第四章+第三节+第1课时+离子键 高一化学必修第一册（人教版2019）

必修第一册第三节化学键第1课时离子键学习任务一离子键1.从微观角度理解氯化钠的形成过程不稳定的钠原子和氯原子通过得失电子后最外层都达到8电子稳定结构，分别形成Na+和Cl-，两种带相反电荷的离子通过静电作用结合在一起，形成新物质氯化钠。2.离子键和离子化合物(1)离子键(2)离子化合物(3)关系：离子化合物一定含有离子键，含离子键的化合物一定是离子化合物。【情境问题思考】1．钠在Cl2中燃烧装置如图，实验中可观察到黄色火焰、产生大量的白烟，说明Na在氯气中燃烧生成了NaCl。已知：晶体NaCl不导电，熔融NaCl能导电，NaCl的熔融热为517.5kJ/mol，H2O的熔融热为6kJ/mol。问题：结合已知，试从Na、Cl原子的结构特点分析NaCl的形成过程。学习任务二电子式1.电子式的定义在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子叫做电子式。2.电子式的书写(1)原子的电子式：Na原子：·Na；Mg原子：·Mg·；S原子：；Cl原子：。(2)简单阳离子的电子式：简单阳离子是由金属原子失电子形成的，简单阳离子的电子式用阳离子的符号表示，例如：Na+、Li+、Mg2+等。(3)简单阴离子的电子式：写出最外层电子数，用“[]”括起来，并在右上角标出“n-”以表示其所带的电荷。例如：氯离子、硫离子。(4)离子化合物的电子式：同性不相邻，离子合理分布。例如：氧化钙：、硫化钾。3.用电子式表示下列物质的形成过程左边写原子的电子式，右边写离子化合物的电子式，中间用“→”连接，例如：(1)NaCl：。(2)MgBr2：。【情境问题思考】2．在化学学习过程中，我们常用化学用语表示物质的组成、结构和变化。为了简便起见，我们用电子式表示物质的形成过程。问题：为什么可用电子式表示物质的形成过程？1．图中形象地表示了氯化钠的形成过程。下列相关叙述中不正确的是A．钠原子易失去一个电子，氯原子易得到一个电子B．钠离子与钠原子有相似的化学性质C．钠原子与氯原子通过电子转移分别形成离子后，其结构的稳定性增强D．氯化钠是离子化合物2．下列各式用电子式表示的物质的形成过程，其中正确的是A．B．C．D．3．M元素的一个原子失去两个电子并转移到Y元素的两个原子中，形成化合物Z。下列说法中不正确的是A．Z是离子化合物B．Z可以表示为MY2C．Z中Y元素的化合价为-2价D．M可形成+2价的阳离子4．下列说法正确的是A．熔融状态下能导电的物质一定是离子化合物B．离子化合物不可能只由非金属元素组成C．离子化合物均能溶于水D．离子化合物中一定含离子键5．A、B、C、D、E都为短周期元素，A元素原子半径最小；B的+1价阳离子和C的-1价阴离子都与氖原子具有相同的电子层结构；D在C的下一周期，可与B形成BD型离子化合物；E和C为同一周期元素，其最高价氧化物对应的水化物为一种强酸。请根据以上信息回答下列问题：(1)D元素在元素周期表中的位置是第周期第族；(2)用电子式表示BC的形成过程；(3)与E的简单氢化物分子所含电子总数相等的分子是(举一例，填化学式，下同)，阳离子是；(4)B、C、D的简单离子半径由大到小的顺序为(填离子符号)。1．下列物质中，不含离子键的是A．KOH B．Na2O2 C．MgCl2 D．H2SO42．下列每一组中的两种元素，形成离子化合物的倾向最强的是A．H和Cl B．K和F C．Na和Cl D．K和I3．下列物质属于离子化合物的是A．NaCl B．H2O C．CO2 D．CH44．下列叙述不正确的是A．NaCl是离子化合物B．NaCl形成过程可表示为：C．NaCl的电离方程式：NaClNa++Cl-D．固体NaCl不导电而NaCl水溶液能导电5．下列物质能形成X2Y型离子化合物的是A．H2和O2 B．Na和S C．Mg和O2 D．Ca和Cl26．下列关于离子键的说法中，正确的是A．阴、阳离子间的相互吸引即离子键B．非金属元素所组成的化合物中不可能有离子键C．IA族元素与ⅦA族元素之间形成的化合物一定含离子键D．某化合物在熔融状态下能导电，该化合物一定含离子键7．下列有关电子式的叙述正确的是A．H、He、Li的电子式分别为、、B．氯原子的电子式为，Cl-的电子式为C．钠离子、镁离子、铝离子的电子式分别为Na+、Mg2+、Al3+D．Na2O的电子式为8．下列化合物电子式书写正确的是A． B．C． D．9．下列说法不正确的是①阳离子都是由一个金属原子失去电子而形成的②阳离子核外电子排布一定与稀有气体元素原子相同③离子键是阴阳离子之间的静电吸引作用④在化合物CaCl2中，两个氯离子之间也存在离子键A．①④ B．②④ C．①②③ D．①②③④10．下列说法错误的是A．含有金属元素的化合物不一定是离子化合物B．由非金属元素形成的化合物一定不是离子化合物C．活泼金属与活泼非金属化合时，能形成离子键D．含有离子键的化合物一定是离子化合物11．所含阴离子和阳离子的电子层结构都与稀有气体元素原子的电子层结构相同，且阳离子比阴离子少2个电子层的离子化合物是A． B． C． D．12．下表是元素周期表的一部分，请参照元素①~⑤在表中的位置，回答下列问题：(1)①的原子结构示意图是。(2)②、③、④三种元素的原子半径最小的是(写元素符号)。(3)②和⑤可形成离子化合物，用电子式表示其形成过程。(4)下列事实能判断②和③的金属性强弱的是(填字母，下同)。a.常温下单质与水反应置换出氢的难易程度b.最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱c.相同温度下，最高价氧化物对应的水化物的溶解度大小(5)硒(Se)位于第四周期，与①同主族。下列推断正确的是。a.SeO2只具有还原性b.Se的最低负化合价是-2价c.Se的气态氢化物的稳定性比①的强13．由短周期元素构成的离子化合物X中，一个阳离子和一个阴离子的核外电子数之和为20，下列说法中正确的是A．X中阳离子和阴离子个数不一定相等B．X中一定只有离子键而没有共价键C．若X只含两种元素，则两种元素可在同一周期也在同一主族D．X中阳离子半径一定大于阴离子半径14．我国科学家成功研制出活泼金属与C60形成的球碳盐K3C60.实验测知该物质属于离子化合物，且有良好的超导性，下列关于K3C60的组成和结构的分析，正确的是A．K3C60中有离子键B．该物质在熔融状态下不能导电C．该物质的化学式为KC20D．1molK3C60中含有的离子数目为3×6.02×102315．X、Y、Z、W是短周期中的四种常见元素，其相关信息如表：元素相关信息XX最外层电子数是次外层电子数的3倍Y常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积ZZ和Y同周期，Z的非金属性大于YWW的一种核素的质量数为23，中子数为12(1)Y位于元素周期表第周期族，Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是(填化学式)。(2)写出下列微粒的电子式：①X原子；②Z的离子；③W2Y。(3)用电子式表示的物质W2X的形成过程：。16．下表列出了周期表短周期中7种元素的有关数据：元素编号①②③④⑤⑥⑦原子半径(nm)0.0770.1100.1020.1520.1860.0710.099最高价态+4+5+6+1+10+7最低价态-4-3-200-1-1根据上表信息，回答下列问题：(1)画出元素③的原子结构示意图。(2)元素①、②、⑦的最高价氧化物的水化物酸性从大到小的顺序是(填化学式)，元素⑤、⑥、⑦的简单离子半径从大到小的顺序是(填离子符号)。(3)元素④、⑤中金属性更强的是(填元素符号)，元素③、⑥中氢化物稳定性更强的是(填化学式)。(4)元素⑤和⑦的单质在加热时反应，现象为，请用电子式表示该反应生成物的形成过程。(5)请写出元素⑤的单质与水发生反应的化学方程式，并用单线桥标出电子转移的方向和数目。(6)下列关于元素周期表的叙述，正确的是(填标号)。A．元素周期表共有7个横行，称为周期；共有16个纵行，称为族B．前20号元素称为短周期元素C．副族元素中，没有非金属元素D．ⅠA族的元素都被称作碱金属元素答案及解析1．Na原子的最外层有1个电子，钠原子易失去1个电子达到8电子的稳定结构，Cl原子的最外层有7个电子，氯原子易得到1个电子达到8电子的稳定结构；钠与氯气反应时，钠原子最外层上的1个电子转移到氯原子的最外电子层上，形成钠离子和氯离子，钠离子和氯离子之间存在强大的作用力使NaCl的熔融热很大。【详解】Na原子的最外层有1个电子，钠原子易失去1个电子达到8电子的稳定结构，Cl原子的最外层有7个电子，氯原子易得到1个电子达到8电子的稳定结构；钠与氯气反应时，钠原子最外层上的1个电子转移到氯原子的最外电子层上，形成钠离子和氯离子，钠离子和氯离子之间存在强大的作用力（静电作用）从而形成了氯化钠，钠离子和氯离子之间的强大的作用力（静电作用）也使得NaCl的熔融热很大。2．因为元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数，而电子式就是在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子。【详解】因为元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数，而电子式就是在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子，所以可以用电子式表示物质的形成过程。1．B【详解】A．钠原子最外层只有一个电子，易失电子，有较强的还原性，失去1个电子达到最外层8电子稳定结构，氯原子最外层只有一个电子，易得到一个电子，达到最外层8电子稳定结构，故A说法正确；B．钠原子最外层只有一个电子，易失电子，有较强的还原性，钠离子最外层8电子，达到稳定结构，两者化学性质不同，故B说法错误；C．钠原子失去一个电子，氯原子得到一个电子，均达到稳定结构，故C说法正确；D．氯化钠是由钠离子和氯离子构成，属于离子化合物，故D说法正确；答案为B。2．D【详解】A、KBr的电子式为，A错误；B、箭头标反了，应为，B错误，C、CaCl2电子式写错，，C错误；D、氟化镁的形成过程正确，D正确；答案选D。3．C【详解】A．M的原子失电子形成阳离子，Y的原子得电子形成阴离子，阴、阳离子间以离子键结合，所以形成的Z是离子化合物，A项正确；B．根据题意可知，Z中M元素显+2价，Y元素显-1价，所以形成的化合物应为MY2，B项正确；C．化合物Z应为MY2，Y元素显-1价，C项错误；D．化合物Z应为MY2，Z中M元素显+2价，D项正确；答案选C。4．D【详解】A．熔融状态下能导电的物质有金属、离子化合物，故A错误；B．离子化合物可以只由非金属元素组成，如NH4Cl，故B错误；C．BaSO4属于离子化合物，但难溶于水，故C错误；D．离子化合物中一定含离子键，故D正确；答案为D。5．三VIIAH2O、HFNa+或Mg2+或NH或H3O+Cl-＞F-＞Na+【分析】A、B、C、D、E都为短周期元素，A元素原子半径最小，则A为H；B的+1价阳离子和C的-1价阴离子都与氖原子具有相同的电子层排布，则B为Na，C为F；D在C的下一周期，可与B形成BD型离子化合物，则D为Cl；E和C为同一周期元素，其最高价氧化物的水化物为强酸，则E为N。【详解】(1)分析可知，D为Cl，在元素周期表中的位置是第三周期VIIA族；(2)BC为NaF，用电子式表示其形成过程为；(3)E的简单氢化物为氨气，含有10个电子，含有10电子的分子还有H2O、HF等；阳离子有Na+或Mg2+或NH或H3O+；(4)B、C、D分别为Na、F、Cl，Cl-比Na+、F-多一个电子层，离子半径最大，Na+、F-核外电子排布相同，原子序数越大半径越小，则简单离子半径由大到小的顺序为Cl-＞F-＞Na+。1．D【详解】A．氢氧化钾属于离子化合物，存在钾离子和氢氧根离子，含有离子键，故不选A；B．过氧化钠属于离子化合物，存在钠离子和过氧根离子，含有离子键，故不选B；C．氯化镁属于离子化合物，存在镁离子和氯离子，含有离子键，故不选C；D．硫酸属于共价化合物，原子间靠共用电子对形成共价键，一定不含离子键，故选D；故选D。2．B【详解】活泼金属与活泼非金属之间最容易形成离子键，金属性越强，越容易失去电子，非金属性越强，越容易得到电子，因为同主族元素从上到下金属性依次增强，非金属性依次减弱，所以金属性：K＞Na，非金属性：F＞I，则K与F之间形成离子化合物的倾向最强，B项符合题意。故选B。3．A【分析】一般来说，活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键，非金属元素之间易形成共价键，第IA、IIA族元素和第VIA、VIIA族元素之间易形成离子键，离子化合物中含有离子键，可能含有共价键；据此解答。【详解】A．NaCl中钠离子与氯离子之间存在离子键，其电子式为，属于离子化合物，故A符合题意；B．H2O分子中O原子与每个H原子形成一对共用电子对，其电子式为，只含共价键，属于共价化合物，故B不符合题意；C．CO2分子中C原子与每个O原子形成两对共用电子对，其电子式为，只含共价键，属于共价化合物，故C不符合题意；D．CH4分子中C原子与每个H原子形成一对共用电子对，其电子式为，只含共价键，属于共价化合物，故D不符合题意；答案为A。4．C【详解】A．NaCl是由钠离子和氯离子构成的离子化合物，A叙述正确；B．NaCl为离子化合物，其形成过程可表示为，B叙述正确；C．NaCl在水中完全电离，电离方程式：NaCl=Na++Cl-，C叙述错误；D．固体NaCl中的阴阳离子不能自由移动，不导电，而NaCl水溶液中存在钠离子和氯离子，能导电，D叙述正确；答案为C。5．B【详解】A．H2和O2反应生成H2O，为共价化合物，A不符合题意；B．Na和S反应生成Na2S，为X2Y型离子化合物，B符合题意；C．Mg和O2反应生成MgO，为XY型离子化合物，C不符合题意；D．Ca和Cl2反应生成CaCl2，为XY2型离子化合物，D不符合题意；故选B。6．D【详解】A．阴、阳离子间的相互作用即离子键，相互作用包括吸引力和排斥力，故A错误；B．非金属元素所组成的化合物中也可能有离子键，如氯化铵，全是非金属元素组成，但含有离子键，故B错误；C．IA族元素与ⅦA族元素之间形成的化合物不一定含离子键，如氯化氢，溴化氢等，均不含离子键，故C错误；D．某化合物在熔融状态下能导电，说明该化合物一定含离子键，故D正确；故选D。7．C【详解】A．锂原子的电子式应为，A错误；B．Cl-的电子式应为，B错误；C．简单金属阳离子的电子式与离子符号相同，C正确；D．Na2O的电子式应为，D错误；故选C。8．D【详解】A．对于化学式是由多离子组成的物质，相同离子间要间隔开排列，相同的离子不能合并。故CaCl2的电子式应为：，A项错误；B．电子式书写时，用方括号“[]”括起来时，在括号外的右上角注明阴离子所带的负电荷数，离子的电荷数的表示方法与化合价的表示法不同，正确的电子式为：，B项错误；C．MgO中Mg2+为简单阳离子，离子符号就是简单阳离子的电子式，不需要带括号，正确的电子式为：，C项错误；D．NaF中Na+为简单阳离子，离子符号就是简单阳离子的电子式，F‒为简单阴离子，不但要表达出最外层所有的电子数（包括得到的电子），还要用方括号括起来，并在括号外的右上角注明阴离子所带的负电荷数。由此可知，D项正确；答案选D。9．D【详解】①阳离子不一定都是由一个金属原子失去电子而形成的，还有非金属元素构成的阳离子，如铵根离子，故①错误；②氢离子是阳离子，核外电子数为0，则阳离子核外电子排布一定与稀有气体元素原子相同，故②错误③离子键是阴阳离子之间的相互作用，不只是正负电荷的吸引作用，还有核之间的斥力作用等，故③错误④CaCl2是离子化合物，氯离子与钙离子之间形成离子键，两个氯离子之间不存在化学键，故④错误；①②③④均不正确，答案选D。10．B【详解】A．含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，部分属于共价化合物如氯化铝等，A正确；B．少数由非金属元素形成的化合物如氯化铵等是离子化合物，B错误；C．活泼金属与活泼非金属化合时，如果由于阴阳离子的静电作用而形成稳定结构，则可形成离子键，C正确；D．离子化合物一定含离子键，含有离子键的化合物一定是离子化合物，D正确；故选B。11．C【分析】阴离子和阳离子的电子层结构与稀有气体元素原子的电子层结构相同时，离子满足“8”电子稳定结构，且阳离子比阴离子少2个电子层说明元素之间相差一个电子层。【详解】A.镁元素和氯元素位于同一周期，离子电子层数只差一层，A错误；B.镁离子和氟离子的电子层数相同，B错误；C.钠离子比溴离子少2个电子层，且电子层结构都是“8”电子稳定结构，C正确；D.钠离子和碘离子电子层数相差3个，不符合题意，D错误；答案为C。12．Alabb【分析】根据元素所在的位置关系可知，①为O元素，②为Na元素，③为Mg元素，④为Al元素，⑤为Cl元素，据此结合元素周期律及元素化合物的结构与性质分析解答。【详解】(1)①为O元素，原子序数为8，核外电子数为8，其原子结构示意图是；(2)同周期元素从左到右原子半径依次减弱，所以②、③、④三种元素的原子半径最小的是Al；(3)②为Na元素，⑤为Cl元素，两者通过离子键可形成离子化合物，用电子式表示其形成过程为：；(4)a．常温下单质与水反应置换出氢气越容易，其金属性越强，a符合题意；b．最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，其金属性越强，b符合题意；c．相同温度下，最高价氧化物对应的水化物的溶解度大小与物理性质有关，与其金属性无关，c错误；故答案为：ab；(5)硒(Se)位于第四周期，与①同主族，属于VIA族，同族元素的性质具有相似性与递变性，则a．因为SeO2中Se的化合价为+4价，不是最高价，也不是最低价，处于中间价态的元素即具有还原性，也具有氧化性，故a错误；b．Se位于VIA族，其最低负化合价的绝对值与最外层电子数之和为8，所以其最低负化合价是-2价，故b正确；c．同族元素非金属性从上到下依次减弱，其气态氢化物的稳定性依次减弱，所以Se的气态氢化物的稳定性比①的弱，故c错误；故答案为：b。13．A【详解】A．Na3N为离子化合物，钠离子和氮离子的核外电子数之和为20，阳离子和阴离子个数不相等，则X中阳离子和阴离子个数不一定相等，故A正确；B．NH4F为离子化合物，铵根离子和氟离子的核外电子数之和为20，化合物中含有离子键和共价键，故B错误；C．MgO为离子化合物，镁离子和氧离子的核外电子数之和为20，镁元素和氧元素在同一周期，但不在同一主族；KH为离子化合物，钾离子和氢离子的核外电子数之和为20，钾元素和氢元素在同一主族，但不在同一周期，则若X只含两种元素，则两种元素可在同一周期但不在同一主族，或在同一主族，但不在同一周期，故C错误；D．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，Na2O为离子化合物，钠离子和氧离子的核外电子数之和为20，钠离子和氧离子电子层结构相同，钠离子的离子半径小于氧离子，故D错误；故选A。14．A【详解】A．K3C60属于离子化合物，则其中一定有离子键，A正确；B．K3C60属于离子化合物，故其在熔融状态下能导电，B错误；C．该化合物的阴离子为C603-，故化学式不能写成KC20，应该是K3C60，C错误；D．1molK3C60中含有3molK+和1molC603-，则含离子数目为4×6.02×1023，D错误；故选A。15．(1)三ⅥAHClO4(2)(3)【分析】X最外层电子数是次外层电子数的3倍，X为O；常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积，Y是S；Z和Y同周期，Z的非金属性大于Y，Z为Cl；W的一种核素的质量数为23，中子数为12，W的质子数为11，W为Na；(1)Y为S，S位于第三周期第VIA族；Y和Z处于同周期，同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，则Y和Z的最高价氧化物对应水化物中酸性较强的是HClO4；(2)X为O，O的电子式为，Z的离子为Cl-，Cl-的电子式为，W2Y为Na2S，Na2S的电子式为；(3)W2X为Na2O，用电子式表示其形成过程为。