高中化学第四章 物质结构 元素周期律第三节 化学键第1课时导学案及答案

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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．离子键和离子化合物
(1)离子键
(2)离子化合物
(3)关系：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)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)单质中一定不含有离子键( )
(4)ⅠA族元素与ⅦA族元素形成的化合物一定是离子化合物( )
(5)离子键是阴离子和阳离子间的静电引力( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
二、电子式
1．电子式的定义
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．电子式的书写
(1)原子的电子式：以第三周期元素为例
Na原子：·Na
Mg原子：eq \\al(·,·)Mg或·Mg·
Al原子：eq \\al(·,·)eq \(Al,\s\up6(·)) 或·eq \(Al,\s\up6(·))·
Si原子：eq \\al(·,·)eq \(Si,\s\up6(·))·或·eq \(Si,\s\up6(·),\s\d4(·))·
P原子：eq \\al(·,·)eq \(P,\s\up6(·),\s\d4(·))·
S原子：·eq \(S,\s\up6(··),\s\d4(··))·
Cl原子：eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))·
Ar原子：eq \\al(·,·)eq \(Ar,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)
提示 每个方向最多一对电子(两个电子)。
(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：
画出最外层电子数，用“[ ]”括起来，并在右上角标出“”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
左边写原子的电子式，右边写离子化合物的电子式，中间用“―→”连接，例如：
(1)NaCl：。
(2)MgBr2：。
下列电子式及形成过程是否正确，错误的请写出正确书写。
(1)S2－：：错误，；
(2)Na2S：：错误，；
(3)Cl－：：错误，；
(4)CaF2：：错误，[eq \\al(·,·)eq \(F,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－Ca2＋[eq \\al(·,·)eq \(F,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－；
(5)KCl的形成过程：：
错误，；
(6)MgCl2的形成过程：Mg＋Cl2===Mg2＋[eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]eq \\al(－,2)：
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，
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。
1．下列哪一组元素的原子间容易形成离子键( )
A.a和c B．a和f C．d和g D．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．(2019·山西忻州第一中学检测)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力，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－间不存在离子键，D项错误。
3．下列电子式的书写正确的是( )
A．氮原子：
B．O2－离子：
C．Na2O：
D．CaCl2：
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。
4．下列化学用语中正确的是( )
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：eq \\al(17,35)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；B项正确；C项质量数为35的核素氯应为eq \\al(35,17)Cl；D项箭头右侧应为离子化合物的电子式，应为。
5．用电子式表示下列离子化合物的形成过程：
BaCl2：________________________________________________________________________；
NaF：__________________________________________________________________________；
MgS：__________________________________________________________________________；
K2O：__________________________________________________________________________。
答案
A组 基础对点练
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。下列相关叙述中不正确的是( )
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。
【考点】 离子键
【题点】 得失电子角度理解离子化合物的形成
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
【考点】 离子键
【题点】 离子键
3．下列各组元素化合时最易形成离子键的是( )
A．H和S B．S和O
C．Na和F D．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。
【考点】 离子键
【题点】 离子键的成键元素
4．下列物质是离子化合物的是( )
A．O2 B．HCl
C．NaCl D．Fe
答案 C
解析 A、D均为单质，不是化合物，NaCl为离子化合物。
【考点】 离子化合物
【题点】 离子化合物判断
5．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．KCl B．Na2S
C．Na2O D．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。
【考点】 离子化合物
【题点】 元素推断
6．下列关于离子键的说法错误的是( )
A．离子键是阴、阳离子之间的静电作用力
B．离子键是阴、阳离子这样的正、负电荷之间的相互吸引力
C．H－与Ca2＋两种微粒之间可以形成离子键
D．F－与K＋两种微粒之间可以形成离子键
答案 B
解析 离子键是阴、阳离子之间的静电作用，这种“作用”并不单纯是正、负电荷之间的吸引力。因为离子都有带正电荷的原子核，一般都有带负电荷的电子，所以，阴、阳离子之间既有异性电荷之间的吸引作用，又有同性电荷之间的排斥作用，这些作用的总和达到一定的强烈程度就形成了离子键。H－与Ca2＋是两种带异性电荷的离子，可以形成离子键。F－是带负电荷的阴离子，K＋是带正电荷的阳离子，能形成离子键。
【考点】 离子键
【题点】 离子键定义深层理解
7．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
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。
【考点】 离子化合物
【题点】 离子化合物结构与性质
8．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
9．下列物质的电子式书写不正确的是( )
A．Na＋[eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]2－Na＋ B．[Ca2＋][eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]2－
C．[eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－Ca2＋[eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－ D．Na＋[eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－
答案 B
【考点】 电子式
【题点】 电子式的书写
10．下列化合物的电子式书写正确的是( )
A．Ca2＋[eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]eq \\al(－,2) B．Na＋[eq \\al(×,·)eq \(S,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(×,·)]－2Na＋
C．[Mg2＋][eq \\al(×,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(×,·)]2－ D．K＋[eq \\al(×,·)eq \(F,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－
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[eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－Ca2＋[eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－，故A项错误；离子电荷(如R2－)与化合价(如eq \(R,\s\up6(－2)))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Na＋[eq \\al(×,·)eq \(S,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(×,·)]2－Na＋，故B项错误；简单阳离子符号周围不用方括号，应改为Mg2＋[eq \\al(×,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(×,·)]2－，故C项错误。
【考点】 电子式
【题点】 电子式的书写
11．下列有关表述错误的是( )
A．氯化钠的电子式：Na＋[eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－
B．硫化钾的电子式K＋[eq \\al(·,·)eq \(S,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]2－K＋
C．碘化钠的电子式：[Na＋][eq \\al(·,·)eq \(I,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－
D．CaF2的形成过程可以表示为
答案 C
【考点】 电子式
【题点】 电子式表示物质的形成
12．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：___________________________________________。
答案 (1)钾 氯 氧 (2)H＋＋OH－===H2O (3)
解析 根据X＋和Y－两种离子具有相同的电子层结构，可确定X为第ⅠA族元素，Y为第ⅦA族元素，Z元素原子核内质子数比Y元素原子核内质子数少9个，Z为Y的前一周期的氧族元素；不难判断出，Y和Z两种元素，形成的4核42个电子的－1价阴离子为ClOeq \\al(－,3)，X＋为K＋。
B组 综合强化练
1．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MY2
B．Z可表示为M2Y
C．Z的电子式可表示为M2＋[eq \\al(·,·)eq \(Y,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]eq \\al(－,2)
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。
【考点】 离子化合物判断
【题点】 电子得失角度理解离子化合物
2．(2019·河南省天一大联考)X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素，X、Y 的简单离子的核外电子数相同，Y 的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，Z原子最外层电子数是K 层的3 倍。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：Y＞Z
B．X 只能形成HXO3型的酸
C．气态氢化物的热稳定性：Wr(N3－)
C．Na3N与水反应的化学方程式为Na3N＋3H2O===3NaOH＋NH3↑
D．Na3N与过量的盐酸反应，生成两种盐
答案 B
解析 化合物Na3N是由Na＋和N3－通过离子键形成的，故A正确；Na＋和N3－的电子层结构相同，半径取决于质子数，质子数越多，半径越小，所以半径：r(Na＋)