河北省盐山中学2020届高三化学专题 第八讲 化学键与晶体类型教案 新人教版

第八届化学键和晶型考试纲要的要求1 .理解离子键、共价键的含义，理解键的极性。2 .了解一些晶体类型(离子晶体、原子晶体、分子晶体)及其性质。知识规则的总结一、化学键和分子间力表4-1化学键与分子间力的比较化学键分子间力概念相邻原子之间的强相互作用称为化学键聚集分子的力称为分子间力，也称为范德华力作用范围分子或晶体内分子间力的强弱好强比化学键弱得多影响的性质主要影响化学性质主要影响物理性质(熔融沸点等)二、化学键的分类表4-2离子键、共价键、金属键比较化学键型离子键共价键金属键概念阴、阳离子间静电作用引起的化学键原子间通过共同的电子对形成的化学键金属阳离子和自由电子通过相互作用形成的化学键结合粒子阴阳离子原子金属阳离子和自由电子耦合性质静电作用共享电子对电作用创造条件活跃的金属和活跃的非金属元素非金属元素和非金属元素金属内部实例NaCl、MgOHCl、H2SO4Fe，Mg三、共价键的类型表4-3非极性键与极性键的比较非极性键极性键概念同种元素的原子引起的共价键不同元素原子形成的共价键，共价电子对偏移原子吸引电子的能力一样的不是共享电子对不偏不倚偏向吸引电子力强的原子键原子的电性质电中性显电性创造条件由同种非金属元素构成由不同种类非金属元素组成四、分子极性1 .无极性分子和极性分子表4-4无极性分子与极性分子比较无极性分子极性分子形成原因整个分子的电荷分布是均匀和对称的整个分子的电荷分布不均匀而不对称存在的共价键非极性耦合或极性耦合极性键分子内原子排列对称性不对称性2 .常见分子的类型和形状表4-5一般分子类型与形状的比较分子型分子的形状钥匙角键的极性分子的极性代表物a.a球形无极性He，NeA2直线状无极性无极性H2，O2甲组联赛直线状极性极性HCl，否ABA直线状180极性无极性CO2、CS2ABA方形不等于180极性极性H2O、SO2A4系列正四面体60无极性无极性P4AB3平面三角形120极性无极性BF3、SO3AB3三角锥不等于120极性极性NH3、NCl3AB4正四面体10928 极性无极性CH4、CCl4AB3C四面体不等于10928 极性极性CH3Cl、CHCl3AB2C2四面体不等于10928 极性极性CH2Cl23 .分子极性判断(1)只含非极性键的单体分子是非极性分子。(2)含极性键的二原子化合物分子均为极性分子。(3)含极性键的多原子分子，空间结构对称的是非极性分子，空间结构不对称的是极性分子。注意：判断ABn型分子时，请参考以下经验规则：中心原子a的价数绝对值与该元素存在的主族编号相同时为无极性分子，否则为极性分子中心原子中存在孤立电子(与键无关的电子对)时为极性分子，没有孤立电子时为非极性分子。五、晶体类型1 .分类表4-6各种晶体类型的比较离子晶体原子的结晶分子晶体金属晶体存在微粒子阴阳离子原子分子金属离子、自由电子粒子间作用离子键共价键范德华力量金属键主要性质又硬又脆，易溶于极性溶剂，溶解时可通电，溶解沸点高质地坚硬，不溶于多种溶剂，导电性差，熔融沸点高硬度小，水溶液能通电，溶解沸点低金属光泽是电和热的良导体，熔融沸点高或低实例食盐晶体金刚石氨、氯化氢镁，铝，铝2 .物质溶解沸点的比较(1)异种晶体：一般来说，原子晶体离子晶体分子晶体(2)同种晶体：构成晶体的质点间作用大时，熔融沸点高，反而小。离子结晶：离子具有的电荷数越高，离子半径越小，其熔融沸点越高。分子晶体：对于同种分子晶体，式量越大，熔融沸点越高。原子晶体：键长越小，键能越大，熔融沸点越高。(3)常温常压下状态熔点：固态物液态物质沸点：液态物质气态物质3 .“相似相容”法则由极性分子构成的溶质，容易溶解于由极性分子构成的溶剂中的由无极性分子构成的溶质，容易溶解于由无极性分子构成的溶剂中。思路技巧有点儿变了一、化学键和分子极性的判断【例1】以下记述正确的是A.P4和NO2是共价化合物B.CCl4和NH3都是通过极性键结合的极性分子c.Cao和SiO2晶体中均不存在小分子d .甲烷的结构式：因为是对称的平面结构，所以是无极性分子【解析】P4和NO2分子含有共价键，但由于P4为单体，因此选项a不对。 由于CCl4是包含极性键的无极性分子，因此选择项b是错误的。 原子晶体、离子晶体、金属晶体中不存在小分子，只有分子晶体中存在小分子，因此选项c是正确的。 甲烷分子是正四面体形状的无极性分子，因此选项d是错误的。 这个问题的正确答案是c。【例2】在以下对化学键的描述中，正确的是a .离子化合物可能含有共价键b。 共价键化合物可能含有离子键c .离子性化合物中离子键d .共价键化合物中不含离子键【解析】由于含有离子键的化合物与是否含有共价键无关，属于离子化合物，因此共价键化合物中不能含有离子键。 这个问题的正确答案是ACD。二、熔融沸点的判断【例3】碳化硅(SiC )的结晶具有类似金刚石的结构，碳原子和硅原子的位置交替。 以下3种结晶金刚石结晶硅碳化硅中，按熔点从高到低的顺序A. B. C. D.【解析】问题中给出的3种物质都是原子晶体，结构相似的是正四面体形的空间网状结构，因此晶体的熔点由微粒子间的共价键的强弱决定。 在此，共价键的强弱主要由键长决定，可以近似视为键原子半径之和，由于硅的原子半径大于碳原子，键的强弱顺序为c-cc-sisi-si，熔点从高到低依次为金刚石碳化硅晶体硅。 这个问题的正确答案是a。三、晶体结构知识的应用图4-1是水晶晶体的平面示意图，实际上是立体网状结构，硅与氧的原子数之比是_。 正硅酸根离子SiO44-的结构如图42所示，在二氧化硅酸根离子Si2O76-中只是硅氧键，其结构可表示为_。从图4-1可知，每个硅原子结合4个氧原子，并且每个氧原子结合2个硅原子，因此，二氧化硅晶体(石英)是由氧、硅原子构成原子数1:2的立体空间网状结构的原子晶体。 仅通过Si2O76-硅氧键，从SiO44-结构图到Si2O76-的结构图如图4-3所示。【例5】 (1)中学的化学教材中图示了NaCl晶体结构，其在三维空间中延伸得到了完美的晶体。 NiO (氧化镍)晶体的结构与NaCl相同，Ni2与最接近的O2的核间距为a10-8cm，计算了NiO晶体的密度(NiO的摩尔质量已知为74.7g/mol )。(2)天然和大部分人工制造的晶体存在各种缺陷，如某氧化镍晶体存在如图4-4所示的缺陷：缺少一个Ni2，另外两个Ni2被两个Ni3取代。 结果表明，结晶变成了电中性，但化合物中Ni和o的比例发生了变化。 某氧化镍样品的组成为Ni0.97O，试着计算了该结晶中Ni3和Ni2的离子数之比。【解析】单位晶格中阴离子、阳离子的个数的决定通常采用原子分割法，具体而言，顶点的离子同时由8个单位晶格共有，每个离子1/8属于单位晶格的棱的离子同时由4个单位晶格共有，离子的1/4属于单位晶格的面上的离子， 同时共用于两个单位晶格，每离子1/2属于单位晶格内部的一个离子完全属于该单位晶格，其离子数为1。 决定NiO的密度时，决定单位体积中NiO分子的个数，结合NiO的摩尔质量求出其结晶中NiO的质量，最后求出密度。 这个问题包括：(1)如图4-5所示，以立方体为计算单位，由于该结构中Ni2 O2-离子数为4=(个)，因此应该包含在1摩尔NiO晶体中的结构的数量为6.021023=12.041023个，另外，由于该结构的体积为(a10-8cm)3，因此NiO的体积为12.00(2)解法1 (列方程式) :设ni0.97o所包含的Ni3为x mol，Ni2为y mol解为x=0.06，y=0.91，因此n (ni3)n (ni2)=691解法2 (交叉):由化学式Ni0.97O求出Ni的平均化值为2/0.97因此，n (ni3 ) n (Ni2 )=691。基础知识1 .化学键将定义具体化学问键的种类相邻原子之间的强相互作用离子键共价键概念间形成的化学键间(电子云重叠)形成的化学键结合粒子作用方式实例CaCl2、Na2O2、NaOH、NaHCl2、CCl4、H2O、HF、HNO3用电子式表示形成过程MgCl2:N2:CO2:2 .共价键极性和分子极性分子组成空间结构常见分子键的极性分子的极性双原子N2 O2 Cl2HCl CO NO三原子CO2 CS2H2O H2S四原子BF3NH3气体五原子CH4 CCl4CH3Cl CH2Cl23 .想法：非极性键只存在于单体分子中吗？4 .晶体类型和性质类型离子晶体原子的结晶分子晶体金属晶体构成结晶粒子粒子间力性质熔融沸点硬度导电性热传导性延展性溶解性典型例子NaCl KBr等金刚石、二氧化硅等H2 O2、冰、干冰等Fe、Cu、Hg、合金等一、选择问题1 .以下物质化学式中，具有非极性键的离子化合物为()A.Na2O B.MgF2 C.NaOH D.Na2O22 .要实现以下变化，必须克服同类的力量()a .二氧化硅和干冰的融解b .液溴和液汞的气化c .食盐和冰的融解d .纯碱和烧碱的融解3 .溴化碘(IBr )的化学性质类似于卤素单体，与许多金属反应生成金属卤化物，与某些非金属单体反应生成相应的卤化物，与水反应，其化学方程为IBr H2OHBr HIO，在以下关于IBr的描述中准确为()a .固体IBr是分子晶体b .在许多反应中，IBr是强氧化剂当C.IBr与水反应时，它是氧化剂和还原剂与NaOH溶液反应生成NaBr和NaIO4 .以下分子的结构中，原子的最外层不能全部满足8电子稳定结构的是()A.CO2 B.PCl3 C.CCl4 D.NO25 .已知磷酸分子中的3个氢原子可与重水分子(D2O )中的d原子进行氢交换。 已知次磷酸(H3PO2)也能与D2O进行氢交换，但次磷酸钠(NaH2PO2)不能与D2O进行氢交换。 由此推测H3PO2的分子结构为()6 .以下电子式是正确的()7 .以下描述是正确的()a .由两种元素组成的共价化合物分子中的化学键都是极性键b .含非极性键化合物不一定是共价键化合物c .如果是离子性化合物，其熔点必定比共价化合物的熔点高d .只要含有金属阳离子，该物质就一定存在阴离子8.NH结合能的含义是()由a.n和h构成1 mol NH3释放的热b .将吸收的热分解1 mol NH3的所有键6.021023个n-h键分解吸收