高中地理魯教版教案
發(fā)表時(shí)間:2020-07-23化學(xué)鍵及其類型學(xué)案(魯科版必修2)。
第1課時(shí) 化學(xué)鍵及其類型
一、化學(xué)鍵與物質(zhì)變化
1.化學(xué)鍵的概念
相鄰原子間的強(qiáng)相互作用稱為化學(xué)鍵。
2.用化學(xué)鍵的觀點(diǎn)分析2H2O=====通電2H2↑+O2↑反應(yīng)的過(guò)程:
水分子斷裂的是氫氧鍵,形成的是氫氫鍵和氧氧鍵。
3.化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化的實(shí)質(zhì):舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。
(1)只有相鄰的兩個(gè)或多個(gè)原子間的強(qiáng)相互作用才能稱為化學(xué)鍵。
(2)判斷一個(gè)變化過(guò)程中是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),不僅要看有無(wú)舊化學(xué)鍵的斷裂,而且還要看有無(wú)新化學(xué)鍵的形成。如果一個(gè)變化過(guò)程中只有舊鍵斷裂而無(wú)新鍵形成,則該變化不是化學(xué)變化,如氯化氫溶于水,氯化氫分子中氫原子和氯原子間的化學(xué)鍵發(fā)生了斷裂,但沒有新化學(xué)鍵形成,故不屬于化學(xué)變化。
例1 下列關(guān)于化學(xué)鍵的說(shuō)法中正確的是()
①相鄰原子間的相互作用叫做化學(xué)鍵?、诨瘜W(xué)鍵既存在于相鄰原子間,又存在于相鄰分子間?、墼谒袣?、氧原子間均以化學(xué)鍵相結(jié)合?、芟噜徳又g強(qiáng)烈的相互吸引作用叫做化學(xué)鍵 ⑤化學(xué)鍵是指相鄰原子間的強(qiáng)相互作用
A.②③④B.③④⑤
C.①②③D.只有⑤
答案 D
解析 ①形成化學(xué)鍵的原子間的相互作用必須是強(qiáng)烈的,不強(qiáng)烈的相互作用不是化學(xué)鍵;②只有相鄰原子間的強(qiáng)相互作用才是化學(xué)鍵,而相鄰分子間的原子也可能相鄰,但作用不強(qiáng),不是化學(xué)鍵;③在水分子內(nèi),氧原子和氫原子之間形成化學(xué)鍵,但分子間的氧原子和氫原子間的相互作用很微弱,不是化學(xué)鍵;④化學(xué)鍵這種相互作用,是相鄰原子間的原子核與電子之間的靜電吸引、電子與電子之間的靜電排斥、原子核與原子核之間的靜電排斥達(dá)到平衡后的一種作用,所以化學(xué)鍵包括相互吸引和相互排斥;⑤正確。
易錯(cuò)警示
(1)形成化學(xué)鍵的原子必須相鄰,但相鄰的原子間不一定存在化學(xué)鍵。
(2)“強(qiáng)相互作用”不能只理解為相互吸引。
(3)并非所有的物質(zhì)中都有化學(xué)鍵,如稀有氣體是單原子分子,無(wú)化學(xué)鍵。
例2 下列變化不需要破壞化學(xué)鍵的是()
A.加熱氯化銨B.干冰升華
C.水通電分解D.氯化氫溶于水
答案 B
解析 化學(xué)變化肯定存在化學(xué)鍵的破壞,A、C兩項(xiàng)發(fā)生的都是化學(xué)變化,加熱NH4Cl破壞了NH4Cl內(nèi)的化學(xué)鍵,水通電分解破壞了水分子內(nèi)的化學(xué)鍵;D項(xiàng)中,HCl溶于水,破壞了HCl分子內(nèi)的化學(xué)鍵;B項(xiàng)中干冰升華沒有破壞化學(xué)鍵。
規(guī)律總結(jié)
物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化一定破壞化學(xué)鍵,有的物質(zhì)發(fā)生物理變化破壞化學(xué)鍵,有的物質(zhì)發(fā)生物理變化不破壞化學(xué)鍵。
二、共價(jià)鍵和離子鍵
1.共價(jià)鍵
(1)共價(jià)鍵的形成過(guò)程
①氯分子的形成過(guò)程
兩個(gè)氯原子各提供一個(gè)電子→兩個(gè)氯原子間形成共用電子對(duì)→
兩個(gè)氯原子均達(dá)到8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)→形成穩(wěn)定的氯氣分子
請(qǐng)你根據(jù)上述圖示,用電子式表示其形成過(guò)程:
。
②下圖形象地表示了氯化氫分子的形成過(guò)程
請(qǐng)你用電子式表示HCl的形成過(guò)程:。
(2)概念:原子間通過(guò)共用電子形成的化學(xué)鍵。
(3)成鍵三要素:
①成鍵微粒:原子。
②成鍵元素:一般是同種或不同種非金屬元素。
③成鍵條件:成鍵前原子最外層電子未達(dá)到飽和狀態(tài)。
(4)分類
2.離子鍵
(1)離子鍵的形成過(guò)程(以NaCl為例)
鈉原子和氯原子最外層電子數(shù)分別為1和7,均不穩(wěn)定。
即它們通過(guò)得失電子后達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),分別形成Na+和Cl-,兩種帶相反電荷的離子通過(guò)靜電作用結(jié)合在一起,形成新物質(zhì)氯化鈉。用電子式表示其形成過(guò)程:
。
(2)概念:陰、陽(yáng)離子之間通過(guò)靜電作用形成的化學(xué)鍵。
(3)成鍵三要素
①成鍵微粒:陽(yáng)離子和陰離子。
②成鍵本質(zhì):靜電作用(包括靜電引力和靜電斥力)。
③成鍵元素:一般是活潑金屬元素與活潑非金屬元素。
共價(jià)鍵離子鍵
成鍵微粒原子陰、陽(yáng)離子
成鍵原因非金屬元素的原子最外層電子未達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),原子間通過(guò)共用電子對(duì)形成共價(jià)鍵活潑金屬與活潑非金屬化合時(shí)易發(fā)生電子得失達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),形成離子鍵
成鍵實(shí)質(zhì)形成共用電子對(duì)陰、陽(yáng)離子之間的靜電作用
成鍵元素非金屬元素原子之間(0族元素除外)、非金屬元素原子與不活潑金屬元素原子之間一般是活潑金屬元素與活潑非金屬元素,如ⅠA、ⅡA與ⅥA、ⅦA之間
實(shí)例HCl、CO2、H2SO4等Na2O、NaCl、MgS、CaF2等
例3 下列說(shuō)法不正確的是()
A.陰、陽(yáng)離子結(jié)合成化合物的靜電作用屬于離子鍵
B.原子之間通過(guò)共用電子形成的化學(xué)鍵叫做共價(jià)鍵
C.化學(xué)鍵指的是相鄰原子間的強(qiáng)的相互作用
D.完全由非金屬元素形成的化合物中不含離子鍵
答案 D
解析 化學(xué)鍵的概念中有兩點(diǎn)必須注意:一個(gè)是“相鄰原子間”,一個(gè)是“強(qiáng)相互作用”。當(dāng)陰、陽(yáng)離子間形成離子鍵時(shí),不但有這兩種離子的靜電吸引作用,而且也存在兩種離子的核外電子之間、兩種離子的原子核之間的排斥作用,形成了吸引與排斥的平衡。D項(xiàng),非金屬元素形成的化合物中也可能含有離子鍵,如銨鹽。
易錯(cuò)警示
判斷化學(xué)鍵類型時(shí)還要注意一些特殊情況,如:
(1)個(gè)別金屬元素與非金屬元素之間形成共價(jià)鍵,如AlCl3中Al和Cl形成的是共價(jià)鍵。
(2)完全由非金屬元素組成的化合物中可能含有離子鍵,如銨鹽,NH+4中N原子與H原子之間形成共價(jià)鍵,而NH+4與酸根離子間形成離子鍵。
例4 下列各組物質(zhì)中化學(xué)鍵的類型完全相同的是()
A.NaCl MgCl2 Na2O
B.H2O MgO CO2
C.Na2S NaOH H2SO4
D.NH4Cl NaNO3 NH3
答案 A
解析 NaCl、MgCl2、Na2O、MgO、Na2S中但含有離子鍵,H2O、CO2、H2SO4、NH3中只含共價(jià)鍵,NaOH、NH4Cl、NaNO3中既含共價(jià)鍵,又含離子鍵。
方法規(guī)律——根據(jù)物質(zhì)類別或組成物質(zhì)的元素都可以判斷
(1)非金屬單質(zhì)(稀有氣體除外)、非金屬氧化物、非金屬氫化物、酸、大多數(shù)有機(jī)物等中只含共價(jià)鍵;
(2)ⅠA族、ⅡA族的金屬與ⅥA族、ⅦA族的非金屬之間形成離子鍵,活潑金屬氧化物、活潑金屬氫化物中均只含有離子鍵;
(3)活潑金屬過(guò)氧化物、強(qiáng)堿、多數(shù)鹽既含有離子鍵,又含有共價(jià)鍵。
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)HCl、NaCl溶于水時(shí)斷開化學(xué)鍵,屬于化學(xué)變化()
(2)在NaCl溶液中析出NaCl晶體過(guò)程中形成離子鍵,屬于化學(xué)變化()
(3)有化學(xué)鍵斷裂或形成的變化一定是化學(xué)變化()
(4)化合物中任何原子之間都存在化學(xué)鍵()
(5)化學(xué)鍵既可存在于原子之間,又可存在于分子之間()
(6)構(gòu)成單質(zhì)分子的微粒一定含有共價(jià)鍵()
(7)離子鍵是陰、陽(yáng)離子間的強(qiáng)烈相互吸引作用()
(8)金屬與非金屬元素之間一定形成離子鍵()
(9)僅由非金屬元素組成的物質(zhì)中可能含有離子鍵()
(10)由電離方程式HCl===H++Cl-可知,HCl分子中存在離子鍵()
(11)NaHCO3、HCOONa均含有離子鍵和共價(jià)鍵()
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)√ (10)× (11)√
2.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成這一事實(shí),下列變化不屬于化學(xué)變化的是()
A.白磷在260℃時(shí)轉(zhuǎn)化為紅磷
B.石墨在高溫下轉(zhuǎn)化為金剛石
C.NaCl熔化
D.五氧化二磷吸水
答案 C
解析 A、B、D三項(xiàng)的變化過(guò)程均有舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成,屬于化學(xué)變化;C項(xiàng)中NaCl熔化只有舊化學(xué)鍵斷裂而無(wú)新化學(xué)鍵形成,故不屬于化學(xué)變化。
3.下列物質(zhì)的變化過(guò)程中,共價(jià)鍵明顯被破壞的是()
A.I2升華
B.NaCl顆粒被粉碎
C.冰融化
D.HCl溶于水得到鹽酸
答案 D
解析 HCl分子中存在H—Cl共價(jià)鍵,溶于水后得到鹽酸,HCl電離出H+和Cl-,溶液中不再存在HCl分子。
4.下列物質(zhì)中既有離子鍵又有共價(jià)鍵的是()
A.CaCl2B.H2O
C.K2OD.NaOH
答案 D
5.下列各組物質(zhì)中,化學(xué)鍵類型不同的是()
A.NaCl和HNO3B.H2O和NH3
C.CaF2和CsClD.CCl4和HCl
答案 A
解析 A項(xiàng),NaCl只含離子鍵,HNO3中只含共價(jià)鍵;B、D項(xiàng)均為共價(jià)鍵;C項(xiàng)均為離子鍵。
6.(1)下列變化中,既有共價(jià)鍵和離子鍵斷裂,又有共價(jià)鍵和離子鍵形成的是________(填字母)。
A.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
B.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
C.Cl2+H2O===HCl+HClO
D.Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl
(2)下列物質(zhì)中:①N2、②H2O、③Na2O2、④CaCl2、⑤KHS、⑥NaF、⑦NaOH、⑧SiO2、⑨Ar、○10CO2,其中只含有共價(jià)鍵的物質(zhì)是____________(填序號(hào),下同);只含有離子鍵的物質(zhì)是____________;既含有離子鍵,又含有共價(jià)鍵的物質(zhì)是__________;不存在化學(xué)鍵的物質(zhì)是________。
答案 (1)A (2)①②⑧⑩?、堍蕖、邰茛摺、?br>
解析 (1)A項(xiàng),Na2O2中既含有共價(jià)鍵,又含有離子鍵,與CO2反應(yīng)時(shí),其中共價(jià)鍵和離子鍵都會(huì)斷裂,又重新組合為新的共價(jià)鍵和離子鍵;B項(xiàng),不涉及離子鍵的斷裂;C項(xiàng),不涉及離子鍵的斷裂和形成;D項(xiàng),不涉及共價(jià)鍵的斷裂和形成。
[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]
題組一 化學(xué)鍵的概念與形成
1.下列有關(guān)化學(xué)鍵的說(shuō)法正確的是()
A.相鄰的兩個(gè)原子間可以形成化學(xué)鍵,多個(gè)原子間不可能形成化學(xué)鍵
B.化合物中一定含有化學(xué)鍵,單質(zhì)中也一定含有化學(xué)鍵
C.相鄰的兩個(gè)或多個(gè)原子間的相互作用一定是化學(xué)鍵
D.陰、陽(yáng)離子之間的強(qiáng)相互作用也是化學(xué)鍵
答案 D
解析 相鄰的兩個(gè)原子間(或多個(gè)原子間)的強(qiáng)相互作用稱為化學(xué)鍵,A項(xiàng)錯(cuò)誤;化合物中一定含有化學(xué)鍵,但是單質(zhì)中不一定含有化學(xué)鍵(惰性氣體單質(zhì)中不含化學(xué)鍵),B項(xiàng)錯(cuò)誤;相鄰原子間的“強(qiáng)相互作用”才是化學(xué)鍵,C項(xiàng)錯(cuò)誤;陰、陽(yáng)離子間的“強(qiáng)相互作用”也是化學(xué)鍵,D項(xiàng)正確。
2.下列說(shuō)法中不正確的是()
A.非金屬元素間不可能形成離子鍵
B.兩個(gè)非金屬原子之間形成的化學(xué)鍵一定是共價(jià)鍵
C.含有離子鍵的物質(zhì)不可能是單質(zhì)
D.單質(zhì)中不一定含有共價(jià)鍵
答案 A
解析 兩個(gè)非金屬原子之間形成的化學(xué)鍵一定是共價(jià)鍵,但含多種非金屬元素的化合物可能有離子鍵,如銨鹽,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;含有離子鍵的物質(zhì)一定是離子化合物,不可能是單質(zhì),C項(xiàng)正確;單質(zhì)中可能不含有共價(jià)鍵,如稀有氣體,D項(xiàng)正確。
3.下列哪一組元素的原子間反應(yīng)容易形成離子鍵()
元素abcdefg
M層電子數(shù)1234567
A.a和cB.a(chǎn)和f
C.d和gD.c和g
考點(diǎn) 離子鍵與離子化合物
題點(diǎn) 由成鍵元素判斷離子鍵的形成
答案 B
解析 本題考查離子鍵的成鍵實(shí)質(zhì)、成鍵條件,同時(shí)還考查原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。由原子a~g的M層電子數(shù)可知,M層即為原子的最外層,元素a~g均為第3周期元素,a為活潑的金屬元素,f為活潑的非金屬元素,所以a與f容易形成離子鍵。
4.以下敘述中,錯(cuò)誤的是()
A.鈉原子和氯原子作用生成NaCl后,其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增強(qiáng)
B.在氯化鈉中,除氯離子和鈉離子的靜電吸引作用外,還存在電子與電子、原子核與原子核之間的排斥作用
C.任何離子鍵在形成的過(guò)程中必定有電子的得與失
D.金屬鈉與氯氣反應(yīng)生成氯化鈉后,體系能量降低
答案 C
解析 活潑的金屬原子和活潑的非金屬原子之間形成離子化合物,陽(yáng)離子和陰離子均達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu),這樣體系的能量降低,其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增強(qiáng),故A、D正確。離子鍵的形成只是陰、陽(yáng)離子間的靜電作用并不一定發(fā)生電子的得失,如Na+與OH-結(jié)合成NaOH,故C錯(cuò)誤。
題組二 化學(xué)鍵與物質(zhì)的變化
5.下列物質(zhì)的變化過(guò)程中,共價(jià)鍵明顯被破壞的是()
A.從NH4HCO3中聞到了刺激性氣味
B.NaCl熔化
C.NH3液化
D.NaOH溶于水
答案 A
解析 B項(xiàng),NaCl熔化破壞離子鍵;C項(xiàng),NH3液化后仍是NH3,沒有破壞共價(jià)鍵;D項(xiàng),NaOH溶于水破壞離子鍵。
6.下列反應(yīng)過(guò)程中,同時(shí)有離子鍵、共價(jià)鍵的斷裂和形成的反應(yīng)是()
A.NH4Cl=====△NH3↑+HCl↑
B.NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
C.NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
D.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
答案 D
解析 A項(xiàng)中沒有離子鍵的形成;B項(xiàng)中沒有離子鍵的斷裂;C項(xiàng)中沒有共價(jià)鍵的斷裂和形成;D項(xiàng)中斷開Na2O2中的離子鍵和共價(jià)鍵、CO2中的共價(jià)鍵,形成O2中的共價(jià)鍵、Na2CO3中的離子鍵和共價(jià)鍵。
題組三 化學(xué)鍵類型的判斷
7.下列有關(guān)化合物中存在的化學(xué)鍵種類的說(shuō)法正確的是()
A.MgCl2中既存在離子鍵也存在共價(jià)鍵
B.CH3COOH中只有離子鍵
C.Na2O2中只存在離子鍵
D.NH4HSO4中既存在共價(jià)鍵也存在離子鍵
答案 D
解析 共價(jià)化合物中只存在共價(jià)鍵;離子化合物中一定存在離子鍵,如果離子化合物中存在復(fù)雜的離子,如NH+4、HSO-4、O2-2等,離子內(nèi)部還存在著共價(jià)鍵。MgCl2中只存在離子鍵,CH3COOH中只存在共價(jià)鍵,而Na2O2、NH4HSO4中則存在離子鍵和共價(jià)鍵。
8.下列物質(zhì)中只含有共價(jià)鍵的是()
A.NaCl、HCl、H2O、NaOH
B.Cl2、Na2S、HCl、SO2
C.HBr、CO2、H2O、CS2
D.Na2O2、H2O2、H2O、O3
答案 C
解析 A項(xiàng),NaCl只含有離子鍵,HCl、H2O只含有共價(jià)鍵,NaOH既有離子鍵又有共價(jià)鍵;B項(xiàng),Cl2、HCl、SO2分子中只有共價(jià)鍵,而Na2S中只有離子鍵;D項(xiàng),Na2O2既有離子鍵又有共價(jià)鍵,H2O2、H2O、O3分子中只有共價(jià)鍵。
9.下列敘述正確的是()
A.HCl溶于水電離出H+和Cl-,故HCl中存在離子鍵
B.Ca(OH)2固體和NH4Cl固體都存在兩類不同的化學(xué)鍵
C.液氯和氯氣中存在不同類型的化學(xué)鍵
D.氯氣和金剛石中存在不同類型的化學(xué)鍵
答案 B
解析 H和Cl都是非金屬元素,HCl是共價(jià)化合物,其中的化學(xué)鍵是共價(jià)鍵,A不正確;Ca(OH)2的Ca2+與OH-間、NH4Cl的NH+4與Cl-間都存在離子鍵,OH-的H原子與O原子間、NH+4的N原子與H原子間都存在共價(jià)鍵,B正確;液氯和氯氣的組成微粒都是Cl2分子,Cl2分子的2個(gè)Cl原子間存在共價(jià)鍵,Cl2分子與Cl2分子間不存在化學(xué)鍵,C不正確;如上所述,氯氣中存在共價(jià)鍵,金剛石由C原子組成,C元素是非金屬元素,C原子間的化學(xué)鍵是共價(jià)鍵,D不正確。
10.(2017重慶北區(qū)期中)某元素原子最外層只有1個(gè)電子,它跟鹵素相結(jié)合時(shí),所形成的化學(xué)鍵()
A.一定是共價(jià)鍵
B.一定是離子鍵
C.可能是共價(jià)鍵,也可能是離子鍵
D.以上說(shuō)法均不正確
答案 C
解析 原子最外層只有1個(gè)電子的元素,可能是活潑的金屬(如Na),也可能是過(guò)渡元素(如Ag),也可能是非金屬元素(如H),因此它們跟鹵素相結(jié)合時(shí),所形成的化學(xué)鍵可能是離子鍵,也可能是共價(jià)鍵,C項(xiàng)正確。
11.下列各數(shù)值表示有關(guān)元素的原子序數(shù),其所表示的各原子組中能以共價(jià)鍵相互結(jié)合成穩(wěn)定化合物的是()
A.8與11B.9與9
C.2與19D.6與8
答案 D
解析 一般情況下,非金屬元素的兩個(gè)原子間形成共價(jià)鍵,活潑金屬元素原子與活潑非金屬元素原子間形成離子鍵。A項(xiàng),O與Na形成以離子鍵結(jié)合的化合物;B項(xiàng),氟元素的兩個(gè)原子形成共價(jià)鍵,為單質(zhì);C項(xiàng),氦元素難以形成化合物;D項(xiàng),C與O均為非金屬元素的原子,二者形成以共價(jià)鍵結(jié)合的化合物。
12.(2017鄭州期末)下列各組物質(zhì)中所含化學(xué)鍵類型完全相同的是()
A.NaF、NH4ClB.NaOH、NaClO
C.CaO、Na2O2D.MgCl2、AlCl3
答案 B
解析 只含離子鍵的物質(zhì)為NaF、CaO、MgCl2;既含離子鍵又含共價(jià)鍵的物質(zhì)為NH4Cl、NaOH、NaClO、Na2O2;只含共價(jià)鍵的物質(zhì)為AlCl3。
[綜合強(qiáng)化]
13.有下列物質(zhì):
①O2?、诮饎偸、跱aBr ④H2SO4 ⑤Na2CO3?、轓H4Cl?、逳aHSO4?、郚e ⑨Na2O2 ⑩NaOH
(1)這些物質(zhì)中,只含共價(jià)鍵的是________;只含離子鍵的是________;既含共價(jià)鍵又含離子鍵的是__________;不存在化學(xué)鍵的是________。
(2)將NaHSO4溶于水,破壞了NaHSO4中的________________,寫出其電離方程式_______________;NaHSO4熔融狀態(tài)下電離,破壞了________,寫出其電離方程式_____________。
答案 (1)①②④ ③?、茛蔻撷幄狻、?br>
(2)離子鍵、共價(jià)鍵 NaHSO4===Na++H++SO2-4
離子鍵 NaHSO4===Na++HSO-4
14.五種短周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大。A和C同族,B和D同族,C離子和B離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。A和B、D、E均能形成共價(jià)型化合物。A和B形成的化合物在水中呈堿性,C和E形成的化合物在水中呈中性。
(1)五種元素中,原子半徑最大的是________,非金屬性最強(qiáng)的是________(填元素符號(hào))。
(2)由A和B、D、E所形成的共價(jià)型化合物中,熱穩(wěn)定性最差的是________(用化學(xué)式表示)。
(3)A和E形成的化合物與A和B形成的化合物反應(yīng),產(chǎn)物的化學(xué)式為______________,其中存在的化學(xué)鍵類型為________________。
(4)D最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式為________。
答案 (1)Na Cl (2)PH3 (3)NH4Cl 離子鍵和共價(jià)鍵 (4)H3PO4
解析 由A和B形成的化合物在水中呈堿性可知該化合物為NH3,結(jié)合題目中的信息可推出A為H、B為N、C為Na、D為P;由C和E形成的化合物在水中呈中性可知該化合物為NaCl,則E為Cl。根據(jù)同主族元素原子電子層數(shù)越多原子半徑越大,在電子層數(shù)相同的情況下核電荷數(shù)越大原子半徑越小(稀有氣體元素除外)的規(guī)律,可推出原子半徑最大的是Na。根據(jù)元素周期律,同一周期(稀有氣體元素除外)從左到右元素非金屬性逐漸增強(qiáng),對(duì)應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng),可知非金屬性最強(qiáng)的是Cl,熱穩(wěn)定性最差的是PH3。HCl+NH3===NH4Cl,NH4Cl中存在的化學(xué)鍵類型為離子鍵和共價(jià)鍵。
15.下表列出了①~⑨九種元素在周期表中的位置,A、B和C是中學(xué)常見的化合物。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)上述所列元素中,最高價(jià)氧化物的水化物的酸性最強(qiáng)的是________(填化學(xué)式)。
(2)②元素最高正價(jià)與④元素形成的化合物的電子式是__________。
(3)⑤⑨兩種元素形成氫化物的水溶液的酸性由弱到強(qiáng)的順序?yàn)開_______(用化學(xué)式表示)。
(4)從④⑥兩種元素形成的化合物與④⑧兩種元素形成的化合物的混合物中分離提純④⑧兩種元素形成的化合物,可加入上表中________(用元素符號(hào)表示)兩種元素形成的化合物的水溶液后,再過(guò)濾洗滌。
(5)③元素的氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)生成的物質(zhì)為________(用化學(xué)式表示),該物質(zhì)所含化學(xué)鍵類型有________________。
答案 (1)HClO4 (2) (3)HFHCl (4)H、Cl (5)NH4NO3 離子鍵、共價(jià)鍵
解析 本題考查元素推斷、元素周期表和元素周期律。(1)⑤F的非金屬性最強(qiáng),但無(wú)正價(jià),因此最高價(jià)氧化物的水化物酸性最強(qiáng)的為HClO4。(2)②④分別為C、O,形成的化合物CO2的電子式為。
(4)從MgO、SiO2中分離出SiO2,加入鹽酸,然后過(guò)濾洗滌。(5)N的氣態(tài)氫化物NH3與最高價(jià)氧化物的水化物HNO3反應(yīng)生成NH4NO3,含有離子鍵和共價(jià)鍵。
16.W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的同一短周期元素,W、X是金屬元素,Y、Z是非金屬元素。
(1)W、X各自的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可以反應(yīng)生成鹽和水,該反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)W與Y可形成化合物W2Y,該化合物的電子式為
________________________________________________________________________。
(3)Y的低價(jià)氧化物通入Z單質(zhì)的水溶液中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。
(4)比較Y、Z氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性________________(用分子式表示)。
(5)W、X、Y、Z四種元素簡(jiǎn)單離子的離子半徑由大到小的順序是________________________________。
答案 (1)Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
(2)
(3)SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl
(4)HCl H2S (5)S2- Cl- Na+ Al3+
解析 因?yàn)檫@四種元素為同一短周期元素,W和X為金屬元素,且各自的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可以反應(yīng)生成鹽和水,所以W為Na,X為Al,Na與Y形成Na2Y,說(shuō)明Y為-2價(jià),即Y為S,則Z為Cl。
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化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中的能量變化學(xué)案(魯科版必修2)
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第3課時(shí) 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
一、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
1.實(shí)驗(yàn)探究
實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
①看到有氣泡產(chǎn)生
②用手觸摸反應(yīng)后的試管,手感到熱
③用溫度計(jì)測(cè)得反應(yīng)后溫度升高該反應(yīng)放出熱量
聞到刺激性氣味,燒杯壁發(fā)涼,玻璃片和燒杯黏在一起,混合物呈糊狀該反應(yīng)吸收熱量
混合后溶液溫度比原來(lái)的兩種溶液的溫度高該反應(yīng)放出熱量
2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論
每一個(gè)化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化,有的釋放能量,有的吸收能量。
(1)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的概念
①放出熱量的化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
②吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
(2)常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)
①常見的放熱反應(yīng)有:燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)、金屬與水或酸的反應(yīng)、大多數(shù)化合反應(yīng)。
②常見的吸熱反應(yīng)有:大多數(shù)分解反應(yīng)、氫氧化鋇晶體與氯化銨的反應(yīng)、C+CO2=====高溫2CO、C+H2O(g)=====高溫CO+H2等。
例1 下列說(shuō)法正確的是()
①需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) ②放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生?、鄯磻?yīng)是放出能量還是吸收能量必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小?、苡械姆艧岱磻?yīng)加熱到一定溫度引發(fā)后,停止加熱反應(yīng)也能繼續(xù)進(jìn)行
A.只有③④B.只有①②
C.①②③④D.②③④
考點(diǎn) 化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
題點(diǎn) 多角度認(rèn)識(shí)吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)
答案 A
解析 加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng),如銅在氯氣中燃燒;放熱反應(yīng)在常溫下不一定容易發(fā)生,如N2與H2合成NH3;反應(yīng)是放熱還是吸熱取決于反應(yīng)物、生成物所具有的總能量的相對(duì)大??;需要加熱才能發(fā)生的放熱反應(yīng),如果反應(yīng)放出的熱量達(dá)到反應(yīng)所需要的熱量,停止加熱反應(yīng)也能繼續(xù)進(jìn)行,如Fe+S=====△FeS。
易錯(cuò)警示
(1)“三個(gè)不一定”
①需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng),如碳和氧氣的反應(yīng);
②放熱反應(yīng)常溫下不一定容易發(fā)生,如鋁熱反應(yīng);
③吸熱反應(yīng)也不一定需要加熱,如Ba(OH)28H2O晶體和NH4Cl晶體的反應(yīng)。
(2)化學(xué)反應(yīng)必然有能量變化,但有能量變化的過(guò)程不一定發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
例2 下列反應(yīng)過(guò)程中的能量變化與如圖一致的是()
A.2Al+Fe2O3=====高溫2Fe+Al2O3
B.C+CO2=====高溫2CO
C.CaCO3=====高溫CaO+CO2↑
D.C+H2O(g)=====高溫CO+H2
答案 A
解析 A項(xiàng),鋁熱反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),反應(yīng)物具有的總能量高于生成物具有的總能量,正確;B、C、D三項(xiàng)均為吸熱反應(yīng),反應(yīng)物具有的總能量低于生成物具有的總能量,錯(cuò)誤。
規(guī)律總結(jié)
判斷反應(yīng)放熱或吸熱的依據(jù)是根據(jù)反應(yīng)物和生成物總能量的相對(duì)大小。①放熱反應(yīng):反應(yīng)物總能量生成物總能量;②吸熱反應(yīng):反應(yīng)物總能量生成物總能量。
二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因分析
1.化學(xué)反應(yīng)中能量變化與化學(xué)鍵的關(guān)系——微觀角度
(1)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程
(2)化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因
(3)根據(jù)下列信息分析氫氣燃燒生成水蒸氣時(shí)能量的變化情況
①斷裂1molH2和12molO2中的化學(xué)鍵吸收的總能量:436kJ+249kJ=685kJ。
②形成1molH2O時(shí)釋放的總能量:930kJ。
③燃燒1molH2生成水蒸氣時(shí)放出能量245kJ。
2.化學(xué)反應(yīng)的能量變化與物質(zhì)內(nèi)部能量的關(guān)系——宏觀角度
圖示
能量相對(duì)大小反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量
3.化學(xué)反應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化形式
主要是化學(xué)能與熱能之間的相互轉(zhuǎn)化,也有其他形式的能量轉(zhuǎn)化,如化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化成光能、電能等。
放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)比較
類型
比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)
定義放出熱量的反應(yīng)吸收熱量的反應(yīng)
形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量
與化學(xué)鍵的關(guān)系生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量
圖示
例3 硅是太陽(yáng)能電池的重要材料。工業(yè)冶煉純硅的原理是:
粗硅冶煉:①SiO2+2C=====高溫Si+2CO↑;
精煉硅:②Si+3HCl=====高溫SiHCl3+H2;
③SiHCl3+H2=====高溫Si+3HCl。
化學(xué)反應(yīng)與能量變化如圖所示,回答下列問(wèn)題:
(1)①是反應(yīng),②是反應(yīng),③是反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(2)反應(yīng)②破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量(填“大于”或“小于”)形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量。
考點(diǎn) 化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
題點(diǎn) 常見的吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)
答案 (1)吸熱 放熱 吸熱 (2)小于
解析 (2)因?yàn)榉磻?yīng)②是放熱反應(yīng),所以破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量。
例4 已知1g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出能量121kJ,且氧氣中1molO==O鍵完全斷裂時(shí)需要吸收能量496kJ,水蒸氣中1molH—O鍵形成時(shí)放出能量463kJ,則氫氣中1molH—H鍵斷裂時(shí)吸收的能量為()
A.920kJB.557kJ
C.436kJD.188kJ
考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)中能量變化與化學(xué)鍵的關(guān)系
題點(diǎn) 利用化學(xué)鍵求算化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
答案 C
解析 由1gH2完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出能量121kJ可知:2gH2(即含1molH—H鍵)完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出的能量為121kJ×2=242kJ。由化學(xué)方程式:H2(g)+12O2(g)點(diǎn)燃,H2O(g)可設(shè)1molH—H鍵斷裂吸收的能量為Q,則:Q+12×496kJ-2×463kJ=-242kJ,Q=436kJ。
規(guī)律總結(jié)
反應(yīng)中放出、吸收能量的計(jì)算:
吸收能量值=E吸-E放;放出能量值=E放-E吸。
E吸表示反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收能量,E放表示生成物形成化學(xué)鍵釋放能量。
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中不一定都有能量變化()
(2)鎂帶燃燒時(shí),化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能()
(3)有能量放出的變化都是放熱反應(yīng),吸收能量的變化都是吸熱反應(yīng)()
(4)對(duì)于放熱反應(yīng)2H2+O2=====點(diǎn)燃2H2O來(lái)說(shuō),斷裂1個(gè)H—H鍵和1個(gè)O==O鍵所吸收的能量小于形成1個(gè)H—O鍵所放出的能量()
(5)由O+O―→O2(放出能量493kJ)和N+N―→N2(放出能量946kJ)可得在常溫下氮?dú)獗妊鯕夥€(wěn)定()
考點(diǎn) 化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)中能量變化的相關(guān)綜合
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
2.下列關(guān)于反應(yīng)能量的說(shuō)法中正確的是()
A.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,都表現(xiàn)為熱量的變化
B.化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因
C.已知反應(yīng):Zn(s)+CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)+Cu(s)為放熱反應(yīng),則反應(yīng)物總能量生成物總能量
D.相同條件下,如果1mol氫原子所具有的能量為E1,1mol氫分子的能量為E2,則2E1=E2
答案 B
解析 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,不是都表現(xiàn)為熱量的變化,還可能有其他能量的變化,如光能等,A項(xiàng)錯(cuò)誤;放熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,C項(xiàng)錯(cuò)誤;分子變成原子需要破壞化學(xué)鍵,吸收能量,2E1E2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.將鐵粉和硫粉混合后加熱,待反應(yīng)一發(fā)生即停止加熱,反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行,直至反應(yīng)完全生成新物質(zhì)硫化亞鐵。這現(xiàn)象說(shuō)明了()
A.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)
C.鐵粉和硫粉在常溫下可以發(fā)生反應(yīng)
D.硫化亞鐵的總能量高于鐵粉和硫粉的總能量
考點(diǎn) 化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化
題點(diǎn) 吸熱或放熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)或探究
答案 B
解析 反應(yīng)發(fā)生后停止加熱,反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行說(shuō)明反應(yīng)為放熱反應(yīng),A錯(cuò)誤,B正確;反應(yīng)需要加熱才能發(fā)生,常溫下不能進(jìn)行,C錯(cuò)誤;反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,D錯(cuò)誤。
4.下列說(shuō)法正確的是()
A.任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化
B.H2O(g)―→H2O(l)該過(guò)程放出大量的熱,所以該過(guò)程是化學(xué)變化
C.化學(xué)反應(yīng)中能量的變化都表現(xiàn)為熱量的變化
D.對(duì)于如圖所示的過(guò)程,是吸收能量的過(guò)程
答案 A
解析 任何化學(xué)反應(yīng)都有能量的變化,但有能量變化的過(guò)程不一定是化學(xué)變化,如物質(zhì)的三態(tài)變化,雖然存在能量變化,但不存在舊化學(xué)鍵的斷裂與新化學(xué)鍵的形成,故不是化學(xué)變化,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;化學(xué)反應(yīng)中能量變化的形式有多種,除熱能外,還有光能、電能等,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖像可知,該過(guò)程中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,故該過(guò)程中放出了能量,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.根據(jù)下列信息判斷氫氣燃燒生成水時(shí)的熱量變化,其中一定正確的是()
A.H2O分解為H2與O2時(shí)放出熱量
B.生成1molH2O時(shí)吸收熱量245kJ
C.甲、乙、丙中物質(zhì)所具有的總能量大小關(guān)系:乙甲丙
D.氫氣和氧氣的總能量小于水的能量
答案 C
解析 根據(jù)能量變化可知,1molH2與12molO2斷鍵時(shí)吸收685kJ能量,而生成1molH2O放出930kJ能量,所以H2燃燒生成H2O的反應(yīng)是放熱反應(yīng),則H2O的分解是吸熱反應(yīng)。
6.已知斷開1molH—H鍵、1molN—H鍵、1molN≡N鍵分別需要吸收的能量為436kJ、391kJ、946kJ。一定條件下由氫氣和氮?dú)夥磻?yīng)生成1molNH3需要(填“放出”或“吸收”)kJ的熱量。
答案 放出 46
解析 根據(jù)化學(xué)方程式N2+3H2??????高溫、高壓催化劑2NH3,生成1molNH3時(shí)需要消耗0.5mol的N2和1.5mol的H2。因此在上述的反應(yīng)過(guò)程中斷裂0.5molN≡N鍵和1.5molH—H鍵,共吸收熱量0.5×946kJ+1.5×436kJ=1127kJ;形成1molNH3中的3molN—H鍵,共放出熱量3×391kJ=1173kJ。因?yàn)?173kJ>1127kJ,因此反應(yīng)放熱,共放出1173kJ-1127kJ=46kJ的熱量。
[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]
題組一 化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
1.下列反應(yīng)一定屬于放熱反應(yīng)的是()
①H2SO4與Ba(OH)2溶液的反應(yīng) ②Mg與CH3COOH溶液的反應(yīng)?、廴紵磻?yīng)?、苤泻头磻?yīng) ⑤復(fù)分解反應(yīng)
A.僅①②③B.僅①②④
C.僅①②③④D.僅③④⑤
答案 C
解析 金屬與酸的置換反應(yīng)、中和反應(yīng)、所有燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng);復(fù)分解反應(yīng)則不一定是放熱反應(yīng)。
2.下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng),又屬于吸熱反應(yīng)的是()
A.鋅粒與稀硫酸的反應(yīng)
B.灼熱的木炭與CO2反應(yīng)
C.甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)
D.Ba(OH)28H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)
答案 B
解析 鋅粒與稀硫酸的反應(yīng)、甲烷的燃燒反應(yīng)均是放熱反應(yīng);Ba(OH)28H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),但元素的化合價(jià)無(wú)變化,是非氧化還原反應(yīng);灼熱的木炭與CO2的反應(yīng)既屬于吸收能量的反應(yīng),又屬于氧化還原反應(yīng)。
3.下列說(shuō)法中正確的是()
A.化合反應(yīng)均是放熱反應(yīng),分解反應(yīng)均是吸熱反應(yīng)
B.燃料的燃燒反應(yīng)均是放熱反應(yīng)
C.干冰的升華是吸熱反應(yīng)
D.需要點(diǎn)燃或加熱的化學(xué)反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
答案 B
解析 A項(xiàng),C+CO2=====高溫2CO是化合反應(yīng),但需要吸熱,2H2O2===2H2O+O2↑是分解反應(yīng),但放出熱量,錯(cuò)誤;B項(xiàng),物質(zhì)之所以被用做燃料,就是因?yàn)樗兹紵⒎懦鰺崃?,正確;C項(xiàng),吸熱反應(yīng)屬于化學(xué)反應(yīng),干冰升華不是化學(xué)反應(yīng),錯(cuò)誤;D項(xiàng),化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的決定因素是反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量,而與化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的外部條件無(wú)關(guān),錯(cuò)誤。
題組二 化學(xué)反應(yīng)中能量變化與物質(zhì)內(nèi)部能量的關(guān)系
4.下列反應(yīng)中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量的是()
A.碳酸鈣受熱分解
B.乙醇燃燒
C.鋁與氧化鐵粉末反應(yīng)
D.氧化鈣溶于水
答案 A
解析 生成物總能量高于反應(yīng)物總能量則說(shuō)明反應(yīng)過(guò)程需要吸收能量。
5.等質(zhì)量的固態(tài)硫和硫蒸氣分別在相同條件下完全燃燒,放出的熱量()
A.前者多B.后者多
C.二者相等D.無(wú)法比較
答案 B
解析 等質(zhì)量的硫蒸氣本身具有的能量高于等質(zhì)量的固態(tài)硫,B項(xiàng)正確。
6.已知反應(yīng)A+B===C+D的能量變化如圖所示,下列敘述正確的是()
A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
D.該反應(yīng)只有在加熱條件下才能進(jìn)行
考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)中能量變化與物質(zhì)能量的關(guān)系
題點(diǎn) 由圖像分析化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
答案 B
7.已知化學(xué)反應(yīng)2C(s)+O2(g)=====點(diǎn)燃2CO(g)、2CO(g)+O2(g)=====點(diǎn)燃2CO2(g)都是放熱反應(yīng)。據(jù)此判斷,下列說(shuō)法不正確的是(其他條件相同)()
A.12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量
B.56gCO和32gO2所具有的總能量大于88gCO2所具有的總能量
C.12gC和32gO2所具有的總能量大于44gCO2所具有的總能量
D.將一定質(zhì)量的C燃燒,生成CO2比生成CO時(shí)放出的熱量多
考點(diǎn) 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中的能量變化與物質(zhì)能量的關(guān)系
題點(diǎn) 由物質(zhì)的能量認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
答案 A
解析 放出熱量的化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)物的總能量一定高于生成物的總能量。C和CO的燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng),所以C+O2=====點(diǎn)燃CO2必然是放熱反應(yīng),B、C兩項(xiàng)正確;12gC并不代表反應(yīng)物的全部,O2也是反應(yīng)物,A項(xiàng)不正確;由于C――→O2CO放熱、CO――→O2CO2放熱,所以C――→O2CO2比C――→O2CO放出的熱量要多,D項(xiàng)正確。
8.(2017石家莊高一檢測(cè))金剛石與石墨是碳元素的兩種結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì),彼此互稱同素異形體。在100kPa時(shí),1mol石墨轉(zhuǎn)化為金剛石要吸收1.895kJ的熱能。據(jù)此判斷在100kPa壓強(qiáng)下,下列說(shuō)法正確的是()
A.金剛石比石墨更穩(wěn)定
B.石墨比金剛石更穩(wěn)定
C.1mol金剛石比1mol石墨的總能量低
D.1mol金剛石轉(zhuǎn)變?yōu)槭枰?.895kJ能量
考點(diǎn) 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化與物質(zhì)能量的關(guān)系
題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)中能量變化與物質(zhì)的穩(wěn)定性
答案 B
解析 1mol石墨轉(zhuǎn)化為金剛石吸收1.895kJ的熱能,說(shuō)明金剛石的能量高于石墨,石墨穩(wěn)定,A項(xiàng)不正確,B項(xiàng)正確,C項(xiàng)不正確;1mol金剛石轉(zhuǎn)變?yōu)槭珪r(shí)要放出1.895kJ的能量,D項(xiàng)不正確。
題組三 化學(xué)反應(yīng)中能量變化與化學(xué)鍵的關(guān)系
9.下列對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)中錯(cuò)誤的是()
A.會(huì)引起化學(xué)鍵的變化
B.會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì)
C.必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化
D.必然伴隨著能量的變化
答案 C
解析 化學(xué)反應(yīng)不一定引起物質(zhì)狀態(tài)的變化,如氮?dú)馀c氫氣化合生成氨氣無(wú)狀態(tài)變化。
10.氫氣在氯氣中燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰。在反應(yīng)過(guò)程中,破壞1mol氫氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1kJ,破壞1mol氯氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q2kJ,形成1mol氯化氫中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關(guān)系式中正確的是()
A.Q1+Q22Q3B.Q1+Q2Q3
C.Q1+Q2Q3D.Q1+Q22Q3
答案 A
解析 由于Cl2和H2反應(yīng)生成HCl要放出熱量,所以Q1+Q22Q3。
11.已知斷開1molH—H鍵吸收的能量為436kJ,形成1molH—N鍵放出的能量為391kJ,根據(jù)化學(xué)方程式N2+3H2??????高溫、高壓催化劑2NH3,反應(yīng)完1molN2放出的能量為92.4kJ,則斷開1molN≡N鍵需吸收的能量是()
A.431kJB.945.6kJC.649kJD.869kJ
考點(diǎn) 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系
題點(diǎn) 由化學(xué)鍵的變化計(jì)算反應(yīng)中的能量變化
答案 B
解析 設(shè)斷開1molN≡N鍵需吸收的能量為x,根據(jù)反應(yīng)放出的能量=形成新鍵放出的能量-斷開舊鍵吸收的能量,代入數(shù)據(jù):92.4kJ=6×391kJ-3×436kJ-x,x=945.6kJ。
12.(2017汕頭高一檢測(cè))化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的能量與新化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量不同引起的。如圖表示N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過(guò)程中的能量變化,下列說(shuō)法中正確的是()
A.1molN2(g)和1molO2(g)反應(yīng)放出的能量為180kJ
B.1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量
C.通常情況下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO(g)
D.NO是一種酸性氧化物,能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水
考點(diǎn) 化學(xué)變化中的能量變化與化學(xué)鍵的關(guān)系
題點(diǎn) 多角度認(rèn)識(shí)化學(xué)變化中的能量變化
答案 B
解析 反應(yīng)熱就是斷裂舊化學(xué)鍵吸收的能量和形成新化學(xué)鍵所放出的能量的差值,所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱是946kJmol-1+498kJmol-1-2×632kJmol-1=180kJmol-1,所以該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),選項(xiàng)A不正確,選項(xiàng)B正確;氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)需要在高溫或放電條件下進(jìn)行,選項(xiàng)C不正確;NO不是酸性氧化物,和氫氧化鈉溶液不反應(yīng),選項(xiàng)D不正確。
[綜合強(qiáng)化]
13.某同學(xué)做如下實(shí)驗(yàn),以檢驗(yàn)反應(yīng)中的能量變化。
(1)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后①中溫度升高,由此可以判斷①中反應(yīng)是熱反應(yīng);②中溫度降低,由此可以判斷②中反應(yīng)是熱反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程(填“①”或“②”)的能量變化可用下圖表示。
(2)寫出鋁與鹽酸反應(yīng)的離子方程式:。
(3)根據(jù)能量守恒定律,②中反應(yīng)物的總能量應(yīng)該(填“高于”或“低于”)其生成物的總能量。
答案 (1)放 吸?、佟?2)2Al+6H+===2Al3++3H2↑
(3)低于
解析 (1)反應(yīng)后①中溫度升高,②中溫度降低,說(shuō)明①中反應(yīng)為放熱反應(yīng),②中反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
(2)鋁與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為2Al+6H+===2Al3++3H2↑。
(3)②中反應(yīng)為吸熱反應(yīng),根據(jù)能量守恒定律,②中反應(yīng)物的總能量應(yīng)該低于其生成物的總能量。
14.(2018周口高一檢測(cè))在25℃、101kPa的條件下,斷裂1molH—H鍵吸收436kJ能量,斷裂1molCl—Cl鍵吸收243kJ能量,形成1molH—Cl鍵放出431kJ能量。H2+Cl2=====點(diǎn)燃2HCl的化學(xué)反應(yīng)可用下圖表示:
(1)化學(xué)鍵斷裂需要(填“釋放”或“吸收”)能量。
(2)圖中生成物成鍵共釋放能量kJmol-1。
(3)該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量(填“大于”“等于”或“小于”)生成物的總能量,所以該反應(yīng)是反應(yīng)。
答案 (1)吸收 (2)862 (3)大于 放熱
解析 該反應(yīng)中斷裂的化學(xué)鍵為H—H鍵和Cl—Cl鍵,共吸收能量:436kJmol-1+243kJmol-1=679kJmol-1,形成的化學(xué)鍵為H—Cl鍵,共釋放能量:431kJmol-1×2=862kJmol-1,由于放出的能量大于吸收的能量,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。
15.如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的放熱反應(yīng)的觀察裝置。其實(shí)驗(yàn)操作是①按圖所示將實(shí)驗(yàn)裝置連接好;②在U形管內(nèi)加入少量紅墨水,打開T形管螺旋夾,使U形管內(nèi)兩邊的液面處于同一水平面,再夾緊螺旋夾;③在中間的試管里盛1g氧化鈣,當(dāng)?shù)稳?mL左右的蒸餾水后,即可觀察。
試回答:
(1)實(shí)驗(yàn)中能觀察到的現(xiàn)象是
。
(2)該實(shí)驗(yàn)中①②操作之間必須進(jìn)行的一步實(shí)驗(yàn)操作是
。
(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。
(4)說(shuō)明CaO、H2O的能量與Ca(OH)2能量之間的關(guān)系:
。
答案 (1)U形管里的紅墨水會(huì)沿開口端上升(其他答案合理均可)
(2)檢查裝置氣密性
(3)CaO+H2O===Ca(OH)2
(4)1molCaO和1molH2O的能量之和大于1molCa(OH)2的能量
解析 CaO和H2O的反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以紅墨水右高左低,且1molCaO和1molH2O的能量之和大于1molCa(OH)2的能量。
16.下表中的數(shù)據(jù)是破壞1mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量:
物質(zhì)Cl2Br2I2HClHBrHIH2
能量/kJ243193151432366298436
根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題:
(1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是(填字母)。
A.H2B.Cl2C.Br2D.I2
(2)下列氫化物中最穩(wěn)定的是(填字母)。
A.HClB.HBrC.HI
(3)反應(yīng)X2+H2===2HX(X代表Cl、Br、I)是(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(4)相同條件下,X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應(yīng),當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時(shí),放出或吸收的能量最多的是。
(5)若無(wú)上表中的數(shù)據(jù),你能正確回答出問(wèn)題(4)嗎?你的依據(jù)是。
答案 (1)A (2)A (3)放熱 (4)Cl2
(5)能。元素的非金屬性越強(qiáng),則其生成的氫化物越穩(wěn)定,且越容易生成,放出的熱量越多
解析 (1)破壞1mol化學(xué)鍵所消耗的能量越大,其越穩(wěn)定,本身的能量也越低。則H2、Cl2、Br2、I2中,H2的能量最低。(2)同(1),消耗能量HClHBrHI,故HCl最穩(wěn)定。(3)形成新鍵所放出的能量均大于X2、H2斷鍵所消耗的能量,故均為放熱反應(yīng)。(4)以氯元素為例計(jì)算斷開1molCl—Cl鍵和1molH—H鍵需要吸收的能量為243kJ+436kJ=679kJ,而形成2molH—Cl鍵放出的能量為2×432kJ=864kJ,所以在Cl2+H2===2HCl反應(yīng)中放出864kJ-679kJ=185kJ的熱量,同理可以計(jì)算在Br2+H2===2HBr、I2+H2===2HI反應(yīng)中分別放出的熱量為103kJ、9kJ。(5)可以從非金屬元素非金屬性的強(qiáng)弱進(jìn)行判斷。
高一化學(xué)必修2《化學(xué)鍵》教學(xué)設(shè)計(jì)
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來(lái),使教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。寫好一份優(yōu)質(zhì)的教案要怎么做呢?下面是小編為大家整理的“高一化學(xué)必修2《化學(xué)鍵》教學(xué)設(shè)計(jì)”,大家不妨來(lái)參考。希望您能喜歡!
高一化學(xué)必修2《化學(xué)鍵》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)目標(biāo)
【知識(shí)與技能】
理解離子鍵和共價(jià)鍵的概念;了解離子鍵和共價(jià)鍵的形成條件;領(lǐng)會(huì)化學(xué)鍵概念和化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì);能辨別不同化學(xué)鍵類型的物質(zhì)。
【過(guò)程與方法目標(biāo)】
通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn),討論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析本質(zhì),體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程,學(xué)習(xí)探究方法;初步養(yǎng)成科學(xué)探究的能力。
【情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)】
通過(guò)課件演示離子鍵共價(jià)鍵形成過(guò)程,激發(fā)學(xué)生探究化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)和好奇心,深入理解化學(xué)反應(yīng)本質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)微觀粒子運(yùn)動(dòng)的想象力以及透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的思維。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】
理解離子鍵和共價(jià)鍵的概念。
【難點(diǎn)】
理解離子鍵和共價(jià)鍵的概念。
三、教學(xué)用具
投影儀。
四、教學(xué)過(guò)程
第一環(huán)節(jié):創(chuàng)設(shè)情境,遷移導(dǎo)入。
教師:同學(xué)們看看老師今天上課給大家?guī)?lái)了什么?對(duì),這是再常見不過(guò)的兩塊吸鐵石,把兩塊吸鐵石靠近,它們就會(huì)僅僅吸引在一起,相信大家小時(shí)候都玩過(guò)這個(gè)游戲,大家來(lái)說(shuō)說(shuō)看為什么兩塊吸鐵石能吸引在一起?
學(xué)生:因?yàn)樗鼈冎g有磁力啊。
教師:正確,那大家想想我們化學(xué)世界中的物質(zhì),它們中大多數(shù)都是不同元素的原子相互結(jié)合形成的數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的物質(zhì),它們又是靠什么緊密的結(jié)合在一起呢?
學(xué)生:一種力…
教師:說(shuō)得很好,今天我們就一起學(xué)習(xí)下化學(xué)物質(zhì)形成過(guò)程中的這種“力”。
【板書】第三節(jié)化學(xué)鍵
第二環(huán)節(jié):新課教學(xué)
1.實(shí)驗(yàn)展示,宏觀感受。
教師:我們還記得氯化鈉吧?知道它是怎么來(lái)的么?
學(xué)生:是鈉和氯氣反應(yīng)得來(lái)的。
教師:請(qǐng)大家拿出練習(xí)本,寫出鈉和氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式。
好,寫完了我們來(lái)看一下這個(gè)實(shí)驗(yàn),大家請(qǐng)看大屏幕,注意實(shí)驗(yàn)操作,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
教師組織學(xué)生認(rèn)真觀看演示實(shí)驗(yàn)視頻。
2.視頻觀看,微觀感知
教師:實(shí)驗(yàn)看完后思考一下,在生成氯化鈉的過(guò)程中到底發(fā)生了什么呢?鈉怎么和氯氣發(fā)生反應(yīng)就能形成氯化鈉了?大家思考不清楚沒有關(guān)系,我們繼續(xù)看一段動(dòng)畫,看看動(dòng)畫里怎么說(shuō)。
通過(guò)動(dòng)畫視頻為學(xué)生展示鈉和氯反應(yīng)的微觀過(guò)程。
學(xué)生觀察思考。
教師講解:根據(jù)原子的核外電子排布,它們要達(dá)到各自的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要獲得或失去電子,原子就變成了帶不同電荷的離子,帶相反電荷的離子通過(guò)靜電作用結(jié)合在一起形成新的性質(zhì)不同的化合物。因此,我們把這種帶相反電荷離子之間的相互作用稱之為離子鍵。
【板書】一、離子鍵
1.離子鍵:帶相反電荷離子之間的相互作用
3.呈現(xiàn)實(shí)例,討論歸納
教師:在了解離子鍵定義之后,我們想,離子鍵形成的化合物叫什么呢?
學(xué)生:離子化合物。
教師:接下來(lái)我們就一起來(lái)研究下離子化合物。
【板書】2.離子化合物:由離子鍵構(gòu)成的化合物。
教師:下面,我給大家給一組離子化合物,大家觀察一下,他們的組成有什么特點(diǎn)。
教師通過(guò)多媒體出示:KCl、MgCl2、CaCl2、ZnSO4、NaOH。
教師:請(qǐng)大家同桌之間討論一下,看看有什么特點(diǎn)。(停頓)我們請(qǐng)位同學(xué)來(lái)說(shuō)一說(shuō),好,這位同學(xué)來(lái)說(shuō)一說(shuō)。
學(xué)生:都有活潑的金屬元素,還有比較活潑的非金屬元素。
教師:非常不錯(cuò)了,我們把這個(gè)話整理一下就更好了,通常呢,離子化合物由活潑金屬和活潑非金屬形成。
4.提出問(wèn)題,探索新知
教師:那有的同學(xué)可能會(huì)問(wèn),那像氧氣、氫氣這些分子他們是什么作用在一起呢?經(jīng)歷了剛才的學(xué)習(xí)過(guò)程,相信大家掌握了一些分析研究方法,請(qǐng)大家大膽猜想一下,像氯氣、氫氣和氯化氫的形成是否和氯化鈉一致?嘗試下和剛才一樣,從原子結(jié)構(gòu)層面分下一下看。以同桌為小組,相互交換下意見。
教師:我先不提問(wèn)大家,我們通過(guò)看動(dòng)畫來(lái)自己驗(yàn)證下你的猜想是否正確,請(qǐng)看大屏幕。
教師播放氫氣和氯化氫分子形成的動(dòng)畫視頻,讓學(xué)生通過(guò)觀看形象化視頻深化自己的理解。
教師和學(xué)生共同總結(jié):像氯分子這樣,原子間通過(guò)共用電子對(duì)形成的相互作用,以及不同非金屬元素化合時(shí),它們的原子之間形成的相互作用,稱作共價(jià)鍵;像H2O、CO2等這樣以共用電子對(duì)形成分子的化合物叫做共價(jià)化合物。
【板書】二、共價(jià)鍵
1.共價(jià)鍵:原子間通過(guò)共用電子對(duì)形成的相互作用
2.共價(jià)化合物:以共用電子對(duì)形成的化合物
總結(jié):我們把這種能使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的作用力通常稱為化學(xué)鍵。
第三環(huán)節(jié):鞏固提高
教師通過(guò)多媒體出示如下問(wèn)題:根據(jù)下列提供的一組物質(zhì)回答問(wèn)題:HCl、CO2、H2O、H2、NaOH、Cl2、NaF、CH4、MgCl2、CaO。(1)這些物質(zhì)中分別存在哪些類型的化學(xué)鍵?
(2)哪些物質(zhì)屬于離子化合物?哪些物質(zhì)屬于共價(jià)化合物?
學(xué)生思考回答,生生互評(píng),鞏固新知。
第四環(huán)節(jié):小結(jié)作業(yè)
教師:剛才的鞏固練習(xí)同學(xué)們完成的不錯(cuò),下面請(qǐng)同學(xué)們以填表格的形式對(duì)比總結(jié)一下本節(jié)課學(xué)習(xí)的知識(shí),找一位同學(xué)到黑板前填表。
教師評(píng)價(jià):我們來(lái)一起看看這位同學(xué)完成的。
作業(yè):
教師:課后習(xí)題任選兩道作為作業(yè)。
文章來(lái)源:安徽中公教師
化學(xué)鍵
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對(duì)每一位學(xué)生盡職盡責(zé),作為高中教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng),幫助高中教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。所以你在寫高中教案時(shí)要注意些什么呢?為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便,下面是小編整理的“化學(xué)鍵”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律
第三節(jié)化學(xué)建(第3課時(shí))教案
教學(xué)目標(biāo):
1.初步了解共價(jià)鍵的三個(gè)主要參數(shù):鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角;
2.初步了解化學(xué)鍵的極性與分子極性的關(guān)系;
3.初步了解分子間作用力-氫鍵的概念。
教學(xué)重點(diǎn):共價(jià)鍵的三個(gè)主要參數(shù);
教學(xué)過(guò)程:
[復(fù)習(xí)]
1.關(guān)于化學(xué)鍵的下列敘述中,正確的是()
(A)離子化合物可以含共價(jià)鍵
(B)共價(jià)化合物可能含離子鍵
(C)離子化合物中只含離子鍵
(D)共價(jià)化合物中不含離子鍵
2.下列哪一種元素的原子既能與其它元素的原子形成離子鍵或極性共價(jià)鍵,又能彼此
結(jié)合形成非極性共價(jià)鍵()
(A)Na(B)Ne(C)Cl(D)O
3.寫出下列物質(zhì)的電子式和結(jié)構(gòu)式
[板書]1、表明共價(jià)鍵性質(zhì)的參數(shù)
(1)鍵長(zhǎng):成鍵的兩個(gè)原子或離子的核間距離。
[講述]鍵長(zhǎng)決定分子的穩(wěn)定性,一般說(shuō)來(lái),鍵長(zhǎng)越短,鍵越強(qiáng),也越穩(wěn)定。鍵長(zhǎng)的大小與成鍵微粒的半徑大小有關(guān)。如鍵和H—ClH—BrH—I,則穩(wěn)定性:H—ClH—BrH—I。
[板書](2)鍵能:拆開1mol某鍵所需的能量叫鍵能。單位:kJ/mol。
[講述]鍵能決定分子的穩(wěn)定性,鍵能越大,鍵越牢,分子越穩(wěn)定。
[板書](3)鍵角:分子中相鄰的兩個(gè)鍵之間的夾角。
[講述]鍵角決定分子的空間構(gòu)型,凡鍵角為180°的為直線型,如:;凡鍵角為
109°28′的為正四面體,如:。
[思考]共價(jià)鍵中有極性鍵和非金屬鍵,由共價(jià)鍵形成的分子中是否也有極性呢?
[板]2、非極性分子和極性分子
化學(xué)鍵的極性是原子在分子中的空間分布決定分子的極性。
[講述](1)非極性分子:分子中電子云分布均勻,分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱的分子屬于非極性分子。只由非極性鍵結(jié)合成的分子都是非極性分子。如:。由極性鍵結(jié)合成的分子,分子中正、負(fù)電荷的重心重疊,結(jié)構(gòu)對(duì)稱也屬于非極性分子。如:
(2)極性分子:分子中由于電子云分布不均勻而呈極性的分子。由極性鍵結(jié)合形成的分子,正、負(fù)電荷重心不重疊,產(chǎn)生正、負(fù)極,分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,屬于分子極性分子。如:HCl、。
(3)相似相溶原理:極性分子組成的溶質(zhì)量于極性分子組成的溶劑;非極性分子組成的溶質(zhì)量溶于非極性分子組成的溶劑。
如:為非極性分子,易溶于非極性分子溶劑中。
[板書]3、分子間作用力?
[設(shè)問(wèn)]請(qǐng)大家思考一下,分子間作用力是不是一種化學(xué)鍵,為什么?請(qǐng)舉例說(shuō)明。
[講解]大家所舉例子都很恰當(dāng),也即分子間作用力不是化學(xué)鍵,它比化學(xué)鍵要弱得多,它廣泛地存在于分子與分子之間,但只有在分子與分子充分接近時(shí),分子間才有明顯的作用。分子間作用力對(duì)物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度等都有影響。?
分子間作用力存在于:分子與分子之間。?
化學(xué)鍵存在于:分子內(nèi)相鄰的原子之間。
[問(wèn)題]根據(jù)元素周期律,鹵素氫化物的水溶液均應(yīng)為強(qiáng)酸性,但HF表現(xiàn)為弱酸的性質(zhì),為什么?
[閱讀]科學(xué)視野分子間作用力和氫鍵
[板書]氫鍵:
[講述]與吸電子強(qiáng)的元素(F、O、N等)相結(jié)合的氫原子,由于鍵的極性太強(qiáng),使共用電子極大地偏向于高電負(fù)性原子。而H原子幾乎成了不帶電子、半徑極小的帶正電的核,它會(huì)受到相鄰分子中電負(fù)性強(qiáng)、半徑較小的原子中孤對(duì)電子的強(qiáng)烈吸引,而在其間表現(xiàn)出較強(qiáng)的作用力,這種作用力就是氫鍵。
[講述]氫鍵的形成對(duì)化合物的
物理和化學(xué)性質(zhì)具有重要影響。
[解釋]化合物的熔沸點(diǎn),主要取決于分子間力,其中以色散力為主。以氧族元素為例,H2Te、S2Se、H2S隨相對(duì)分子質(zhì)量的減小,色散力依次減弱,因而熔沸點(diǎn)依次降低。然而H2O由于分子間氫鍵的形成,分子間作用力驟然增強(qiáng),從而改變了Te—S氫化物熔沸點(diǎn)降低的趨勢(shì)而猛然升高,鹵族中的HF和氮族中的NH3也有類似情況。
[小結(jié)]略
[板書計(jì)劃]
1.表明共價(jià)鍵性質(zhì)的參數(shù)
(1)鍵長(zhǎng):成鍵的兩個(gè)原子或離子的核間距離。
(2)鍵能:拆開1mol某鍵所需的能量叫鍵能。單位:kJ/mol。
(3)鍵角:分子中相鄰的兩個(gè)鍵之間的夾角。
2.非極性分子和極性分子
化學(xué)鍵的極性是原子在分子中的空間分布決定分子的極性。
3.分子間作用力?氫鍵:
[課堂練習(xí)]
1.下列物質(zhì)中,含有非極性鍵的離子化合物是()
A.Na2O2B.Na2OC.NaOHD.CaCl2?
2.下列物質(zhì)中,不含非極性鍵的非極性分子是()
A.Cl2B.H2OC.N2D.CH4?
3.下列關(guān)于極性鍵的敘述不正確的是()
A.由不同種元素原子形成的共價(jià)鍵?
B.由同種元素的兩個(gè)原子形成的共價(jià)鍵?
C.極性分子中必定含有極性鍵?
D.共用電子對(duì)必然偏向吸引電子能力強(qiáng)的原子一方?
4.下列化學(xué)鍵一定屬于非極性鍵的是()
A.共價(jià)化合物中的共價(jià)鍵B.離子化合物中的化學(xué)鍵?
C.非極性分子中的化學(xué)鍵D.非金屬單質(zhì)雙原子分子中的化學(xué)鍵?
化學(xué)鍵教案
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無(wú)論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備,高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,減輕高中教師們?cè)诮虒W(xué)時(shí)的教學(xué)壓力。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫好呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“化學(xué)鍵教案”,歡迎您參考,希望對(duì)您有所助益!
第四節(jié)化學(xué)鍵●教學(xué)目標(biāo)
1.使學(xué)生理解離子鍵、共價(jià)鍵的概念,能用電子式表示離子化合物和共價(jià)化合物的形成。
2.使學(xué)生了解化學(xué)鍵的概念和化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。
3.通過(guò)離子鍵和共價(jià)鍵的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)微觀粒子運(yùn)動(dòng)的想象力。
●教學(xué)重點(diǎn)
1.離子鍵、共價(jià)鍵
2.用電子式表示離子化合物和共價(jià)化合物及其形成過(guò)程
●教學(xué)難點(diǎn)
化學(xué)鍵概念、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)
●課時(shí)安排
2課時(shí)
●教學(xué)方法
啟發(fā)、誘導(dǎo)、擬人、講述、練習(xí)、比較
●教學(xué)用具
投影儀、電腦;
盛有氯氣的集氣瓶、金屬鈉、小刀、濾紙、鑷子、鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、酒精燈、火柴。
●教學(xué)過(guò)程
第一課時(shí)
[引言]從前面所學(xué)知識(shí)我們知道,元素的化學(xué)性質(zhì)主要決定于該元素的原子結(jié)構(gòu)。而化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是原子的重新組合,那么,是不是任意兩個(gè)或多個(gè)原子相遇都能形成新物質(zhì)的分子或物質(zhì)呢?
[生]不是!
[師]試舉例說(shuō)明。
[生甲]如氫原子和氟原子在常溫下相遇能形成氟化氫分子,而氫原子和氦原子在同一條件下就不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
[生乙]如金屬都是由原子組成的,金戒指和銀耳環(huán)放在一起無(wú)變化,把金器和鐵器放一塊也不會(huì)有新的物質(zhì)生成。
[生丙]稀有氣體也是由原子直接構(gòu)成的,它們和其他物質(zhì)的原子相遇時(shí),很難起反應(yīng),因此常用作保護(hù)氣。
[生?。菀侨我庠酉嘤龆寄苤匦陆M合成新物質(zhì)的話,這世界簡(jiǎn)直就無(wú)法想象!
……
[師]大家回答得很好!以上例子說(shuō)明,原子和原子相遇時(shí),有的能進(jìn)行組合,有的不能,這說(shuō)明在能組合的原子和原子之間,一定有某種作用力存在,才能使原子和原子相互結(jié)合成新的分子和新的物質(zhì)。而原子和原子組合時(shí),相鄰的原子之間所存在的強(qiáng)烈的相互作用,我們又稱其為化學(xué)鍵,這也是我們本節(jié)課所要講的內(nèi)容。
[板書]第四節(jié)化學(xué)鍵(第一課時(shí))
[師]根據(jù)原子和原子相互作用的實(shí)質(zhì)不同,我們可以把化學(xué)鍵分為離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵等不同的類型。首先我們來(lái)學(xué)習(xí)離子鍵。
[板書]一、離子鍵
[師]要知道什么是離子鍵,還須從我們初中學(xué)過(guò)的離子化合物說(shuō)起。
[問(wèn)]什么是離子化合物?舉例說(shuō)明。
[生]由陰、陽(yáng)離子相互作用而構(gòu)成的化合物,就是離子化合物。如氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、硫酸鋅、氫氧化鈉等。
[師]一點(diǎn)不錯(cuò)!下面,我們就親自制備一種離子化合物——氯化鈉來(lái)進(jìn)行分析。
[演示實(shí)驗(yàn)5—4]鈉在氯氣中燃燒。
[請(qǐng)一位同學(xué)描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]
[生]鈉在加熱的情況下融成一個(gè)小球,當(dāng)把盛有黃綠色氣體的集氣瓶扣于預(yù)熱過(guò)的鈉上方時(shí),鈉劇烈燃燒,瓶中出現(xiàn)大量白煙,原來(lái)的黃綠色逐漸消失!
[師]瓶中出現(xiàn)的白煙是什么呢?
[生]氯化鈉的固體小顆粒。
[師]請(qǐng)大家寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。
[學(xué)生活動(dòng)]
[教師板書]2Na+Cl22NaCl
[師]從宏觀上看,鈉和氯氣發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),生成了新物質(zhì)氯化鈉。如若從微觀的角度,又應(yīng)該怎樣理解上述反應(yīng)呢?
[生]在上述條件下,氯氣分子先被破壞成氯原子,氯原子和鈉原子重新組合,生成了氯化鈉分子。
[師]那么,氯原子和鈉原子又是通過(guò)什么方式組合的呢?亦即它們之間存在怎樣的一種作用呢?
要想知道究竟,我們必須從氯原子和鈉原子的原子結(jié)構(gòu)上著手分析。
請(qǐng)大家回憶以往學(xué)過(guò)的知識(shí),回答:原子在參加化學(xué)反應(yīng)時(shí),都有使自己的結(jié)構(gòu)變成什么樣的結(jié)構(gòu)的傾向?
[生]8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的傾向,當(dāng)K層為最外層時(shí)為2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
[師]請(qǐng)大家根據(jù)已有知識(shí)來(lái)填寫課本P112頁(yè)表5—14。
[投影展示]
表5—14氯化鈉的形成
注:表中畫“▲”的空格為所要填寫內(nèi)容。
[學(xué)生活動(dòng),教師巡視]
[請(qǐng)一個(gè)同學(xué)把結(jié)果寫在投影膠片上,并指正出現(xiàn)的錯(cuò)誤]
[講述]從原子結(jié)構(gòu)分析氯化鈉的形成過(guò)程,我們可以看出在鈉跟氯氣反應(yīng)時(shí),由于鈉元素的金屬性很強(qiáng),在化學(xué)反應(yīng)中鈉原子易失掉一個(gè)電子而形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu);而氯元素的非金屬性很強(qiáng),在化學(xué)反應(yīng)中氯原子易得一個(gè)電子而形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
當(dāng)鈉原子和氯原子相遇時(shí),鈉原子的最外電子層的1個(gè)電子轉(zhuǎn)移到氯原子的最外電子層上,使鈉原子和氯原子分別形成了帶正電荷的鈉離子和帶負(fù)電荷的氯離子。這兩種帶有相反電荷的離子通過(guò)靜電作用,形成了穩(wěn)定的化合物。我們把陰、陽(yáng)離子結(jié)合成化合物時(shí)的這種靜電作用,叫做離子鍵。
[板書]使陰、陽(yáng)離子結(jié)合成化合物的靜電作用,叫做離子鍵。
[問(wèn)題探究]以NaCl和MgCl2為例說(shuō)明,為什么在離子化合物中陰陽(yáng)離子的比例不同?
[學(xué)生甲]這是由形成離子化合物的各原子的最外層電子決定的。
[學(xué)生乙]鈉原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需失去1個(gè)電子,而鎂原子需失去2個(gè)電子,才能成為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)——鎂離子。
[師]很好。請(qǐng)大家看下列演示:
[電腦演示]畫面上出現(xiàn)一個(gè)插有紅旗的目的地,內(nèi)注明“穩(wěn)定結(jié)構(gòu)”,附言是“攜8個(gè)蘋果者方可進(jìn)來(lái)!”目的地外面,有兩個(gè)小精靈,各拿一個(gè)放蘋果的盤子,代表鈉原子的小精靈的盤子里放有9個(gè)蘋果(其中的1個(gè)顏色區(qū)別于另外8個(gè));代表氯原子的小精靈盤子里放有7個(gè)蘋果。由于不符合進(jìn)入目的地的條件,在外面急得團(tuán)團(tuán)亂轉(zhuǎn),當(dāng)他們不期而遇時(shí),眼里都放出了光彩,鈉原子小精靈從自己的盤子里拿出那個(gè)多余的蘋果,遞給氯原子小精靈。氯原子小精靈高興地說(shuō):“謝謝你?!边@時(shí),代表鈉原子的小精靈頭上多了一頂標(biāo)有“+”的帽子,而代表氯原子的小精靈頭上多了一頂標(biāo)有“-”的帽子。后他們調(diào)皮地頭碰著頭并異口同聲地說(shuō):“我們一起飛吧!”
隨后,他們一起飛向了目的地——穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
[師]畫面上的兩個(gè)小精靈,互相都誠(chéng)心誠(chéng)意地幫助了對(duì)方,這促使他倆成了好朋友,而他們?cè)诒舜诵枰獣r(shí)所建立的這種友誼也是比較牢固的,一般情況下不易被破壞。離子鍵所表示的就是這種友誼,通過(guò)離子鍵所形成的化合物,一般情況下都很穩(wěn)定。如我們?nèi)粘I钪杏玫氖雏}——氯化鈉,在通常情況下以晶體形式存在很難變質(zhì)!
[師]氯離子和鈉離子通過(guò)離子鍵形成了離子化合物——氯化鈉。剛才大家回答鈉在氯氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí),有同學(xué)說(shuō),鈉和氯氣反應(yīng)生成的氯化鈉是分子,那么,氯化鈉晶體到底是不是由氯化鈉分子構(gòu)成的呢?請(qǐng)大家參考課本P114頁(yè)的資料回答。
[學(xué)生閱讀資料后回答]
[生]氯化鈉晶體中不存在氯化鈉分子,只有在蒸氣狀態(tài)時(shí),才有氯化鈉分子。
[師]說(shuō)得對(duì)!大家看,這就是氯化鈉晶體的結(jié)構(gòu):
[電腦展示]氯化鈉晶體的立體動(dòng)畫,使其旋轉(zhuǎn),讓學(xué)生從各個(gè)方向清晰地觀察立方體,并選中其中的一個(gè)Cl-或Na+,讓其周圍的陽(yáng)離子或陰離子圖標(biāo)閃爍。
[師]在NaCl晶體中,每個(gè)Na+同時(shí)吸引著6個(gè)Cl-,每個(gè)Cl-也同時(shí)吸引著6個(gè)Na+,Na+和Cl-以離子鍵相結(jié)合,構(gòu)成晶體的粒子是離子,不存在單個(gè)的NaCl分子,晶體里陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比是1∶1。所以,NaCl是表示離子晶體中離子個(gè)數(shù)比的化學(xué)式,而不是表示分子組成的分子式。
[過(guò)渡]由于在化學(xué)反應(yīng)中,一般是原子的最外層電子發(fā)生變化,為了分析化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)的方便,我們引進(jìn)了只表示元素原子最外層電子的這么一種式子——電子式。
[板書]二、電子式
[講述]在元素符號(hào)周圍用小黑點(diǎn)(或×)來(lái)表示原子的最外層電子的式子叫電子式。
如Na、Mg、Cl、O的電子式我們可分別表示為:
[師]這樣,我們就可以很方便地用電子式來(lái)表示出離子化合物氯化鈉的形成過(guò)程。
[板書]
[講述]上述式子中的“+”表示“相遇”;“”表示電子轉(zhuǎn)移的方向;“”表示原子相遇將形成什么;“”即為氯化鈉的電子式。在電子式里面,陽(yáng)離子的電子式與其離子符號(hào)相同。如鈉離子、鎂離子的電子式分別為:
[板書]Na+Mg2+
[講述]陰離子的電子式要在元素符號(hào)周圍標(biāo)出其最外層的8個(gè)電子,并用方括號(hào)括起來(lái),同時(shí)在方括號(hào)的右上角標(biāo)明該離子所帶的負(fù)電荷數(shù)。如Cl-,S2-的電子式分別為:
[師]請(qǐng)大家用電子式表示離子化合物氯化鎂的形成過(guò)程。
[學(xué)生活動(dòng),教師巡視,并把書寫過(guò)程中出現(xiàn)的各種錯(cuò)誤讓學(xué)生展示于黑板上,進(jìn)行講解]
易出現(xiàn)的錯(cuò)誤為:
3.
[師]1的錯(cuò)誤是MgCl2的電子式中,兩個(gè)氯離子要單個(gè)地一一寫出,而不能合并;
2的錯(cuò)誤是出現(xiàn)了“===”用電子式表示化合物的形成過(guò)程,要用“”表示由什么形成什么,而不能用“===”;
3的錯(cuò)誤是離子未標(biāo)明所帶電荷數(shù)。
上述1、2的式子中均沒有表示出電子轉(zhuǎn)移的方向。在實(shí)際書寫時(shí),可以省略。
綜上所述,用電子式表示化合物的形成過(guò)程,相同的幾個(gè)原子可以單個(gè)一一寫出,也可以合并起來(lái)用系數(shù)表示其個(gè)數(shù),如1、2式中氯原子的表示方法;相同的離子要單個(gè)地一一寫出,一般不合并,如氯化鎂中兩個(gè)氯離子的表示方法;另外,由原子形成化合物時(shí)要用“”表示,而不用“===”。因此,氯化鎂的形成過(guò)程可用電子式正確地表示如下:
[板書]
[師]請(qǐng)大家用電子式表示離子化合物Na2O的形成過(guò)程。
[學(xué)生活動(dòng),教師巡視,并及時(shí)指正錯(cuò)誤]
[把正確的答案寫于黑板上]
[板書]
[師]請(qǐng)大家總結(jié)用電子式表示粒子及用電子式表示化合物的形成過(guò)程時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題。
[學(xué)生總結(jié),教師板書]
1.離子須標(biāo)明電荷數(shù);
2.相同的原子可以合并寫,相同的離子要單個(gè)寫;
3.陰離子要用方括號(hào)括起;
4.不能把“”寫成“===”;
5.用箭頭標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移方向(也可不標(biāo));
[練習(xí)]用電子式表示離子化合物
MgBr2K2O
[學(xué)生活動(dòng),教師巡視;多數(shù)學(xué)生會(huì)寫成MgBr2和K2O的形成過(guò)程]
[師]用電子式表示離子化合物與用電子式表示離子化合物的形成過(guò)程不是一回事兒,不能混淆。溴化鎂的電子式應(yīng)寫為:
[師]后者為用電子式表示MgBr2的形成過(guò)程。
[投影練習(xí)]
1.下列粒子的電子式錯(cuò)誤的是
2.下列化合物電子式書寫正確的是
答案:1.B2.D
[過(guò)渡]要寫出離子化合物的電子式或用電子式表示其形成過(guò)程,我們首先須知道其是否能形成離子鍵,那么,哪些元素之間能形成離子鍵?并進(jìn)而得到離子化合物呢?
[師]活潑金屬與活潑的非金屬化合時(shí),都能形成離子鍵,從而形成離子化合物。元素周期表中ⅠA族、ⅡA族的活潑金屬與ⅥA族、ⅦA族的活潑非金屬化合時(shí),一般都能形成離子鍵。另外,強(qiáng)堿及大多數(shù)的鹽中也都含有離子鍵。
含有離子鍵的化合物必定是離子化合物。
[投影練習(xí)]
下列不是離子化合物的是
A.H2OB.CaI2
C.KOHD.NaNO3
答案:A
[小結(jié)]本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了化學(xué)鍵中的離子鍵及電子式的有關(guān)知識(shí)。知道離子鍵是陰、陽(yáng)離子之間的靜電作用,電子式不僅可以用來(lái)表示原子、離子,還可以用來(lái)表示物質(zhì)及物質(zhì)的形成過(guò)程。
[布置作業(yè)]課本習(xí)題一、1;三、1
課后思考題:想一想,為什么NaCl中Na原子與Cl原子的個(gè)數(shù)比為1∶1,而Na2O中Na原子與O原子的個(gè)數(shù)比卻是2∶1?
[因?yàn)槿魏卧氐脑釉谙嗷プ饔脮r(shí),都有使自己的最外層電子變成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的傾向,Na原子與Cl原子相遇時(shí),一個(gè)Na失1個(gè)電子,1個(gè)Cl得1個(gè)電子恰好都成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故它們的原子個(gè)數(shù)比為1∶1;當(dāng)Na原子與O原子相遇時(shí),因O原子最外層有6個(gè)電子,要形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),需兩個(gè)Na原子各提供一個(gè)電子,故Na2O中Na原子與O原子的個(gè)數(shù)比是2∶1]
●板書設(shè)計(jì)
第四節(jié)化學(xué)鍵(第一課時(shí))
一、離子鍵
使陰、陽(yáng)離子結(jié)合成化合物時(shí)的靜電作用,叫做離子鍵。
2Na+Cl22NaCl
二、電子式
1.離子須標(biāo)明電荷;
2.相同的原子可以合并寫,相同的離子要單個(gè)寫;
3.陰離子要用方括號(hào)括起來(lái);
4.不能把“”寫成“===”;
5.用箭頭標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移方向(也可不標(biāo))。
●教學(xué)說(shuō)明
本課時(shí)內(nèi)容的重點(diǎn)是對(duì)離子鍵概念的理解及電子式的書寫方法。由于離子鍵的概念比較抽象,用電腦演示離子鍵形成的過(guò)程并設(shè)計(jì)成動(dòng)畫,不但可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣及積極性,還能很好地幫助學(xué)生理解離子鍵的形成及概念。在電子式的學(xué)習(xí)里,學(xué)生最易犯的是眼高手低的毛病,為了加深學(xué)生對(duì)錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí),課堂上用了欲擒故縱的方法,即先用電子式表示出AB型(如NaCl)離子化合物的形成過(guò)程,卻并未講出書寫重點(diǎn),然后讓學(xué)生根據(jù)自己的理解寫A2B及AB2型離子化合物的形成過(guò)程,此時(shí)再指出錯(cuò)誤所在。這樣,學(xué)生聽起課來(lái)十分專心,印象也深。最后再由學(xué)生根據(jù)自己的錯(cuò)誤所在,總結(jié)出書寫時(shí)的注意事項(xiàng),從而得到了很好的教學(xué)效果。