高中化学新教材同步必修第一册 第四章 第三节 第一课时　离子键(同步讲义)

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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：·NaMg原子：eq \o\al(·,·)Mg或·Mg·Al原子：eq \o\al(·,·)eq \o(Al,\s\up6(·)) 或·eq \o(Al,\s\up6(·))·Si原子：eq \o\al(·,·)eq \o(Si,\s\up6(·))·或·eq \o(Si,\s\up6(·),\s\do4(·))·P原子：eq \o\al(·,·)eq \o(P,\s\up6(·),\s\do4(·))·S原子：·eq \o(S,\s\up6(··),\s\do4(··))·Cl原子：eq \o\al(·,·)eq \o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))·Ar原子：eq \o\al(·,·)eq \o(Ar,\s\up6(··),\s\do4(··))eq \o\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 \o\al(·,·)eq \o(F,\s\up6(··),\s\do4(··))eq \o\al(·,·)]－Ca2＋[eq \o\al(·,·)eq \o(F,\s\up6(··),\s\do4(··))eq \o\al(·,·)]－；(5)KCl的形成过程：：错误，；(6)MgCl2的形成过程：Mg＋Cl2===Mg2＋[eq \o\al(·,·)eq \o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq \o\al(·,·)]eq \o\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 \o\al(17,35)ClD．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 \o\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．HClC．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OC．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．HClC．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．Na2SC．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 \o\al(·,·)eq \o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq \o\al(·,·)]2－Na＋ B．[Ca2＋][eq \o\al(·,·)eq \o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq \o\al(·,·)]2－C．[eq \o\al(·,·)eq \o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq \o\al(·,·)]－Ca2＋[eq \o\al(·,·)eq \o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq \o\al(·,·)]－ D．Na＋[eq \o\al(·,·)eq \o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq \o\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 \o\al(·,·)eq \o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq \o\al(·,·)]eq \o\al(－,2) B．Na＋[eq \o\al(×,·)eq \o(S,\s\up6(··),\s\do4(··))eq \o\al(×,·)]－2Na＋C．[Mg2＋][eq \o\al(×,·)eq \o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq \o\al(×,·)]2－ D．K＋[eq \o\al(×,·)eq \o(F,\s\up6(··),\s\do4(··))eq \o\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 \o\al(·,·)eq \o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq \o\al(·,·)]－Ca2＋[eq \o\al(·,·)eq \o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq \o\al(·,·)]－，故A项错误；离子电荷(如R2－)与化合价(如eq \o(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 \o\al(×,·)eq \o(S,\s\up6(··),\s\do4(··))eq \o\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 \o\al(×,·)eq \o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq \o\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 \o\al(·,·)eq \o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq \o\al(·,·)]－B．硫化钾的电子式K＋[eq \o\al(·,·)eq \o(S,\s\up6(··),\s\do4(··))eq \o\al(·,·)]2－K＋C．碘化钠的电子式：[Na＋][eq \o\al(·,·)eq \o(I,\s\up6(··),\s\do4(··))eq \o\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 \o\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MY2B．Z可表示为M2YC．Z的电子式可表示为M2＋[eq \o\al(·,·)eq \o(Y,\s\up6(··),\s\do4(··))eq \o\al(·,·)]eq \o\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＞ZB．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＋)