4.3.1 离子键 讲义-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册
2026-06-26
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摘要:
本高中化学讲义聚焦离子键核心知识点,从NaCl的形成过程切入,系统梳理离子键的定义、成键粒子与元素,离子化合物的类别及判断方法,进而学习电子式的书写规则,构建从宏观现象到微观本质再到符号表征的学习支架。
资料通过示意图解析离子键形成、“对点练习”强化电子式书写等设计,助力学生建立物质结构决定性质的化学观念,培养微观探析与符号表征的科学思维。课中辅助教师高效授课,课后通过分层作业帮助学生巩固知识,查漏补缺。
内容正文:
4.3.1 离子键
一、离子键与离子化合物
1.离子键
(1)氯化钠的形成过程
钠原子失去1个电子形成Na+,氯原子得到1个电子形成Cl-,都达到8电子稳定结构。Na+与Cl-通过静电作用结合在一起,形成新物质氯化钠。
(2)NaCl的形成示意图
钠离子和氯离子通过静电作用结合在一起,形成氯化钠。
(3)定义:带相反电荷离子之间的相互作用叫做离子键。
(4)成键粒子:阴、阳离子。
(5)成键元素:一般是活泼的金属和活泼的非金属。
2.离子化合物
(1)定义:由离子键构成的化合物叫做离子化合物。强碱、大多数盐及金属氧化物。
(2)常见类别
①强碱:如NaOH、KOH、Ca(OH)2等。
②大多数盐:如NaCl、K2SO4、Na2CO3等。
③金属氧化物:如CaO、Na2O、Al2O3等。
(3)离子键、离子化合物的判断
①从元素组成判断。一般活泼金属元素[如第ⅠA族(Na、K),第ⅡA族(Ca、Mg)]与活泼非金属元素[如第ⅥA族(O、S),第ⅦA族(F、Cl)]之间易形成离子键。
②熔融状态下是否导电,在熔融时导电的化合物含离子键,为离子化合物,在水溶液中导电不能作为判定离子化合物的依据。
③几点注意:①非金属元素间也可形成离子键,如NH4Cl中,NH与Cl-间的化学键就是离子键;②并不是所有的金属与非金属化合都能形成离子键,如AlCl3。③离子化合物中一定含有离子键,含离子键的化合物一定是离子化合物。
【对点练习】
1.下列物质中只含离子键的是
A. B. C.HCl D.
2.下图形象地表示了氯化钠的形成过程。下列叙述中不正确的是( )
A.钠原子易失去1个电子,氯原子易得到1个电子
B.钠离子与钠原子有相似的化学性质
C.钠原子与氯原子作用生成NaCl后,其结构的稳定性增强
D.氯化钠是离子化合物
二、电子式:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)排布的式子。
1、微粒的电子式表示方法:
【小结】离子的电子式表示方法:
(1)简单阳离子(金属离子)的电子式直接用离子符号表示;
(2)阴离子的电子式:不但要画出最外层电子,且要用括号“[ ]”括起来,并在右上角标出“n-”电荷字样。
(3)离子化合物的电子式:由阴、阳离子的电子式组成,相同离子不能合并。
2、用电子式表示离子化合物的形成过程:
【总结】
【温馨提示】
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。
(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,如CaCl2要写成,不能写成,也不能写成。
(5)用电子式表示化合物形成过程时,由于不是化学方程式,不能用“===”,应用“―→”。“―→”前是原子的电子式,“―→”后是化合物的电子式。
【对点练习】
1.用电子式表示下列微粒或物质的核外电子结构。
(1)Ca _______________ (2)S _________________
(3)Ca2+_______________ (4)S2-_________________
(5)CaCl2______________ (6)Na2S_______________
2.下列化合物电子式书写正确的是( )
3.用电子式表示下列物质的形成过程。
(1)KCl
(2)MgF2
(3)BaCl2
(4)MgO
【课后作业】
1.晶体溶于水的过程中,破坏了晶体中的
A.离子键 B.共价键 C.离子键和共价键 D.范德华力
2.氯化钠是日常生活中人们常用的调味品。下列性质可以证明氯化钠中一定存在离子键的是( )
A.具有较高的熔点
B.熔融状态下能导电
C.水溶液能导电
D.常温下能溶于水
3.已知A、B两元素的原子序数在3~20之间,它们可形成离子化合物AmBn,若A的原子序数为a,则B的原子序数不可能为( )
A.a+8-m-n B.a-16-m-n
C.a+16-m-n D.a-m-n
4.下列关于离子化合物的叙述正确的是( )
A.离子化合物中都只含有离子键
B.离子化合物中的阳离子只能是金属离子
C.离子化合物如能溶于水,其水溶液一定可以导电
D.溶于水可以导电的化合物一定是离子化合物
5.下列元素的原子间反应形成的化学键是离子键的一组是( )
原子
a
b
c
d
e
f
g
M层电子数
1
2
3
4
5
6
7
A.a和c B.a和f
C.d和g D.c和g
6.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍,下列说法正确的是( )
Y
Z
X
W
A.原子半径:X<Y<Z
B.气态氢化物的稳定性:X>Z
C.Z、W均可与Mg形成离子化合物
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W
7.下列表示离子化合物形成过程的电子式正确的是( )
A.2Na+O2-―→Na+[]2-Na+
B.2Na+F2―→2Na+[]-
C.Mg+2―→Mg2+[]
D.Ca+ ―→Ca2+[]2-
8.氢化钠(NaH)是一种白色的离子化合物,其中钠元素是+1价,氢化钠与水反应放出氢气。下列叙述中,不正确的是( )
A.氢化钠的电子式为Na+[H]-
B.NaH与水反应时水作氧化剂(NaH+H2O===NaOH+H2↑)
C.NaH中氢离子的电子层排布与氦原子的电子层排布相同
D.半径:H+>H-
9.0.5 mol A元素的最高价离子被还原成中性原子时,要得到6.02×1023个电子,它的单质同盐酸充分反应时,放出0.02 g H2,用去0.4 g A。B元素的原子核外电子层数与A相同,且B元素形成的单质是红棕色液体。
(1)写出这两种元素的名称:A________,B________。
(2)用结构示意图表示A、B两元素常见离子:A______,B________。
(3)用电子式表示A、B形成化合物的过程。
_____________________________________________________。
10.有A~G七种元素:
①A、B、C是同一周期的金属元素,已知原子核外有3个电子层,A的原子半径在所属周期中最大且原子半径A>B>C。
②D、E是非金属元素,它们跟氢化合可生成气态氢化物HD和HE,在室温时,D的单质是液体,E的单质是固体。
③F的单质在常温下是气体,性质稳定,是除氢气外密度最小的气体。
④G是除氢外原子半径最小的元素(不考虑稀有气体)。
试回答下列问题:
(1)A的名称是________;B位于周期表中第________周期第________族;C的原子结构示意图是_____________。
(2)E单质的颜色是__________。
(3)A元素与D元素形成的化合物的电子式是____________。
(4)用电子式表示G与A形成化合物的过程:_________________。
(5)F的元素符号是____________。
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4.3.1 离子键
一、离子键与离子化合物
1.离子键
(1)氯化钠的形成过程
钠原子失去1个电子形成Na+,氯原子得到1个电子形成Cl-,都达到8电子稳定结构。Na+与Cl-通过静电作用结合在一起,形成新物质氯化钠。
(2)NaCl的形成示意图
钠离子和氯离子通过静电作用结合在一起,形成氯化钠。
(3)定义:带相反电荷离子之间的相互作用叫做离子键。
(4)成键粒子:阴、阳离子。
(5)成键元素:一般是活泼的金属和活泼的非金属。
2.离子化合物
(1)定义:由离子键构成的化合物叫做离子化合物。强碱、大多数盐及金属氧化物。
(2)常见类别
①强碱:如NaOH、KOH、Ca(OH)2等。
②大多数盐:如NaCl、K2SO4、Na2CO3等。
③金属氧化物:如CaO、Na2O、Al2O3等。
(3)离子键、离子化合物的判断
①从元素组成判断。一般活泼金属元素[如第ⅠA族(Na、K),第ⅡA族(Ca、Mg)]与活泼非金属元素[如第ⅥA族(O、S),第ⅦA族(F、Cl)]之间易形成离子键。
②熔融状态下是否导电,在熔融时导电的化合物含离子键,为离子化合物,在水溶液中导电不能作为判定离子化合物的依据。
③几点注意:①非金属元素间也可形成离子键,如NH4Cl中,NH与Cl-间的化学键就是离子键;②并不是所有的金属与非金属化合都能形成离子键,如AlCl3。③离子化合物中一定含有离子键,含离子键的化合物一定是离子化合物。
【对点练习】
1.下列物质中只含离子键的是
A. B. C.HCl D.
【答案】B
【解析】A.H2O2由非金属元素组成,原子间通过共价键结合,不含离子键,A不符合题意;
B.MgO由Mg2+和O2-通过离子键结合,仅含离子键,B符合题意;
C.HCl由H和Cl通过共价键结合,不含离子键,C不符合题意;
D.H2SO4为共价化合物,分子内H、S、O间均为共价键,不含离子键,D不符合题意;
故选B。
2.下图形象地表示了氯化钠的形成过程。下列叙述中不正确的是( )
A.钠原子易失去1个电子,氯原子易得到1个电子
B.钠离子与钠原子有相似的化学性质
C.钠原子与氯原子作用生成NaCl后,其结构的稳定性增强
D.氯化钠是离子化合物
【答案】B
【解析】A项,Na原子的最外层只有1个电子,且原子半径较大,易失去1个电子达到稳定结构,Cl原子的最外层有7个电子,易得到1个电子达到稳定结构,正确;B项,Na原子具有强还原性,而Na+具有弱氧化性,Na+与Na原子的化学性质不相似,错误;C项,Na+与Cl-以较强的离子键结合形成稳定的NaCl,正确;D项,NaCl由离子键构成,属于离子化合物,正确。
二、电子式:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)排布的式子。
1、微粒的电子式表示方法:
【小结】离子的电子式表示方法:
(1)简单阳离子(金属离子)的电子式直接用离子符号表示;
(2)阴离子的电子式:不但要画出最外层电子,且要用括号“[ ]”括起来,并在右上角标出“n-”电荷字样。
(3)离子化合物的电子式:由阴、阳离子的电子式组成,相同离子不能合并。
2、用电子式表示离子化合物的形成过程:
【总结】
【温馨提示】
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。
(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,如CaCl2要写成,不能写成,也不能写成。
(5)用电子式表示化合物形成过程时,由于不是化学方程式,不能用“===”,应用“―→”。“―→”前是原子的电子式,“―→”后是化合物的电子式。
【对点练习】
1.用电子式表示下列微粒或物质的核外电子结构。
(1)Ca _______________ (2)S _________________
(3)Ca2+_______________ (4)S2-_________________
(5)CaCl2______________ (6)Na2S_______________
【答案】略
2.下列化合物电子式书写正确的是( )
【答案】D
3.用电子式表示下列物质的形成过程。
(1)KCl
(2)MgF2
(3)BaCl2
(4)MgO
【答案】略
【课后作业】
1.晶体溶于水的过程中,破坏了晶体中的
A.离子键 B.共价键 C.离子键和共价键 D.范德华力
【答案】A
【解析】A.是含有离子键和共价键的离子化合物,溶于水电离出钠离子和氢氧根离子,破坏了离子键,选项A正确;
B.是含有离子键和共价键的离子化合物,溶于水电离出钠离子和氢氧根离子,破坏了离子键,共价键没有破坏,选项B错误;
C.是含有离子键和共价键的离子化合物,溶于水电离出钠离子和氢氧根离子,破坏了离子键,共价键没有破坏,选项C错误;
D.是含有离子键和共价键的离子化合物,溶于水电离出钠离子和氢氧根离子,破坏了离子键,没有破坏范德华力,选项D错误;
答案选A。
2.氯化钠是日常生活中人们常用的调味品。下列性质可以证明氯化钠中一定存在离子键的是( )
A.具有较高的熔点
B.熔融状态下能导电
C.水溶液能导电
D.常温下能溶于水
【答案】B
【解析】实验中常通过熔融状态下能否导电来判断是否为离子化合物。
3.已知A、B两元素的原子序数在3~20之间,它们可形成离子化合物AmBn,若A的原子序数为a,则B的原子序数不可能为( )
A.a+8-m-n B.a-16-m-n
C.a+16-m-n D.a-m-n
【答案】B
【解析】若AmBn为MgCl2,则a=12,m=1,n=2,则B的原子序数为12+8-1-2=17,故A可能;因为A、B两元素的原子序数在3~20之间,m≥1,n≥1,则a-16-m-n≤2,故B不可能;若AmBn为LiCl,则a=3,m=1,n=1,则B的原子序数为3+16-1-1=17,故C可能;若AmBn为Na2O,则a=11,m=2,n=1,则B的原子序数为11-2-1=8,故D可能。
4.下列关于离子化合物的叙述正确的是( )
A.离子化合物中都只含有离子键
B.离子化合物中的阳离子只能是金属离子
C.离子化合物如能溶于水,其水溶液一定可以导电
D.溶于水可以导电的化合物一定是离子化合物
【答案】C
【解析】A项,离子化合物可能含有其他化学键,A错误;B项,离子化合物含有阴离子与阳离子,阳离子可能是金属离子,如NaCl,也可能是铵根离子,如NH4Cl,错误;C项,离子化合物如能溶于水,其水溶液电离产生自由移动的离子,因此一定可以导电,正确;D项,HCl是共价化合物溶于水在水分子的作用下电离产生自由移动的H+和Cl-可以导电,因此水溶液能导电的化合物不一定是离子化合物,错误。
5.下列元素的原子间反应形成的化学键是离子键的一组是( )
原子
a
b
c
d
e
f
g
M层电子数
1
2
3
4
5
6
7
A.a和c B.a和f
C.d和g D.c和g
【答案】B
【解析】由原子a~g的M层电子数可知,M层即原子的最外层,元素a~g均为第三周期元素,a、b均为活泼的金属元素,f、g均为活泼的非金属元素,所以a和f形成的化学键为离子键。c为金属元素Al,c和g形成的化合物为AlCl3,属于共价化合物。
6.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍,下列说法正确的是( )
Y
Z
X
W
A.原子半径:X<Y<Z
B.气态氢化物的稳定性:X>Z
C.Z、W均可与Mg形成离子化合物
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W
【答案】C
【解析】设Z的原子序数为a,则Y、W的原子序数分别为a-1 和a+9,由题意可知(a-1)+(a+9)=3a,解得a=8,则Y、Z、X、W分别为N、O、Si、Cl。原子半径:X(Si)>Y(N)>Z(O),A项错误;同周期主族元素的非金属性从左向右依次增强,同主族元素的非金属性从上到下依次减弱,非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,故气态氢化物的稳定性:Z>X(即H2O>SiH4),B项错误;MgO和MgCl2均为离子化合物,C项正确;Cl元素的最高价氧化物对应的水化物为HClO4,其为最强酸,D项错误。
7.下列表示离子化合物形成过程的电子式正确的是( )
A.2Na+O2-―→Na+[]2-Na+
B.2Na+F2―→2Na+[]-
C.Mg+2―→Mg2+[]
D.Ca+ ―→Ca2+[]2-
【答案】D
【解析】A中氧原子的电子式错误,应写作 ,两个钠原子不能合并,且应用弧线箭头标明电子得失方向;B中正确的表示为Na ―→Na+[ ]-;C中氟原子、氟离子不能合并,正确的表示为 Mg ―→[ ]-Mg2+[ ]-。
8.氢化钠(NaH)是一种白色的离子化合物,其中钠元素是+1价,氢化钠与水反应放出氢气。下列叙述中,不正确的是( )
A.氢化钠的电子式为Na+[H]-
B.NaH与水反应时水作氧化剂(NaH+H2O===NaOH+H2↑)
C.NaH中氢离子的电子层排布与氦原子的电子层排布相同
D.半径:H+>H-
【答案】D【解析】在NaH中钠失去电子显+1价,氢则得到电子显-1价,并且形成Na+和
H-,故A、C项正确。H+和H-结构明显不同,H-的离子结构示意图为,它比H+多一个电子层,故半径应为H->H+。在NaH与水的反应中,钠、氧的化合价没变,-1价的氢失去电子变为0价,那么得到电子的只能是+1价的氢,即水为氧化剂。
9.0.5 mol A元素的最高价离子被还原成中性原子时,要得到6.02×1023个电子,它的单质同盐酸充分反应时,放出0.02 g H2,用去0.4 g A。B元素的原子核外电子层数与A相同,且B元素形成的单质是红棕色液体。
(1)写出这两种元素的名称:A________,B________。
(2)用结构示意图表示A、B两元素常见离子:A______,B________。
(3)用电子式表示A、B形成化合物的过程。
_____________________________________________________。
【答案】(1)钙 溴
(2)
(3) Ca→[]-Ca2+[]-
【解析】从B的单质为红棕色液体可推知B的单质为Br2。溴原子有4个电子层,所以A原子也有4个电子层,由0.5 mol A元素的最高价离子被还原成原子时能得到电子1 mol,说明A的离子为+2价,即A原子最外层有2个电子。
依题意:A ~ H2
M 2 g·mol-1
0.4 g 0.02 g
M=40 g·mol-1,即A为钙元素。
10.有A~G七种元素:
①A、B、C是同一周期的金属元素,已知原子核外有3个电子层,A的原子半径在所属周期中最大且原子半径A>B>C。
②D、E是非金属元素,它们跟氢化合可生成气态氢化物HD和HE,在室温时,D的单质是液体,E的单质是固体。
③F的单质在常温下是气体,性质稳定,是除氢气外密度最小的气体。
④G是除氢外原子半径最小的元素(不考虑稀有气体)。
试回答下列问题:
(1)A的名称是________;B位于周期表中第________周期第________族;C的原子结构示意图是_____________。
(2)E单质的颜色是__________。
(3)A元素与D元素形成的化合物的电子式是____________。
(4)用电子式表示G与A形成化合物的过程:_________________。
(5)F的元素符号是____________。
【答案】(1)钠 三 ⅡA
(2)紫黑色
(3)Na+[]-
(4)Na―→Na+[]-
(5)He
【解析】(1)A在第三周期,原子半径最大,A为Na,B为Mg,C为Al。
(2)D单质为液体非金属、气态氢化物为HD,D为Br,E的单质是固体非金属、气态氢化物为HE,故E为I。
(3)F是除氢气外最轻的气体且性质稳定,则F是He。
(4)G是第二周期的氟元素。
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