人教版（2019）高中化学必修一 4.3.1离子键 同步学案

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第四章 物质结构 元素周期律
第三节 化学键
第1课时　离子键
知识点一、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）定义：阴阳离子之间的相互作用
（2）成键微粒：金属阳离子或铵根离子和阴离子
（3）成键实质：静电作用，包括静电引力和静电斥力
（4）成键元素：一般是活泼金属和活泼非金属（注：铵盐中也含离子键）
3．离子化合物
（1）定义：由离子键构成的化合物
（2）常见类型：强碱、大多数盐、活泼金属氧化物等
（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
【例1】判断正误
（1）离子化合物中一定含有金属元素(　　)
（2）由金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物(　　)
（3）单质中一定不含有离子键(　　)
（4）ⅠA族元素与ⅦA族元素形成的化合物一定是离子化合物(　　)
（5）离子键是阴离子和阳离子间的静电引力(　　)
【例2】下列物质中不存在离子键的是（ ）
A．MgO B．NaCl C．KOH D．HCl
【例3】下列化合物中不存在离子键的是（ ）
A．MgBr2 B．H2SO4 C．(NH4)2SO4 D．NaH
【例4】下列哪一组元素的原子间容易形成离子键(　　)
元素 a b c d e f g
M层电子数 1 2 3 4 5 6 7
A.a和c B．a和f C．d和g D．c和g
【例5】下列说法正确的是(　　)
A．离子键就是阴、阳离子间的静电引力
B．所有金属元素与所有非金属元素间都能形成离子键
C．钠原子与氯原子结合成氯化钠后体系总能量降低
D．在化合物CaCl2中，两个Cl－间也存在离子键
知识点二、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（以第三周期元素为例）
Na原子：Na· Mg原子：·Mg· Al原子：或··
Si原子：·· P原子：· S原子：··
Cl原子：· Ar原子：
【注】每个方向最多一对电子（两个电子）
（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，原子的最外层已无电子，故用阳离子的符号表示，如：Na＋、Li＋、Mg2＋、Al3＋等
（3）简单阴离子的电子式
画出最外层电子数，用“[　]”括起来，并在右上角标出“ INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\n-.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\n-.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\n-.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\n-.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\n-.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\n-.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\n-.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\n-.TIF" \* MERGEFORMATINET ”以表示其所带的电荷。如：
氯离子、硫离子
（4）离子化合物的电子式
将阴离子和阳离子的电子式组合起来，注意相同离子不合并，分列在另一离子的周围。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，如：
（1）NaCl： INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A296.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A296.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A296.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A296.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A296.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A296.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A296.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A296.tif" \* MERGEFORMATINET
（2）MgBr2： INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A297.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A297.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A297.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A297.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A297.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A297.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A297.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A297.tif" \* MERGEFORMATINET
【例6】下列电子式的书写正确的是(　　)
A．氮原子： B．O2－离子：
C．Na2O： D．CaCl2：
【例7】下列物质的电子式书写不正确的是(　　)
A．Na＋[]2－Na＋ B．[Ca2＋][]2－ C．[]－Ca2＋[]－ D．Na＋[]－
【例8】下列化合物的电子式书写正确的是(　　)
A．Ca2＋[] B．Na＋[]－2Na＋ C．[Mg2＋][]2－ D．K＋[]－
【例9】下列化学用语中正确的是(　　)
A．钠离子的电子式： B．Cl－的结构示意图：
C．质量数为35的核素氯：Cl D．NaCl的形成过程：
【例10】用电子式表示下列离子化合物的形成过程：
BaCl2：__________________________________________________________；
NaF：___________________________________________________________；
MgS：___________________________________________________________；
K2O：___________________________________________________________。
【例11】设X、Y、Z代表三种元素。已知：
①X＋和Y－两种离子具有相同的电子层结构；
②Z元素原子核内质子数比Y元素原子核内质子数少 9个；
③Y和Z两种元素可以形成四核42个电子的－1价阴离子。
据此，请填空：
（1）写出X、Y、Z三种元素的名称：X______，Y______，Z________。
（2）X、Y两种元素最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为________________________。
（3）用电子式表示X、Z形成化合物的过程：___________________________________________。
【例12】CaH2属于离子化合物，是一种生氢剂，其与水反应的化学方程式为CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，回答下列问题。
（1）上述方程式中除CaH2外，属于离子化合物的还有：_________________________________。
（2）CaH2中阴、阳离子个数比为________，写出CaH2的电子式___________________________。
（3）用双线桥标出上述化学方程式中电子转移的方向和数目：_______________________________，氧化剂为________，还原剂为________。
例题答案
例1（1）×（2）×（3）√（4）×（5）×； 例2 D； 例3 B； 例4 B；
例5 C； 例6 C； 例7 B； 例8 D； 例9 B；
例10　 INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A305.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A305.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A305.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A305.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A305.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A305.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A305.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A305.TIF" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A306.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A306.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A306.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A306.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A306.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A306.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A306.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A306.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A307.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A307.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A307.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A307.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A307.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A307.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A307.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A307.TIF" \* MERGEFORMATINET ；
例11（1）氧(或O)　钠(或Na)　（2）＞ （3）、　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
例12（1）Ca(OH)2　（2）2∶1　[H]－Ca2＋[H]－
（3）　H2O　CaH2
课后练习
1.(双选)下列关于离子键的说法中正确的是(　　)
A.离子键就是阴、阳离子间的静电引力
B.阳离子之间、阴离子之间及阴、阳离子间均可形成离子键
C.易失电子的原子与易得电子的原子间结合时，一般形成离子键
D.离子键只存在于化合物中， 不存在于单质中
答案：CD
2.最可能形成离子键的是 (　　)
A.任意两种元素 B.两种非金属元素
C.任何金属元素与非金属元素 D.活泼金属元素与活泼非金属元素
答案：D
3.下列叙述中，错误的是 (　　)
A.钠原子与氯原子作用生成NaCl后，其结构的稳定性增强
B.在氯化钠中，除氯离子和钠离子的静电吸引作用外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用
C.任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失
D.金属钠与氯气反应生成氯化钠后，体系能量降低
解析：活泼的金属原子与活泼的非金属原子之间形成离子化合物，阳离子和阴离子均达到稳定结构，这样体系的能量降低，其结构的稳定性增强，故A、B、D项正确。离子键的形成只是阴、阳离子间的静电作用，并不一定发生电子的得失，如Na+与OH-结合成NaOH，故C项错误。
答案：C
4.根据成键元素判断下列化合物中含有离子键的是 (　　)
A.HF B.H2O C.H2SO4 D.MgO
答案：D
5.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素，X、Y的简单离子的核外电子数相同，Y的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，Z原子最外层电子数是K层的3倍。下列说法中正确的是 (　　)
A.简单离子半径：Y>Z B.X只能形成HXO3型的酸
C.气态氢化物的热稳定性：W答案：D
6.(双选)氢化钠(NaH)是一种白色的离子化合物，其中钠元素是+1价；氢化钠与水反应放出氢气。下列叙述中不正确的是 (　　)
A.NaH的电子式为Na+[：H]-
B.NaH中氢元素的离子的电子层排布与氦原子的电子层排布相同
C.粒子半径：H-D.NaH与水反应时，水作还原剂
解析：氢化钠(NaH)是离子化合物，NaH的电子式为Na+[：H]-，A项正确；NaH中氢元素的化合价为-1价，其离子的电子层排布与氦原子的电子层排布相同，B项正确；锂离子和H-的电子层排布相同，但是锂离子的核电荷数比H-的多，所以粒子半径H->Li+，C项错误；NaH与H2O反应生成氢气和NaOH，在这个反应中只有氢元素的化合价发生了变化，NaH中H元素的化合价升高，作还原剂，被氧化，水中H元素的化合价降低，被还原，作氧化剂，D项错误。
答案：CD
7.A、B、C三种短周期元素，原子序数依次增大，3种元素原子序数之和为35，A、C同主族，B+核外有10个电子，则：
(1)A、B、C 3种元素分别是　　　　、　　　　、　　　　。(均填元素名称)
(2)A、B、C 3种元素两两之间能形成多种化合物，其中属于离子化合物的化学式分别为　　　　　、　　　　　、　　　　　。
(3)用电子式表示B和C形成离子化合物的过程 　。
解析：由B+核外有10个电子可推知B为钠元素，设A的原子序数为x，由A、C同主族知C的原子序数为x+8，即x+11+x+8=35，则x=8，故A为氧元素，C为硫元素。
答案： (1)氧　钠　硫　(2)Na2O　Na2O2　Na2S　
(3)
【拓展提高】
8.Y元素的最高正价与最低负价的绝对值之差是6；Y元素与M元素形成离子化合物，并在水中电离出电子层结构相同的离子，该化合物可以是 (　　)
A.KCl B.NaF C.Na2O D.NaCl
解析：Y元素最高正价与最低负价的绝对值之差是6，Y不可能是F元素或O元素，Y可能是Cl元素。Y元素与M元素形成的离子化合物在水中电离出的阴、阳离子电子层结构相同，只有A项符合题意。
答案：A
9.A、B、C、D 4种短周期元素，原子序数依次增大，A原子的最外层上有4个电子；B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构，两元素的单质反应，生成一种淡黄色的固体E；D的L层电子数等于K、M两个电子层上电子数之和。
(1)元素A是　　　　(填元素符号)，D的质子数和中子数相等，D的原子组成符号为　　　　，它的最高价氧化物对应的水化物的化学式是　　　　。
(2)用电子式表示C、D两元素形成化学键的过程： 　　　　　　　。
解析：A、B、C、D 4种短周期元素，原子序数依次增大，B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构，两元素的单质反应，生成一种淡黄色的固体E，则B为O元素、C为Na元素，生成的E为Na2O2；A原子的最外层上有4个电子，处于第ⅣA族，原子序数小于氧，故A为碳元素；D的L层电子数等于K、M两个电子层上电子数之和，则M层电子数为8-2=6，故D为S元素。
(1)由上述分析可知，A是C元素，D是S元素，S原子中质子数和中子数相等，则质量数为32，该原子组成符号为S，它的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SO4。
(2)用电子式表示Na、S两元素形成化学键的过程为。
答案： (1)CS　H2SO4
(2)
【挑战创新】
10.X、Y、Z、W是短周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：
元素 相关信息
X X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
Z Z和Y同周期，Z的非金属性大于Y
W W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　　周期第　　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)Z的简单离子的电子式为　　　　。
(3)W可以与X形成两种化合物，写出这两种化合物的电子式：　　 　、　 　。
解析：X最外层电子数是次外层电子数的3倍，则共有2个电子层，故X为O；Y单质是淡黄色固体，则Y为S；Z和Y同周期，Z的非金属性大于Y，则Z为Cl；W的一种核素的质量数为23，中子数为12，则其质子数为11，故W为Na。(1)S位于第三周期第ⅥA族；非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强。(2)Z的简单离子为Cl-。(3)Na与O可以形成Na2O和Na2O2。
答案： (1)三　ⅥA　HClO4　(2)[]－ (3)　Na＋[]2－Na＋ Na+[:O:O:]2-Na+
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