化学键--高一化学教案

●教学目标                

1.使学生理解离子键、共价键的概念，能用电子式表示离子化合物和共价化合物的形成。

2.使学生了解化学键的概念和化学反应的本质。

3.通过离子键和共价键的教学，培养学生对微观粒子运动的想象力。

●教学重点                

离子键、共价键。

●教学难点

化学键概念、化学反应的本质。

●课时安排

2课时

●教学方法

启发、诱导、拟人、讲述、练习、比较。

●教学用具

投影仪、电脑；

盛有氯气的集气瓶、金属钠、小刀、滤纸、镊子、铁架台、石棉网、酒精灯、火柴。

●教学过程

★第一课时

［引言］从前面所学知识我们知道，元素的化学性质主要决定于该元素的原子的结构。而化学反应的实质就是原子的重新组合，那么，是不是任意两个或多个原子相遇就都能形成新物质的分子或物质呢?

［生］不是!

［师］试举例说明。

［生甲］如氢原子和氟原子在常温下相遇能形成氟化氢分子，而氢原子和氦原子在同一条件下就不发生化学反应。

［生乙］如金属都是由原子组成的，金戒指和银耳环放一起无变化，把金器和铁器放一块也不会有新的物质生成。

［生丙］稀有气体也是由原子直接构成的，它们和其他物质的原子相遇时，很难起反应，因此常用作保护气。

［生丁］要是任意原子相遇都能重新组合成新物质的话，这世界简直就无法想象!

……

［师］大家回答得很好!以上例子说明，原子和原子相遇时，有的能进行组合，有的不能，这说明在能组合的原子和原子之间，一定有某种作用的存在，才能使原子和原子相互结合成新的分子和新的物质。而原子和原子组合时，相邻的原子之间所存在的强烈的相互作用，我们又称其为化学键，这也是我们本节课所要讲的内容。

［板书］第四节  化学键(第一课时)

［师］根据原子和原子相互作用的实质不同，我们可以把化学键分为离子键、共价键、金属键等不同的类型。首先我们来学习离子键。

［板书］一、离子键

［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。

［问］什么是离子化合物?举例说明。

［生］由阴、阳离子相互作用而构成的化合物，就是离子化合物。如氯化钠、氯化钾、氯化镁、硫酸锌、氢氧化钠等。

［师］一点不错!下面，我们就亲自制备一种离子化合物——氯化钠来进行分析。

［演示实验5—4］钠在氯气中燃烧。

［请一位同学描述实验现象］

［生］钠在加热的情况融成一个小球，当把盛有黄绿色气体的集气瓶扣于预热过的钠上方时，钠剧烈燃烧，瓶中出现大量白烟，原来的黄绿色逐渐消失!

［师］瓶中出现的白烟是什么呢?

［生］氯化钠的固体小颗粒。

［师］请大家写出该反应的化学方程式。

△

［学生活动］

［教师板书］2Na+Cl2====2NａCｌ

［师］从宏观上看，钠和氯气发生了化学反应，生成了新物质氯化钠。如若从微观的角度，又应该怎样理解上述反应呢?

［生］在上述条件下，氯气分子先被破坏成氯原子，氯原子和钠原子重新组合，生成新的氯化钠分子。

［师］生成新的氯化钠分子!那么，氯原子和钠原子又是通过什么方式组合的呢?亦即它们之间存在怎样的一种作用呢?

要想知道究竟，我们必须从氯原子和钠原子的结构上入手分析。

请大家回忆以往学过的知识，回答：原子在参加化学反应时，都有使自己的结构变成什么样的结构的倾向?

［生］稳定结构。

［师］什么是稳定结构?

［生］最外层电子数是8的结构，K层为最外层时是2个电子。

［师］它们通常通过什么方式来得到稳定结构?

［生甲］通过得失电子。

［生乙］通过得失电子或形成共用电子对。

［师］应该是乙种说法完整。请大家根据已有知识来填写课本P114页表5—14。

［投影展示］

表5—14，氯化钠的形成

注：表中画“▲”的空格为所要填写内容。

［学生活动，教师巡视］

［请一个同学把结果写在投影胶片上，教师指正书写中出现的错误］

［师］上述过程我们可以用电脑形象地表示如下：

［电脑演示］

①钠原子最外层1个电子在核外高速运动，氯原子最外层7个电子在核外高速运动；

②钠原子与氯原子互相接近(发生反应)；

③钠原子最外层1个电子跑到氯原子上去，钠原子变成带1个单位正电荷的阳离子，氯原子变成带1个单位负电荷的阴离子，由于静电作用而生成氯化钠。

［讲述］从原子结构分析氯化钠的形成过程，我们可以看出在钠跟氯气反应时，由于钠元素的金属性很强，在化学反应中钠原子易失掉一个电子而形成8电子稳定结构；而氯元素的非金属性很强，在化学反应中氯原子易得一个电子而形成8电子稳定结构。

当钠原子和氯原子相遇时，钠原子的最外电子层的1个电子转移到氯原子的最外电子层上，使钠原子和氯原子分别形成了带正电荷的钠离子和带负电荷的氯离子。这两种带有相反电荷的离子通过静电作用，形成了稳定的化合物。我们把阴、阳离子结合成化合物时的这种静电作用，叫做离子键。

［板书］使阴、阳离子结合成化合物的静电作用，叫做离子键。

［师］请大家看下列演示

［电脑演示］画面上出现一个插有红旗的目的地，内注明“稳定结构”，附言是“携8个苹果者方可进来!”目的地外面，有两个小精灵，各拿一个放苹果的盘子，代表钠原子的小精灵的盘子里放有9个苹果(其中的1个颜色区别于另外8个)；代表氯原子的小精灵盘子里放有7个苹果。由于不符合进入目的地的条件，在外面急得团团乱转，当他们不期而遇时，眼里都放出了光彩，钠原子小精灵从自己的盘子里拿出那个多余的苹果，递给氯原子小精灵。氯原子小精灵高兴地说：“谢谢你。”这时，代表钠原子的小精灵头上多了一顶标有“+”的帽子，而代表氯原子的小精灵头上多了一顶标有“-”的帽子。后他们调皮地头碰着头并异口同声地说：“我们一起飞吧!”

随后，他们一起飞向了目的地——稳定结构。

［师］画面上的两个小精灵，互相都诚心诚意地帮助了对方，这促使他俩成了好朋友，而他们在彼此需要时所建立的这种友谊也是比较牢固的，一般情况下不易被破坏。离子键所表示的就是这种友谊，通过离子键所形成的化合物，一般情况下都很稳定。如我们日常生活中用的食盐——氯化钠，在通常情况下以晶体形式存在很难变质!

［师］氯离子和钠离子通过离子键形成了离子化合物——氯化钠。刚才大家回答钠在氯气中燃烧的实验现象时，有同学说，钠和氯气反应生成的氯化钠是分子，那么，氯化钠晶体到底是不是由氯化钠分子构成的呢?请大家参考课本P116页的资料回答。

［学生阅读资料后回答］

［生］氯化钠晶体中不存在氯化钠分子，只有在蒸气状态时，才有氯化钠分子。

［师］说得对!大家看，这就是氯化钠晶体的结构：

［电脑展示］氯化钠晶体的立体动画，使其旋转，让学生从各个方向清晰地观察立方体，并选中其中的一个Cl－或Na＋，让其周围的阳离子或阴离子图标闪烁。

［师］在氯化钠晶体中，每个氯离子的周围都有6个钠离子，每个钠离子的周围都有6个氯离子，钠离子和氯离子互相交替，形成了氯化钠晶体，亦即氯化钠晶体中不存在单个的氯化钠分子。

［思考］同一种元素的原子和离子的化学性质是否相同?为什么?

［学生思考后回答］不相同。因为它们的结构不同。

［师］很正确。同一种元素的原子和离子，它们原子核中的质子数是相同的，但原子核外的电子数是不同的。而化学性质决定于原子核外电子排布情况，且主要决定于最外层电子数。如钠原子和钠离子相比，钠原子不显电性，最外层有1个电子，在化学反应中容易失去一个电子而表现出强的金属性，从而易与水、酸等反应；而钠离子带1个单位正电荷，最外层为8电子稳定结构，不易失电子，也不易得电子，化学性质比钠原子稳定得多。因此，同一元素的原子和离子因结构不同而化学性质不同。

［过渡］由于在化学反应中，一般是原子的最外层电子发生变化，为了分析化学反应实质的方便，我们引进了只表示元素原子最外层电子的这么一种式子——电子式。

［板书］二、电子式

［讲述］在元素符号周围用小黑点(或×)来表示原子的最外层电子的式子叫电子式。

如Na、Mg、Cl、O的电子式我们可分别表示为：

［板书］

［师］这样，我们就可以很方便地用电子式来表示出离子化合物氯化钠的形成过程。

［板书］

［讲述］上述式子中的“+”表示“相遇”；“”表示电子转移的方向；“      ”表示原子相遇电子的移动方向；                   即为氯化钠的电子式。在电子式里面，阳离子的电

子式与其离子符号相同。知钠离子、镁离子的电子式分别为：

［板书］Na＋      Mg2＋

［讲述］阴离子的电子式要在元素符号周围标出其最外层的8个电子，并用方括号括起来，要在方括号的右上角标明该离子所带的负电荷数。如Cl－，S2－的电子式分别为：

［板书］

［师］请大家用电子式表示离子化合物氯化镁的形成过程。

［学生活动，教师巡视，并把书写过程中出现的各种错误让学生展示于黑板上，进行讲解］

易出现的错误为：

［师］1的错误是MgCl2的电子式中，两个氯离子要单个地一一写出，而不能合并；

2的错误是出现了“====”用电子式表示化合物的形成过程，要用“→”表示由什么形成什么，而不能用“====”；

3的错误是离子未标明所带电荷数。

上述1、2的式子中均没有表示出电子转移的方向。在实际书写时，可以省略。

综上所述，用电子式表示化合物的形成过程，相同的几个原子可以单个一一写出，也可以合并起来用系数表示其个数，如1、2式中氯原子的表示方法；相同的离子要单个地一一写出，一般不合并，如氯化镁中两个氯离子的表示方法；另外，由原子形成化合物时要用“→”表示，而不用“====”。因此，氯化镁的形成过程可用电子式正确地表示如下：

［板书］

［师］请大家用电子式表示离子化合物，Na2O的形成过程。

［学生活动，教师巡视，并及时指正错误］

［把正确的答案写于黑板上］

［板书］

［师］请大家总结用电子式表示粒子及用电子式表示化合物的形成过程时应注意的问题。

［学生总结，教师板书］

［板书］1.离子须标明电荷数；

2.相同的原子可以合并写，相同的离子要单个写；

3.阴离子要用方括号括起；

4.不能把“→”写成“====”；

5.用箭头标明电子转移方向(也可不标)；

［练习］用电子式表示离子化合物

MgBr2      K2O

［学生活动，教师巡视；多数学生会写成MgBr2和K2O的形成过程］

［师］用电子式表示离子化合物与用电子式表示离子化合物的形成过程不是一回事儿，不能混淆。溴化镁的电子式应写为：

［草板书］                            而不是

［师］后者为用电子式表示MgBr2的形成过程。

［过渡］要写出离子化合物的电子式或用电子式表示其形成过程，我们首先须知道其是否能形成离子键，那么，哪些元素之间能形成离子键?并进而得到离子化合物呢?

［师］活泼金属与活泼的非金属化合时，都能形成离子键，从而形成离子化合物。元素周期表是ⅠA族、ⅡA族的活泼金属与ⅥA族、ⅦA族的活泼非金属化合时，一般都能形成离子键。另外，强碱及大多数的盐中也都含有离子键。

含有离子键的化合物必定是离子化合物。

［过渡］离子化合物的性质与离子键有无关系?离子键的强弱又应如何判断呢?

［板书］三、离子键强弱与离子化合物的性质

［讲述］离子化合物的熔沸点与离子键的强弱有密切关系。

［讲解并板书］离子的半径越小，带电荷越多，阴阳离子间的作用——离子键越强，其形成化合物的熔沸点也就越高。

［投影练习］1.下列原子或离子半径比较不正确的是(    )

A.Na＋＞Mｇ2＋＞Aｌ3＋          B.K＋＞Nａ＋＞Lｉ＋          C.Cl＞S＞P      D.S2－＞S

答案：C

2.判断下列各组物质的熔点高低

(1)MgO             NaCl  (2)NaF            NaCl

答案：(1)＞  (2)  ＞

［学生活动］

［小结］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及物质的形成过程。

［布置作业］课本习题一、1；三、1。

课后思考题：想一想，为什么NaCl中Nａ原子与Cl原子的个数比为1∶1，而Na2O中Na原

子与O原子的个数比却是2∶1?

［参考练习］

1.下列不是离子化合物的是(    )

A.H2    O                    B.CａI2                C.KOH                    D.NａNO3

2.下列微粒电子式错误的是(    )

3.下列化合物电子式书写正确的是(    )

4.A元素的最高价离子0.5 mol被还原成中性原子时，要得到6.02×1023个电子，它的单质同盐酸充分反应时，放出0.02 g H2，用去0.4 g A。B元素的原子核外电子层数与A相同，且B元素形成的单质是红棕色液体。

(1)写出两种元素的名称：A.            B.            。

(2)用结构示意图表示A、B两元素常见离子：A.            ，B.            。

(3)用电子式表示A、B形成化合物的过程。

答案：1.A  2.B  3.D

4.解析：从B的单质为红棕色液体可推知B的单质为Br2。溴原子有4个电子层，所以A原子也有4个电子层，由0.5 mol A元素的最高价离子被还原成原子时能得到电子1 mol，说明A的离子为+2价，即A原子最外层有2个电子。

依题意：A ～～H2

M      2g

0.4 g      0.02 g

M=40 g·mol－1即A为钙元素。

由上分析可得出以下答案：

(1)A.钙  B.溴

（3）

●板书设计

第四节  化学键(第一课时)

一、离子键

使阴、阳离子结合成化合物时的静电作用，叫做离子键。

点燃

2Na+Cl2====2NaCl

二、电子式

1.离子须标明电荷；

2.相同的原子可以合并写，相同的离子要单个写；

3.阴离子要用方括号括起来；

4.不能把“→”写成“====”；

5.用箭头标明电子转移方向(也可不标)。

三、离子键强弱与离子化合物的性质

离子半径越小，带电荷越多，阴、阳离子间的作用——离子键越强，其形成化合物的熔沸点也就越高。

●教学说明

本课时内容的重点是对离子键概念的理解及电子式的书写方法。由于离子键的概念比较抽象，用电脑演示离子键形成的过程并设计成动画，不但可以提高学生学习的兴趣及积极性，还能很好地帮助学生理解离子键的形成及概念。在电子式的学习里，学生最易犯的是眼高手低的毛病，为了加深学生对错误的认识，课堂上用了欲擒故纵的方法，即先用电子式表示出AB型(如NaCl)离子化合物的形成过程，却并未讲出书写重点，然后让学生根据自己的理解写A2B及AB2型离子化合物的形成过程，此时再指出错误所在。这样，学生听起课来十分专心，印象也深。最后再由学生根据自己的错误所在，总结出书写时的注意事项，从而得到了好的教学效果。