人教版高中化学必修二13化学键1.ppt

第三节化学键 一 离子键 课本P13 问题 为数不多的元素的原子是通过什么作用形成种类繁多的物质的呢 实验 化学方程式 钠燃烧 黄色火焰 大量白烟 现象 1 画出钠和氯的原子结构示意图2 试解释氯化钠是怎样形成的 思考 金属钠在氯气中燃烧 2020年3月25日星期三 电子转移 不稳定 稳定 更稳定 氯化钠的形成 思考 在氯化钠晶体中 Na 和Cl 间存在哪些力 阴 阳离子之间除了有静电引力作用外 还有电子与电子 原子核与原子核之间的相互排斥作用 当阴阳离子接近到某一定距离时 吸引和排斥作用达到平衡 阴阳离子间形成稳定的化学键 1 定义 2 成键微粒 3 相互作用 4 成键过程 1 离子键 使阴阳离子结合成化合物的静电作用 阴 阳离子 静电作用 静电引力和斥力 阴阳离子接近到某一定距离时 吸引和排斥达到平衡 就形成了离子键 含有离子键的化合物 5 离子化合物 如 KCl NaBr Na2S MgCl2 Mg3N2 Na2O Na2O2等 活泼的金属元素 IA IIA 和活泼的非金属元素 VIA VIIA 之间形成的化合物 从元素间的相互化合分析 活泼的金属元素和活泼的非金属元素 从物质的类别分析 a 强碱 b 大部分盐 c 部分金属氧化物 过氧化物 活泼金属对应的碱如 NaOH KOH Ba OH 2等 活泼金属的氧化物 过氧化物如 Na2O CaO MgO Al2O3 Na2O2等 除AlCl3 CH3COO 2Pb等少数盐 如何形象地表示离子化合物的形成 思考 1 定义 2 原子的电子式 3 阳离子的电子式 4 阴离子的电子式 2 电子式 在元素符号周围用 或 来表示原子最外层电子的式子 H Na Mg Ca 简单阳离子的电子式就是它的离子符号 H Na Ca2 复杂阳离子 NH4 例外 不但要画出最外层电子数 而且还要用中括号 括起来 并在右上角标出所带电荷 n 5 离子化合物的电子式 AB型 AB2型 A2B型 6 用电子式表示离子化合物的形成过程 NaCl K2S MgBr2 注意 2 相同的原子可以合并写 相同的离子要单个写即 3 阴离子要用方括号 括起 4 不能把 写成 5 用箭头表明电子转移方向 也可不标 1 离子要注明正负电荷及数目 且正负电荷总数应相等 1 定义 2 成键微粒 3 相互作用 4 成键过程 1 离子键 5 离子化合物 1 定义 2 电子式 3 用电子式表示离子化合物的形成过程 2 书写 小结 练习 Mg Mg2 2Na Na Na 1 用电子式表示氧化镁 硫化钠 氯化钙的形成过程 Ca 2 下列各数值表示有关元素的原子序数 能形成AB2型离子化合物的是 A 6与8B 11与13C 11与16D 12与17 D D 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 放热反应 1 定义 2 成键微粒 3 相互作用 4 成键过程 1 离子键 5 离子化合物 1 定义 2 电子式 3 用电子式表示离子化合物的形成过程 2 书写 小结 7 影响离子键强弱的因素 电荷 r 8 离子键强弱对离子化合物性质的影响 熔沸点 硬度 6 存在 二 共价键 问题 1 活泼的金属元素和活泼非金属元素化合时形成离子键 非金属元素之间化合时 能形成离子键吗 为什么 不能 因非金属元素的原子均有获得电子的倾向 2 非金属元素之间化合时 核外电子排布是通过什么方式达到稳定结构的 H H 结构式 以H2 HCl分子的形成为例 探讨 Cl H Cl H H Cl 结构式 结论 在H2 HCl分子的形成过程中 没有发生电子的得失 而是通过形成共用电子对达到稳定结构的 1 定义 2 成键微粒 3 相互作用 4 成键条件 1 共价键 原子 共用电子对 静电作用 原子之间通过共用电子对所形成的相互作用 a 非金属元素原子之间相结合b 部分金属元素与非金属元素之间的结合 如AlCl3等 6 存在 a 不仅存在于非金属单质和共价化合物中b 也存在于某些离子化合物中 Na OH Cl H 5 共价化合物 以共用电子对形成分子的化合物 HH 如酸 非金属氧化物 有机物等 7 影响共价键强弱的因素 设计P30表 a 原子半径 b 共用电子对数目 原子半径越小 共价键越强 如HF与HCl 8 共价键强弱对物质性质的影响 共价键越强 物质越稳定如稳定性 HF HCl HBr HI N2性质很稳定 如何用电子式表示共价化合物的形成 思考 共用电子对数目越多 共价键越强 1 氯气 练习 1 写出下列物质的电子式和结构式 2 溴化氢 5 过氧化氢 4 甲烷 3 氮气 ClCl NN Cl Cl H Br N N H C H H H H O O H 单键 叁键 HBr HCH H H HOOH 2 二氧化碳的电子式或结构式错误的是 O C O O C O A B C D AC 碳氧双键 OCO OCO 3 次氯酸的电子式或结构式错误的是 AD A B C D HClO HOCl H O Cl H ClO 9 用电子式表示共价化合物的形成过程 2 HCl 3 H2O 1 H2 5 NH3 4 CO2 注意 不标电荷和中括号 结构式 离子键和共价键的比较 设计P42表 Na Cl Cl H 2 共价键的分类 问题 探讨 结论 在HCl中 为什么H元素显 1价 Cl元素显 1价 共用电子对偏移的共价键叫做极性共价键 1 极性共价键 共用电子对不偏移的共价键叫做非极性共价键 问题 在H2分子中 H元素的化合价为何为0 共用电子对有无偏移 探讨 结论 2 非极性共价键 思考 极性键与非极性键的区别 极性键与非极性键的区别 设计P41表 巧记为 同非 思考 1 为什么H2 Cl2 N2是双原子分子 而稀有气体为单原子分子 2 以上共用电子对都是由成键双方提供的 共用电子对能否由成键原子单方面提供 3 配位键 电子对由一个原子单方面提供跟另一个原子共用而形成的共价键 用 表示 定义 虽然配位键和其它共价键的形成不同 但一旦形成后则与其它共价键无任何区别 注意 成键的两个原子一方有孤对电子 另一方缺少电子 形成条件 H N H H H H O H H H N H H H H O H H H N H H H H H O 1 定义 2 成键微粒 3 相互作用 4 成键条件 6 共价化合物 10 用电子式表示离子化合物的形成过程 共价键小结 8 影响共价键强弱的因素 9 共价键强弱对物质稳定性的影响 7 共价键的存在 5 类别 练习 书写下列微粒的电子式 H C N O F Ne Na Mg AlH2 N2 O2 Cl2 CO2 CS2 CCl4HF HCl H2O H2S NH3 PH3 CH4 SiH4Na2O Na2O2 NaCl NaOH Na2SMgO MgCl2 NH4ClCl O2 O22 OH NH4 HClO NaClO 阴 阳离子间通过静电作用形成的化学键 阴 阳离子相互作用 活泼金属和活泼非金属得失电子成键 离子化合物 原子间通过共用电子对 电子云的重叠 而形成的化学键 共用电子对不发生偏移 相同非金属元素原子的电子配对成键 非金属单质 某些化合物 共用电子对偏向一方原子 不同非金属元素原子的电子配对成键 共价化合物和某些离子化合物 三 化学键 1 定义 使离子相结合或原子相结合的作用力 2 分类 相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用 注意 化学键的存在 1 稀有气体单质中不存在化学键 2 多原子单质分子中存在共价键 如 H2 O2 O3等 3 共价化合物分子中只存在共价键 不存在离子键 4 离子化合物中一定存在离子键 可能存在共价键如 Na2O2 NaOH NH4Cl Na2SO4等含有原子团的离子化合物 5 离子化合物可由非金属构成 如 NH4NO3 NH4Cl等铵盐 6 非极性共价键可能存在于离子化合物中 如Na2O2 1 NaCl与KCl比较 熔点 NaClKCl 为何 试用化学键的观点解释以下问题 练习 2 Al2O3与MgO均为高熔点物质 常用做耐火材料 原因是 3 通常状况下氮气的性质为什么很不活泼 因离子半径 Na K 所以前者离子键强于后者 与NaCl相比 它们均由半径小 电荷高的离子 Al3 Mg2 O2 构成 离子键很强 问题 1 将水由液态变成气态在一个大气压下需100 将1摩水由液态变成气态需47 3KJ 2 将水分子拆成氢原子 氧原子需1000 以上 将1摩水拆成氢原子 氧原子需436KJ 为什么以上两种变化所消耗的能量有这么大的差距呢 分子间作用力和氢键 1 分子间作用力 1 定义 分子间作用力比化学键弱得多 是一种微弱的相互作用 它主要影响物质的熔 沸点等物理性质 而化学键主要影响物质的化学性质 由分子构成的物质中 如 多数非金属单质 稀有气体 非金属氧化物 酸 氢化物 有机物等 分子间作用力的范围很小 只有分子间的距离很小时才有 科学视野 把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力 也叫范德华力 2 强弱 3 存在 4 影响因素 5 对熔 沸点的影响 对组成和结构相似的物质 相对分子质量越大 分子间作用力就越大 如Cl2 Br2 I2 分子间作用力越大 物质熔沸点越高如 Cl2 Br2 I2 课本P24 卤素单质的熔 沸点与相对分子质量的关系 四卤化碳的熔 沸点与相对原子质量的关系 分子间作用力与化学键的比较 思考 1 分子间存在化学键吗 2 分子间作用力属于化学键吗 否 不符合化学键定义 为什么HF H2O和NH3的沸点会反常呢 思考 一些氢化物的沸点 2 氢键 1 概念 氢键比化学键弱 比分子间作用力强可以把氢键看作是一种较强的分子间作用力 N O F的氢化物分子间 在NH3 H2O HF分子间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用 氢键 2 强弱 3 存在 4 作用 课本P24 解释一些反常现象 氢键的形成会使含有氢键的物质的熔 沸点大大升高 如 水的沸点高 氨易液化等 这是因为固体熔化或液体汽化时 必须破坏分子间的氢键 消耗较多能量 氢键的形成对物质的溶解性也有影响如 NH3 C2H5OH CH3COOH等极易溶于水 如 冰的密度小于水的密度 冰会浮在水面上 课本P24下 如果水分子之间没有氢键存在 地球上将会是什么面貌 无液态水 无江河 湖泊 海洋 空气中弥漫着大雾 1 化学反应过程中化学键的变化 H和Cl结合生成HCl形成了H和Cl之间的化学键H Cl 用化学键的观点来分析H2与Cl2反应的过程 H H和Cl Cl中的化学键断裂 生成H和Cl 旧化学键断裂 新化学键生成 四 物质变化过程中化学键的变化 设计P30 HHClCl HHClCl HHClCl HHClCl HHClCl HHClCl HHClCl HHClCl HHClCl HHClCl 反应物 化学反应的过程 本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程 所以化学反应中反应物一定有化学键被破坏 化学反应的过程 分子原子观点 分解 重新组合 旧键断裂 新键生成 化学键的观点 注意 化学反应中反应物的化学键并非全部被破坏 如 NH4 2SO4 BaCl2 BaSO4 2NH4Cl 只破坏反应物中的离子键 共价键未被破坏 原子离子 生成物 2 离子化合物的溶解或熔化过程中化学键的变化 因离子化合物溶于水或熔化后均电离成为可自由移动的阴 阳离子 所以离子键被破坏 3 共价化合物的溶解或熔化过程中化学键的变化 a 与水反应 共价键被破坏如 CO2 SO2等酸性氧化物 酸酐 b 电解质溶于水 共价键被破坏如 HCl H2SO4 HNO3等强酸c 非电解质溶于水 共价键不被破坏 只破坏分子间作用力如 乙醇 蔗糖等 溶解过程 a 由分子构成的共价化合物 分子晶体 共价键不被破坏 只破坏分子间作用力 如 冰 干冰 蔗糖等多数共价化合物b 由原子构成的共价化合物 原子晶体 共价键被破坏如 SiO2晶体等少数共价化合物 熔化过程 4 单质的溶解或熔化过程中化学键的变化 a 与水反应 共价键被破坏 如 Cl2 F2等b 由分子构成的单质 分子晶体 共价键不被破坏 只破坏分子间作用力如 I2的升华 P4的熔化等c 由原子构成的单质 原子晶体 共价键被破坏如 金刚石 晶体硅的熔化等 非金属单质 金属单质 金属单质熔融 金属键被破坏 金属键 金属晶体中 金属阳离子与自由电子之间的强烈的静电作用 小结 一 概念 4 电子式 2 分子间作用力和氢键 二 常考知识点归纳 1 电子式书写2 化学键类别的判断3 物质熔沸点大小比较4 微粒半径大小的比较规律 2 错 如NH4Cl等铵盐 1 错 如 NaOH Na2SO4 3 错 如 He Ne等稀有气体 练习 1 判断正误 1 含有共价键的化合物一定是共价化合物 2 全部由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物 3 在气态单质分子里一定有共价键 2 下列物质中 1 含离子键的物质是 2 含非极性共价键的物质是 3 含极性共价键的物质是 A KFB H2OC N2D F2E CS2F CaCl2 G CH4H CCl4I