2019-2020年高一化学第一册第五章物质结构元素周期律第四节化学键(备课资料)大纲人教版

1、柯塞尔和路易斯化学键理论的开拓者到现在为止，人们已经发现一百多种元素。这一百多种元素能够形成无数的化合物（人类发现和合成的化合物已超过3000 万种） 。 各种原子是以什么力量和什么方式相结合的，这历来是化学家关心的化学理论的核心问题。在20 世纪以前，化学家曾用 “化学亲和力” “原子价”等概念表示原子结合的秘密，但是对其本质却谁也说不清楚。当卢瑟福的行星式原子模型及玻尔的核外电子分层排布理论提出后，化学键理论也逐步向前发展了。1916 年德国物理学家柯塞尔提出原子的价电子理论，特别是用原子的外层电子的得失来说明原子结合成分子的原因。原子稳定的电子层结构是稀有气体（旧称惰性气体）的 8 电子

2、结构。其他元素的原子都有获得或失去电子，以达到8 电子结构的倾向，形成稳定的离子。阴、阳离子间靠静电引力形成稳定的化学键离子键。柯塞尔的理论成功地解释了典型金属和典型非金属相互作用形成离子化合物。虽然这个理论不能解释氢气、氯化氢和二氧化碳等分子的形成，但他把离子化合物从化合物中区别出来，并用原子核外电子排布加以解释，是一大成功。同年，美国化学家路易斯发表了原子和分子的论文，提出共价键的理论：（ 1）每个原子由“核”和外壳组成，外壳由带负电的电子组成。（ 2）原子倾向于生成由偶数电子组成的外壳，通常是8 个电子。（ 3） 两个原子的外壳可以互相渗透，即电子可以进入两个原子的外壳并为它们所共有。以

3、后美国化学家朗谬尔发展路易斯的理论，提出了共用电子对可由1 个原子单方面提供的新观点，这就是后来所说的“配位键”。1923 年路易斯也提出了电子对概念，还用电子式表示一些无机物和有机物的结构。例如：在上述电子式中,单键、 双键和三键分别用1 对、 2对和 3 对电子表示。这种方法是路易斯首创，为化学家所赞同，被称为路易斯式，一直延用至今。这已足以表明，路易斯的共价键理论在化学史上所起的重要作用。柯塞尔、路易斯的化学键的电子理论，从原子的外层电子的运动中论述化学键的概念，迅速为广大化学工作者接受。科学家循着化学键的电子理论开辟的道路继续探索，建立了新的物质结构理论量子化学。正像布埃斯特所说： “

4、科学家的界限就像地平线一样，你越接近它，它挪得越远。 ”科学是没有尽头的，人类认识也决不会停留在一个水平上，将永远向前攀登新的高峰。综合能力训练题1 .下列物质中，含有共价键的化合物是A. 碘化氢B.烧碱C.液溴D.食盐解析：本题要求所选答案应具备两个条件，一是“含有共价键”，二是“化合物”；液溴是含有共价键的单质，食盐中的化学键为离子键；烧碱中钠离子与氢氧根离子之间是离子键，但氧原子与氢原子之间是共价键，碘化氢同时满足上述条件。答案： AB2 .下列说法正确的是A. 钠原子与氯气反应生成食盐后，其结构的稳定性增强B. 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C.

5、失电子难的原子获得电子的能力一定强D.两个原子之间的相互作用叫化学键解析： 金属钠和非金属氯气反应生成离子化合物氯化钠后，各原子都变成8 电子稳定结构的离子，所以A 项正确；在离子键中，既有阴、阳离子的相互吸引，又有电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用，所以B 项错；对于C 选项，可用稀有气体原子说明，稀有气体既难失电子，又难得电子；化学键指的是相邻原子间的强烈的相互作用，D 错。答案： A3 .已知氢化锂(LiH) 属于离子化合物，Li 跟水反应可以放出H2，下列叙述中正确的是A.LiH 的水溶液显中性B.LiH 是一种强氧化剂C.LiH 中的氢离子可以被还原成H2D.LiH 中的氢离子

6、与锂离子的核外电子排布相同解析：此题为信息给予题，由：2LiH+2H 2O= O2可知，其水溶液显碱性，不是中性，故A 项错误；上述反应中，LiH 中的 H 为 1 价，反应后生成H2，变为零价， 化合价升高，是失电子的变化，所以，H 被氧化，LiH 是还原剂，所以B、 C 选项错；H 的结构示意图为与 Li 的结构示意图的核外电子排布相同，故D 正确。答案： D4 .有A、 B、 C、 D 四种元素，A 的正二价离子与氩原子的电子层结构相同，B 原子有三个电子层，其单质为双原子分子，C 的核外电子比A 少一个，B 与 D 同周期，其单质为淡黄色固体。(1)写出A、 B、 C、 D 的离子符号

7、。(2)A、 B、 C、 D 的离子半径由小到大的顺序是怎样的?(3)用电子式表示这四种元素中两两形成离子化合物的过程。解析：A 2 与 Ar 的电子层结构相同，说明A 的核电荷数为20，即为钙元素；B 有三个电子层，为第三周期，第三周期元素的单质能形成双原子分子的只有氯元素，所以 B 为 Cl ；C 的核外电子比A 少一个，应是K ；D 与 B 同周期，单质为淡黄色，应为S。答案：(1)A、 B、 C、 D 的离子符号应分别为：Ca2+、 Cl 、+、2 ；5 .下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是A. 可溶于水B.具有较高的熔点C.水溶液能导电D.熔融状态能导电解析： 化合物中

8、存在离子键的物质必为离子化合物，由于构成离子键的粒子是阴、阳离子，因此，其区别于其他物质的特点是：熔融状态能导电。可溶于水和水溶液能导电不一定是离子化合物，因为共价化合物也可能有此性质，如 HCl 。 具有高熔点的物质可能是离子化合物，也可能是由共价键形成的物质，如金刚石、二氧化硅等。故符合题意的选项只有D 。答案： D6 .下列过程中，共价键被破坏的是A. 碘升华B.溴蒸气被木炭吸附C.酒精溶于水D.HCl 气体溶于水解析： A、 C、 D 项均是分子间作用力发生了变化，而D 项 HCl 溶于水电离产生H+、 Cl ，原 HCl 分子中的共价键被破坏。答案： D2019-2020 年高一化学

9、第一册 第五章 物质结构元素周期律第四节化学键 ( 第一课时) 大纲人教版教学目标1. 使学生理解离子键、共价键的概念，能用电子式表示离子化合物和共价化合物的形成。2. 使学生了解化学键的概念和化学反应的本质。3. 通过离子键和共价键的教学，培养学生对微观粒子运动的想象力。教学重点4. 离子键、共价键5. 用电子式表示离子化合物和共价化合物及其形成过程教学难点化学键概念、化学反应的本质课时安排2 课时教学方法启发、诱导、拟人、讲述、练习、比较教学用具投影仪、电脑；盛有氯气的集气瓶、金属钠、小刀、滤纸、镊子、铁架台、石棉网、酒精灯、火柴。教学过程第一课时引言从前面所学知识我们知道，元素的化学性质

10、主要决定于该元素的原子结构。而化学反应的实质就是原子的重新组合，那么， 是不是任意两个或多个原子相遇都能形成新物质的分子或物质呢?生不是!师试举例说明。生甲 如氢原子和氟原子在常温下相遇能形成氟化氢分子，而氢原子和氦原子在同一条件下就不发生化学反应。生乙如金属都是由原子组成的，金戒指和银耳环放在一起无变化，把金器和铁器放一块也不会有新的物质生成。生丙 稀有气体也是由原子直接构成的，它们和其他物质的原子相遇时，很难起反应，因此常用作保护气。生丁要是任意原子相遇都能重新组合成新物质的话，这世界简直就无法想象!师大家回答得很好! 以上例子说明，原子和原子相遇时，有的能进行组合，有的不能， 这说明在能

11、组合的原子和原子之间，一定有某种作用力存在，才能使原子和原子相互结合成新的分子和新的物质。而原子和原子组合时，相邻的原子之间所存在的强烈的相互作用，我们又称其为化学键，这也是我们本节课所要讲的内容。板书第四节化学键 （ 第一课时）师根据原子和原子相互作用的实质不同，我们可以把化学键分为离子键、共价键、金属键等不同的类型。首先我们来学习离子键。板书一、离子键师要知道什么是离子键，还须从我们初中学过的离子化合物说起。问什么是离子化合物?举例说明。生由阴、阳离子相互作用而构成的化合物，就是离子化合物。如氯化钠、氯化钾、氯化镁、硫酸锌、氢氧化钠等。师一点不错! 下面，我们就亲自制备一种离子化合物氯化钠

12、来进行分析。演示实验5 4钠在氯气中燃烧。请一位同学描述实验现象生 钠在加热的情况下融成一个小球，当把盛有黄绿色气体的集气瓶扣于预热过的钠上方时，钠剧烈燃烧，瓶中出现大量白烟，原来的黄绿色逐渐消失!师瓶中出现的白烟是什么呢?生氯化钠的固体小颗粒。师请大家写出该反应的化学方程式。学生活动教师板书2Na+Cl2师从宏观上看，钠和氯气发生了化学反应，生成了新物质氯化钠。如若从微观的角度，又应该怎样理解上述反应呢?生在上述条件下，氯气分子先被破坏成氯原子，氯原子和钠原子重新组合，生成了氯化钠分子。师 那么， 氯原子和钠原子又是通过什么方式组合的呢？亦即它们之间存在怎样的一种作用呢？要想知道究竟，我们必

13、须从氯原子和钠原子的原子结构上着手分析。请大家回忆以往学过的知识，回答： 原子在参加化学反应时，都有使自己的结构变成什么样的结构的倾向?8 电子稳定结构的倾向，当K 层为最外层时为2 电子稳定结构。P112页表5 14。表 5 14 氯化钠的形成注：表中画“”的空格为所要填写内容。学生活动，教师巡视请一个同学把结果写在投影胶片上，并指正出现的错误讲述从原子结构分析氯化钠的形成过程，我们可以看出在钠跟氯气反应时，由于钠元素的金属性很强，在化学反应中钠原子易失掉一个电子而形成8 电子稳定结构；而氯元素的非金属性很强，在化学反应中氯原子易得一个电子而形成8 电子稳定结构。当钠原子和氯原子相遇时，钠原

14、子的最外电子层的1 个电子转移到氯原子的最外电子层上， 使钠原子和氯原子分别形成了带正电荷的钠离子和带负电荷的氯离子。这两种带有相反电荷的离子通过静电作用， 形成了稳定的化合物。我们把阴、阳离子结合成化合物时的这种静电作用，叫做离子键。板书使阴、阳离子结合成化合物的静电作用，叫做离子键。问题探究以NaCl 和 MgCl2为例说明, 为什么在离子化合物中阴阳离子的比例不同?学生甲这是由形成离子化合物的各原子的最外层电子决定的。学生乙钠原子形成稳定结构需失去1 个电子，而镁原子需失去2 个电子，才能成为稳定的结构镁离子。师很好。请大家看下列演示：电脑演示画面上出现一个插有红旗的目的地，内注明“稳定

15、结构”，附言是“携 8个苹果者方可进来! ”目的地外面，有两个小精灵，各拿一个放苹果的盘子，代表钠原子的小精灵的盘子里放有9 个苹果 （ 其中的 1 个颜色区别于另外8 个 ） ； 代表氯原子的小精灵盘子里放有 7 个苹果。 由于不符合进入目的地的条件，在外面急得团团乱转，当他们不期而遇时，眼里都放出了光彩，钠原子小精灵从自己的盘子里拿出那个多余的苹果，递给氯原子小精灵。氯原子小精灵高兴地说： “谢谢你。 ”这时，代表钠原子的小精灵头上多了一顶标有“+”的帽子， 而代表氯原子的小精灵头上多了一顶标有“”的帽子。后他们调皮地头碰着头并异口同声地说： “我们一起飞吧 ! ”随后，他们一起飞向了目的

16、地稳定结构。师画面上的两个小精灵，互相都诚心诚意地帮助了对方，这促使他俩成了好朋友，而他们在彼此需要时所建立的这种友谊也是比较牢固的，一般情况下不易被破坏。离子键所表示的就是这种友谊，通过离子键所形成的化合物，一般情况下都很稳定。如我们日常生活中用的食盐氯化钠，在通常情况下以晶体形式存在很难变质 !师 氯离子和钠离子通过离子键形成了离子化合物氯化钠。 刚才大家回答钠在氯气中燃烧的实验现象时，有同学说，钠和氯气反应生成的氯化钠是分子，那么，氯化钠晶体到底是不是由氯化钠分子构成的呢?请大家参考课本P114页的资料回答。学生阅读资料后回答生氯化钠晶体中不存在氯化钠分子，只有在蒸气状态时，才有氯化钠分

17、子。师说得对! 大家看，这就是氯化钠晶体的结构：电脑展示氯化钠晶体的立体动画，使其旋转，让学生从各个方向清晰地观察立方体，并选中其中的一个Cl 或Na ，让其周围的阳离子或阴离子图标闪烁。师在NaCl 晶体中，每个Na+同时吸引着6 个 Cl ，每个 Cl 也同时吸引着6 个Na+，Na+和Cl 以离子键相结合，构成晶体的粒子是离子，不存在单个的NaCl 分子，晶体里阴、阳离子的个数比是1 1。所以，NaCl 是表示离子晶体中离子个数比的化学式，而不是表示分子组成的分子式。过渡由于在化学反应中，一般是原子的最外层电子发生变化，为了分析化学反应实质的方便，我们引进了只表示元素原子最外层电子的这么

18、一种式子电子式。板书二、电子式讲述在元素符号周围用小黑点（或× ）来表示原子的最外层电子的式子叫电子式。如Na、 Mg、 Cl、 O的电子式我们可分别表示为：师这样，我们就可以很方便地用电子式来表示出离子化合物氯化钠的形成过程。板书讲述上述式子中的“+”表示“相遇”； “”表示电子转移的方向； “”表示原子相遇将形成什么；“ ”即为氯化钠的电子式。 在电子式里面，阳离子的电子式与其离子符号相同。如钠离子、镁离子的电子式分别为：板书NaMg 讲述 阴离子的电子式要在元素符号周围标出其最外层的8 个电子， 并用方括号括起来，同时在方括号的右上角标明该离子所带的负电荷数。如Cl ，2 的电

19、子式分别为：师请大家用电子式表示离子化合物氯化镁的形成过程。学生活动，教师巡视，并把书写过程中出现的各种错误让学生展示于黑板上，进行 讲解易出现的错误为：6.师1 的错误是MgCl2的电子式中，两个氯离子要单个地一一写出，而不能合并；2 的错误是出现了“=”用电子式表示化合物的形成过程，要用“”表示由什么形成什么，而不能用“=”；3 的错误是离子未标明所带电荷数。上述 1、 2 的式子中均没有表示出电子转移的方向。在实际书写时，可以省略。也可综上所述，用电子式表示化合物的形成过程，相同的几个原子可以单个一一写出，以合并起来用系数表示其个数，如1、 2 式中氯原子的表示方法；相同的离子要单个地一

20、一写出， 一般不合并，如氯化镁中两个氯离子的表示方法；另外， 由原子形成化合物时要用表示，而不用“=”。因此，氯化镁的形成过程可用电子式正确地表示如下：板书师请大家用电子式表示离子化合物Na2的形成过程。学生活动，教师巡视，并及时指正错误把正确的答案写于黑板上板书师请大家总结用电子式表示粒子及用电子式表示化合物的形成过程时应注意的问题。学生总结，教师板书1. 离子须标明电荷数；2. 相同的原子可以合并写，相同的离子要单个写；3. 阴离子要用方括号括起；4. 不能把“”写成“=”；5. 用箭头标明电子转移方向（ 也可不标） ；练习用电子式表示离子化合物MgBr2K2学生活动，教师巡视；多数学生会

21、写成MgBr2和K2的形成过程师用电子式表示离子化合物与用电子式表示离子化合物的形成过程不是一回事儿，不能混淆。溴化镁的电子式应写为：师后者为用电子式表示MgBr2的形成过程。投影练习1. 下列粒子的电子式错误的是2. 下列化合物电子式书写正确的是答案： 1.B 2.D过渡 要写出离子化合物的电子式或用电子式表示其形成过程，我们首先须知道其是否能形成离子键，那么，哪些元素之间能形成离子键?并进而得到离子化合物呢?师 活泼金属与活泼的非金属化合时，都能形成离子键，从而形成离子化合物。元素周期表中族、A族的活泼金属与族、族的活泼非金属化合时，一般都能形成离子键。另外，强碱及大多数的盐中也都含有离子键。含有离子键的化合物必定是离子化合物。投影练习下列不是离子化合物的是A.H2OB.CaI 2C.KOHD.NaNO3答案： A小结 本节课我们主要学习了化学键中的离子键及电子式的有关知识。知道离子键是阴、阳离子之间的静电作用，电子式不仅可以用来表示原子、离子，还可以用来表示物质及