2020新教材高中化学第2章化学键化学反应

2020新教材高中化学第2章化学键化学反应

第1节　化学键与物质构成 核心素养发展重点 学业要求 丰富对化学变化的认识角度，认识化学反应中物质变化。‎ ‎1.认识构成物质的微粒之间存在的相互作用，结合典型实例认识离子键和共价键的形成，建立化学键概念。‎ ‎2.知道化学键的断裂和形成是化学反应中物质变化的实质。‎ 学生自主学习 ‎ 化学键 ‎1．化学键的含义：相邻原子间的强相互作用。‎ ‎2．化学变化的实质：旧化学键断裂和新化学键形成。化学键的断裂与形成伴随能量的变化，旧化学键断裂需要吸收能量，新化学键形成会释放能量。‎ ‎3．化学键的分类：化学键包括离子键和共价键等。‎ ‎ 离子键和共价键 ‎1．离子键 ‎(1)定义：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。‎ ‎(2)成键微粒：阴、阳离子。‎ ‎(3)作用实质：静电作用。‎ ‎(4)形成过程：‎ ‎(5)离子键的实例：在KCl晶体中K＋与Cl－之间存在离子键；在MgCl2晶体中Mg2＋和Cl－之间存在离子键；CaO晶体中Ca2＋和O2－之间存在离子键。‎ ‎2．共价键 ‎(1)定义：原子间通过共用电子形成的化学键。‎ - 10 -‎ ‎(2)构成微粒：原子。‎ ‎(3)作用实质：共用电子。‎ ‎(4)形成过程 ‎(5)共价键实例：在H2分子中存在氢氢键；在Cl2分子中存在氯氯键；在CH4分子中存在碳氢键；在CO2分子中存在碳氧键。‎ ‎(6)极性共价键和非极性共价键 ‎①根据共用电子是否偏移，共价键可分为非极性共价键和极性共价键。‎ ‎②同种元素原子间形成的共价键通常是非极性共价键，如O2、N2、O中的共价键；不同种元素原子间形成的共价键通常是极性共价键，如H2O、CO中的共价键。‎ ‎ 离子化合物与共价化合物 ‎1．离子化合物 ‎(1)定义：由阳离子与阴离子构成的化合物。‎ ‎(2)物质类别：一般包括活泼金属的氧化物、强碱及大多数盐等。‎ ‎2．共价化合物 ‎(1)定义：由原子通过共价键构成的化合物。‎ ‎(2)物质类别：一般包括非金属的氧化物、氢化物、强酸等。‎ 根据定义判断以下物质：NaNO3、H2O、HNO3、CaO、SO2、H2S、Ca(OH)2中：‎ 属于离子化合物的是NaNO3、CaO、Ca(OH)2；‎ 属于共价化合物的是H2O、SO2、H2S、HNO3。‎ 课堂互动探究 一、化学键 ‎1．任何物质内部都存在化学键吗？‎ 提示：不一定。如稀有气体元素的原子都具有稳定的电子层结构，所以稀有气体元素的原子间不存在化学键。‎ ‎2．有化学键的断裂或形成就一定是化学反应吗？举例说明。‎ - 10 -‎ 提示：不一定。化学反应实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。只有化学键的断裂，没有化学键的形成不是化学变化；只有化学键的形成，没有化学键的断裂也不是化学变化。如NaCl溶于水发生电离：NaCl===Na＋＋Cl－，NaCl中的离子键发生断裂，但没有新化学键的形成，因此不属于化学变化。‎ ‎1．化学键 化学键的概念：相邻原子间的强相互作用称为化学键。‎ ‎2．对化学键的理解 ‎(1)“相邻”是指化学键只在直接相邻的两个或多个原子之间存在。‎ ‎(2)“原子”是广义的原子，不仅仅指原子，也包括阴、阳离子。‎ ‎(3)“相互作用”既包括吸引作用又包括排斥作用。‎ ‎(4)“强相互作用”表示化学键是原子间较强的相互作用，原子间较弱的相互作用不是化学键，破坏化学键需要较高的能量。‎ 知识拓展 分子间作用力 ‎(1)分子间作用力的定义 分子之间存在着一种把分子聚集在一起的作用力，叫做分子间作用力，又称范德华力。‎ ‎(2)分子间作用力的特征 ‎①分子间作用力只存在于分子之间，如某些非金属单质和稀有气体的分子之间。只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体中。‎ ‎②分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的熔点、沸点等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。‎ ‎③一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔点、沸点也越高，如熔点、沸点：I2>Br2>Cl2>F2。‎ ‎1．下列关于化学键的叙述正确的是(　　)‎ A．化学键既存在于原子之间，也存在于分子之间 B．单质分子中均存在化学键 C．阴、阳离子之间的吸引力是化学键 D．化学反应过程中都有化学键的断裂和形成 答案　D 解析　化学键存在于相邻的原子之间，相邻分子之间不存在化学键，故A错误；单原子分子如稀有气体单质分子中不含化学键，故B错误；阴阳离子之间的强相互作用是化学键，这种强相互作用既包括吸引力也包括排斥力，故C错误；化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，故D正确。‎ ‎2．从化学键的角度看，化学反应的实质是“旧化学键断裂和新化学键形成”，下列既有旧化学键的断裂，又有新化学键的形成的变化是(　　)‎ A．固体碘的升华 - 10 -‎ B．生石灰作为干燥剂吸水 C．氯化钠的熔化 D．酒精溶于水 答案　B 解析　A、C、D均为物理变化，B为化学变化。‎ 规律方法 ‎(1)化合物中一定存在化学键，单质中不一定存在化学键。如稀有气体分子为单原子分子，不存在化学键。‎ ‎(2)只有旧键断裂而无新键形成的过程不是化学变化，如HCl溶于水和NaCl的熔化都不是化学变化。‎ ‎(3)反应物转化为生成物时，原子的数目没有改变，原子的种类也没有改变，只是原子间的结合方式(即化学键)发生了改变。‎ 二、离子键和共价键 ‎1．活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子之间一定形成离子键吗？‎ 提示：不一定。AlCl3中Al与Cl之间形成的是共价键。‎ ‎2．“非金属元素原子间只能形成共价键”，这种说法是否正确？为什么？‎ 提示：不正确。非金属元素原子间也可能形成离子键，如NH4Cl、NH4NO3等铵盐。‎ ‎1．电子式书写 ‎(1)原子的电子式 常把原子最外层电子用“”或“”来表示。如Na、Mg、 、 、 、 、 。‎ ‎(2)离子的电子式 ‎①简单阳离子的电子式 简单阳离子的电子式即为其离子符号，如Mg2＋、Al3＋等。‎ ‎②阴离子和复杂阳离子的电子式 阴离子和复杂阳离子的电子式要用“[　　]”将电子和元素符号括在里面，将所带电荷数放在“[　　]”的右上方。如O、Cl－、NH、H3O＋的电子式分别为 ‎ ‎ ‎(3)离子化合物的电子式 - 10 -‎ 离子化合物含有阴、阳离子，所以其电子式的写法要符合阴、阳离子电子式的写法，但相同的离子不得合并，且带同类电荷的离子不得相邻。如：‎ ‎ ‎ ‎(4)共价型分子的电子式 共用电子写在成键两原子中间(一般形成共价键后，成键原子达到稳定结构)，每个原子最外层电子都要标出，相同的原子不能合并，要注意原子的连接次序，以及形成共用电子的对数。如：‎ HClO　H(正确)　H(错误)‎ CS2　··C··(正确)‎ C····(错误)‎ ‎2．离子键与共价键的比较 - 10 -‎ 知识拓展 正确理解形成离子键的静电作用 ‎3．下列物质的电子式书写正确的是(　　)‎ 答案　B 解析　NaCl、NH4Cl是离子化合物，其中阴离子和复杂的阳离子要用“[　　]”并标明所带的电荷，即 ‎4．下列说法中正确的是(　　)‎ A．阴、阳离子通过静电吸引形成的强烈的相互作用称为离子键 B．ⅠA族元素原子和ⅦA族元素原子之间都形成离子键 C．金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键 D．只有活泼的金属元素与活泼的非金属元素之间才能形成离子键 答案　C - 10 -‎ 解析　离子键是阴、阳离子通过静电作用形成的，静电作用包括引力和斥力，A错误；ⅦA族元素都是活泼的非金属元素，ⅠA族的金属元素都是活泼的金属元素，但ⅠA族中的H是非金属元素，HF、HCl、HBr、HI等化合物中的化学键都是共价键，B错误；某些金属与非金属元素之间形成共价键，如AlCl3等，C正确；形成离子键的也可以是带电荷的原子团，如(NH4)2SO4等，D错误。‎ 规律方法 ‎1．共价键的形成条件 形成条件 ‎2．离子键的形成条件和过程 ‎(1)形成条件：一般情况下，活泼的金属元素原子(如K、Na、Ca、Mg等)与活泼的非金属元素原子(如F、Cl、Br、O、S等)之间易形成离子键。阳离子与阴离子之间通过静电作用形成离子键。如K＋与OH－、NO、SO、CO之间通过静电作用形成离子键，NH与Cl－之间通过静电作用形成离子键。‎ ‎(2)形成过程 三、离子化合物与共价化合物 ‎1．离子化合物中只含有离子键吗？共价化合物中只含有共价键吗？‎ 提示：离子化合物中可能只含有离子键，也可能既含有离子键，又含有共价键。共价化合物中只含有共价键，不可能含有离子键。‎ ‎2．含有共价键的化合物一定是共价化合物吗？‎ 提示：不一定。只含共价键的化合物一定是共价化合物，含有共价键的化合物也可能是离子化合物，如NaOH是既含有离子键，又含有共价键的离子化合物。‎ ‎1．判断离子化合物和共价化合物的常见方法 ‎(1)由化学键类型判断 只含有共价键的化合物是共价化合物，只含离子键或既含离子键又含共价键的化合物是离子化合物。‎ ‎(2)由化合物类型判断 ‎①活泼金属的氧化物(或过氧化物和氢化物)、强碱和大多数盐(少数盐如AlCl3、BeCl2等除外)属于离子化合物；‎ ‎②非金属氧化物、非金属氢化物、含氧酸、多数有机物、少数盐(如AlCl3、BeCl2等)属于共价化合物。‎ ‎(3)由化合物性质判断 熔、沸点较高，熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物；熔、沸点较低(SiO2、SiC等除外)，熔融状态下不能导电的化合物一定是共价化合物。‎ - 10 -‎ ‎(4)由组成元素判断 一般含金属元素或NH的化合物是离子化合物(AlCl3、BeCl2等除外)，如NH4H、NH4HCO3、Ca(OH)2、KClO3等；只由非金属元素原子构成的化合物(铵盐除外)属于共价化合物。‎ ‎2．化学键和化合物之间的“一定”“不一定”‎ ‎(1)含有离子键的化合物一定是离子化合物。‎ ‎(2)离子化合物中可能含有共价键，共价化合物中一定不含离子键。‎ ‎(3)含有共价键的分子不一定是共价化合物，例如单质：H2、O2。‎ ‎(4)含有共价键的化合物不一定是共价化合物，例如NaOH、Na2O2。‎ ‎(5)含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3中含有金属元素，但其属于共价化合物。‎ ‎(6)离子化合物中不一定含有金属元素，如NH4Cl、NH4NO3等铵盐全部由非金属元素组成，但属于离子化合物。‎ 知识拓展 ‎(1)用电子式表示离子化合物的形成过程 ‎①连接号必须使用“―→”，不能用等号。‎ ‎②左边写出原子的电子式，右边写出共价分子或离子化合物的电子式。‎ ‎③书写离子化合物的形成过程时，左边用箭头标出原子间电子转移情况，右边构成离子化合物的每个离子的电子式都要单独写，不能合并，而且要符合相邻关系。‎ ‎④离子的电子式要标离子所带的电荷数，阴离子的电子式要用[　　]表示。‎ ‎⑤书写离子化合物的形成过程时要用弯箭头表示出电子的转移方向。‎ 例如用电子式表示MgCl2的形成过程：‎ ‎。‎ ‎(2)用电子式表示共价化合物的形成过程 左边是原子的电子式，相同的原子可以合并，右边是共价化合物的电子式，但共价化合物中相同原子不能合并，中间用“―→”连接。如 ＋ ＋ ―→··C··。‎ ‎5．下列说法正确的是(　　)‎ A．含有共价键的化合物一定是共价化合物 B．只含有共价键的化合物一定是共价化合物 C．由共价键形成的分子一定是共价化合物分子 D．只有非金属元素原子间才能形成共价键 答案　B 解析　根据共价化合物的定义，只含有共价键的化合物一定是共价化合物，故A错误，B正确；由共价键形成的分子也可能是单质(如H2)，C错误；金属与非金属元素原子间也可能形成共价键，如AlCl3，D错误。‎ ‎6．下列各组物质从离子化合物、共价化合物的角度分类正确的是(　　)‎ - 10 -‎ A．共价化合物：H2S、HCl、Cl2‎ B．共价化合物：CO2、CH4、NH4Cl C．离子化合物：NaCl、MgO、K2SO4‎ D．离子化合物：CaCl2、AlCl3、NaNO3‎ 答案　C 解析　Cl2是含共价键的单质，A不符合题意。NH4Cl含离子键，属于离子化合物，B不符合题意。AlCl3属于共价化合物，D不符合题意。‎ 规律方法 ‎1．判断化学键类型的解题技巧 ‎(1)抓住离子键和共价键的不同点。①成键方式不同：离子键是通过得失电子达到稳定结构，共价键是通过形成共用电子达到稳定结构；②成键微粒不同：离子键的成键微粒是阴、阳离子，共价键的成键微粒是原子。‎ ‎(2)寻找规律性。一般情况下，活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子间易形成离子键，同种或不同种非金属元素原子间易形成共价键(0族元素除外)。‎ ‎(3)注意特殊性。在应用上述规律进行判断时还要注意一些特殊情况，如氯化铝是由金属元素原子与非金属元素原子形成的，但氯化铝中存在的是共价键，铵盐是由非金属元素原子形成的，但铵盐中存在离子键。‎ ‎2．比较法判断化合物的类型 本课小结 - 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