化学键标准课件
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化学键课件一、引言化学键是构成物质的基本力之一,它决定了物质的化学性质和物理性质。
了解化学键的形成原理和特性,对于深入理解化学现象和化学变化具有重要意义。
本课件将介绍化学键的基本概念、分类和特性,并通过实例分析化学键在实际应用中的作用。
二、化学键的基本概念化学键是由原子之间的相互作用形成的力,它使得原子结合成为分子或离子。
化学键的形成是由于原子之间的电子互相吸引和排斥,以达到稳定的状态。
化学键可以分为离子键、共价键和金属键三种类型。
三、离子键离子键是由正负电荷之间的相互吸引形成的化学键。
在离子键中,一个原子会失去一个或多个电子,形成正离子,而另一个原子会获得这些电子,形成负离子。
正负离子之间的相互吸引形成了离子键。
离子键通常存在于金属和非金属元素之间,例如氯化钠(NaCl)就是由钠离子和氯离子通过离子键结合而成的。
四、共价键共价键是由原子之间共享电子形成的化学键。
在共价键中,两个原子会共享一对电子,使得它们都能够达到稳定的电子配置。
共价键通常存在于非金属元素之间,例如水分子(H2O)就是由氧原子和两个氢原子通过共价键结合而成的。
五、金属键金属键是由金属原子之间的电子互相流动形成的化学键。
在金属键中,金属原子会将其外层电子贡献给整个金属结构,形成一个电子云。
这些自由电子在金属结构中自由流动,使得金属具有导电性和导热性。
金属键通常存在于金属元素之间,例如铜(Cu)就是由铜原子通过金属键结合而成的。
六、化学键的特性化学键的特性包括键长、键能和键角。
键长是指化学键中两个原子之间的距离,键能是指化学键中两个原子之间的相互作用能量,键角是指化学键中两个原子之间的角度。
这些特性决定了化学键的稳定性和化学性质。
七、化学键在实际应用中的作用化学键在实际应用中起着重要的作用。
例如,化学反应中的化学键断裂和形成是反应进行的基础。
化学键的特性还可以用来解释和预测物质的性质和变化,例如熔点、沸点、溶解度等。
化学键的研究还可以帮助科学家设计新的材料和药物,以及解决环境问题等。
老师:从元素周期表我们可以看出,到目前为止,已经发现了一百多元素,元素的原子可以相互碰撞形成分子,然而,这一百多种元素的原子组成的物质却数以千万计。
那是不是任意的两个或多个原子相遇就能形成新的物质呢?学生:不是老师:比如金属都是由原子组成的,把铁制品和铝制品放在一起是不会发生反应的。
再比如,稀有气体也是由原子直接构成的,但是它们的化学性质很不活泼,当它们和其他物质的原子相遇时,很难起反应。
以上例子说明,原子和原子相遇时,有的能够反应,有的不能反应。
在能够组合的原子之间一定存在某种力的作用,比如说,苹果能掉在地上因为有万有引力的存在。
对于微观世界里的物质来说也是一样,也存在力的作用。
那么元素的原子通过什么作用力形成物质的呢?这就是化学键,也是我们这节课要学习的内容。
板书:第四节化学键老师:根据原子和原子相互作用的实质不同,我们将化学键分为离子键、共价键、金属键等不同种类。
首先我们来学习离子键。
老师:要知道什么是离子键,还须从我们初中学过的离子化合物说起。
什么是离子化合物?学生:由阴、阳离子相互作用而构成的化合物。
老师:比如:NaCl、K2S、Na2SO4、MgCl2、KOH。
下面我们就来看离子化合物----氯化钠的形成。
请大家观看钠在氯气中燃烧的视频,大家看到什么现象?学生:有大量的白烟老师:白烟是什么物质?学生:氯化钠老师:从宏观上讲,钠在氯气中燃烧,生成新物质氯化钠,若从微观角度考虑,应当如何解释呢?老师:我们知道原子是发生化学反应的最小微粒,在钠和氯气反应的过程中,首先是氯气分子先被破坏成氯原子,然后氯原子和钠原子重新组合,生成新物质氯化钠。
老师:那么氯原子和钠原子又是以怎样方式结合在一起的?他们之间存在什么样的作用力?老师:我们知道原子在参加化学反应时都有使自己变成稳定结构的倾向,即最外层电子数是8电子的稳定结构,K层为最外层时是2电子的稳定结构。
钠原子的核外电子排布是2.8.1结构,氯原子的核外电子排布是2.8.7结构。
钠原子要达到8电子的稳定结构就需要失去1个电子,而氯原子要达到8电子的稳定结构就需要获得1个电子,当钠原子和氯原子相遇时,钠原子就把最外层上的一个电子转移到氯原子的最外层上,这样两者都达到了8电子的稳定结构,形成了带正电的钠离子和带负电的氯离子,带相反电荷的钠离子和氯离子,通过静电作用结合在一起,从而形成了氯化钠,我们就把这种带相反电荷离子之间的相互作用成为离子键。
副板书:板书:一、离子键1.定义:带相反电荷离子之间的相互作用老师:为什么说是带相反电荷离子间是相互作用,而不是相互吸引呢?老师:相反电荷离子间的相互作用,是一种静电作用,包括静电吸引作用,即原子核与电子之间的吸引作用,还包括静电排斥作用,即原子核与原子核、电子和电子之间的排斥作用,当两种离子接近到某一定距离时,吸引与排斥达到了平衡。
于是阴、阳离子之间就形成了稳定的离子键,或者说形成了稳定的化合物。
任何事物都存在着矛盾的两方面,既对立又统一。
任何事物都是对立统一体。
离子键就是阴阳离子的静电吸引作用和静电排斥作用的对立统一体。
所以所谓阴、阳离子电荷相互中和的现象是不会发生的。
那么,离子键的成键原因就是发生了电子的得失,成键微粒就是阴阳离子,缺一不可;成键的本质就是带相反电荷离子间的静电作用,包括静电吸引和静电排斥作用老师:再看成键的元素,要想形成离子键,就必须有能提供阴、阳离子的物质,那么哪些物质能提供阴、阳离子呢?老师:一般包括这三类,1、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。
例如:NaCl、MgCl2、Na2O、Na2O2、CaO等。
2、活泼的金属元素和酸根离子形成的盐。
例如:NaSO4、K2CO3、NaHSO4、NaHCO3等。
3、铵盐子和酸根离子(或活泼非金属元素)形成的盐。
例如,NH4Cl、(NH4)2SO4等。
含有离子键的化合物就是我们初中所学过的离子化合物。
板书:2.离子化合物:由离子键构成的化和物。
老师:强碱、大多数的盐、活泼金属氧化物都属于离子化合物,因为它们都含有离子键。
需要特别提醒的是,只要有离子键的化合物一定是离子化合物,含有金属元素的化合物不一定是离子化合物,如三氯化铝,氯化铁等。
老师:上面我们从原子结构的角度,用原子结构示意图表示了钠原子与氯原子发生变化,生成氯化钠的过程,清晰,直观,但是书写起来比较麻烦,那么有没有更简单的表示方法呢?老师:我们知道在化学反应中一般是原子的最外层电子发生变化,原子的最外层电子决定元素的化学性质,也体现了原子结构的特点,我们只需要在元素符号周围把原子的最外层的电子表示出来,也就把原子的结构特点表达出来了,这就是电子式。
板书:二、电子式1.定义:在元素符号周围用小黑点(或×)来表示的原子的最外层电子,这种式子叫做电子式老师:我们首先看一下原子的电子式的书写,板书:2.书写:原子:老师:H、Na、 Mg、Cl、O等原子的电子式如何书写?老师:在元素符号周围用用小黑点(或×)画出最外层电子即可,习惯上,写的时候要求对称。
板书:老师:电子式同样可以用来表示阴阳离子,金属原子失去了最外层上的电子变成阳离子达到稳定结构,书写电子式时阳离子最外层上的电子通常不用表示出来,所以金属阳离子的离子符号就是它的电子式。
板书: Na+、 Mg2+老师:对阴离子来说,非金属原子得到电子最外层达到8电子的稳定结构,所以阴离子的电子式要在元素符号的周围用小黑点或×表示最外层的8个电子,并且加上[]n-来表示,n 表示阴离子带的电荷数 。
板书: ×[]Cl .:....- 、2O -....:.][×× 老师:如何表示离子化合物的电子式呢?例如:怎样表示NaCl 、Na 2O 、CaCl 2等化合物的电子式?老师:NaCl 的电子式的书写是把Cl -的电子式表达出来放Na +之后,Na 2O 的电子式是在O 2-的电子式的两边分别写上两个Na +的电子式,CaCl 2的电子式是在Ca 2+的电子式的两边分别写上两个Cl - 的电子式,值得注意的是相同离子不能合并。
板书:老师:我们学习了离子、离子化合物的电子式,我们便可以用电子式来表示离子化合物的形成过程了,如何用电子式表示氯化钠的形成过程呢?老师:首先写出发生发应得钠原子和氯原子的电子式,用“+”表示“相遇”,用箭头标出电子转移,用向右的箭头表示化合物的形成过程,而不是用等号,右边是离子化合物的电子式。
板书:老师:但要注意的是,箭头左方相同的微粒可以合并写,箭头右方相同的微粒不可以合并写。
例如,我们书写氯化镁的形成过程,箭头前的二个氯原子可以合并,但生成物中的相同离子并不能合并,因为我们需要表示出它们的最外层电子情况。
板书:Mg 2++2⋅⋅⋅Cl →[⨯⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅Cl ]-Mg 2+[⋅⋅⨯⋅Cl ]- 老师:用电子式可以直观、简洁的表示出原子之间是怎样形成离子的,又是怎样形成离子键的,这也反映了化学反映的本质,即发生化学反应就有新键的生成。
老师:本节课我们主要学习了化学键中的离子键及电子式的有关知识。
知道离子键是阴、阳离子之间的静电作用,电子式不仅可以用来表示原子、离子,还可以用来表示物质分子及化合物的形成过程。
【复习提问】老师:什么是离子键?学生:阴、阳离子间通过静电作用形成的化学键叫离子键。
老师:什么是离子?学生:带电的原子老师:哪些元素化合时可形成离子键?学生:1、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。
2、活泼的金属元素和酸根离子形成的盐。
3、铵盐子和酸根离子(或活泼非金属元素)形成的盐。
老师:如何用电子式来表示NaCl,CaF2的形成过程。
引言:我们知道钠在氯气中燃烧学生成氯化钠分子,它是由钠离子和氯离子间的静电作用形成的。
那我们在初中学习过的共价化合物HCl的形成和NaCl一样吗?H2和Cl2在点燃或光照的情况下,H2和Cl2分子被破坏成原子,当氢原子和氯原子相遇时是通过什么样的方式结合在一起的呢,是通过阴阳离子间静电作用结合在一起呢?老师:不是。
氢原子最外层有一个电子要达到稳定结构就需要得到一个电子,氯原子最外有7个电子要达到8电子稳定结构需要得到一个电子,两原子各提供一个电子形成共用电子对,两原子都可以达到稳定结构。
板书:老师:像氯化氢分子这样,原子间通过共用电子对所形成的相互作用就叫做共价键。
板书:三.共价键1.定义:原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
老师:那么什么样的元素原子之间能够形成共用电子对呢?老师:得失电子能力较强原子之间的形成离子键,得失电子能力较差原子之间的一般形成共用电子对,这也就说明了形成共价键的条件。
板书:2.形成条件:(1)同种或不同种非金属元素原子结合;(2)部分金属元素元素原子与非金属元素原子,如AlCl3,FeCl3;老师:像HCl这样以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。
提问:还有哪些是共价化合物呢?举例说明。
学生:HF,HBr,HI,SO2,SO3老师:刚才我们所举例的化合物都符合我们所说的共价化合物的形成条件,那是不是所有的由非金属元素原子组成的化合物都是共价化合物呢?老师:像NH4Cl,(NH4)2SO4由非金属元素组成,但是是离子化合物。
NH4+我们把它当作金属离子。
老师:那么共价键存在在哪些物质里呢?板书:3.共价键的存在:①共价化合物中②非金属单质③离子化合物中的原子团老师:那我们如何用电子式来表示共价化合物、非金属单质及其形成过程呢?板书:4.用电子式表示:练习:CO2、CH4、NH3老师:在化学上,我们常用一根短线来表示一对共用电子,这样得到的式子又叫结构式。
以上提到的几种粒子,表示成结构式分别为:H—Cl O==C==O老师:在HF分子中,F原子吸引电子的能力强于H原子,电子对偏向于F原子方向,即F 原子带部分负电荷,H原子带部分正电荷,整个分子显中性,在HF的形成过程中并没有电子的得失,也未形成阴阳离子,所以书写共价化合物的电子式不能标电荷。
老师:在用电子式来表示共价化合物的形成过程时:1.电子对共用不归属于成键其中任何一个原子,不能像离子化合物一样用[ ]2.不能用“”表示电子的转移。
在用电子式表示共价化合物和非金属单质分子时,首先需分析所涉及的原子最外层有几个电子;若形成稳定结构,需要几个共用电子对;然后再据分析结果进行书写。
提问:根据Cl2、O2的电子式思考为什么Cl2、O2是双原子分子,而稀有气体为单原子分子?(从电子式的角度考虑)学生:因为氯原子最外层有七个电子,当氯原子和氯原子相遇时,一个拿出一个电子来共用,正好达到最外层八个电子的稳定结构。