化学键与化学反应-学案16(鲁科版必修2)正式版

第 2 章 化学键 化学反应与能量 第 1 节 化学键与化学反应 第一课时 化学键与化学反应中的物质变化化学键与化学反应中的物质变化 目标要求 1 通过了解化学键的含义及离子键和共价键的形成 增进对物质构成的认识 2 通过对化学键 离子键 共价键的学习 培养想象力和分析推理的能力 课前预习 1 在化学反应中 不仅有的变化 还伴随着的变化 人们利用化学反应 有时是为了 有时则是为了 2 称为化学键 研究证实 化学反应中物质变化的实质是 3 原子间通过形成的化学键 叫做 含有共价键的分子有 金刚 石是碳原子键通过形成直接形成的 4 电子式是一种由的式子 例如 氯化氢分子的形成可以用电子式表示为 5 叫做离子键 用电子式表示氯化钠的形成过程 6 和是化学键的两种主要类型 一般情况下 原子间易形成离子键 而原子间形成的是 7 柯赛尔于 1916 年提出 指出原子中的电子处于最稳定状态 原子获得或失去电子变成阴 阳离子时 与 具有相同的核外电子排布 原子就是元素的负原子价数或正原子价数 阴 阳离子间以形成化合物 路易斯于 1916 年提出共价键理论 指出两元素的原子间的价键可由形成 也可由形成 两个或多个原子 可以共用达到 的电子层结构 形成稳定的分子 8 构成物质的微粒 间的相互作用包括和 前者包括 和 属于后者 如中之间的 9 人们根据化合物中 把含有的化合物称为离子化合物 如等 把只含有 的化合物称为共价化合物 如等 10 研究物质中的化学键 可以帮助人们 例如 氯化钠熔化时要破坏其中的 这需要较多的能量 因此 氯化钠的熔点 氮气分子内部存在 很难被破坏 所以在通常状况下氮气的很稳定 课堂难点突破 一 分析水通电能生 H2 O2的过程中化学键的变化的情况 2H2O2H2 O2 水分子中 H 原子与 O 原子通过化学键结合在一起 通电后该化学键断裂 水分了变成自由的 H 原子 O 原子 然后 H 的原子与 H 原子形成化学键 得到 H2 O 原子和 O 原子形成化学键 得到 O2 由以上分析可得到如下结论 化学反应只所以生成了新物质 从微观角度分析 是分子先变为原子 原子再重新组合成分子 从化学键角度分析 是旧化学键的断裂和新化学键的形成 二 HCl 和 NaCl 中都存在化学键 HCl 为两种非金属元素原子形成的化学键 NaCl 为金属元素原子与非 金属元素原子形成的化学键 这两种物质中的化学键应有所不同 1 共价键 HCl 分子中的化学键为 H 原子与 Cl 原子形成的 H 原子的核外有 1 个电子 原子结构示意图为 电子式为 Cl 原子核外有 17 个电子 原子结构示意图为 电子式为 二者结合时 都 需要得 1 个电子达到稳定结构 双方各提供一个电子组成一对共用电子对 从而使双方的最外电子层都达 到稳定结构 通过共用电子对产生了强烈的相互作用 把双方结合在一起 这种化学键为共价键 用电子式可表示 H 原子 Cl 原子形成化学键 结合为 HCl 分子的过程 共价键的构成要素是双方都需要得电子 这样才能形成共用电子对 需要得电子的元素为非金属元素 H2O 的形成 CO2的形成 2 离子键 Na 原子最外层 1 个电子 电子式为 Cl 原子最外层 7 个电子 电子式为 Na 原子失去 1 个电子 次外层变为最外层 达到 8 个电子结构 Cl 原子得到 1 个电子 最外层达到 8 个电子 结构 双方不用形成共用电子对 而是 1 个失电子形成阳离子 1 个得电子形成阴离子 阴阳离子间通过 静电作用结合在一起 这种化学键叫离子键 NaCl 的形成过程可用如下电子式表示 对比 NaCl 和 HCl 的写法 可知二者的形成实质有很大不同 二者形成化合物的电子式书写也有很大 不同 通过共用电子对结合的 应写出共用电子对 通过离子键形成的应写出阴阳离子的电子式 阳离子 的电子式一般就在其元素符号右上角写出所带电荷 阴离子写出得到电子后的最外层电子 并用 表示 右上角写上所带负电荷数 离子键的构成要素 典型的金属元素与典型非金属元素 可分别通过失电子和得电子形成阳离子和阴 离子 从而形成离子键 Na2O 的形成 MgCl2的形成 化学键与物质构成 1 离子键与离子化合物 含有离子键的化合物称为离子化合物 如 NaCl KOH Ca OH 2 MgSO4 Cu NO3 2等 离子化合物中一定含有离子键 有的离子化合物中还含有共价键 如 KOH 中的 OH 内 O 与 H 形成共价 键 KOH 的电子式为 2 共价键与非金属单质和共价化合物 同种元素通过共价键结合在一起得到的为非金属单质 如 H2 Cl2 O2 N2 电子式分别为 H H 共价键可以是单键 也可以是双键或叁键 只含有共价键的化合物称为共价化合物 如 H2O HCl CO2 CH4 H2SO4等 3 稀有气体单质中只含有分子间作用力 不含有化学键 即物质中不一定都含有化学键 例题分析 例 1 下列说法中不正确的是 A 两种非金属元素组成的化合物不可能是离子化合物 B 金属原子和非金属原子间也可形成共价键 C 离子化合物中不可能含有共价键 D 共价化合物中不可能含有离子键 解析 两种非金属元素原子间一定形成共价键 只有三种以上非金属元素原子间才可能形成离子键 成为离子化合物 如 NH4Cl 一般金属原子和非金属原子间可形成离子键 但也有形成共价键的 如 AlCl3 离子化合物中可含有共价键 如 NaOH Na 与 OH 之间是离子键 O 与 H 之间是共价键 共价化合物 中只含共价键 答案 C 课后练习 1 下列关于化学键的叙述正确的是 A 化学键既存在于相邻原子之间 又存在于相邻分子之间 B 两个原子之间的相互作用叫化学键 C 化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间的强烈相互作用 D 阴阳离子之间有强烈的吸引作用而没有排斥作用 所以离子键的核间距相当小 2 下列变化不需要破坏化学键的是 A 加热氯化铵 B 干冰气化 C 石油裂化 D 氯化氢溶于水 3 下列各对原子序数的原子能以共价键结合成化合物的是 A 9 和 11 B 35 和 1 C 6 和 17 D 12 和 16 4 下列叙述正确的是 A 两个非金属原子间不可能形成离子键 B 共价化合物中可能有离子键 C 在单 双和叁键中 原子被共用的电子数分别为 2 4 6 D H2分子和 Cl2分子中的键都是共价键 所以同种元素的原子间形成的化学键都是共价键 5 下列对离子化合物的叙述不正确的是 A 离子化合物一定是含有离子键的化合物 B 离子化合物不一定是盐类 C 离子化合物熔点高 加热一定难分解 D 离子化合物在水中的离子浓度一定大于共价化合物在水中的离子浓度 6 下列物质中属离子化合物是 A 苛性钾 B 碘化氢 C 硫酸 D 醋酸 7 下列关于非金属元素的叙述正确的是 A 非金属元素的原子最外层电子数都大于或等于 4 B 非金属元素的原子都易得电子生成相应的阴离子 C 只由非金属元素组成的化合物中一定不含离子键 D 每一主族所包含的元素中不一定都有非金属元素 8 在 H Na O Cl 四种元素中 由两种元素组成的离子化合物有 由两种元素组成的共价化 合物有 参考答案 1 C 2 B 3 BC 4 AC 5 CD 6 A 7 D 8 Na2O Na2O2 NaCl NaH H2O HCl H2O2 第 2 章 化学键 化学反应与能量 第 1 节 化学键与化学反应 第二课时 化学键与化学反应中的物质变化 殷培海 董梅 王庆峰 目标要求 1 通过了解化学反应中物质变化和能量变化的实质 使学生初步学会如何从微观的角度认识化学反应 2 通过生产 生活中的实例了解化学能与热能的相互转化 认识提高燃料效率 开发高能清洁燃料的重 要性 培养学生的环保意识 引导学生树立可持续发展的思想 课前预习 1 化学反应中 反应物转变为生成物时所经历的过程伴随着变化 每一个化学反应都伴随着的变化 有 的 有的 2 在化学反应中 破坏 需要来克服的相互作用 形成新化学键时 又要 因此 在化学反应中 不仅 有 而且伴随 3 人们发现 在化学反应过程中 如果大于 反应开始后 就会释放出来 如果小于 则需要 因此 可把化学反应的过程看做转化为 或者是的过程 课堂难点突破 1 吸热反应和放热反应 1 吸热反应 吸收热量的化学反应为吸热反应 常见的吸热反应有 Ba OH 2与 NH4Cl 的反应 盐类水 解 水的电离等 实验 1 在一个小烧杯里 加入约 20g 已研磨成粉末的氢氧化钡晶体 Ba OH 2 8H2O 将小烧杯放 在事先已滴有 3 滴 4 滴水的玻璃片 或三合板 上 然后再加入约 10g 的氯化氨晶体 并立即用玻璃棒迅 速搅拌 使 Ba OH 2 8H2O 与 NH4Cl 充分反应 观察玻璃片上的水是否由于结冰而将玻璃片与小烧杯粘在 一起 如下图 2 放热反应 放出热量的化学反应为放热反应 中学涉及的化学反应大多为放热反应 如可燃物的 燃烧 酸碱中和反应等 实验 2 在一支试管里加入几小块铝片 再加入 5mL 盐酸 当反应进行到有大量汽泡产生时 用手 触摸试管外壁 并用温度计测量溶液的温度变化 发现温度升高 说明反应为放热反应 2 化学键与反应能量的关系 化学反应是旧键的断裂和新键的形成的过程 化学键断裂的过程需吸收热量 化学键形成的过程需放 出热量 故任何一个化学反应都有吸热和放热两个过程 判断反应是吸热反应还是放热 需要看这两个过 程 是吸收的热量多还是放出的热量多 这需要通过键能进行计算 如 H2与 O2反应生成 H2O 的过程如下 可知 放出的热量大于吸收的热量 该反应为放热反应 1 吸热反应与化学键的关系 新化学键形成时释放的能量小于破坏旧化学键所需要吸收的能量 这样的反应需要不断地吸收热量才 能使反应持续进行 该反应就为吸热反应 2 放热反应与化学键的关系 新化学键形成时释放的能量大于破坏旧化学键所需要吸收的能量 就会有一定的能量以热能 电能或 光能的形式释放出来 该反应为放热反应 认识到反应有吸热 放热 对于合理利用常规能源和开发新能源具有特别重要的意义 例题分析 例 1 下列分子中 所有原子满足 8 电子结构的是 A 光气 COCl2 B 六氟化硫 C 二氟化氙 D 三氟化硼 解析 本题考查共价化合物中共价键形成的条件及规律 对于共价化合物 要知道是否满足 8 电子结构 需看两点 自身最外层电子数 形成的共用电子 对数 A 中 C 有 4 个电子 可分别和两个 Cl 的电子和 1 个 O 的电子形成 4 个共价键 电子式为 可见 都满足 8 电子结构 B 项中 S 原子最外层有 6 个电子 与 6 个 F 成键 电子数大于 8 C 项中氙已是 8 电子结构 与 F 成键 最外层电子数超过 8 D 项中硼最外层有 3 个电子 与 3 个氟原子形成 3 个共用电子对 只有 6 个电子 不能满足 8 电子结构 答案 A 达标练习 1 下列反应是吸热反应的是 A 氢氧化钠溶液与盐酸混合 B 铝和稀硫酸反应 C 氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混和 D 灼热的碳与二氧化碳的反应 2 吸热反应一定是 A 释放能量 B 贮存能量 C 反应物总能量高于生成物总能量 D 反应物总能量低于生成物总能量 3 下列说法不正确的是 A 化学反应除了生成新物质外 还伴随着能量的变化 B 放热反应不需要加热就可以发生 C 反应条件是加热的反应都是吸热反应 D 化学反应放热还是吸热 取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能 4 下列物质中既含有离子键又含有共价键的是 A H2O B CaCl2 C NaOH D Cl2 5 下列说法中不正确的是 A 共价化合物中不可能含有离子键 B 阴阳离子之间通过静电引力形成的化学键叫离子键 C 含有共价键的化合物不一定是共价化合物 D 含有离子键的化合物一定是离子化合物 6 某元素的原子最外层只有一个电子 它与卤素结合时 所形成的化学键 A 一定是离子键 B 一定是共价键 C 可能是离子键也可能是共价键 D 以上说法都不正确 7 当两个原子形成共价键时 原子的能量将 A 升高 B 降低 C 保持不变 D 一个升高 一个降低 8 已知 2H H2并放出 437 6kJ 的热量 下列说法正确的是 A 氢气分子内每个氢原子都达到 8 电子稳定结构 B 氢气分子的能量比氢原子的能量低 C 1molH2离解成 2molH 要放出 437 6kJ 热量 D 氢原子的还原性比氢分子的还原性弱 9 如图所示 把试管放入盛有 25 饱和石灰水的烧杯中 试管中开始放入几小块镁片 再用滴管滴入 5ml 盐酸于试管中 试回答下列问题 1 实验中观察到的现象是 2 产生上述现象的原因是 3 由实验推知 MgCl2溶液和 H2的总能量 填 大于 小于 或 等于 镁片和盐酸的总能量 参考答案 1 CD 2 BD 3 BC 4 C 5 B 6 C 7 B 8 B 9 1 Mg 溶解 试管中产生气泡 烧杯中有沉淀产生 2 Mg 与酸反应溶解 产生氢气 同时反应