2022-2023学年新教材高中化学第2章微粒间相互作用与物质性质第3节离子键配位键与金属键第1课时离子键课件鲁科版选择性必修2

1、第1课时离子键第2章内容索引0102基础落实必备知识全过关重难探究能力素养全提升03学以致用随堂检测全达标素养目标1.通过掌握离子键的形成条件,并理解离子键的实质和特征,形成宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2.通过掌握离子键的表示方法,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。 基础落实必备知识全过关自主梳理1.离子键的形成(1)定义。阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。(2)形成过程。(3)离子化合物的形成。阴、阳离子之间除了吸引力外,还存在电子与电子、原子核与原子核之间同性电荷所产生的排斥力。因此,在形成离子键时,阴、阳离子依靠异性电荷之间的静电引力相互接近到一定程度时,电子与电子之间、

2、原子核与原子核之间产生的斥力将阻碍阴、阳离子进一步靠近;当静电作用中同时存在的引力和斥力达到平衡时,体系的能量最低,形成稳定的离子化合物。成键原子所属元素的电负性差值越大,原子之间越容易得失电子而形成离子键。2.离子键的特征(1)离子键没有方向性。由于离子键的实质是静电作用,而且离子的电荷分布通常被看成是球形对称的,因此一种离子可以对不同方向的带异性电荷的离子产生吸引作用。所以,相对于共价键而言,离子键没有方向性。(2)离子键没有饱和性在离子化合物中,每个离子周围最邻近的带异性电荷的离子数目的多少,取决于阴、阳离子的相对大小。只要空间条件允许,阳离子将吸引尽可能多的阴离子排列在其周围,阴离子也

3、将吸引尽可能多的阳离子排列在其周围。从这个意义上说,离子键是没有饱和性的。由于离子键没有方向性和饱和性,因此以离子键相结合的化合物倾向于形成晶体,使每个离子周围排列尽可能多的带异性电荷的离子,这种情况下体系能量更低。【微思考】离子键是通过阴、阳离子间的静电吸引形成的吗?提示 不是。离子键是阴、阳离子之间通过静电作用形成的,这种静电作用是指阴、阳离子之间的静电吸引力和电子与电子之间、原子核与原子核之间同性电荷所产生的排斥力处于平衡时的总效应。自我检测1.正误判断: (1)离子化合物中的阳离子一定是金属离子。()(2)阴、阳离子通过静电引力而形成的化学键叫作离子键。()(3)离子化合物如能溶于水,

4、其水溶液一定可以导电。()(4)大多数的盐、碱和低价金属氧化物中含有离子键。() 2.下列物质中,既含有共价键,又含有离子键的是()A.KClO3B.SiO2C.MgO D.H2SO4答案 A解析 KClO3中钾离子和氯酸根离子之间存在离子键,氯原子和氧原子之间存在共价键,选项A正确;SiO2分子中硅原子和氧原子之间存在共价键,选项B错误;氧化镁中镁离子和氧离子之间存在离子键,选项C错误;硫酸分子中氢原子、氧原子和硫原子之间存在共价键,选项D错误。重难探究能力素养全提升探究1离子键的实质问题探究金属元素与非金属元素化合时一定形成离子键吗?提示 不一定。金属元素与非金属元素也有可能形成共价键,如

5、Al、Cl两种元素以共价键形成AlCl3。归纳拓展离子键(1)定义:阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键叫作离子键。(2)成键的粒子:阴、阳离子。(3)成键的性质:静电作用。这种静电作用不是静电引力,而是阴、阳离子之间的吸引力和存在于电子与电子、原子核与原子核之间同性电荷所产生的排斥力处于平衡时的总效应。阴、阳离子所带电荷越多,静电作用越强;阴、阳离子核间距越大,静电作用越弱。(4)成键条件: 活泼金属(电负性小)(A、A族)活泼非金属(电负性大)(A、A族)(5)离子键的本质(成键原因):原子相互得、失电子形成稳定的阴、阳离子。离子间吸引和电子与电子之间、原子核与原子核之间的排斥作用处于平

6、衡状态。形成离子键后体系的总能量降低。(6)离子键的存在:离子化合物中一定存在离子键。常见的离子化合物有:强碱,如NaOH、KOH、Ba(OH)2等;绝大多数盐;活泼金属氧化物,如Na2O、MgO、CaO等。(7)用电子式表示离子化合物的形成过程。如: 用电子式表示离子化合物的形成过程,易出现下列错误;离子漏标电荷数;离子所带的电荷数与元素的化合价表示法分辨不清;阴离子加漏中括应用体验【典例1】下列叙述不正确的是()A.元素周期表第1周期的元素之间不可能形成离子键B.元素周期表中A族内的元素之间不可能形成离子键C.离子化合物中一定含有阴离子和阳离子D.离子化合物中不一定含有金属元素答案 B解析

7、 元素周期表第1周期的元素是氢(非金属)和氦(稀有气体元素,化学性质稳定),它们之间不可能形成离子键。元素周期表中A族内有非金属元素氢和活泼的碱金属元素,氢元素和活泼的碱金属元素之间可以形成离子键,如离子化合物NaH。离子化合物中一定含有阴离子和阳离子,不一定含有金属元素。【变式设问】某元素基态原子的最外层电子排布式为ns1,当它跟卤素结合时形成的化学键()A.一定是共价键B.一定是离子键C.可能是共价键,也可能是离子键D.一定是极性共价键答案 C解析 基态原子的最外层电子排布式为ns1的元素有H、Li、Na、K、Rb、Cs等,卤素有F、Cl、Br、I等,故两种元素结合时形成的化学键可能是共价

8、键(如HF),也可能是离子键(如NaF)。变式训练1在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分。下列各对原子形成化学键时共价键成分最少的是()A.Li、FB.Na、FC.Na、ClD.Mg、O答案 B解析 离子键可看成是一种强极性的共价键。而对共价键的极性比较,主要是看成键的两个原子吸引电子能力的差别,差别越大,则成键电子的偏移程度越大,键的极性越强,其实质是比较两元素电负性的差值大小。题给四个选项中,Na与F的电负性差值最大,所以其共价键成分最少。探究2离子键的特征与物质的类别问题探究1.含有离子键的化合物一定属于离子化合物吗?离子化合物中还含有其他化学键吗?提示 含有离子键的化合物一定属于

9、离子化合物,离子化合物中可能含有共价键等其他化学键。2.图1是氯化钠的晶体结构模型,图2是氯化铯的晶体结构模型。 与共价键相比,离子键为什么没有方向性和饱和性? 提示 (1)离子键没有方向性的原因:离子键的实质是静电作用,离子的电荷分布通常被看成是球形对称的,因此一种离子对带异性电荷离子的吸引作用与其所处的方向无关,即相对于共价键而言,离子键是没有方向性的。(2)离子键没有饱和性的原因:在离子化合物中,每个离子周围最邻近的带异性电荷离子数目的多少,取决于阴、阳离子的相对大小。只要空间条件允许,阳离子将吸引尽可能多的阴离子排列在其周围,阴离子也将吸引尽可能多的阳离子排列在其周围,以达到降低体系能

10、量的目的,所以离子键是没有饱和性的。归纳拓展1.常见物质中化学键的判断(1)离子化合物中一定有离子键,可能还有共价键。简单离子组成的离子化合物中只有离子键;复杂离子(原子团)组成的离子化合物中既有离子键又有共价键,既可能是极性共价键,又可能是非极性共价键。例如:只含有离子键:MgO、NaCl、MgCl2等;含有极性共价键和离子键:NaOH、NH4Cl、Na2SO4等;含有非极性共价键和离子键:Na2O2、CaC2等。(2)共价化合物中只有共价键,一定没有离子键。这是因为共价化合物在分子状态时没有带电荷的阴、阳离子,如HCl、CO2、CH4等。(3)在非金属单质中只有共价键,但稀有气体分子中不存

11、在共价键。(4)非金属元素之间也可以形成离子键,如NH4Cl;共价化合物不一定都由非金属元素组成,如AlCl3属于共价化合物。2.离子化合物和共价化合物的判断(1)根据形成化合物的元素来判断。一般来说,活泼的金属元素和活泼的非金属元素间形成的是离子化合物,不同种非金属元素间形成的是共价化合物。(2)根据化合物的类型来判断。大多数碱性氧化物、强碱和绝大多数盐都属于离子化合物;非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸都属于共价化合物。(3)根据化合物的性质来判断。熔、沸点较低的化合物一般是共价化合物;溶于水后不能发生电离的化合物是共价化合物;熔融状态下能导电的化合物是离子化合物。【微点拨】(1)离子半径

12、越小,离子所带电荷越多,离子键越强。(2)离子键越强,相应离子化合物的熔、沸点越高。(3)离子化合物在熔融状态和溶于水时所含离子键均能断裂。应用体验【典例2】下列关于离子键的说法错误的是()A.离子键没有方向性和饱和性B.非金属元素组成的物质也可以含离子键C.形成离子键时离子间的静电作用包括静电引力和静电斥力D.因为离子键无饱和性,故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子答案 D解析 活泼金属和活泼非金属元素原子间易形成离子键,但由非金属元素组成的物质也可能含离子键,如铵盐,B项正确;离子键无饱和性,体现在一种离子周围可以尽可能多地吸引带异性电荷的离子,但也不是任意的,因为这个数目还要受

13、两种离子的半径比(即空间条件是否允许)的影响,D项错误。变式训练2-1下列反应过程中,同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的是()A.NH4Cl=NH3+HClB.NH3+CO2+H2O=NH4HCO3C.2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2OD.2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2答案 D解析 A项,NH4Cl中含离子键和极性共价键,不含非极性共价键,故没有非极性共价键的断裂;B项,NH3、CO2、H2O中均不含有离子键和非极性共价键,故没有离子键和非极性共价键的断裂;C项,NaCl、NaClO、H2O中均不含非极性共价键,故没有非极性共价键的形成。变式训练2

14、-2能证明NaCl为离子化合物的方法是()A.NaCl溶液可以导电B.食盐水溶液呈电中性C.熔融NaCl可以导电D.NaCl溶于水可以电离出Na+和Cl-答案 C解析 离子化合物在熔融状态下电离出自由移动的阴、阳离子而导电,而共价化合物在熔融状态下不导电。学以致用随堂检测全达标1.下列物质中,含有离子键和极性共价键的是()A.Na2OB.CaCl2C.NaOHD.Na2O2答案 C解析 Na2O、CaCl2中只含离子键;NaOH中含离子键和OH极性共价键;Na2O2中含离子键和OO非极性共价键。2.关于化学键的各种叙述中,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.共价化合

15、物里,一定不存在离子键C.由多种非金属元素组成的化合物一定是共价化合物D.由不同种元素组成的多原子分子里,一定只存在极性键答案 B解析 含有金属元素的化合物,可能为共价化合物,如氯化铝为共价化合物,故A错误;含离子键的一定为离子化合物,则共价化合物里一定不存在离子键,故B正确;由多种非金属元素组成的化合物,可能为离子化合物,如铵盐为离子化合物,故C错误;由不同种元素组成的多原子分子中可存在极性键和非极性键,如HOOH中存在极性键和非极性键,故D错误。3.下列物质中的离子键最稳定的是()A.KClB.CaCl2C.MgOD.Na2O答案 C解析 四个选项中涉及的阴离子为Cl-、O2-,阳离子有K

16、+、Ca2+、Mg2+、Na+,电荷最多而半径最小的阴离子和阳离子分别是O2-、Mg2+,则MgO中的离子键最强。4.下列说法不正确的是()A.含有离子的物质中都含有离子键B.离子键是阴、阳离子之间的静电作用C.离子键只存在于化合物中D.离子化合物中一定含有离子键答案 A解析 电解质溶液(如NaCl溶液)中含有离子,但不含离子键,选项A错误;离子键的本质是阴、阳离子之间的静电作用,包括静电吸引和静电排斥,选项B正确;离子键的形成至少需要两种粒子,单质中不可能有离子键,选项C正确;含有离子键的化合物叫离子化合物,选项D正确。5.氮化钠(Na3N)是科学家制备的一种重要的化合物,它与水作用可产生NH3。请回答下列问题:(1)Na3N的电子式为Na+ 3-Na+,该化合物由键形成。(2)Na3N与盐酸反应生成两种盐,这两种盐的化学式及其中所含化学键类型(填“离子键”或“共价键”)分别为:化学式,化学键类型;化学式,化学键类型。(3)Na3N与水的反应属于(填基本反应类型)。