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第16课时 化学键
学习目标:
1.易典型物质为例,认识离子键和共价键的行程,建立化学键的概念。
2.能用电子式对离子键、共价键进行表征。能描述和表示化学键理论模型,指出模型表示的含义,并用模型解释推测物质的组成、结构、性质及变化。
3.能从宏观现象及化学键等不同角度对物质进行分类。能对经典物质的微粒之间相互作用进行分析,能从物质的构成微粒及相互作用的角度说明物质性质的共性、差异的极其原因,解释同类物质性质变化的规律。
4.知道分子存在一定空间的结构。认识化学键的断裂和形成是化学反应中物质变化的实质及能量变化的主要原因
重点:
1.离子键、共价键、离子化合物、共价化合物的概念
2.电子式的书写
难点:
1.从微粒间相互作用的视角,认识化学反应的本质
开启新世界
从元素周期表可以看出,到目前为止,已经发现的元素有一百多种。然而,由这一百多种元素的原子构成的物质已经超过1亿中。那么,元素原子之间通过什么作用形成如此丰富的物质呢?
离子键
【思考】写出钠离子和氯离子的结构示意图。
通过上面两种元素的原子,我们可以看出,钠原子在发生化学反应时,容易______1个电子,形成带一个单位正电荷的阳离子;氯离子在发生化学反应时,容易______1个电子,形成带一个单位负电荷的阴离子;这两种带电性相反的离子会相互_________,通过强大的静电力结合在一起。人们将这种带相反电荷离子之间的相互作用叫做离子键,离子键所包含相互作用有:原子核与电子之间的引力,原子核与原子核之间的斥力,电子之间的斥力,阴阳离子之间的引力。
【思考】我们用什么方法来表示钠原子和氯离子形成氯化钠的过程呢?
电子式:用“· ”或“×”来表示原子最外层电子的式子。原子直接在元素符号周围画上电子即可,如“Na·”表示钠原子,“:Cl:”表示氯原子。离子的表示方法,一般金属阳离子直接用离子符号表示即可,如“Na+”表示钠离子,“Mg2+”表示镁离子,由于金属阳离子没有最外层电子,所以可以直接用离子符号表示,但阴离子是得到电子形成的,最外层仍然有电子,并且这些电子都是这个阴离子所有,所以需要用“[ ]”括起来,表示这是一个整体,在右上角标出所带电荷,如“[× ×Cl:]—”表示氯离子。电子式中的“· ”或“×”的排布要美观、对称。·
··
以氯化钠的形成为形成为例:
×·
·
Na×+ :Cl: → Na+[:Cl:]—
像氯化钠这种具有离子键的化合物称为离子化合物,即化合物中只要有离子键,就是离子化合物。
【例题1】用电子式表示MgCl2的形成过程。
【分析】MgCl2是由两个氯离子和一个镁离子构成,在形成过程中也是由两个氯原子和一个镁原子构成。
【答案】×·
×·
·
·
:Cl: + ×Mg× + :Cl: → [:Cl:]—Mg2+[:Cl:]—
共价键
【思考】在非金属单质中,为什么通常是2个原子构成一个分子?
写出氢原子的的电子式,并观察思考,每个氢原子需要再得到或失去几个电子就能达到稳定状态?
氢原子的电子式“H·”,氢原子最外层是1个电子,当形成氢气分子的时候,氢原子需要再得到1个电子就能达到稳定状态,所以可以再“找”一个氢原子,让两个氢原子各“提供”1个电子共用,即可达到2个氢原子最外层电子均为2个的稳定状态。用电子式表示氢气分子的形成过程:·×
H·+ ×H → H H
像这样,两个原子通过共用电子对形成的相互作用叫共价键。共价键存在于相同元素原子之间,也存在于不同元素原子之间,例如HCl的形成过程:·×
··
··
:Cl·+ ×H → H Cl:
由于共价键的形成过程没有电子转移,只是共用电子对发生偏移,所以在书写共价键形成过程时,不用画箭头来表示电子转移。只含有共价键的化合物称为共价化合物,如HCl、CO2、H2O、SO2等。
【小方法】如何区别共价键和离子键?只要化学式中含有活泼金属(如Na、K、Ca、Ba、Mg、NH+ 4等)的化合物,一定是离子化合物,就含有离子键。一般非金属元素原子是以共价键连接。
【例题2】试写出H2O、NH+ 4、OH—的电子式。
【分析】上述三种微粒,构成的原子均以共价键连接,所以电子式如下:
H··
··
··
··
··
··
H:O:H [H:N:H]+ [:O:H]—
H
【练习3】试写出NH4Cl,NaOH的电子式。
【分析】上述两种物质,均为离子化合物,但其中又含有离子键和共价键,所以电子式如下:
H··
··
··
··
··
[H:N:H]+ [:Cl:]— Na+[:O:H]—
H
分子具有一定的空间结构,例如CO2是直线形,H2O呈V形,CH4呈正四面体等(