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离子键教案
第三节 化学键
第1课时 离子键
[核心素养发展目标] 1.通过氯化钠的形成过程,认识离子键的概念与形成,了解离子化合物的概念,会判断离子化合物。
2.会用电子式表示常见离子化合物的形成过程,促进“宏观辨识与微观探析”化学核心素养的发展。
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
3.离子化合物
(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)第ⅠA族元素与第ⅦA族元素形成的化合物一定是离子化合物( )
(4)含有离子键的化合物一定是离子化合物( )
(5)离子化合物中一定含有阴离子和阳离子,所以离子化合物一定能导电( )
答案
(1)×
(2)× (3)× (4)√ (5)×
(1)活泼金属元素[如第ⅠA族(Na、K),第ⅡA族(Ca、Mg)]与活泼非金属元素[如第ⅥA族(O、S),第ⅦA族(F、Cl)]之间易形成离子键。
(2)并不是所有的金属与非金属化合都能形成离子键,如AlCl3中不存在离子键。
(3)非金属元素也可形成离子键,如NH4Cl中,NH
与Cl-间的化学键就是离子键。
(4)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。
1.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cB.a和fC.d和gD.c和g
答案 B
解析 本题考查离子键的成键实质、成键条件,同时还考查原子结构与性质的关系。
由原子a~g的M层电子数可知,M层即为原子的最外层,元素a~g均为第三周期元素,a为活泼的金属元素,f为活泼的非金属元素,所以a与f形成的化学键为离子键。
2.Y元素最高正价与最低负价的绝对值之差是4;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,该化合物是( )
A.KClB.Na2S
C.Na2OD.K2S
答案 D
解析 由信息“Y元素最高正价与最低负价的绝对值之差是4”,可确定Y元素位于第ⅥA族且不是氧元素;K2S电离出的K+与S2-具有相同的电子层结构。
二、电子式
1.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.书写
(1)原子的电子式
元素符号周围标明元素原子的最外层电子,每个方向不能超过2个电子。
当最外层电子数小于或等于4时以单电子分布,多于4时多出部分以电子对分布。
例如:
镁原子:
;碳原子:
;
氧原子:
;氖原子:
。
(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,原子的最外层已无电子,故用阳离子的符号表示,例如:
Na+、Li+、Mg2+、Al3+等。
(3)简单阴离子的电子式
不但要画出最外层电子数,而且还应用“[ ]”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
氧化钙:
、硫化钾:
。
提示 相同离子不合并,分列在另一离子的周围。
3.用电子式表示下列物质的形成过程
(1)NaCl:
。
(2)MgBr2:
。
下列电子式及形成过程是否正确,若错误请写出正确书写。
(1)S2-:
:
错误,
;
(2)Na2S:
:
错误,
;
(3)Cl-:
:
错误,
;
(4)CaF2:
:
错误,
;
(5)KCl的形成过程:
:
错误,
;
(6)MgCl2的形成过程:
:
错误,
。
书写电子式的注意事项
(1)一个“·”或“×”代表一个电子,原子的电子式中“·”(或“×”)的个数即原子的最外层电子数。
(2)同一原子的电子式不能既用“×”又用“·”表示。
(3)“[ ]”在所有的阴离子、复杂的阳离子中出现。
(4)在化合物中,如果有多个阴、阳离子,阴、阳离子必须是间隔的,即不能将两个阴离子或两个阳离子写在一起,如CaF2要写成
,不能写成Ca2+
,也不能写成
。
(5)用电子式表示化合物形成过程时,由于不是化学方程式,不能出现“===”。
“―→”前是原子的电子式,“―→”后是化合物的电子式。
下列电子式的书写正确的是( )
A.氮原子:
B.
C.
D.
答案 C
解析 电子式中的“·”或“×”表示原子的最外层电子,A项错误;阴离子的电子式不仅要标明最外层电子数,而且要用“[ ]”括起来,并在右上角标出“n-”,B项错误;化合物中多个相同的离子要结合离子之间的成键情况,合理分布,C项正确、D项错误。
1.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
答案 C
解析 离子键是阴、阳离子间的静电作用,包括静电吸引力和静电排斥力,A项错误;一般地,活泼金属元素与活泼非金属元素之间形成离子键,但不是所有,如AlCl3中就不存在离子键,B项错误;钠原子与氯原子结合成氯化钠后体系总能量降低,对外释放能量,C项正确;化合物CaCl2中,只存在Ca2+与Cl-之间的离子键,而两个Cl-之间不存在离子键,D项错误。
2.下列化学用语正确的是( )
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:
答案 B
解析 A项,简单阳离子电子式为其离子符号;C项,质量数为35的核素氯应为
Cl;D项,箭头右侧应为离子化合物的电子式,应为
。
3.A元素原子的核电荷数为11,B元素原子的质子数为8,A和B化合形成化合物Z,下列说法错误的是( )
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
答案 C
解析 A是Na,B是O,它们可以形成Na2O和Na2O2,均可以与水反应,均含有离子键。
4.用电子式表示下列离子化合物的形成过程:
BaCl2:
________________________________________________________________________;
NaF:
________________________________________________________________________;
MgS:
________________________________________________________________________;
K2O:
________________________________________________________________________。
答案
题组一 离子键与离子化合物
1.如图形象地表示了氯化钠的形成过程。
下列相关叙述不正确的是( )
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.钠原子与氯原子作用生成NaCl后,其稳定性增强
D.氯化钠是离子化合物
答案 B
解析 钠原子最外层只有1个电子,当它失去1个电子后形成的Na+具有最外层8个电子的稳定结构,氯原子最外层有7个电子,当它得到1个电子后形成的Cl-具有最外层8个电子的稳定结构,Na+和Cl-通过静电作用形成离子键,从而构成离子化合物NaCl。
2.(2020·北京顺义区高一期末)下列物质中,含有离子键的是( )
A.单质碘B.HCl
C.水D.氯化钠
答案 D
3.下列各组元素化合时最易形成离子键的是( )
A.H和SB.S和O
C.Na和FD.C和O
答案 C
解析 活泼金属元素和活泼非金属元素最易形成离子键。
4.下列物质是离子化合物的是( )
A.O2B.HCl
C.CaOD.Fe
答案 C
解析 O2、Fe均为单质,不是化合物,CaO为离子化合物。
5.下列说法正确的是( )
A.阴、阳离子通过静电吸引形成的强烈相互作用称为离子键
B.第ⅠA族元素原子和第ⅦA族元素原子之间都能形成离子键
C.元素周期表中第一周期元素间不能形成离子键
D.元素周期表中第ⅠA族元素间不可能形成离子键
答案 C
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项错误;第ⅦA族元素都是活泼的非金属元素,第ⅠA族元素大都是活泼的金属元素,但氢是非金属元素,HF、HCl、HBr、HI等化合物中的化学键都不是离子键,B项错误;第一周期中He的原子结构已达到稳定结构,不可能与H原子再形成离子键,C项正确;第ⅠA族内有非金属元素与活泼的金属元素,它们之间可形成离子键。
题组二 电子式
6.下列物质的电子式书写不正确的是( )
答案 B
7.下列化合物的电子式书写正确的是( )
A.
B.
C.
D.
答案 D
解析 两个氯离子均要单独写,不能合并在一起表示,应改为
,故A项错误;离子电荷(如R2-)与化合价(如
)表示法不同,“2-”表示带两个单位负电荷,而“-2”则表示化合价为-2,另外,化合价应写在元素符号的正上方,应改为
,故B项错误;简单阳离子符号周围不用方括号,应改为
,故C项错误。
8.下列有关表述错误的是( )
A.氯化钠的电子式:
B.硫化钾的电子式:
C.碘化钠的电子式:
D.CaF2的形成过程可以表示为
答案 C
9.下列叙述正确的是( )
A.两种非金属原子间也可能形成离子键
B.Na2CO3和CaCl2中化学键类型完全相同
C.阴、阳离子通过静电引力而形成的化学键叫做离子键
D.离子化合物中不一定含有金属元素
答案 D
解析 A错,两种非金属原子间不可能形成离子键,如果是原子团之间可以;B错,Na2CO3中化学键类型有离子键、共价键,CaCl2中化学键类型只有离子键,两者不完全相同;C错,阴、阳离子通过静电作用而形成的化学键叫做离子键,不是只有静电引力。
10.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。
下列说法正确的是( )
A.Z可表示为MY2
B.Z可表示为M2Y
C.Z的电子式可表示为
D.M形成+1价阳离子
答案 A
解析 M的一个原子失去2个电子,转移到2个Y原子中,故离子化合物Z可表示为MY2,A正确、B错误;Z的电子式不应把2个Y-合并,C错误;M形成+2价阳离子,D错误。
11.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.
答案 D
解析 A项中KBr的电子式应为
,B项中箭头方向标反了,应为
,C项中CaCl2的电子式应为
。
12.氢化钠(NaH)是一种白色的离子化合物,其中钠元素化合价是+1价;氢化钠与水反应生成H2和NaOH。
下列叙述中,不正确的是( )
A.NaH的电子式为Na+[
H]-
B.NaH中氢离子的电子层排布与氦原子的电子层排布相同
C.微粒半径:
H-<Li+
D.NaH与H2O反应时,水做氧化剂
答案 C
解析 氢化钠(NaH)是一种白色的离子化合物,NaH的电子式为Na+[
H]-,A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-大,所以微粒半径:
H->Li+,C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,做氧化剂,D正确。
13.根据要求回答相关问题:
(1)写出下列物质的电子式:
①钠离子:
____________________;②氮原子:
____________________________________;
③氯离子:
____________________。
(2)用电子式表示下列化合物的形成过程:
①Na2O:
__________________________________。
②NaF:
________________________________________________________________________。
答案
(1)①Na+ ②
③
(2)①
②
14.下表是元素周期表中的一部分。
回答下列问题:
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
二
①
②
三
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
四
⑩
⑪
⑫
(1)在这些元素中,金属性最强的元素是__________(填写元素符号,下同);除稀有气体元素以外的元素中,原子半径最大的是__________,原子半径最小的是________。
(2)元素②和③形成的离子的电子层结构____________(填“相同”或“不相同”),两者形成的化合物是否是离子化合物____________(填“是”或“否”),该化合物的电子式为__________。
(3)元素⑧的最高价氧化物对应的水化物的化学式为__________,名称为__________。
(4)在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中,属于两性氢氧化物的是__________(填写化学式),写出其和盐酸反应的化学方程式:
_____________________________________________。
(5)元素⑪为________,与元素⑦形成的化合物为______,用电子式表示其形成过程:
________________________________________________________________________。
答案
(1)K K F
(2)相同 是
(3)HClO4 高氯酸
(4)Al(OH)3 Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O
(5)Ca CaS
解析 由元素在周期表中的位置可知,①为N、②为F、③为Na、④为Mg、⑤为Al、⑥为Si、⑦为S、⑧为Cl、⑨为Ar、⑩为K、⑪为Ca、⑫为Br。
(1)同周期元素自左而右金属性逐渐减弱,同主族元素自上而下金属性逐渐增强,故上述元素中K元素的金属性最强;除稀有气体元素以外,同周期元素自左而右原子半径逐渐减小,同主族元素自上而下原子半径逐渐增大,故上述元素中K的原子半径最大;F的原子半径最小。
(2)元素②和③形成的离子分别为F-和Na+,都为10电子离子,它们的电子层结构相同,两者形成的化合物NaF由钠离子和氟离子构成,属于离子化合物,该化合物的电子式为
。
(3)元素⑧的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HClO4,名称为高氯酸。
(4)在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中,属于两性氢氧化物的是Al(OH)3,Al(OH)3和盐酸反应生成氯化铝和水,反应的化学方程式为Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O。
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