4.3 化学键 课件-2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

人教版·必修·第一册 第四章 物质结构 元素周期律 第三节 化学键 通渭一中 授课人：李丽萍 【学习目标与核心素养】 宏观辨识与微观探析 知道离子键、共价键、离子化合物、共价分子的概念。 能用电子式表示离子化合物、共价分子的形成过程。 用结构式表示简单的共价分子结构。 能从化学键的角度理解化学反应的本质。 证据推理与模型认知 了解共价分子的分子结构模型。 了解分子间作用力和氢键。 【引入】 【思考】元素的原子之间通过什么作用形成如此丰富的物质呢？ 一百多种元素 超过1亿种物质 形成 【知识回顾】NaCl的形成过程 2Na + Cl2 ==== 2NaCl 点燃 【思考】从原子结构的角度来看，钠原子和氯原子是怎样形成NaCl的呢？ Na+ Cl－ 电子转移 1 不稳定 稳定 微观探析——认识离子键的形成过程 静电作用 【思考1】氯化钠中Na+和Cl—为什么可以结合在一起？它们之间存在哪些作用力？ (1)异性电荷(Na+和Cl-)间的静电引力； (2)同性电荷(电子与电子、原子核与原子核)间的静电斥力 静电作用: 【思考2】阴阳离子结合在一起，彼此电荷是否会中和呢？ 不会！因阴阳离子接近到一定距离时，吸引和排斥作用达到平衡，阴阳离子间形成稳定的化学键——离子键。 一、离子键 1. 概念 带相反电荷离子之间的相互作用 2. 成键粒子 阴、阳离子 3. 成键本质 静电作用（静电吸引和静电排斥的平衡） 【思考】哪些元素间容易形成离子键？这些元素在周期表中哪些位置？ 4. 离子键的形成条件 活泼金属 （ⅠA族、ⅡA族）或NH4+ 活泼非金属 （ⅥA族、ⅦA族） 化合 M M n+ -ne- X X m— +me- 吸引、排斥 达到平衡 离子键 5. 离子键成键的原因：原子间相互得失电子达到稳定结构； 体系的总能量降低。 活泼金属氧化物 （1）定义：由离子键构成的化合物。 绝大多数盐 6. 离子化合物： 下列物质中，属于离子化合物的是________________。 ①KOH ②ZnSO4 ③ H2O ④ NH4Cl ⑤CO2 ⑥MgO ⑦HCl ⑧NH3·H2O ①②④⑥ 强碱 （2）物质的类别 活泼金属氢化物 7 离子键的三个“一定”和两个“不一定” (1)三个“一定” ①离子化合物中一定含有 ； ②含有 的物质一定是离子化合物； ③ 中一定含有阴离子和阳离子。 (2)两个“不一定” ①离子化合物中不一定含有金属元素，如NH4Cl、NH4NO3等； ②含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3。 离子键 离子键 离子化合物 【归纳总结】 【问题思考】 化学反应中，一般是原子的最外层电子发生变化，所以化学反应中需要表示出最外层电子的变化，用什么来表示呢？ 电子式 二、电子式 1. 定义 在元素符号周围用小黑点 · (或×)来表示原子的最外层电子的式子 (1)原子的电子式 元素符号的周围标明元素原子的最外层电子，在元素符号四个方向逐一放置电子，通常每个方向上不超过2个电子，当最外层电子小于或等于4时，以单电子分布，多于4时多出部分以电子对分布。 H O Cl Mg Na 2. 书写 (2)离子的电子式 简单阳离子： 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，故直接用离子符号表示。如：Na+ Cl O 2 简单阴离子：简单阴离子不但要画出最外层电子，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： 复杂阴、阳离子：复杂阴、阳离子要标明电子，用“[　]”括上，并在“[　]”右上角标明电性和电量，例如： 水合氢离子 铵根离子 氢氧根离子 过氧根离子 Cl Na Na O 2- Na Cl Mg 2 Cl (3)离子化合物 ②相同离子不能合并, 同性电荷不直接相邻 ①由阴、阳离子的电子式组成 AB型 A2B型 AB2型 Mg 2 O 2- 【课堂练习】 1. 写出下列微粒的电子式： 硫原子、 溴原子、氟原子、 铝原子 硫离子、 溴离子、氟离子、 铝离子 ·S· ·· ·· ·· Br · ·· ·· [ S ]2- ·· ·· ： ： [ Br ]- ·· ·· ： ： F · ·· ·· ·· Al · · · [ F ]- ·· ·· ： ： Al3+ 氢化钠 Na + H ： - 2. 写出下列微粒的电子式： 氯化钙 Ca2+ ·· [ Cl ]- ·· ： ： ·· [ Cl ]- ·· ： ： (4)用电子式表示由原子形成离子化合物的过程 Mg 2 Br Br S K K Br Mg Br S 2- K K 书写要点 ①左侧写原子的电子式 ④右侧写离子化合物的电子式 ③中间用 连接 ②用弧形箭头表示电子转移的方向 【课堂练习】 3. 下列用电子式表示化合物的形成过程正确的是( ) K O K O ] [ K 2 K A、 [ ] Ba [ ] Cl [ ] Cl 2 Ba Cl Cl B、 ] Mg F F Mg F 2 [ 2 C、 Cl ] [ H Cl H D、 A Ba [ ] Cl [ ] Cl 2 ] Mg F 2 [ ] F [ Cl H × × × √ 【思考】 为什么2个氢原子结合成氢分子，2个氯原子结合成氯分子，而不是3个、4个呢？为什么1个氢原子和1个氯原子结合成氯化氢分子，而不是以其他的个数比相结合呢？ 三、共价键 Cl2气体分子 H2 气体分子 共价键的形成——以氯化氢的形成为例 分开后，她们为什么不高兴？让我们听听她们说些什么？ 我只有一个电子，太少了 我也少一个电子 e Ｈ 原子 Cl 原子 +1 1 +17 8 2 7 二位好！我有一个好办法。你们每人拿出一个电子共用，就像共同分享快乐一样共同拥有，行吗？ e 好呀 谢谢 好啊 谢谢 +1 1 +17 8 2 7 电子 电子 H Cl 通过共用电子对 H2+Cl2===2HCl 点燃 2 2 2 ·· · Cl ·· ： H · ＋ → Cl ·· ·· H ·· ·· 共用电子对 微观探析——认识共价键的形成过程 原子之间通过共用电子对所形成的相互作用，叫共价键 1. 共价键定义 成键微粒: 成键本质: 原 子 共用电子对 2. 共价键的成键特点 成键元素: a. 一般由同种或不同种非金属元素形成（铵盐除外） b.少部分金属与非金属元素之间的结合 （如AlCl3 、FeCl3 、BeCl2等） 三、共价键 3. 共价化合物 （1）定义：不同原子之间以共用电子对形成分子的化合物。 （2）常见类型： 所有酸：如HCl、H2SO4等。 非金属氧化物：如CO、NO2、SO2等。 非金属氢化物：如NH3、H2S、H2O等。 大多数有机物：如CH4、CCl4等。 少数盐：AlCl3、BeCl2、FeCl3等。 4. 共价键的存在 (1) 共价化合物 (2) 多原子非金属单质 (3) 含根的离子化合物 含有共价键的化合物不一定是共价化合物 NaOH 、 Na2O2 、 NH4Cl 、NH4NO3 Cl2、 O3、 P4 HCl、 CO2 、NH3 只含有共价键的化合物 单 质 离子化合物 共价键的两个“一定”和两个“不一定” 【归纳总结】 (1)两个“一定” ①共价化合物中一定 共价键； ②共价化合物中一定 离子键。 只含有 不含 (2)两个“不一定” ①含共价键的物质不一定是共价化合物，也可能是单质，如O2、N2、H2、Cl2等； ②含共价键的化合物不一定是共价化合物，也可能是离子化合物，如NaOH中含有O—H共价键，Na2O2中含有O—O共价键，NH4Cl中含有N—H共价键，但它们都是离子化合物。 5. 共价键的分类 非极性键：共用电子对不发生偏移 电子对不偏移 极性键：共用电子对偏向某一方 电子对偏向Cl Cl ·· ·· H ·· ·· H H ·· （成键元素相同） （成键元素不同） (1)电子式 不加“[ ]”，不标正负电荷数；原子周围共用电子对数=8-原子最外层电子数（H除外） 6. 分子的电子式和结构式 (2)结构式 ：用元素符号和短线表示化合物(或单质)分子中原子的排列和结合方式的化学组成式。分别用“－、═、≡”表示一对、二对和三对共用电子对 电子式 Cl2 Cl : Cl : : : : : : : N ⋮⋮N ：　 N2 H2O H : O H : : : HCl H : Cl : : : H2O2 H : O O : H : : : : : HClO H : O Cl : : : : : : N N 结构式 Cl Cl H O H H Cl H O O H H O Cl 【共价键形成的分子及其结构模型】 指出下列物质中的共价键类型 O2 CH4 CO2 H2O2 Na2O2 NaOH 非极性键 极性键 极性键 (H-O-O-H) 极性键 非极性键 非极性键 极性键 【课堂练习】 7. 共价分子形成过程的电子式 HCl H2O H2 NH3 CO2 H · · H ＋ → H H ·· ·· · Cl ·· ： H · ＋ → ·· ·· Cl H ·· ·· ·· · O · ·· H · ＋ · H ＋ ·· → O ·· H H ： ： ·· ·· ＋ · O · ·· ＋ ： C ： · O · ·· → C ： ： O ·· ·· O ·· ·· ： ： 3H · ＋ ： · N · · → ·· N H ： ： ·· H H 归纳总结 1. 一个“·”或“×”代表一个电子，原子的电子式中“·”或“×”的个数即表示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。 如：×Mg×不能写成·Mg×。 3. “[　]”在所有阴离子，复杂阳离子中出现。 书写电子式注意事项 4. 用电子式表示离子化合物形成过程时，不能用“===”，用 “ ” 5. 离子化合物中阴、阳离子个数比不是1∶1时，要注意每一个离子都与带相反电荷的离子直接相邻的事实。（即相同离子不能合并, 同性电荷不直接相邻）。 6. 写双原子分子的非金属单质的电子式时，要注意共用电子对的数目和表示方法。 7. 防止化合物类型判断错误，即离子化合物与共价化合物分不清。 8. 防止漏写未参与成键的电子对。 9. 化学键是原子间的相互作用，故用电子式表示形成过程时不能写成分子。 ·· · Cl ·· ： H · ＋ → Cl ·· ·· H ·· ·· 如：HCl的形成过程： H H + ·· Cl : Cl : : : : : : → Cl ·· ·· H ·· ·· × 正确的表示： 四、化学键 (1) 化学键 1. 化学键 (2) 化学键的分类 离子键 共价键 非极性键 极性键 使离子或原子相结合的强烈相互作用 (3) 化学反应的实质 点燃 Cl2+H2 == 2HCl 先破坏非极性键 后形成极性键 AgNO3 +NaCl = AgCl ↓ + NaNO3 先破坏离子键 后形成离子键 旧化学键的破坏和新化学键的形成过程 离子键和共价键的比较 键型 离子键 共价键 非极性键 极性键 概念 特点 【归纳总结】 成键粒子 成键条件 存在 带相反电荷离子之间的相互作用 原子之间通过共用电子对所形成的相互作用 阴、阳离子间的相互作用 共用电子对不发生偏移 共用电子对偏向吸引电子能力强的原子 阴、阳离子 原子 活泼金属和活泼非金属 同种非金属元素原子 不同种非金属元素的原子 离子化合物 非金属单质，如O2；某些化合物，如Na2O2 共价化合物，如SO2；某些离子化合物，如NaOH   离子化合物 共价化合物 化学键 _______________________ ________ 概念 由_______构成的化合物叫离子化合物 以___________形成分子的化合物叫共价化合物 达到稳定结构的途径 通过________达到稳定结构 通过_______________达到稳定结构 构成微粒 ___________ _____ 离子化合物与共价化合物的比较 离子键或离子键与共价键 共价键 离子键 共用电子对 电子得失 形成共用电子对 阴、阳离子 原子 【归纳总结】 构成元素 一般为活泼金属元素与活泼非金属元素 一般为不同种非金属元素 表示方法 以NaCl为例：电子式为 _____________； NaCl的形成过程为 ________________________ 以HCl为例：电子式为________； HCl的形成过程为 _______________________ 续表 熔、沸点 导电性 熔化时破 坏的作用力 实例 续表 较高 一般较低，少部分很高(如SiO2) 熔融态或水溶液导电 熔融态不导电，溶于水有的导电(如硫酸)，有的不导电(如蔗糖) 破坏离子键 一般不破坏共价键，极少数破坏共价键(如SiO2) 强碱、大多数盐、 活泼金属的氧化物、活泼金属氢化物 酸、非金属的氢化物、非金属的氧化物、大多数有机物、 少数盐 离子键强弱的决定因素 离子半径越小，带电荷越多，阴阳离子间的静电作用就越强，离子键就越强。 该离子化合物的熔沸点越高。 下列各化合物中，熔点最高的是（ ） A. KBr B. NaCl C. MgF2 D.KI C 共价键强弱的决定因素 根据共价键的成因，共价键的强弱取决于成键原子的半径大小，原子的半径越小，共价键越强。 如：比较金刚石和晶体硅 、H2O和H2S的稳定性。 【方法规律】 【资料卡片】 冰液化、气化现象是物理变化还是化学变化？ 冰液化、气化过程中有没有破坏其中的化学键？ 为什么冰液化、气化过程仍要吸收能量呢？ 【拓展】分子间作用力和氢键 1. 分子间作用力 （1）存在：分子间 概念：分子间存在的将分子聚集在一起的作用力称为分子间作用力，又称为范德华力。 （2）强弱：比化学键弱得多 （3）主要影响物质的物理性质（熔沸点、溶解性等） 作用微粒 作用力强弱 大小范围 化学键 范德华力 原子之间 分子之间 微弱作用 分子间作用力与化学键的比较 强烈作用 125--836KJ/mol 2--20KJ/mol F2 Cl2 Br2 I2 F2 Cl2 Br2 I2 沸点 熔点 相对分子质量 0 -50 -100 -150 -200 -250 50 100 150 200 250 50 100 150 200 250 温度/℃ 卤素单质的熔、沸点与 相对分子质量的关系 0 -50 -100 -150 -200 -250 50 100 150 200 250 100 300 200 400 温度/℃ 相对分子质量 × × × 500 × × × × CF4 CCl4 CBr4 CF4 CCl4 CBr4 CI4 沸点 熔点 四卤化碳的熔沸点与 相对分子质量的关系 分子间的作用力强弱（范德华力） 结论：组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大、熔沸点越高。 物质中微粒间的作用力的类型与物质性质有密切关系。请与同学讨论下列问题，加深对物质结构与性质关系的认识。 1．氯化钠在熔化状态或水溶液中具有导电性，而液态氯化氢却不具有导电性。这是为什么? 2．干冰受热汽化转化为二氧化碳气体，而二氧化碳气体在加热条件下却不易被分解。这是为什么? -150 -125 -100 -75 -50 -25 0 25 50 75 100 2 3 4 5 × × × × CH4 SiH4 GeH4 SnH4 NH3 PH3 AsH3 SbH3 HF HCl HBr HI H2O H2S H2Se H2Te 沸点/℃ 周期 一些氢化物的沸点 CH4 SiH4 GeH4 SnH4 NH3 PH3 AsH3 SbH3 H2O H2S H2Se H2Te HF HCl HBr HI 沸点如何变化？ 2. 氢键：分子间存在的比分子间作用力更强的相互作用。 （1）氢键是一种特殊的分子间作用力，不是化学键 （2）强弱:比化学键弱而比范德华力强 （3）氢键的表示方法:X—H…Y X、Y可以相同，也可以不同(主要是F、O、N)。 Ｆ Ｈ O Ｈ O Ｈ O Ｈ 共价键 氢键 d- d+ d- d+ d- d+ d- d+ (静电吸引作用) Ｈ Ｈ d+ d+ 氢键是怎样形成的？ 氢键对物质性质的影响 ⑴分子间形成氢键会使物质的熔沸点升高（如HF、H2O、NH3等）。 (3)解释一些反常现象：如水结成冰时，为什么体积会膨胀。 (2)氢键的形成使某些物质在水中的溶解度增大（如NH3溶于水） 【归纳总结】 化学键、分子间作用力和氢键的比较 相互作用 化学键 分子间作用力 氢键 存在范围 相邻原子(离子)之间 分子之间 某些含强极性键氢化物分子之间(如HF、H2O、NH3等) 作用力 大小 强 很弱 比化学键弱，比分子间作用力强 影响范围 物质的物理性质及化学性质 物质的物理性质 物质的物理性质 【课堂练习】 1. 画出下列物质的电子式，后用线标出化学键种类 A、HCl 　 B、N2 　　 C、NaCl D、NaOH　　　　 E、Na2O2 　 F、NH4Cl H Cl N N Na Cl + ［　］ － Na　O H ［　 ］ ＋ — Na O O Na ［　　 ］ 2- + + N H H H H Cl [ ] - [ ] + 极性共价键 非极性共价键 离子键 2. 判断以下说法的正误 A、离子化合物一定含离子键，共价化合物一定含共价键。 B、含离子键的化合物一定为离子化合物。 C、金属元素与非金属元素之间一定形成离子键。 D、由非金属元素组成的化合物一定不含离子键。 E、有离子就一定可以形成离子键。 × × × √ √ 3. 下列说法正确的是（ ） A、含有金属元素的化合物一定是离子化合物 B、第ⅠA族和第ⅦA族原子化合时，一定生成离子键 C、由非金属元素形成的化合物一定不是离子化合物 D、活泼金属与非金属化合时，能形成离子键 D 如：AlCl3 如：HCl 如：NH4Cl √ × × × 4. 下列说法正确的是（ ） A.离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力 B.所有金属与所有非金属原子之间都能形成离子键 C.在化合物CaCl2中，两个氯离子之间也存在离子键 D.钠原子与氯原子结合成氯化钠后体系能量降低 D √ × × × 静电引力和静电斥力 AlCl3为共价化合物 【学习小结】 Lavf58.33.100 $$