第二章 化学反应与能量第一节化学键与化学反应知识精讲 鲁教版

第二章化学反应与能量第一节化学键与化学反应知识精讲
一. 本周教学内容：
第2章化学反应与能量第1节化学键与化学反应
二. 教学目的
1、通过了解化学键的含义以及离子键和共价键的形成，增进学生对物质结构的认识；
2、通过了解化学反应中物质变化和能量变化的实质，使学生初步学会如何从微观的角度认识化学反应；
3、通过对化学键、离子键、共价键的教学，培养学生的想象力和分析推理能力；
4、通过生产生活中的实例，了解化学能与热能的相互转化，认识提高燃料的燃烧效率，开发高能清洁能源的重要性，培养学生节约能源及保护环境的意识，引导他们关注与化学有关的社会热点问题，逐步形成可持续发展的思想。

三. 教学重点、难点
化学键、离子键、共价键的含义和对化学反应的理解。

四. 知识分析
（一）化学键与化学反应中的化学变化
1、化学键与物质变化
思考：水变成水蒸气需要什么条件？水变成氧气、氢气需要什么条件？说明了什么问题？
（解答：水变成水蒸气需要加热即可；水变成氧气、氢气需要电解；这说明水分子中的氢原子和氧原子之间存在强烈的化学作用。

）
（1）化学键：相邻的原子间强的相互作用叫化学键。

（2）化学反应中物质变化的实质：旧化学键的断裂和新化学键的形成。

2、化学键的类型
分析：HCl、H2 Cl2的形成过程
（1）共价键：
定义：原子间通过共用电子对形成的化学键，叫做共价键。

共价键形成条件：活泼的金属原子与活泼的非金属原子形成阴阳离子。

共价键的存在：共价化合物、非金属单质、某些原子团中
共价键的类型：
极性共价键：不同的非金属原子之间或非金属与金属原子之间。

非极性共价键：相同的非金属原子之间形成的共价键。

共价键的表示方法：
①电子式法
用电子式表示共价型分子：HCl、N2、NH3、H2O 等。

用电子式表示共价型分子的形成过程：CH4、Cl2、CO2等。

②结构式法（略）
分析：NaCl Na2S CaCl2的形成过程
（2）离子键：
定义：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键，叫做离子键。

离子键形成条件：活泼金属与活泼非金属及其他的阴、阳离子之间。

离子键的存在：离子化合物
离子键的表示方法——电子式法
用电子式表示某物质：
用电子式表示某物质的形成过程：
说明：化学键还包括存在于金属中的金属键，以后要学。

3、化学键与物质构成：
离子化合物：含有离子键的化合物叫做离子化合物。

共价化合物：只含有共价键的化合物叫做共价化合物。

思考：离子化合物熔、沸点较高的原因是什么？金刚石熔、沸点较高的原因是什么？
干冰气化破坏的是碳氧化学键吗？
（解答：离子化合物熔沸点较高的原因是熔化、气化时需要破坏较强的离子键的作用；金刚石熔沸点较高的原因是熔化时要破坏较强的共价键的作用；干冰气化时破坏的不是碳氧键。

）拓宽：分析Na2O2 NaOH Ca(OH)2 NH4Cl中的化学键和电子式
（二）化学键与化学反应中的能量变化
思考：H2变为H是吸收能量还是放出能量？为什么？ H变为H2是吸收能量还是放出能量？为什么？
（解答：氢原子不稳定，能量较高，氢分子稳定能量较低，故H2变为H要吸收能量；H变为H2要放出能量。

）
1、化学键与能量变化
在化学反应过程中，破坏旧化学键时，需要吸收一定的能量来克服原子（或离子）间的相互作用；形成新化学键时又要释放一定的能量。

因此在化学反应中，不仅有新物质生成，而且伴随着能量变化。

思考：化学反应在什么情况下放出能量？什么情况下吸收能量？能量的类型有哪几种？
（解答：新化学键形成时所释放的能量大于破坏旧化学键所吸收的能量，结果就放出能量；反之，就吸收能量。

）
2、放热反应与吸热反应
放热反应：反应放出热量的称为放热反应。

吸热反应：反应吸收热量的称为吸热反应。

常见放热反应：放热反应；燃烧反应是放热反应；活泼金属跟水或酸的反应是放热反应；
一般的化合反应是放热反应（C与CO2反应等除外）。

常见吸热反应：铵盐与碱的反应；一般的分解反应。

3、多角度认识化学反应过程
（1）从原子与分子角度：化学反应是分子分解成原子，原子重新组合成分子的过程。

（2）从化学键的角度：化学反应是旧键的断裂和新建的形成。

（3）从能量变化的角度：化学反应总是伴随着能量的变化。

4、认识物质变化的过程
（1）化学反应中的物质变化和能量变化
（2）化学键与化学反应中的物质变化和能量变化的密切关系
【典型例题】
例1、下列关于化学键的叙述正确的是（）
A. 化学键既存在于相邻原子之间，又存在与相邻分子之间
B. 两个原子之间的相互作用叫化学键
C. 化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间的强相互作用
D. 阴阳离子之间有强烈的吸引作用而没有排斥作用，所以离子键的核间距相当小
答案：C
解析：本题主要考查对化学键定义的掌握和理解情况。

化学键的定义强调两个方面：一是“相邻的两个或多个原子之间”；二是“强相互作用”。

选项 A B 中都没有明确说明这两点，所以不正确；选项D只强调离子键中阴阳离子之间存在吸引作用而没有排斥作用，也不正确。

点评：微观粒子之间的作用是很复杂的，《化学2》只是在有关化学键的内容方面做了简要介绍。

处理相关题目牢记概念非常重要，如化学键的定义是“相邻原子间的强相互作用”，那么“不相邻原子之间”“相邻分子之间”或“虽然相邻但无强相互作用的原子之间”的作用都不是
化学键。

例如在水中，水分子的分子结构是三角形，两个H原子虽然相邻，但无强相互作用，不存在化学键；两个相邻的水分子之间也存在相互作用，但不是“相邻的原子”，作用也不“强”，也不是化学键，而在某些化合物的分子中，不相邻的原子之间也可产生相互作用，因为“不相邻”也不属“化学键”的范畴。

例2. 下列化合物分子内只有共价键的是（）
A. BaCl2
B. NaOH
C. (NH4)2SO4
D. H2SO4
答案：D
解析：Ba 是活泼金属，与活泼非金属反应生成的 BaCl2是离子化合物，钡.氯间的化学键是离子键。

NaOH 中，Na+与OH-间以离子键结合，OH-中O原子与H原子以共价键结合。

(NH4)2SO4中。

NH4+与SO42-间以离子键结合,NH4+中N与H ,SO42-中S与O 以共价键结合。

H2SO4中，H和O之间 S 和O之间都以共价键结合。

点评：酸不论强酸的种类，都是共价化合物，共价化合物中没有离子，也没有离子键。

例3. 下列说法中正确的是（）
A. 物质发生化学反应都伴随着能量变化
B. 伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C. 在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同
D. 一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
答案：A C
解析：物质发生化学反应都伴随着能量的变化，伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化，物质发生物理变化、核变化（如原子弹的爆炸）也都伴有能量变化。

在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量（设为x）与生成物的总能量(设为y)之间的关系为：①x>y，化学反应为放热反应；②x<y，化学反应为放热反应；③ x≠y
点评：本题主要考查对化学反应中物质变化和能量变化的理解和应用。

例4. 下列反应中属于吸热反应的是（）
①液态水汽化②将明矾加热变为白色粉末③浓硫酸稀释
④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应生成熟石灰
A. ①④
B. ②③
C. ①④⑤
D. ②④
答案：D
解析：放热反应⑤，吸热反应②④，液态水汽化是物理过程；浓硫酸稀释是物理过程。

点评：放热反应和吸热反应都必须是化学反应。

一、选择题：
1、下列数值表示有关元素的原子序数，各原子能以离子键相互结合成稳定的化合物的是（）
A. 10 与19
B. 6与 16
C. 11 与17
D. 14 与8
2、下列物质的变化中，有共价键明显被破坏的是（）
A. I2升华
B. NaCl颗粒被粉碎
C. HCl溶于水得到盐酸
D. 从NH4HCO3中闻到了刺激性气味
3、下列各分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是（）
A. BeCl2
B. PCl3
C. PCl5
D. N2
4、下列物质中不存在共价键的是（）
A. 金刚石
B. 氩气
C. 硫磺
D. 硝酸铵
5、下列叙述中正确的是（）
A. 化学键只存在于分子之间
B. 化学键只存在于离子之间
C. 化学键是相邻的原子之间强烈的相互作用
D. 化学键是相邻的分子之间强烈的相互作用
6、下列叙述中正确的是（）
A. 由分子组成的物质中一定存在共价键
B. 由非金属组成的化合物不一定是共价化合物
C. 只有非金属单质分子里存在非极性键
D. 非金属原子间不可能形成离子键
7、下列物质放入水中，显著放热的是（）
A. 生石灰
B. 固体氢氧化钠
C. 无水乙醇
D. 固体硝酸铵
8、下列变化属于吸热反应的是（）
①液态水汽化②将胆矾加热成白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解制氧气⑤氧化钠溶于水
A. ①④
B. ②③
C. ①④⑤
D. ②④
9、下列说法正确的是（）
A. 需要加热才能发生的化学反应一定是吸热反应
B. 任何放热反应在常温条件下一定能发生
C. 反应物和生成物所具有的总能量决定了反应放热还是吸热
D. 吸热反应在一定条件下（如高温、加压等）才能发生反应
10、下列说法正确的是（）
A. 凡是物质的化学变化都伴随着能量变化
B. 凡是伴随着能量变化的物质变化都是化学变化
C. 凡是吸热反应都需要加热条件
D. 由石墨转化为金刚石的变化是吸热反应，说明石墨的能量比金刚石的低
二、填空题：
11、C、Si 都是IVA族的非金属元素，其晶体结构相似。

已知金刚石晶体中，每个C原子通过共价键与另外4个C原子相结合，并形成正四面体空间结构。

据此可推测，硅晶体中，1个Si原子通过_____________键与另外__________个Si原子相结合，它们形成的空间结构是
__________。

12、下面是你熟悉的物质：
O2金刚石 NaBr H2SO4 Na2CO3 Na2S NaHSO4
（1）这些物质中，只含共价键的是_______________；只含离子键的是_______________；既含共价键又含离子键的是________________。

（2）将NaHSO4溶于水，破坏了NaHSO4中的____________，写出其电离方程式_________ ________________________________。

13、已知如果反应物的总能量大于生成物的总能量，那么该反应为放热反应，反之为吸热反应。

请你列举出三个放热反应的例子，用离子方程式表示：
①_________________________________
②_________________________________
③_________________________________
再列举出三个吸热反应的例子，用化学方程式表示：
①_________________________________
②_________________________________
③_________________________________
14
kJ）：
根据上述数据回答（1）～（5）题。

（1）下列物质本身具有的能量最低的是：
A. H2
B. Cl2
C. Br2
D. I2
（2）下列氢化物中最稳定的是：
A. HCl
B. HBr
C. HI
（3）X2 + H2＝2HX （X代表Cl、Br、I）的反应是吸热反应还是放热反应？
答：_________________________________________________。

（4）相同条件下，X2（X代表Cl、Br、I）分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是_____________________。

（5）若无上表中的数据，你能正确回答出问题（4）吗？
答：___________________ 你的根据是___________________________________.
[参考答案]
一、1、C 2、CD 3、BD 4、D 5、C
6、B
7、AB
8、CD
9、C 10、AD
二、11、共价；4；正四面体型。

12、（1）金刚石、O2、H2SO4；NaBr、 Na2S ；NaHSO4、Na2CO3。

（2）离子键、共价键；NaHSO4＝Na＋＋H++SO42-
13、①H++OH-=H2O ；②2Al+ 6H+=2Al3++3H2↑；③C+O2点燃
CO2。

①C+H2O 高温
CO + H2；②NH4++OH-=NH3·H2O；③ CO2 +C
高温
2CO
14、（1）A （2）A （3）放热反应（4）氯气
（5）能；生成物越稳定，放出的热量越多，在这几种HX中，HCl最稳定。