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第三节
化学键
新人教版必修第一册
第四章 物质结构元素周期律
化学键
第1课时
物质 导电性
干燥NaCl 不导电
熔融NaCl 导电
化学反应 反应条件
H2 + Cl2 2HCl 点燃
2HCl H2 + Cl2 3 000 ℃
任务1
请结合钠和氯的原子结构分析NaCl的形成。
物质 导电性
干燥NaCl 不导电
熔融NaCl 导电
图1 干燥的NaCl固体不导电
图2 熔融的NaCl能够导电
电子式
Na
ⅹ
ⅹ
Mg
ⅹ
Cl
∶
∶
∶
·
S
∶
∶
·
·
用电子式表示氯化钠的形成过程
Na
ⅹ
+
Cl
∶
∶
∶
·
Na+
Cl
∶
∶
∶
·
ⅹ
[
]
-
这种带相反电荷离子之间的相互作用叫做离子键。
MgCl2是由离子键形成的物质。请用电子式表示其形成过程。
ⅹ
Mg
ⅹ
Cl
∶
∶
∶
·
Cl
∶
∶
∶
·
Mg2+
Cl
∶
∶
∶
·
ⅹ
[
]
-
Cl
∶
∶
∶
·
ⅹ
[
]
-
+
+
请书写KBr、Na2O、CaO的电子式。
K+
Br
∶
∶
∶
·
ⅹ
[
]
-
KBr
Na2O
·
Na+
O
∶
∶
·
ⅹ
[
]
2-
ⅹ
Na+
CaO
·
Ca2+
O
∶
∶
·
ⅹ
[
]
2-
ⅹ
任务2
化学反应 反应条件
H2 + Cl2 2HCl 点燃
2HCl H2 + Cl2 3000℃
请结合氢和氯的原子结构分析HCl的形成。
H
ⅹ
+
Cl
∶
∶
∶
·
H
Cl
∶
∶
∶
·
ⅹ
H
ⅹ
+
Cl
∶
∶
∶
·
H
Cl
∶
∶
∶
·
ⅹ
+
Cl
∶
∶
∶
·
Cl
∶
∶
∶
·
Cl
∶
∶
∶
Cl
∶
∶
∶
∶
Cl—Cl
原子间通过共用电子对所形成的相互作用
叫做共价键。
H—Cl
结构式
HCl
Cl2
请用电子式表示H2O的形成过程。
H
ⅹ
O
∶
∶
·
·
H
ⅹ
H
ⅹ
+
H
ⅹ
+
·
O
∶
∶
·
H—O—H
请写出CH4、CO2、N2的电子式。
C
H
ⅹ
H
ⅹ
H
ⅹ
H
ⅹ
·
·
·
·
C
ⅹ
ⅹ
ⅹ
ⅹ
·
·
·
O
∶
∶
·
O
∶
∶
N
∶
∶
∶
N
∶
∶
CH4
CO2
N2
H—C—H
—
—
H
H
O C O
—
—
—
—
N
—
—
—
N
分子 氢原子与其他原子个数比
HCl 1:1
H2O 2:1
CH4 4:1
请解释氢原子与其他原子个数比不同的原因。
·
O
∶
∶
·
Cl
∶
∶
∶
·
以共价键形成的分子具有一定的空间结构。
H2
HCl
CO2
H2O
CH4
物质 Cl2 HCl
结构式 Cl—Cl H—Cl
原子对电子的吸引能力 相同
共用电子对是否发生偏移 不偏移
成键原子是否显电性 不显电性
非极性键
极性
键
Cl强于H
偏向Cl
偏离H
Cl显负电
H显正电
共价键
极性键(不同种原子形成)
非极性键(同种原子形成)
化学键
离子键
共价键
相邻原子间强烈的相互作用叫做化学键。
请从化学键的角度分析NaCl、HCl、Cl2中
各元素的化合价。
任务3
Na+
Cl
∶
∶
∶
·
ⅹ
[
]
-
1个Na失1 e-,形成了
带1个单位正电荷的Na+
1个Cl得1 e-,形成了
带1个单位负电荷的Cl-
+1价
-1价
请从化学键的角度分析NaCl、HCl、Cl2中
各元素的化合价。
任务3
两个Cl对电
子的吸引
能力相同
Cl不显
电性
共用电子
对无偏移
Cl呈0价
Cl—Cl
任务3
H—Cl
H、Cl对电
子的吸引
能力不同
H显正电性
Cl显负电性
共用电子
对偏向Cl
偏离H
H呈+1价
Cl呈-1价
1对共
用电子
请从化学键的角度分析NaCl、HCl、Cl2中
各元素的化合价。
任务3
请从化学键的角度分析NaCl、HCl、Cl2中
各元素的化合价。
NaCl
+1 -1
+1
HCl
-1
Cl2
0
从化学键的角度解释H2O2中O为-1价的原因。
H
ⅹ
H
ⅹ
·
O
∶
∶
·
·
O
∶
∶
·
无偏移
偏向氧,显负电性
呈-1价
CN- + Cl2 + OH- CO2 + N2 + Cl- + H2O
氯气处理含氰(CN-)废水,其化学反应原理如下(未配平),则还原剂与氧化剂物质的量之比是多少
0
+4
0
-1
CN- + Cl2 + OH- CO2 + N2 + Cl- + H2O
氯气处理含氰(CN-)废水,其化学反应原理如下(未配平),则还原剂与氧化剂物质的量之比是多少
CN-
0
+4
0
-1
C
ⅹ
·
∶
∶
∶
N
∶
[
]
-
-3
+3
-1
+2
Cl2
~
5e-
~
2e-
得失电子守恒
n(CN-)
n(Cl2)
=2:5
粒子间
相互作用
认识
化学键
离子键
共价键
化学键
第2课时
粒子间
相互作用
认识
化学键
离子键
共价键
任务1 请填写下列表格
物质 NaCl HCl
成键元素
成键粒子
粒子间相互作用
化学键的类型
Na Cl
H Cl
Na+ Cl-
H Cl
静电作用
共用电子对
离子键
共价键
由离子键构成的化合物叫做离子化合物。
如 NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、ZnSO4、NaOH均是离子化合物。
通常,活泼金属和活泼非金属形成离子化合物。
以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。
如 HCl、H2O、CO2、CH4都是共价化合物。
通常,由非金属元素形成的化合物是共价化合物。
化合物
离子化合物
共价化合物
化学键
类别
如何通过物质性质来判断氯化钠和氯化氢是离子
化合物还是共价化合物?
能
不能
导电性
(熔融态或液态)
常见离子化合物 NaCl、KCl、CaO
常见共价化合物 HCl、H2O、CO2、C2H5OH
物质
导电
不导电
资料
离子化合物 熔点/℃
LiCl NaCl KCl RbCl 610
802
771
724
共价化合物 熔点/℃
HF HCl HBr HI -83.36
-114.17
-86.80
-50.76
部分离子化合物、共价化合物的熔点。
元素及
原子结构
得失电
子趋势
达稳定
结构时
需电子数
化学键
物质
类别
性质
现有下列物质:HCl、CO2、CH4、MgCl2、CaO
请回答下列问题
(1)上述物质中分别存在哪些类型的化学键?
(2)哪些是离子化合物,哪些是共价化合物?
(3)推测在熔融态(或液态)哪些物质能导电?
(1)极性键,极性键,极性键,离子键,离子键
(2)MgCl2、CaO是离子化合物, HCl、CO2、CH4是共价化合物
(3)MgCl2、CaO在熔融态能导电
【答案】
CH4
元素及
原子结构
得失电
子趋势
达稳定
结构时
需电子数
化学键
物质
类别
性质
C H
C
H
ⅹ
H
ⅹ
H
ⅹ
H
ⅹ
·
·
·
·
共价
化合物
液态时
不导电
化学键
认识
物质
化合物
离子化合物
共价化合物
性质
任务2
我们知道化学反应是反应物中的原子重新
结合为产物分子的过程。从化学键的角度,
如何解释H2和Cl2反应生成HCl的过程?
旧化学键断裂,新化学键形成
反应
本质
下图是H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g)反应能量变化示意图。请判断该反应吸热还是放热?
断键吸收能量
成键放出能量
提示
∑E断键=436+243=679 kJ
∑E成键=2ⅹ431=862 kJ
∑E成键 ﹥∑E断键
放热反应
化学键
认识
化学反应
的本质
旧化学键的断裂
新化学键的形成
H2O(l) H2O(g)
加热
H2O之间存在着相互作用
2H2O 2H2↑ + O2↑
2 000 ℃
H2O内H、O存在着相互作用
化学键的作用远大于分子间的相互作用
实例1 通常情况下,水在加热至100 ℃时可以
变为水蒸气;水加热至2 000 ℃缓慢分
解为H2和O2。这说明了什么?请从粒子间
相互作用的角度加以分析。
相邻原子间强烈的相互作用叫做化学键。
粒子间的相互作用既存在于分子内相邻的原子之间,
也存在于分子之间,且前者远大于后者。
实例1 通常情况下,水在加热至100 ℃时可以
变为水蒸气;水加热至2 000 ℃缓慢分
解为H2和O2。这说明了什么?请从粒子间
相互作用的角度加以分析。
实例2 我们知道“随核电荷数递增,卤族元素气
态氢化物稳定性依次降低”,结合表中数
据,请从化学键的角度谈谈对这一现象的
看法。
化学键 H—F H—Cl H—Br H—I
断裂1 mol化学键吸收的能量/kJ·mol-1 568 431.8 366 298.7
2H—X H—H + X—X
△
H—X越来越容易断裂,稳定性逐渐减弱
化学键 H—F H—Cl H—Br H—I
断裂1 mol化学键吸收的能量/kJ·mol-1 568 431.8 366 298.7
卤化氢 HF HCl HBr HI
分解 温度/℃ 几乎 不分解 3 000 500 300
2H—X H—H + X—X
△
实例3
在做金属钠的实验时,往往有小块的钠剩余。
一般将这些小块钠加入到无水乙醇中,充分
反应,将钠完全消耗,消除隐患。乙醇的结
构式如下图所示。请结合乙醇的结构分析其
能与钠发生反应的原因。
C
C
H
H
H
H
H
H
O
C
C
H
H
H
H
H
H
O
H
H
O
乙醇
水
2H
H
O
+ 2Na
2NaOH + H2↑
C
C
H
H
H
H
H
H
O
2
+ 2Na
C
C
2H
H
H
H
H
ONa
+ H2↑
乙醇和钠反应的化学方程式
乙醇和钠反应要比水和钠反应缓慢的多。
C
C
H
H
H
H
H
H
O
H
H
O
乙醇
水
粒子间
相互作用
认识
化学键
离子键
共价键
认
识
物质
化学反应
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