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视频标签：化学键,离子键
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视频课题：高中化学人教版必修《化学键_离子键》临汾
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高中化学人教版必修《化学键_离子键》临汾市第一实验中学
教学目标
知识目标:掌握化学键、离子键的概念;掌握离子键的形成过程和形成条件,并能熟练地用电子式表示离子化合物以及形成过程。
能力目标:通过对离子键形成过程中的学习,培养学生抽象思维和综合概括能力。
情感目标:通过学习培养学生认真仔细、一丝不苟的学习精神。
2学情分析
1.离子键选自人教版必修2第一章“物质结构 元素周期律”的第三节化学键。
本节的离子键内容,是在学习了原子结构、元素周期律和元素周期表后在原子结构的基础上对分子结构知识的学习,目的是使学生进一步对物质结构理论有一个较为系统的认识,从而揭示化学反应的实质,也为今后更深层次的学习化学奠定基础。
教材是通过复习初中学过的活泼的金属钠跟活泼的非金属单质氯气起反应生成离子化合物氯化钠的过程,对这段知识进行复习, 同时予以拓宽加深,然后在此基础上提出离子键的概念,并引出电子式及用其表示离子化合物的形成过程。
2.初中化学中已经介绍了离子的概念,学生也已经知道 Na+和Cl-由于静电作用结合成化合物 NaCl,又知道物质是由原子、分子和离子三种微粒构成的,但并没有涉及离子键的相关概念。
3.本节教材涉及的化学基本概念较多,内容抽象。根据高一学生的心理特点,他们虽具有一定的理性思维能力,但抽象思维能力较弱,还是易于接受感性认识。
4.高中生的求知欲较强,喜欢挑战,在课堂上应采用学生广泛积极参与的讨论法,设置层层问题以充分调动学生的积极性。
3重点难点
教学重难点:离子键的形成、用电子式表示离子化合物。
4教学过程
4.1第一学时
4.1.1教学活动
活动1【导入】化学键
我们先来看一组数据。1mol的液态水变为气态水需要吸收40.6kJ的能量,1mol的H2变为2mol的H原子需要吸收436kJ的能量,它们吸收这么多能量做什么了呢?其实,水分子之间,以及氢原子之间都存在着某种作用力,吸收的能量就是用于破坏它们之间的作用力了。就像我们要用力破坏掉两块磁铁间的吸引力才能将它们分开,道理呢,都是一样的。分子分子间的作用力我们称之为分子间作用力,感兴趣的同学,课下阅读课本第23页的科学视野。原子原子间的作用力我们称之为化学键。
活动2【讲授】化学键与化学键分类
什么是化学键呢?化学键就是使原子相结合或使离子相结合的作用力。以前旧教材上呢,给出的定义是相邻的两个或两个以上的原子间强烈的相互作用,这个概念用于我们辅助理解化学键的定义。无论是离子离子,还是原子原子间相结合,前提是他们必须相邻,举个例子,比如水分子,空间结构是这样,氢和氧直接相邻,它们之间形成稳定化学键,但是氢和氢之间非直接相邻,它们之间的作用很微弱,无法形成化学键。这是概念中第一个需要注意的地方,第二个是相互作用,这里的相互作用既包括静电吸引又包括静电排斥,怎么理解呢?H和O均具有原子核内质子和核外电子,H的质子与O的质子,H的电子与O的电子之间具有排斥力,但H的质子与O的电子,H的电子与O的质子具有吸引力,因此,H与O之间既有静电吸引,又有静电排斥,当吸引力与斥力达到平衡时就形成了稳定的化学键。就好比,一根弹簧,我们用力拉它,它具有拉力,用力挤压它,它具有弹力,但总有一个点使它既无拉力又无弹力,达到平衡。假设我们向弹簧施加一个足够强的拉力,弹簧会发生形变,最终会断。
化学键也是如此,如果给予它足够的外界条件,化学键也会发生断裂。比如,氢气和氯气的反应。氢气和氯气在同一容器中做分子热运动,当给予它光照或者点燃的条件,H2分子中的H-H键就会断裂,Cl2分子之间的Cl-Cl键也会断裂,氢原子和氯原子继续做无规则运动,当H原子和Cl原子靠近到一定程度时,他们又会形成新的化学键,生成HCl。
这个方程式中既包含了旧化学键的形成,又包含了新化学键的形成,这也是化学反应的本质。回想中学以来我们认识化学反应本质的过程。从宏观层次上说,是有新物质生成。从微观层次上说是分子分裂为原子,原子重新组合成新的分子,从化学键的层次来说,是旧化学键的断裂,新化学键的形成。
化学键的定义是使离子相结合或使原子相结合的作用力。概念中离子相结合和原子相结合所形成的化学键是不是同一类呢?很明显不是。
根据形成化学键微粒的不同,我们将化学键分为了三类,第一类,离子键,顾名思义,就是离子离子形结合形成化学键,由原子原子相结合的化学键分为共价键和金属键两类,金属键是我们高二学习的内容,这节课我们先来学习离子键。
活动3【讲授】离子键
我们先来看一个实验,Na与Cl2的反应。可以看到剧烈的燃烧,有黄色的火焰,大量的白烟。方程式为钠和氯气点燃生成氯化钠。Na和Cl2是如何形成的NaCl呢?我们从微观的角度来分析。先写出Na和Cl的原子结构示意图。Na和Cl在同一周期,原子半径从左到右逐渐变小,因此Na的半径大于Cl。Na最外层1个电子,Cl最外层7个电子,我们知道物质都有趋于稳定的趋势,那Na和Cl要达到稳定结构需要怎样变化呢?Na失去一个电子给Cl,生成Na+和Cl—,也就形成了阴、阳离子。Na+和Cl-在相互靠近的过程中,产生静电作用,有吸引力,也有排斥力,当吸引力与排斥力达到平衡时,就形成稳定离子键作用。大量的Na+和Cl-堆积就形成了NaCl晶体,这是一部分,我们可以看到,每个Na+上下左右前后与六个Cl-相结合,同样每个Cl-周围也有六个Na+。像Na+和Cl-这样带相反电荷的离子之间使之形成NaCl的相互作用叫做离子键。离子键的概念也就给出了,带相反电荷离子之间的相互作用叫离子键。
【教师】从定义中,我们可以得出这样几个内容,成键的微粒是相反电荷的离子,也就是阴阳离子。阴阳离子形成的主要原因是通过电子得失,电子得失也就成了成键的主要原因。键的本质是它们之间的相互作用,也就是静电作用。通常,离子键成键范围是活泼的金属元素与活泼的非金属元素。离子键在自然界中还是广泛存在的。那哪些物质能形成离子键呢?第一类,活泼的金属元素(IA,IIA)和活泼的非金属元素(VIA,VIIA)之间的化合物。如:KCl、Na2O、MgCl2等。第二类,强碱、大多数盐(全部铵盐):如:NaOH、 K2SO4、Na2CO3、 (NH4)2SO4等。)第三类,活泼金属氧化物 、过氧化物、活泼金属的氢化物。如:MgO、Al2O3、Na2O2、NaH、CaH2等。
像这三大类由化学键组成的化合物我们给它起了个名字叫离子化合物。顾名思义,离子化合物就是由离子键构成的化合物。最常见的离子化合物有强碱绝大多数盐和活泼的金属氧化物等等。看一道思考题,离子化合物中一定要含金属元素吗?举例说明。
【学生】不是,铵盐中如NH4Cl、NH4NO3等就只有非金属元素。
【教师】有离子化合物那就相应的有共价化合物,那我给出一个化合物,如何区分它是共价化合物还是离子化合物?很简单,我们可以从它的组成上来判断。一条粗略但实用的规律,一般情况下,含有金属元素或NH4+的化合物为离子化合物,否则为共价化合物,但是也有反例。比如说,工业上是通过电解法用熔融状态的Al2O3制取Al的。那为什么不用AlCl3呢?这是因为Al2O3是离子化合物,形成微粒是离子,在熔融状态下可以形成自由移动的离子,可导电,可以用电解法。而AlCl3属于共价化合物,也是我们下节课即将要讲的内容,形成微粒是原子,熔融状态无法形成自由移动的离子,也就无法导电。不能用电解法。从这我们能得出什么样的结论呢?含有金属元素的化合物不一定是离子化合物。如AlCl3等。也正因为离子化合物可导电,共价化合物不可导电,因此我们还可以用实验导电法来区分它们。离子化合物熔融状态可导电,而共价化合物熔融状态不可导电。从而可以判断它到底是不是离子化合物。
活动4【讲授】电子式
学习了离子键和离子化合物,我们对物质的形成有了进一步的了解,回想一下,我们最初是用原子结构示意图表示的NaCl的,操作起来比较麻烦,为了简便化呢,我们引入一个新的概念,电子式。在元素符号周围用小圆点 • (或×)来表示原子的最外层电子,这种式子呢,就叫电子式。先来看最简单的,原子的电子式。对于任意一个元素R,它的最外层电子可以是1-8,假设它最外层是一个电子的话,我们将它写在左边或者右边,假设有两个电子,为了美观,我们一般将它写在对称面。第三个电子,我们一般写在上边或者下边,第四个,对称美,在对称面。一般情况下,四个以上的电子,我们习惯写成写• ,这是约定俗成的,没有为什么,第五个,任意一个方向,第六个,对称美,每一边最多容纳两个电子,因此,第七个,写在左边或右边,第八个,对称。举个具体的例子,比如O,最外层几个电子?
6个。
我们先拿出来四个,分散在上下左右各一个,剩下的两个,我们对称排列。O的电子式我们就写出来了,现在看导学案上第四点,电子式中,原子的电子式,我们给出了第三周期一周期原子的电子式,观察,规律总结为一句话,“先分散,后集中,同时考虑对称性”,每边最多容纳两个电子。接下来我们再来看离子的电子式。从简单的入手,阳离子的电子式就是离子符号本身,比如,镁离子电子式即为Mg2+,钠离子即为Na+。那阴离子是不是也是用离子符号表示的呢?阴离子就没有那么简单了,举几个例子,比如O2-,Cl-,H-,对比它们的离子符号与电子式,有哪些不同?标出了最外层电子,多了中括号,还写出了原子最外层电子。除此之外,还要记得书写电子式的时候不要忘记写所带电荷数。从外界得到的电子我们一般用×表示,用以区分,当然熟练以后可以都写成• ,但是,现在初学阶段我建议你们区分开来写,更形象清楚地了解电子的来源。再来看一个更难的,原子团的电子式,我先问大家一个问题,NaOH中有几个阴离子,几个阳离子?
一个阳离子,一个阴离子。
OH-就是一个原子团。那OH-的电子式怎么书写呢?OH-可以来源于H2O的电解,我们先来写出H2O的电子式。先写O的电子式。H、O元素都是非金属元素,它们的是电子的能力差不多,因此,它们之间形成的是共用电子对,也是我们下节课要学的共价键。OH-可看作是H2O失去一个H+得到的,因为H+不带电荷,我们将剩余的本部分分离开,用中括号括起,标出所带电荷数,即得到OH-的电子式,熟练之后,所有的电子都写成• 。再来看一个,NH4+,可以看成是由NH3 + H+得到的,先写出NH3电子式,同水的一样,N与H之间是共用电子对,加上一个H+后,再加上一个中括号,所带电荷数,电子式就写出来了。再如O2—,它可以看成是由H2O2失去两个H+得到的,H2O2中除了H与O形成共用电子对以外,O与O也会形成共用电子对,去掉两个H+,加上中括号,电荷数,即为O2—的电子式。学会了离子的电子式,离子化合物电子式的书写就简单很多了,先看最简单的一类,AB型,即阴阳离子个数比为1:1的化合物,比如NaCl的,先写Na+的电子式,再写Cl—的电子式,再将两者组合起来就可以了。现在翻到导学案,看离子化合物的电子式,写出NaOH的电子式。抽两位学生在黑板上写。
书写NaOH的电子式。
再看导学案,来看A2B型的,比如NaO的,我们是将它写成Na、Na、O呢,还是Na、O、Na的形式呢?
O与两个Na之间都存在离子键的作用,为了更清晰地反映它们之间的关系,我们将它写为Na、O、Na的形式。写出钠离子,氧离子,钠离子,将它们组合到一起,就可以了。同理,AB2型也是相同的,自己写一下导学案上的MgCl2的电子式。按顺序,氯镁氯, 对一下答案,写对了么?书写电子式要注意相同的离子不能合并写,(每个离子都要单写),一般对称排列。 下面这两种将离子合并起来的写法都是错误的。书写规则总结为一句话,就是“少中间多旁边”,对于复杂一点的离子化合物电子式的书写,也同样适用,那我们就来做几个练习,试着写出导学案上Na2O2、Na3N、AlF3的电子式。请几个同学上黑板来写。
写完了么?对一下答案,对了没有?讲评。
离子化合物的电子式我们就讲到这里,回想一开始我们讲电子式的目的,是为了更方便的表示离子化合物氯化钠的形成过程,现在,我们就一起来学着书写如何用电子式表示氯化钠的形成过程。先写出钠和氯原子的电子式,第二步,如何得到阴阳离子呢?
通过得失电子。
很好,我们用一个箭头标出电子转移方向,第三步,用箭头表示反应进行的方向,第四步,写出离子化合物的电子式。
刚刚讲到用四步写出离子化合物形成过程。我们再来看和化学方程式对比有哪些不同,总结出电子式表示形成过程的规则。
总结规则。(1)左侧写原子的电子式(2)右侧写离子化合物的电子(3)弧形箭头表示电子转移的方向(4)中间用 → 连接,不能用=,且不用写反应条件。
活动5【练习】离子键学前任务单
《离子键1》课前自主学习任务单
班级 姓名 学习时间
学习指南
1.课题名称:
本课选自人教版《化学·必修2》第一章“物质结构 元素周期律”第三节“化学键”第2课时--离子键。
2.学习目标:
(1)了解化学键的概念和化学反应的本质。
(2)理解离子键的概念。
(3)能用电子式表示离子化合物的组成和形成过程。
(4)通过离子键的学习,培养对微观粒子运动的想象力。
3.视频连接地址:
4.学习方法建议:建议先看课本p21-p22;然后看微课“第三节离子键第2课时”的视频,按本任务清单实施学习。
5.课堂学习形式预告:课堂学习将按以下流程进行,请你做好准备:
课堂检测与能力提升→小组交流学习成果→班级展示小组成果→完善知识网络→总结方法,反思提高
二、学习任务(完成每项任务后,将你的判断和结论填写在相应的空白处)
一、基础反思
1、如何理解静电作用?
2、离子键的定义;哪些主族的元素之间易形成离子键?
从分类角度,哪些物质属于离子化合物?
能力测控
1、对于NaCl的下列叙述正确的是( )
A. 表示一个氯化钠分子 B. Na+与Cl-之间存在离子键
C. Na+与Cl-的结构示意图相同 D. 在氯化钠中存在钠原子和氯原子
2、以下叙述中,错误的是( )
A. 钠原子和氯原子作用生成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
3、下列说法正确的是( )
A. 离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力
B. 所有金属与所有非金属原子之间都能形成离子键
C. 全部由非金属元素构成的化合物一定不含离子键
D. 含有离子键的化合物一定是离子化合物
4、下列哪一组元素的原子间反应容易形成离子键( )
A. a和c B. a和f C. d和g D. c和g
5、下列物质中,有离子键的是( )
A. N2 B. CH4 C. NaCl D. HCl
6、物质的下列性质能肯定该物质为离子化合物的是( )
A. 水溶液能导电的化合物 B. 由金属元素和非金属元素组成的化合物
C. 在熔化状态下能导电的化合物 D. 熔点高的物质
7、下列说法正确的是( )
A. 离子化合物中一定含有金属阳离子 B. 离子化合物中只含有离子键
C. 在酸碱盐中,碱与盐一定属于离子化合物 D. 离子键一定存在于化合物中
8、下列关于离子化合物的说法正确的是( )
A. 离子化合物NaCl中只存在静电引力
B. 离子化合物中的阳离子只能是金属离子
C. 离子化合物如果能溶于水,则其所得溶液一定可以导电
D. 溶于水可以导电的化合物一定是离子化合物
9、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
10、下列物质属于离子化合物的是( )
A. O3 B. H2O C. K2SO4 D. C2H5OH
三、问题与质疑(提出你的质疑,或指出你希望在课堂上进一步探讨的问题)
活动6【测试】离子键课堂实测
第三节 第1课时 离子键(B课)
夯实基础
1、阴离子和阳离子都为稀有气体元素原子结构,且阳离子比阴离子少两个电子层的离子化合物是( )
A. MgCl2 B. BaF2 C. NaBr D. NaI
2、M元素的1个原子失去2个电子转移到Y元素的2个原子中去,形成离子化合物Z。下列说法中正确的是( )
A. Z可表示为MY B. Z可表示为M2Y
C. Z的电子式可表示为M2+[ ] D. M形成+2价阳离子
3、下列说法不正确的是( )
A. 凡金属元素跟非金属元素化合时都能形成离子键
B. 原子间先通过得失电子变成阴阳离子后,阴阳离子间才能形成离子键
C. 具有强得电子能力的原子与具有强失电子能力的原子相遇时能形成离子键
D. 一般情况下,活泼金属(ⅠA,ⅡA族金属)和活泼的非金属(ⅥA,ⅦA族非金属)之间化合时,易形成离子键
4、易与 反应,形成离子化合物的是( )
A. B. C. D.
5、A元素原子的核电荷数为11,B元素的质子数为8,A和B化合形成化合物Z,下列说法中错误的是( )
A. A形成+1价阳离子 B. Z一定能与水反应
C. Z一定是MO型离子化合物 D. Z中含有离子键
能力提升
观看导学视频,尝试用电子式写出下列离子化合物的形成过程:
KBr
MgBr2
K2S
根据书写过程中自己所发现的问题,总结用电子式表示离子化合物形成过程中的易错点以及注意事项。
三、综合运用
1、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相互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:___________________________________
________________________________________________________________________。
高考新知
(2007年广东高考化学卷,17)短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增,其原子的最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻周期,Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者Y原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是
A X的氢化物溶于水显酸性
B Y的氧化物是离子化合物
C Z的氢化物的水溶液在空气中存放不易变质
D X和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸
[学科网(www.zxxk.com)--教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!] (2012年广东理综化学卷,22)(多选)图7是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图,下列说法正确的是
A.原子半径:Z>Y>X
B.气态氢化物的稳定性:R>W
C.WX3和水反应形成的化合物是离子化合物
D.Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应
拓展创新(C课)
1、短周期主族元素A,B,C,D的原子序数依次增大,其中C为金属元素,D为非金属元素,C的最外层电子数和A相等;A和C可形成化合物CA;C,D两元素原子的质子数之和为A,B两元素原子的质子数之和的3倍。请回答:
(1)写出A,B,C,D的元素符号:A为__________,B为__________,C为__________,D为__________。
(2)A,B,C,D的原子半径大小顺序为________。
(3)用电子式表示A和C形成的化合物CA的过程_______________________________________。
2、氮化钠(Na3N)是用科学方法制备的一种重要化合物,它与水作用产生NH3。请回答下列问题:
(1)Na3N的电子式是____________,该化合物由______键形成。
(2)Na3N与盐酸反应生成________种盐,其电子式分别为______________________。
(3)Na3N与水的反应属于______反应(填基本反应类型)。
(4)比较Na3N中两种粒子的半径:r(Na+)______r(N3-)(填“>”、“=”或“<”)。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
