内容正文:
第20讲 化学键——离子键与共价键
【学习目标】
1.通过氯化钠的形成理解离子键的概念及本质和形成条件。
2.了解离子化合物的概念,能识别典型的离子化合物。
3.能熟练地用电子式表示物质的组成及离子化合物的形成过程。
4.知道共价键的概念和实质,了解其分类——极性键、非极性键。
5.学会用电子式表示共价分子的形成过程,用结构式表示简单的共价分子结构。
6.能从化学键的角度理解化学反应的本质,会判断有关变化中化学键是否断裂。
【基础知识】
欧文·朗缪尔在对灯泡研究时,发现钨灯丝若填充惰性气体如氩气,可大大延长灯泡奉命。他提出了“同心壳层”和“稳定结构”理论,即所有原子都有一个总的趋势,就是使最外层的电子数达到“稳定结构”(最外层电子数为2或8个)。如Na原子若变为结构较稳定,Cl原子变为较稳定。
1916年。德国化学家科塞尔(W.Kossel) 根据稀有气体原子的电子层结构特别稳定这一事实,提出各元素原子总是力图通过得失电子,使其最外层具有8电子的稳定结构。柯塞尔用电子的得失解释正负离子的结合——认为由原子得失电子后,生成的正、负离子之问靠静电作用而形成化学键。
NaCl的形成过程
①钠原子的最外层有1个电子,氯原子的最外层有7个电子,两者都不稳定
②当钠与氯气反应时,钠原子最外层的1个电子转移到氯原子的最外层上,两者都形成相对稳定的结构
③带相反电荷的Na+ 与Cl-相互作用,形成了更稳定的NaCl
一、离子键
1.离子键
定义
带相反电荷离子之间的相互作用叫做离子键
成键微粒
阴阳离子[活泼金属离子(或NH)与活泼非金属离子(或酸根离子)]
成键实质
阴、阳离子之间的静电作用(静电引力和斥力)
成键元素
活泼金属元素(如第IA族,第IIA族)和活泼非金属元素(如第VIA族和VIIA族)
成键原因
原子间相互得失电子形成稳定的阴、阳离子,使体系的总能量降低
存在
强碱,如NaOH、KOH、Ba(OH)2等;活泼金属氧化物,如Na2O、K2O、CaO、MgO等;绝大多数盐类,如NaCl、NH4Cl、BaSO4等
①活泼金属与活泼非金属元素间不一定是离子键,如AlCl3、FeCl3等。
②若化合价在熔融状态下能导电,则含有离子键。
2.离子化合物
①熔、沸点较高,硬度较大。
②通常呈固态,固态不导电,熔融态或溶于水后导电。
3.电子式
(1)定义:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。
(2)电子式的书写
粒子
书写规则
示例
原子
元素符号周围标明元素原子的最外层电子,每个方向不能超过2个电子。当最外层电子数小于或等于4时以单电子分布,多于4时多出部分以电子对分布。
·Na、·Mg·、··、··、··、··、·∶
简单
离子
简单阳离子:是由金属原子失电子形成的,原子的最外层已无电子,其电子式就是阳离子的符号
Na+、Li+、Mg2+、Al3+
简单阴离子:不但要画出最外层电子数,而且还应用“[ ]”括起来,并在右上角注明所带电荷数
[∶∶]2-、[∶∶]-
复杂
离子
要标明电子,用“[ ]”括上,并在“[ ]”右上角标明电性和电量
[∶∶H]-、[∶∶∶]2-、
离子
化合物
离子化合物的电子式由阴、阳离子的电子式组成,相同的离子不合并,阴阳离子间隔排列
Na+[::]-、[∶∶]-Mg2+[∶∶]-
(3)用电子式表示离子化合物的形成过程
①反应物是原子的电子式;
②生成物是离子化合物的电子式;
③不同反应物之间用“”表示电子转移;
④反应物和生成物之间用“―→”连接。
如:、。
(2022年浙江省绍兴市期末)下列物质中,只含有离子键的化合物是
A.MgCl2 B.HCl C.H2O2 D.NaOH
【答案】A
【解析】A项,MgCl2是由Mg2+和Cl-组成,只含有离子键,符合题意;B项,HCl属于共价化合物,只含有共价键,不符合题意;C项,H2O2属于共价化合物,其结构式为H-O-O-H,含有极性共价键和非极性共价键,不符合题意;D项,NaOH的电子式为Na+[∶∶H]-,含有离子键和极性共价键,不符合题意。
1919年美国化学家路易斯(Lewis)根据稀有气体原子的电子层结构特别稳定这一事实,提出各元素原子总是力图通过共用电子对使其最外层具有8电子的稳定结构。路易斯提出,原子通过共用电子对而形成的化学键称为共价键(covalent bond)。用黑点代表价电子,可以表示原子形成分子时共用一对或若干对电子以满足稀有气体原子的电子结构。
Cl2、HCl的形成过程
氯原子的最外层有7个电子,要达到稳定的8电子结构,需获得1个电子
②两个Cl原子相互接近时,各提供1个电子,形成