鲁科版必修2 第二章第1节化学键与化学反应 学案7.doc

疱丁巧解牛知识巧学 人们利用化学反应的目的有两个：一是为了制取所需要的物质，二是为了利用反应所放出的能量。一、化学键与化学反应中的物质变化1.化学键与物质变化(1)化学键：相邻原子间强烈的相互作用称为化学键。要点提示 化学键是“原子”间的相互作用，这里所说的原子是广义上的原子，既包括中性原子，也包括带电原子或原子团(即离子)。化学键是“相邻”原子间的相互作用。物质内不相邻的原子间也有相互作用，但它们之间的相互作用不是化学键。化学键是原子间“强烈”的相互作用。如果物质内相邻的两个原子间的作用很弱，如氦气中相邻的氦原子之间的作用，就不是化学键。氦气中氦原子(或氦分子)之间的相互作用叫做范德华力(或分子间作用力)。(2)化学反应的实质 以下表为例来说明化学反应的实质化学反应断裂的键生成的键2h2+o22h2o氢氢键、氧氧键氢氧键h2+cl22hcl氢氢键、氯氯键氢氯键3h2+n2 nh3氢氢键、氮氮键氢氮键 化学变化的实质就是旧化学键的断裂和新化学键的生成。2.化学键的类型(1)共价键：原子间通过共用电子对形成的化学键，叫做共价键。如在形成hcl分子的过程中，cl原子和h原子各提供1个电子组成1对共用电子，使两者的最外电子层都达到稳定结构，并产生强烈的相互作用(化学键)，从而形成hcl分子。这种相互作用就是共价键。要点提示 共用电子对：共用电子对一般是两原子共同提供的，可以位于两原子中间，也可以产生偏向或偏离，但不存在完全得失的情况。共价键可以存在于单质分子之中，如h2分子中；但单质分子中不一定存在共价键，如he分子中；共价键还可以存在于化合物分子之中，如hcl。共价化合物中一定有共价键，离子化合物中可能存在共价键(如nh4cl)，也可能不存在共价键。(2)离子键：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键，叫做离子键。如在nacl的形成过程中，na原子最外层的1个电子转移到cl原子的最外电子层上，形成了具有8电子稳定结构的带正电荷的na+和带负电荷的cl-，na+和cl-相互作用形成稳定化合物nacl。阴阳离子之间的这种相互作用就是离子键。要点提示 静电作用：离子键是阴、阳离子间的一种静电作用，有阴离子与阳离子的相互吸引，也有原子核与原子核、核外电子与核外电子的相互排斥，是这些作用力的相互叠加。阴、阳离子：离子键存在的前提是必须有阴、阳离子。若没有阴、阳离子则不会有离子键，若有离子键则一定有阴、阳离子。并不是所有的金属与非金属化合都能形成离子键，只有活泼金属与活泼非金属互相化合才能形成离子键。如alcl3中就没有离子键。不是所有非金属化合都不能形成离子键。如nh4cl晶体中，与cl-间的化学键就是离子键。辨析比较 离子键与共价键离子键共价键概念阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键原子间通过共用电子对(电子云重叠)所形成的化学键成键粒子离子原子相互作用的实质阴、阳离子间的电性作用共用电子(电子云重叠)对两原子核产生的电性作用形成条件活泼金属(如k、ca、na等)跟活泼非金属(如cl、br、o等)化合时形成离子键非金属元素形成单质或化合物形成共价键实例cacl2、na2o2、naoh、nahcl2、金刚石、nh3、hno3二、化学键与化学反应中的能量变化1.实验探究:化学反应中的能量变化实验内容实验现象实验结论naoh(aq)+hcl(aq)溶液温度升高反应放热zn+hcl(aq)溶液温度升高反应放热ba(oh)28h2o(s)+nh4cl(s)固体温度降低反应吸热 通过以上实验可以看出，化学反应会伴随着能量的变化，有的反应放热，有的反应吸热。化学反应的过程可看作是“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能、光能或电能等释放出来，或是热能、光能或电能等转化为物质内部的能量(化学能)被“储存”起来的过程。2.化学反应与化学键 化学反应的实质是旧的化学键被破坏和新的化学键生成的过程。 在化学反应中，破坏反应物中的化学键要吸收能量，形成新的化学键要释放能量，如果吸收的能量大于释放的能量，则表现为吸热反应；如果吸收的能量小于释放的能量，则表现为放热反应。3.放热反应和吸热反应(1)放热反应：化学上将有热量放出的反应叫放热反应。(2)吸热反应：化学上把吸收热量的反应叫吸热反应。知识拓展 常见的吸热和放热反应 常见的吸热反应有：多数的分解反应；强碱和铵盐的反应。 常见的放热反应有：燃烧反应；中和反应；金属与酸的反应；多数的化合反应。问题探究问题1 离子键和共价键的形成条件是什么？什么样的元素原子之间容易形成离子键，什么样的元素原子之间可以形成共价键？思路:从化学键的形成过程可以看出，化学键的形成与元素原子的最外层电子有关系，所以化学键的形成条件应该从原子的结构特点来分析。探究:从元素原子结构特点分析，元素原子的半径越小，最外层电子数越多，则原子越容易通过得到电子的方式而达到稳定结构；元素原子的半径越大，最外层电子数越少，则原子越容易通过失去电子的方式而达到稳定结构；前者一般是非金属元素的原子，后者一般是金属元素的原子。一般情况下，活泼金属元素与活泼非金属元素之间容易形成离子键，而非金属元素之间形成共价键。需要注意的是这里说的是一般情况，也就是说还可能有特殊情况存在。问题2 人们利用化学反应，分别都有不同的目的。工业上将铜矿石(例如孔雀石)煅烧后，再用c或co还原，其目的是什么？冬天，人们将火炉里的木炭点燃后燃烧的目的是什么？在汽车的发动机里，让汽油和空气里的氧气反应，其目的又是什么？思路:以上问题的提出，目的在于让同学们从物质变化和能量变化两个角度关注化学反应。探究:将铜矿石煅烧再还原炼铜，目的是利用化学反应的物质变化来制备新物质；将火炉里的木炭点燃使其燃烧，是利用物质变化时放出的热能；汽车发动机里的汽油燃烧后，生成了水和二氧化碳的同时放出大量的热，产生动力，推动汽车前进。典题热题例1 “即食即热型快餐”适合外出时使用，其内层是用铝箔包裹的并已加工好的真空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外的拉线使这两种化学物质反应，放出的热量便可对食物进行加热，这两包化学物质最适合的选择是( )a.浓硫酸和水 b.生石灰和水c.熟石灰和水 d.氯化钠和水解析：浓硫酸和水反应虽然放热，但浓硫酸是液体，又具有强烈的腐蚀性，不宜于加热大众化的食品；而相同质量的生石灰和熟石灰分别溶于水，前者放出的热量比后者多。答案：b方法归纳 此类题将化学基础知识和社会生活紧密联系起来。因此，分析时要注意从实际出发。如本题选择可对食物进行加热的一组物质，要考虑到该组物质是否有腐蚀性、放出热量的多少等问题。例2 下列说法中正确的是( )a.离子化合物中可以含有共价键，但共价化合物中一定不含离子键b.含有共价键的物质一定是共价化合物c.分子中一定含有化学键d.含有金属元素的离子一定是阳离子解析：含有离子键的化合物就是离子化合物是正确的，而只含共价键的化合物才能是共价化合物，也就是说，共价化合物中一定不含离子键；同样可以理解为，一旦含离子键就绝不是共价化合物了。所以a项正确。多原子的非金属单质中也有共价键，如h2，所以b项错误。稀有气体分子中不存在化学键，c项错误。有些酸根阴离子中含有金属元素，如，故d项错误。答案：a深化升华 本题考查的是离子键和共价键的概念以及存在，是化学键的重点内容，应抓住概念的要点，加以区别和掌握。离子化合物中可能含有离子键也可能含有共价键，而共价化合物中只含共价键；含有共价键的物质不一定是共价化合物，多原子的非金属单质中也有共价键；分子中不一定含有化学键，稀有气体分子中不存在化学键；含有金属元素的离子不一定是阳离子，有些酸根阴离子中也含有金属元素。例3 ch4、nh3、h2o和hf分子中，共价键的极性由强到弱的顺序是( )a.ch4、nh3、h2o、hf b.hf、h2o、nh3、ch4c.h2o、hf、ch4、nh3 d.hf、h2o、ch4、nh3解析：比较共价键的极性，应比较成键的两个原子吸引电子能力的大小。两原子吸