2.1.1化学键与物质构成（课件）—2024-2025学年高中化学鲁科版（2019）必修第二册

第二章 化学键 化学反应规律 第一节 化学键与物质共存 2.1.1 离子键与共价键 核心素养目标 宏观辨识与微观探析： 能从宏观上认识不同物质中化学键的存在形式，理解离子键和共价键的形成与物质性质之间的联系。从微观角度深入分析化学键的本质，包括离子键中阴、阳离子的静电作用，共价键中共用电子的形成，构建起从微观结构解释宏观性质的思维模式。 证据推理与模型认知： 通过对离子键和共价键相关实验现象、物质性质差异等证据的分析，推理化学键的类型及其对物质性质的影响。建立化学键判断、电子式书写等思维模型，能运用这些模型解决实际化学问题，如根据物质的组成元素和结构特点判断化学键类型，正确书写电子式。 重点 离子键和共价键的概念、形成过程及判断方法； 电子式的书写规则及应用； 能够根据化学键类型判断物质的类别和性质 难点 理解化学键断裂和形成的实质及其与化学反应能量变化的关系； 区分离子键和共价键，尤其是判断一些特殊化合物中化学键的类型； 正确书写复杂离子和化合物的电子式，用电子式准确表示物质的形成过程 课前导入 课前导入 在日常生活中，我们会接触到各种各样的物质，像食盐（NaCl）、水（H2O）、氧气（O2）等。这些物质性质差异很大，食盐是白色晶体，易溶于水；水是无色液体，能参与众多化学反应；氧气是无色无味气体，支持燃烧。你们有没有想过，为什么它们的性质会如此不同呢？其实，这背后的 “大功臣” 就是化学键。化学键就像一把神奇的 “胶水”，把原子们连接在一起，形成了各种不同的物质，它不仅决定了物质的内部结构，还对物质的性质起着关键作用。今天，就让我们一起走进化学键的奇妙世界，探索离子键与共价键的奥秘，揭开物质构成的神秘面纱 。 01 化学键 对微粒间结合方式的认识历程 贝采里乌斯在对正、负电相互吸引这一认识的基础上提出了电化二元学说，这一学说成为后来形成的离子键理论的基础。 范托夫提出了甲烷分子的四面体假说，即甲烷分子中碳原子位于正四面体的中心、氢原子位于正四面体的四个顶点。 路易斯在德国科学家柯赛尔提出的“任何元素的原子都要使最外层满足 8 电子稳定结构”观点的基础上，提出了共价键电子对理论。 19 世纪初 19 世纪 70 年代 20 世纪 20 年代 微粒之间是否存在相互作用 1. 加热至 100 ℃时，水会沸腾变成水蒸气。在这一变化过程中，外界提供的能量的作用是什么？ 外界提供的能量破坏水分子之间的相互作用，使水分子之间的距离变大 2. 加热至 2 200 ℃以上时，水会分解。在这一过程中，外界提供的能量的作用是什么？ 外界提供的能量破坏水分子内氢原子、氧原子之间的相互作用，使水分子分解为氢原子和氧原子 微粒之间是否存在相互作用 3. 为什么使水分解需要加热到 2 200 ℃以上，而使水沸腾只需要加热到 100 ℃？ 水分子内氢原子和氧原子之间存在着很强的相互作用，要破坏这种相互作用就要消耗足够多的能量，而破坏水分子之间的相互作用所需的能量则少得多，即水分子之间的相互作用比水分子内氢原子、氧原子之间的相互作用弱的多。 化学键 化学键：相邻原子间的强相互作用。 相邻 原子 强相互作用 化学键只存在于直接相邻的两个或多个原子之间 广义的原子，不仅指原子，也包括阴、阳离子 相互作用较强，原子间较弱的相互作用不是化学键 包括吸引作用和排斥作用 化学反应的实质 在通电的条件下，水发生分解反应生成氢气和氧气。 2H2O 2H2 ↑ + O2 ↑ 在此反应中，水分子中氢原子和氧原子之间的化学键断裂；氢原子之间形成新的化学键，氧原子之间也形成新的化学键。 ①以水的分解为例分析化学键的变化情况 化学反应 断裂的化学键 形成的化学键 2H2+O2 2H2O H2分子中氢原子间和O2分子中氧原子间的化学键 H2O分子中H、O原子间的化学键 H2+Cl2 2HCl H2分子中氢原子间和Cl2分子中氯原子间的化学键 HCl分子中H、Cl原子间的化学键 N2+3H2 2NH3 N2分子中氮原子间和H2分子中氢原子间的化学键 NH3分子中N、H原子间的化学键 化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成。化学键的断裂与形成伴随着能量的变化，旧化学键断裂需要吸收能量，新化学键形成会释放能量。 离子键 在氯化钠形成的过程中，钠原子最外层的 1 个电子转移到氯原子的最外层上，形成带正电荷的 Na+ 和带负电荷的 Cl-（二者的最外层均达到稳定结构）。带相反电荷的两种离子通过静电作用形成稳定的化合物——氯化钠。 离子键 阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键，叫作离子键。一般情况下，活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子之间容易形成离子键。钠原子与氯原子形成离子键的过程可以表示为： 可以用电子式（一种由元素符号和用于表示该元素原子最 外 层 电 子 的“·” 或“×”组成的式子）表示氯化钠中的化学键： 共价键 在氯化氢分子形成的过程中，氯原子和氢原子各提供一个电子组成一对共用电子，使二者的最外层都达到稳定结构，并使二者产生强烈的相互作用，从而形成氯化氢分子。原子之间通过共用电子形成的化学键，叫作共价键。一般情况下， 非金属元素原子之间形成的化学键是共价键。氢原子与氯原子形成共价键的过程可用电子式表示为： 共价键 由共价键形成的分子具有一定的空间结构。例如，二氧化碳分子呈直线形，水分子呈角形，氨分子呈三角锥形，甲烷分子呈正四面体形。 二氧化碳、水、氨、甲烷分子的空间结构示意图 02 电子式及其书写 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。例如： 原子的电子式 镁原子： 碳原子： 氧原子： 氖原子： 离子的电子式 简单阳离子的电子式 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，故用阳离子的符号表示，例如：Na＋、Li＋、Mg2＋、Al3＋等。 单阴离子的电子式 不但要画出最外层电子数，而且还应用“[　]”括起来，并在右上角标出“n－”以表示其所带的电荷。例如： 氯离子： 硫离子： 复杂离子及化合物的电子式 OH－ 氧化钙 硫化钾 H—O—Cl H2O2 用电子式表示物质的形成过程 NaCl MgBr2 NH3 CO2 书写电子式的注意事项 (1)一个“·”或“×”代表一个电子，原子的电子式中“·”(或“×”)的个数即原子的最外层电子数。 (2)同一原子的电子式不能既用“×”又用“·”表示。 (3)“[　]”在所有的阴离子、复杂的阳离子中出现。 (4)在化合物中，如果有多个阴、阳离子，阴、阳离子必须是间隔的，即不能将两个阴离子或两个阳离子写在一起 (5)用电子式表示化合物形成过程时，由于不是化学方程式，不能出现“=”。“→”前是原子的电子式，“→”后是化合物的电子式。 03 课堂小结 04 课堂练习 1.下列叙述错误的是(　　)。 A.阴、阳离子通过静电作用形成的化学键,叫离子键 B.金属元素与非金属元素化合时,不一定形成离子键 C.某元素原子的最外层只有一个电子,它跟氟原子结合时所形成的化学键不一定是离子键 D.离子化合物中的阳离子只能是金属离子 D 2.从化学键变化的观点看，下列变化中化学键被破坏但不属于化学变化的是(　　) A．蔗糖溶于水　　　　　　 B．金刚石变成石墨 C．氯化钠熔化   D．五氧化二磷吸水 C 3．下列物质中含有共价键的盐是 A．NaN3 B．Ba(OH)2 C．ClO2 D．MgBr2 A D Thanks 好好学习天天向上 $$