取绿豆大的金属钠（切去氧化层）用滤纸吸净煤油放在石棉网上，用酒精灯微热。待钠熔成球状时，将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方（如图1—10）

现象钠在氯气中燃烧，产生白烟

化学方程式2Na ＋Cl2点燃

2NaCl

【图1—10】

解释：Na原子与Cl原子化合时，Na失去一个电子Cl原子得到一个电子达到8电子的稳定定结构，因此，Na原子的最外层的1个电子转移到Cl原子的最外电子层上，形成带正电荷的钠离子和带负电荷的氯离子，阴阳离子通过静电作用结合在一起。

【图1—11】NaCl离子键的形成

1.定义：把带相反电荷离子之间的相互作用称为离子键。

实质 ：静电作用（包含吸引和排斥） 2.离子键的判断：

（1）第 IA 、ⅡA 族的活泼金属 元素

之间所形成的化学键是离子键[Na 2O 、MgCl 2等]

第ⅥA 、 ⅦA 族的活泼非金属元素

（2）带正、负电荷的原子团之间形成的化学键——离子键。[(NH 4)2SO 4、NaOH 、NH 4Cl 、Mg(NO 3)2 等]

3.决定强弱的因素：①离子电荷数：离子电荷越多，离子键越 强 ；

②离子半 径：离子半径越小，离子键越 强 。

4.电子式：

（1）电子式：在元素符号周围用小黑点(或×)来表示原子的最外层电子（价电子）的式子叫

电子式。

原子：元素符号→标最外层电子数，如：

单核阳离子：阳离子符号即为阳离子的电子式，如： Na ＋ 、 Mg 2＋、 Al 3＋

写法：

单核阴离子：元素符号→最外层电子数→[ ]→标离子电荷数

如：

原子团的阴阳离子：原子团→最外层电子→[ ]→标离子电荷数

（2）用电子式表示离子键的形成： NaCl 离子键的形成： MgBr 2离子键的形成：

（3）用电子式表示离子化合物：

第三节

化学键 第2课时

三维目标 知识与技能

1．使学生理解共价键的概念，初步掌握共价键的形成，加深对电子配对法的理解。 2．能较为熟练地用电子式表示共价分子的形成过程和分子结构。 3．理解极性键、非极性键、化学键的概念。 过程与方法

1．通过对共价键形成过程的教学，培养学生抽象思维和综合概括能力。 2．通过离子键和共价键的教学，培养学生对微观粒子运动的想象力。

3．通过电子式的书写，培养学生的归纳比较能力，通过分子构型的教学培养学生的空间想像能力。 情感、态度与价值观

1．培养学生用对立统一规律认识问题。

2．通过对共价键形成过程的分析，培养学生怀疑、求实、创新的精神。

3．培养学生由个别到一般的研究问题的方法。从宏观到微观，从现象到本质的认识事物的科学方法。 教学重点

1．共价键和共价化合物的概念

2．用电子式表示共价化合物的形成过程。 教学难点

1．用电子式表示共化合物的形成过程 2．极性键与非极性键的判断 教具准备

多媒体课件、投影仪

N 3– Mg N H O F Cl S

2– F

教学过程 [新课导入]

二．共价键

1.定义：原子间通过 共用电子对 所形成的相互作用叫做共价键。

2.共价键的判断：

（1）同种非金属元素形成的单质中的化学键： 如：H 2、Cl 2、N 2、O 2、O 3、P 4 等。 （稀有气体除外：稀有气体是单原子分子，属于无化学键分子） （2）不同种非金属元素之间形成的化学键：

①非金属氧化物、氢化物等：H 2O 、 CO 2 、SiO 2、 H 2S 、NH 3等

②酸中的化学键（全部是共价键）：HNO 3、H 2CO 3、H 2SO 4、HClO 、CH 3COOH 等。 3.决定共价键强弱的因素：成键原子的半径 之和，之和越小，共价键越 强 。 4.用电子式表示共价键的形成：Cl 2、HCl 分子的形成

（1）Cl 2 的形成： +

（2）HCl 的形成 + H 5.用电子式或结构式表示共价键的形成的分子（单质或化合物）：

电子式：元素符号周围→ 标最外层电子数。

结构式：元素符号→用一根短线表示一对共用电子对（未参加成键的电子省略） 物 质 H 2 N 2 CO 2 H 2O CH 4 CCl 4

电子式 H H N N O C O H H H

Cl

结构式 H —H 、N N 、O C O 、 H —O —H 、 H —C —H Cl C Cl Cl 共价化合物：只含共价键的化合物

※共价化合物与离子化合物

离子化合物：含有离子键的化合物（可能含有共价键）

大多数盐类：NaCl 、K 2SO 4、NH 4NO 4、CaCO 3 、Na 2S 离子化合物 较活泼的金属氧化物：Na 2O 、CaO 、MgO 、Al 2O 3 判断 强碱：NaOH 、KOH 、Ba(OH)2、Ca(OH)2 非金属氧化物、非金属氢化物等：SO 2、、N 2O 5、NH 3、H 2S 、SiC 、CH 4

共价化合物

酸类：HNO 3、H 2CO 3、H 2SO 4、HClO 、CH 3COOH

H

H Cl Cl

Cl Cl

H Cl Cl C O H

H H

5．共价键的类型：

非极性共价键（简称非极性键）：共用电子对不发生偏移，成键的原子不显电性。

共价键（在同种元素

．．的原子间形成的共价键，如：H—H）极性共价键（简称极性键）：共用电子对发生偏移，成键的原子显正或负电性。

（在不同种元素

．．的原子间形成的共价键, 如：H—Cl ）【随堂练习】

1.下列说法中正确的是--------------------------------------------------------( AD )

A.含有离子键的化合物必是离子化合物

B.具有共价键的化合物就是共价化合物

C.共价化合物可能含离子键

D.离子化合物中可能含有共价键

2.下列物质中含有共价键的离子化合物是----------------------------------------( A )

A.Ba(OH)2

B.CaCl2

C.H2O

D.H2

3.下列物质的电子式书写正确的是----------------------------------------------( C )

4. 下列物质中，含有非极性键的离子化合物是----------------------------------------------------（D ）

A. CaCl2

B. Ba(OH)2

C. H2O2

D. Na2O2

5．下列化合物中，只存在离子键的是---------------------------------------------------------------（C ）A. NaOH B. CO2 C. NaCl D. HCl

第三节化学键第3课时

三维目标

知识与技能

1．使学生理解共价键的概念，初步掌握共价键的形成，加深对电子配对法的理解。

2．能较为熟练地用电子式表示共价分子的形成过程和分子结构。

3．理解极性键、非极性键、化学键的概念。

过程与方法

1．通过对共价键形成过程的教学，培养学生抽象思维和综合概括能力。

2．通过离子键和共价键的教学，培养学生对微观粒子运动的想象力。

3．通过电子式的书写，培养学生的归纳比较能力，通过分子构型的教学培养学生的空间想像能力。

情感、态度与价值观

1．培养学生用对立统一规律认识问题。

2．通过对共价键形成过程的分析，培养学生怀疑、求实、创新的精神。

3．培养学生由个别到一般的研究问题的方法。从宏观到微观，从现象到本质的认识事物的科学方法。

教学重点

1．共价键和共价化合物的概念

2．用电子式表示共价化合物的形成过程。

教学难点

1．用电子式表示共化合物的形成过程

2．极性键与非极性键的判断

教具准备

多媒体课件、投影仪

教学过程

[新课导入]

【知识拓展】两种分子两种力

1.（两种分子）极性分子和非极性分子

非极性分子：整个分子电荷分布对称(正负电荷重心重合,中心原子无孤对电子) (1)概念

极性分子：整个分子电荷分布不对称(正负电荷重心不重合,中心原子有孤对电子）(2)常见分子的极性

※应用：“相似者相溶”规律：极性分子（非极性分子）组成的溶质易溶于极性分子（非极

性分子）组成的溶剂。

例如：HCl易溶于水，大多数盐类易溶于水，但是难溶于苯、汽油等有机溶剂；

碘易溶于CCl4，难溶于水；大多数有机物互溶。

2.（两种力）分子间作用力和氢键

（1）分子间作用力（范德华力）

①定义：产生于分子之间的比较弱的相互作用。

②影响分子间作用力的因素：对于组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的

增大，分子间作用力增大。

③分子间作用力对物质的物理性质的影响

熔点、沸点越高；

分子间作用力越大

密度（一般）越大。

[例1] 单质F2Cl2Br2I2

相对分子质量

---------------------------------------→（↑）

分子间作用力

----------------------------------------→（↑）

熔点、沸点

----------------------------------------→（↑）

状态（气）（气）

（液）（固）

密度

-----------------------------------------→（↑）

[例2] 化合物CF4CCl4

CBr4CI4

相对分子质量-----------------------------------------→（↑）

分子间作用力------------------------------------------→（↑）

熔点、沸点------------------------------------------→（↑）

密度------------------------------------------→（↑）

（2）氢键

①概念：某些含氢化合物分子间存在的一种比分之间作用力稍强的相互作用，叫做氢键。

②氢键的形成条件：H—R------H—R

R：半径小、吸引电子的能力强。

③含有氢键的物质：HF、H2O、NH3（液态或固态）

④分子间氢键的形成对物质的物理性质的影响：使物质的熔沸点升高、密度（一般）增大。

图1—11一些氢化物的沸点图1—12水分子间的氢键※比较强弱：化学键＞氢键＞范德瓦耳斯力

存在范围

作用

本质

作用

强弱

决定键能大小因素影响性质

范德华

力

分子间和分子晶

体内

静电

作用

弱

结构相似的分子，其式量

越大，分子间作用力越

大。

分子晶体的熔

沸点、硬度等氢键

分子间和分子晶

体内

静电

作用

弱

（稍

强）

分子晶体的熔

沸点【随堂练习】

2．通常情况下极易溶于水的气体是--------------------------------------------------------------（C ）

A. CH4

B. O2

C. HCl

D. Cl2

3. 下列过程中共价键被破坏的是------------------------------------------------------------------（D ）

A. 碘升华

B. 溴蒸气被木炭吸附

C. 酒精溶于水

D. HCl气体溶于水

4. 下列电子式书写错误的是------------------------------------------------（ C ）

5.下列各组物质按沸点由低到高的顺序排列：

①H2O、H2S、H2Se、H2Te ：H2S、H2Se、H2Te 、H2O ；

②HF、 HCl、 HBr、 HI ： HCl、 HBr、 HI 、HF ；

③CH4、SiH4、GeH4、SnH4： CH4、 SiH4、 GeH4、SnH4。

6.下列物质中：①CO2②H2O③CH4④N2⑤P4⑥H2S⑦C2H2⑧NH3

（1）属于非极性分子的有：①③④⑤⑦；

（2）含有极性键的非极性分子有：①③⑦。

6. 下列分子中所有原子都能满足最外层为8电子结构的是-------------------------------------（C ）

A. BF3

B. H2O

C. SiCl4

D. PCl5

7.下列各组物质中，化学键类型都相同的是--------------------------------------------------------（C ）

A. HCl与NaOH

B. H2S与MgS

C. H2O和CO2

D. H2SO4和NaNO3

8.下列化合物中：①CaCl2②NH4Cl ③Cl2④H2O ⑤H2SO4⑥NaOH ⑦ NH3⑧H2O2

⑨Na2O2⑩HClO

（1）只含离子键的是①；

（2）只含共价键的是③④⑤⑦⑧⑩；

（3）既含离子键又含共价键的是②⑥⑨；

（3）属于离子化合物的是①②⑥⑨；

（4）属于共价化合物的是④⑤⑦⑧⑩；

（5）含有非极性键的离子化合物是⑨。

【随堂练习】

1．下列说法正确的是------------------------------------------------------------------------------------（D ）A．金属元素与非金属元素形成的化学键一定是离子键

B．ⅠA族和ⅦA族原子化合时，一定生成离子键

C．仅非金属元素形成的化合物中一定不是离子键

D．活泼金属与活泼非金属化合时，能形成离子键

2．XY2是离子化合物，X和Y离子的电子层结构都与氖原子相同，则X、Y为-----------（D）A．Ca和Cl B．K和S C．Ca和F D．Mg和F

3.下列微粒电子式错误的是---------------------------------------------------- ( B )

4.下列化合物电子式书写正确的是

-----------------------------------------------( D )

5、分别用电子式表示Na 2S 、MgBr 2的形成过程：

（1）Na 2S 的形成过程： Na + + Na Na ＋

Na ＋

（2）CaBr 2的形成过程： + + Ca 2＋

【课后作业】

一、选择题

1. 具有下列价电子数的原子，最难形成离子的是 -------------------------------------------------（B ）

A.L 层6个

B.L 层4个

C.M 层2个

D.M 层7个

2. XY 2是离子化合物，X 和Y 离子的电子层结构都与氖原子相同，则X 、Y 为 -----------（ D ）

A.Ca 和Cl

B.K 和S

C.Ca 和F

D.Mg 和F

3. 下列离子化合物中，离子组成与Ne 和Ar 的电子层结构分别相同的是--------------------（ A ）

A.NaCl

B.LiI

C.NaF

D.CsI

4. 下列关于离子化合物的叙述正确的是--------------------------------------------------------------（AC ）

A.离子化合物中都含有离子键

B.离子化合物中的阳离子只能是金属离子

C.离子化合物若能溶于水，其水溶液一定可以导电

D.溶于水可以导电的化合物一定是离子化合物

S S 2– Br Br Ca Br Br

5 下列物质中属于离子化合物的是---------------------------------------------------------------------（A ）

A. 苛性钠

B. 碘化氢

C. 硫酸

D. 醋酸

6. A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子，B元素原子核外电子数比A元素总电子

数多5个，则A、B可形成----------------------------------------------------------------------------（D ）

A.共价化合物B2A3

B.离子化合物B2A3

C.共价化合物B3A2

D.离子化合物B3A2

7.下列每组中各物质内既有离子键又有共价键的一组是-------------------------------------------（C ）

A.NaOH、H2SO4、(NH4)2SO4

B.MgO、Na2SO4、NH4HCO3

C.Na2O2、KOH、Na2SO4

D.HCl、Al2O3、MgCl2

8.下列说法正确的是----------------------------------------------------------------------------------------（D ）

A. 熔化状态下能导电的物质一定是离子化合物

B. 离子化合物不可能只由非金属元素组成

C. 离子化合物均能溶于水

D. 离子化合物在一定条件下可以转化为分子

9.下列性质中，可以证明某化合物一定存在离子键的是-------------------------------------------（D ）

A. 可溶于水

B. 具有较高熔点

C. 水溶液能导电

D. 熔融状态能导电

10.下列4组原子序数的元素，彼此间能形成共价键的是-----------------------------------------（AC）

A.6和16

B.8和13

C.15和17

D.12和35

11.下列化合物全部以共用电子对成键的是-----------------------------------------------------------（A ）

A.NH3

B.Ba(OH)2

C.MgCl2

D.NH4Cl

12.下列叙述中，不正确的是------------------------------------------------------------------------------（B ）

A.共价化合物中不可能含有离子键

B.硫酸分子中有H+和SO 24两种离子

C.某元素原子的最外层只有一个电子，它跟卤素可能形成离子键，也可能形成共价键

D.离子键和共价键的实质都是电性的相互作用

二、填空题

1. 在①CaCl2②KOH ③CO2④H2SO4⑤Na2O2⑥Na2S中，只含有离子键的是①⑥_，只含有共价

键的是_③④，既含有离子键又含有共价键的是_②⑤_ ,含有非极性键的是⑤，属于非极性分子的是③。

2. A 、B 、C 三种元素为短周期元素，A 元素的阴离子不能被任何氧化剂氧化，则A 为 F ，

1molB 单质能从盐酸中置换出3g 氢气，此时B 转变为与Ne 原子具有相同结构的离子，则

B 元素是 Al ，B 的最高价氧化物对应水化物的化学式为Al(OH)3 ；

C 元素有三个电子

层，且最外电子层比L 电子层少2个电子，则C 元素是 S ；C 与Na 反应后生成化合物

的化学键是 离子键 。

3. 写出下列粒子的电子式：

（1）氮 气 N N ， (2)过氧化钠 Na ＋

O O Na ＋

（3）氯化铵 ， (4)氯化镁 Mg 2＋

。

第一章 第3节 化学键 检测题

（时间60分钟，满分100分）

一、选择题（每小题5分，共45分）

1.短周期的三种元素分别为X 、Y 和Z ，已知X 元素的原子最外层只有一个电子，Y 元素原子的M 电子层上的电子数是它的K 层和L 层电子总数的一半，Z 元素原子的L 电子层上的电子数比Y 元素原子的L 电子层上电子数少2个，则这三种元素所组成的化合物的分子式不．可能．．

是-----------------------------------------------------------------------------------------------------（A ） A.X 2YZ 4 B.XYZ 3 C.X 3YZ 4 D.X 4Y 2Z 7

2.下列说法中正确的是------------------------------------------------------------------------------------（ D ）

A.分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定

B.失电子难的原子获得电子的能力一定强

Cl N H H H H Cl Cl 2－

C.在化学反应中，某元素由化合态变成游离态，该元素被还原

D.电子层结构相同的不同离子，其半径随核电荷数的增多而减小

3.下列物质的晶体中，既含有离子键，又含有非极性共价键的是----------------------------（ B ） A.NaOH B.Na 2O 2 C.CaCl 2 D.H 2O 2

4.下列分子中，键角最大的是-------------------------------------------------------------------------（ D ） A.CH 4 B.NH 3 C.H 2O D.CO 2

5.下列叙述正确的是--------------------------------------------------------------------------------------（ C ） A.两个非金属原子间可能形成离子键 B.非金属原子间不可能形成离子化合物 C.离子化合物中可能有共价键 D.共价化合物中可能有离子键

6.1999年曾报道合成和分离了含高能量的正离子N +

5的化合物N 5AsF 6，下列叙述错误的（ C ） A.N +

5共有34个核外电子

B.N +5中氮—氮原子间以共用电子对结合

C.化合物N 5AsF 6中As 化合价为＋1

D.化合物N 5AsF 6中F 的化合价为－1

7.氢化铵（NH 4H ）与氯化铵的结构相似，已知NH 4H 与水反应有H 2生成，下列叙述中不正确的是------------------------------------------------------------------------------------------------------------（C ） A.NH 4H 是离子化合物，含有离子键和共价键 B.NH 4H 溶于水，所形成的溶液显碱性 C.NH 4H 与水反应时，NH 4H 是氧化剂

D.将NH 4H 固体投入少量水中，有两种气体产生

8.1998年中国十大科技成果之一是合成一维纳米氮化镓。已知镓是第三主族元素，则氮化镓的化学式可能是----------------------------------------------------------------------------------------------（ C ）

A.Ga 3N 2 .Ga 2N 3 C.GaN Ga 3N

9.三氯化氮NCl 3在常温下是一种淡黄色气体，其分子呈三角锥型，以下关于NCl 3叙述正确的 是------------------------------------------------------------------------------------------------------------（ D ）

A.NCl 3分子中的电荷分布是均匀、对称的

B.NCl 3分子是非极性分子

C.NCl 3分子中不存在孤对电子

D.分子中所有原子最外层都达到8个电子的稳定结构

二、非选择题（共55分）

10.(7分)写出下列粒子的电子式： (1)硫原子 (2)镁离子 Mg 2＋

(3)氢氧根离子 (4)氮 气 N N

(5)过氧化钠Na ＋ O O Na ＋

(6)氯化铵： (7)二氧化碳 O C O

11.(6分)AB 2离子化合物的阴、阳离子的电子层结构相同，1 mol AB 2分子中含有54 mol 电子， 根据下列反应：

S O H

Cl N H H H

H 2－

①H 2＋B 2??→?点燃

C

②B 2＋Ｘ?→?Ｙ＋AB 2＋H 2O

③Ｙ＋C ?→?AB 2＋Z ，Z 有漂白作用

(1)写出下列物质的化学式AB 2 CaCl 2 ，X Ca(OH)2 ，Y Ca(ClO)2 ，Z HClO 。

(2)用电子式表示AB 2的形成过程： + + Ca 2＋

(3)写出反应②的化学方程式 2Cl 2＋2Ca(OH)2 === Ca(ClO)2＋CaCl 2＋2H 2O 。

12.(6分)在白磷分子中每个磷原子以 非极性键 键与另外的 3 个磷原子相结合形成

正四面体 结构，键角为 60 0 ，每1mol 白磷中含有 6 mol P ——P 键。 如果把一个

白磷分子的每个P —P 都打开插入一个氧原子，则一共可结合 6 个氧原子，这样得到的化

合物的分子式为 P 4O 6 。

13.(7分)有A 、B 、C 、D 、E 五种粒子，其组成均有氢元素，且电子总数为10个。A 是双原子的阴离子，根据下列变化，写出粒子的化学式及B 粒子的空间结构。 ①A ＋B

C ＋Ｄ↑ ②2C

A ＋E

③Ｄ＋Ｅ===B ＋C

则A OH －

，B NH 4＋

，C H 2O ，D NH 3 ，E H 3O ＋

。

B 的形状是 正四面体形 ，

C 的电子式是 H H

14.(7分)处于相邻三个周期的元素A 、B 、C ，原子序数依次增大，三者原子序数之和为25，且知B 、C 处于同一主族，1.8 g D 与足量盐酸反应生成DCl 3和2.24 L 氢气(标况)，E 和D 处于同周期，且E ＋

和D 离子具有相同的电子层结构，元素F 和C 能形成FC 型离子化合物，又知C 离子比F 离子多一个电子层，试推断：

(1)六种元素的名称分别为A 氢 ，B 氧 ，C 硫 ，D 铝 ，E 钠，F 镁 。

(2)用电子式表示A 和C 形成化合物的过程：H + + H H

15.（8分）1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧做出特殊贡献的化学家。O 3能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间。O 3分子的结构如图所示，呈V 型，键角为116.5°。三个原子以一个O 原子为中心，与另外两个O 原子分别构成一个非极性共价键；中间O 原子提供2个电子，旁边两个O 原子各提供1个电子，构成一个特殊的化学键（虚线内部分）——三个

O Cl Ca Cl Cl Cl H S S