内容正文:
第四章 物质结构 元素周期律
第三节 化学键
4.3.1离子键
核心素养目标
科学态度与社会责任:
以严谨、客观的态度研究离子键的形成、离子化合物的构成,理解化学键对物质多样性、稳定性的重要意义,认识化学知识对解释物质构成、指导新材料研发的价值。
证据推理与模型认知:
依据钠、氯原子的核外电子排布、原子稳定结构需求等证据,推理离子键的形成过程,构建离子键、离子化合物的认知模型,运用模型分析其他离子化合物的成键与构成。
宏观辨识与微观探析:
能从宏观物质的形成、性质,关联微观原子结构及离子键的形成,理解离子键的本质及离子化合物的构成,建立 “宏观物质 - 微观结构 - 化学键” 的认知联系。
教学重难点
重点
理解离子键的概念,掌握离子键的形成条件,熟悉离子化合物的判断,学会用电子式表示离子化合物的形成过程。
难点
深入理解离子键的本质,突破 “离子键形成过程中电子转移、微粒作用” 的抽象认知;
准确运用电子式表示复杂离子化合物的形成,解决电子式书写的规范性、逻辑性问题。
课前导入
一百多种元素能形成超千万种物质,靠的是原子间 “看不见” 的化学键 。
以氯化钠为例,钠原子和氯原子如何 “携手” 形成稳定化合物?活泼金属与非金属原子间,电子转移、离子形成及相互作用的奥秘是什么?
本节课将聚焦离子键,从原子结构出发,剖析离子键的形成、特点及表示方法,解锁物质构成的微观密码,理解化学键对物质世界多样性的支撑作用 。
PART 01
离子键
离子键的形成
Na
+11
8
1
2
Cl
+17
8
7
2
+11
8
2
+17
8
8
2
Na+
Cl-
失去1个电子达到稳定结构
得到1个电子达到稳定结构
不稳定
不稳定
离子键
钠与氯气反应时,钠原子的最外电子层上的1个电子转移到氯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。
带相反电荷的钠离子和氯离子,通过静电作用结合在一起,从而形成与单质钠和氯气性质完全不同的氯化钠。
离子键的形成过程
离子键的概念
带相反电荷离子之间的相互作用叫做离子键。离子键也可以理解为使阴阳离子结合成化合物的静电作用。
离子键的形成条件
一般情况下,活泼金属原子与活泼非金属原子之间容易形成离子键。如:
活泼的非金属元素原子(R)(ⅥA、ⅦA族)
活泼的金属元素原子(M)(ⅠA、ⅡA族)
M-ne-
R+me-
Mn+
Rm-
静电吸引,静电排斥
达到平衡
离子键
MmRn
离子键
离子键
成键微粒
成键本质
成键原因
存在范围
阳离子、阴离子
静电作用(静电吸引和静电排斥达到平衡)
①原子通过得失电子形成稳定的阴、阳离子
②离子间吸引作用与排斥作用处于平衡状态
③体系的总能量降低
存在于强碱、活泼金属氧化物及绝大多数盐中
离子化合物
★定义:由离子键构成的化合物。
★性质:
①离子化合物中必含离子键,离子键一般比较牢固,破坏它需要较高的能量,所以离子化合物的熔点一般比较高,常温下为固体;
②离子化合物在溶于水或者熔化时,离子键被破坏,形成自由移动的阴、阳离子,能够导电,故离子化合物都是电解质。
★常见分类:①强碱,如NaOH、KOH等
②绝大多数盐,如NaCl、Na2SO4等
③活泼金属氧化物,如Na2O、MgO等
离子化合物
离子化合物的三个“一定”和两个“不一定”
★三个“一定”:
①离子化合物中一定含有离子键;
②含有离子键的物质一定是离子化合物;
③离子化合物中一定含有阴离子和阳离子。
★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。
PART 02
电子式
电子式
为方便起见,我们在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)。这种式子叫做电子式。例如:
原子的电子式
①一般将原子的最外层电子在元素符号的上、下、左、右四个位置上标出;
②当最外层电子数≤4时,将电子分别单独标在元素符号的不同位置;
③当最外层电子数>4时,先在元素符号的四个位置上分别标出一个电子,再将剩余电子分别标在不同位置上,与上述电子成对。
镁原子:
碳原子:
氧原子:
氖原子:
离子的电子式
→简单阳离子:
简单阳离子是原子失去最外层电子后形成的,其离子符号即为电子式;
→简单阴离子:
简单阴离子最外层一般为8电子稳定结构,书写时要在元素符号周围标出电子,用[ ]括上,并在[ ]右上角标明电性和所带电荷数;
Na+ Li+
Mg2+ Al3+
氯离子:
硫离子:
离子的电子式
复杂阴、阳离子:复杂阴、阳离子要在对应元素符号周围标明电子,用[ ]括上,并在[ ]右上角标明电性和所带电荷数;
铵根离子:
氢氧根离子:
过氧根离子:
离子化合物的电子式
由阳离子电子式和阴离子电子式组成,但相同的离子不能合并,且带同类电荷的离子不能相邻。例如:
CaF2
MgO
K2S
阴、阳离子交替出现
用电子式表示物质的形成过程
电子转移方向及位置用弯箭头指出,变化过程用“→”连接,“→”前是原子的电子式,“→”后是化合物的电子式。例如:
NaCl
BaCl2
K2O
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。
PART 03
课堂小结
PART 04
课堂练习
1.具有下列质子数的原子之间通过化学反应不能形成离子键的是( )
A.6和17
B.12和9
C.11和17
D.20和8
A
2.下列关于离子化合物的叙述正确的是( )
A.离子化合物中只存在离子键
B.离子化合物中阳离子不一定是金属离子
C.离子化合物的水溶液一定能导电
D.离子键在形成过程中一定有电子的得失
B
3.关于离子化合物的判断不正确的是( )
A.无氧酸和含氧酸都不是离子化合物
B.氧化物都是离子化合物
C.碱和盐不一定都是离子化合物
D.ⅠA、ⅡA族金属和ⅥA、ⅦA族非金属形成的化合物都是离子化合物。
B
4.能形成离子键的是( )
A.任意两种元素之间的化合
B.活泼金属元素与活泼非金属元素之间的化合
C.两种非金属元素之间的化合
D.任何金属元素与非金属元素之间的化合
B
THANKS
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