原子间的相互作用和离子键

,3.1原子间的相互作用3.2离子键,你曾否想过,为什么一百多种元素可形成三千多万种物质？,原子是怎样结合的？,为什么两个氢原子能自动结合成氢分子，而两个氦原子不能结合在一起？,为什么原子间按一定比例结合？,原子结合成分子后，性质为什么差别很大？,要使氢分子分解成氢原子，需要加热到2000，而且分解率还不到1%。,这说明氢分子里两个氢原子间存在着强烈的相互作用,一、化学键,1、概念：物质中相邻原子之间的强烈的相互作用,注意：（1）直接相邻的原子（2）相互作用包含相互吸引（核与电子）和相互排斥（核与核、电子与电子）（3）强烈,2、类型,离子键、共价键、金属键,柯塞尔与离子键理论,WaltherKossel(1888-1956),1916年德国科学家柯塞尔考察大量的事实后得出结论：任何元素的原子都要使最外层满足8电子稳定结构。金属元素的原子易失去电子而成为带正电的阳离子，非金属元素的原子易获得电子而成为带负电的阴离子，从而各自达到稀有气体元素原子的最外层结构。形成的阴、阳离子靠库仑力结合成化合物。柯塞尔的理论能解释许多离子化合物的形成，但无法解释非离子型化合物。1923年美国化学家路易斯发展了柯塞尔的理论，提出共价键的电子理论：两种元素的原子可以相互共用一对或多对电子，以便达到稀有气体原子的电子结构，这样形成的化学键叫做共价键。,二、原子趋稳定的途径稀有气体构型,反应后：1、活泼金属失去最外层电子阳离子活泼非金属得到电子阴离子NaClMgO2、非金属元素的原子间通过共用电子对HCll2CO2,2、根据等电子原理：只要其原子数相同，各微粒的电子总数相同，则互称为等电子体。以下各组微粒不是等电子体的是()A.CO和N2B.O3和NO2-C.N2H4和C2H4D.CO2和N2O,C,1.下列变化不需要破坏化学键的是（）A.加热分解氯化铵B.干冰气化C.水通电分解D.氯化氢溶于水,B,形成过程,不稳定,-e,1、概念:阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键,（1）静电作用：吸引力，排斥力（2）构成微粒：阴、阳离子,三、离子键的形成,2、形成条件,（1）比较活泼的金属与比较活泼的非金属原子间（含）阳离子NH4+阴离子带负电荷的原子或原子团OH-SO42-NO3-(2)活泼金属与H2反应生成的氢化物NaHKHCaH2,1.与Ne核外电子排布相同的离子跟与Ar核外电子排布相同的离子形成的化合物是（）A.MgBr2B.Na2SC.KClD.KF,2.下列各组原子序数所表示的两种元素，能形成AB2型离子化合物的是（）A.6和8B.11和13C.11和16D.12和17,BD,D,3.实验室有时也用氢化钙(CaH2)与水反应制氢气,反应为CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2.此反应中,CaH2所起的作用是()A.还原剂B.氧化剂C.氧化剂和还原剂D.既不是氧化剂又不是还原剂,A,四、离子的结构特征,1、离子所带电荷：失去电子阳离子（正电荷）得到电子阴离子（负电荷）,2、离子半径,a.r(阳离子)r(相应原子)r(Cl-)r(Cl),b.最外层电子数相同，电子层数多，离子半径大,C.相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小r(11Na+)r(12Mg2+)r(13Al3+),3离子的电子层结构,2e(He型)10e(Ne型)18e(Ar型),r(H-)r(Li+)r(Be2+),r(N3-)r(O2-)r(F-)r(Na+)r(Mg2+)r(Al3+),r(S2-)r(Cl-)r(K+)r(Ca2+),OH-H3O+(C4-不存在),五、离子化合物以离子键结合的化合物,1、用电子式表示离子化合物及其形成过程（1）用电子式表示形成过程,(2)用电子式表示离子化合物,例1.用电子式表示形成过程KFMgCl2Na2OMgO,例2.用电子式表示离子化合物K2SCaBr2Mg3N2Al2O3NaHNaOHNH4Cl,萤石,晶体：原子、离子或分子按照一定的周期性，在结晶过程中，在空间排列形成具有一定规则的几何外形的固体。晶体的三个特征：(1)整齐规则的几何外形(2)固定的熔点(3)各向异性。固态物质有晶体与非晶态物质(无定形固体，如玻璃、琥珀、珍珠)之分，而无定形固体不具有上述特点。,NaCl晶胞,每个Na+同时吸引6个Cl-,每个Cl-同时吸引6个Na+,CsCl的晶胞,每个Cs+同时吸引8个Cl-,每个Cl-同时吸引8个Cs+,2、离子晶体由离子键形成的晶体,(1)离子化合物的化学式只代表阴、阳离子的个数之比NaCl晶体Na+:Cl-=1:1CsCl晶体Cs+:Cl-=1：1,(3)较高的熔沸点、较大的密度，硬度,(2)不存在小分子,(4)晶体不导电，在熔融状态或水溶液中导电,3、离子键强弱与物质性质的关系,影响因素：（1）离子半径（2）离子所带电荷,熔点：NaFNaClNaBrNaILiClNaClKClRbClMgONaClAl2O3Na2O,1.下列离子化合物中，两核间距离最大的是ALiClBNaFCKClDNaCl,C,2.下列各组微粒中，半径依次增大的是A、I-、Br-、Cl-、F-B、Na、Mg、Al、SiC、F-、Na+、Mg2+、Al3+D、F、Cl、Br、I,D,B,3.下列化合物中阳离子半径与阴离于半径比值最小的是A、NaFB、MgI2C、BaI2D、KBr,相同电子层数的原子，核电荷数越大，原子半径越小,4.a元素的阴离子、b元素的阴离子和c元素的阳离子具有相同的电子层结构。已知a的原子序数大于b的原子序数，则a、b、c三元素中离子半径大小的顺序A、abcB、bacC、cabD、cba,B,5.X和Y两元素的阴离子具有相同的电子层结构，X元素的阴离子半径大于Y元素的阴离子半径；Z和X两元素的原子核外电子层数相同，Z元素的原子半径大于X元素的原子半径。X、Y、Z三种元素原子序数的关系是(除稀有气体)A、XYZB、YXZC、ZXYD、ZYX,B,6下列各组微粒中，半径依次增大的是A.F-、Na+、Mg2+、Al3+B.K+、Ca2+、S2-、Cl-C.Al3+、Al、Mg、FD.F、Cl、Cl-、S2-*7下列物质中属于晶体的是A.胆矾B.玻璃C.塑料D.冰8区分晶体和非晶体常用的方法是A.观察固体的形状B.测定固体的熔点C.测定固体的溶解性D.测定固体的硬度,D,AD,B,10.下列各项叙述中正确的是A.金属元素与非金属元素之间一定能形成离子化合物B.非金属不能形成离子化合物C.有离子键的化合物一定是离子化合物D.离子化合物中，一定含有金属和非金属元素,9下列关于离子键的叙述正确的是A.原子间的强烈的静电作用B.阴、阳离子间的强烈的吸引C.阴、阳离子间的强烈的静电作用D.阴、阳离子间的强烈的排斥作用,C,C,1、把氯水加到碘化钾溶液中，再加入CCl4，充分振荡后静止分层，下列描述正确的是（）A、下层为紫红色溶液B、上层为紫红色溶液C、下层为棕褐色溶液D、上层为棕褐色溶液,2.下列方法可用于制备卤化氢气体的是（）A、NaCl与浓硝酸加热制备HClB、aF与浓硫酸加热制备HFC、NaBr与浓磷酸加热制备HBrD、NaI与浓硫酸加热制备HI,*3.下列关于氯水的叙述,正确的是（）A、新制氯水中只含Cl2和H2O分子B、新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色C、光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2D、氯水放置数天后pH值将变小,A,BC,BD,4、随着卤素原子半径的增大，下列递变规律正确的是（）A、单质的熔沸点逐渐降低B、卤素离子的还原性逐渐增强C、气态氢化物稳定性逐渐增强D、单质氧化性逐渐增强5、检验氯化氢气体中是否混有Cl2，可采用的方法是（）A、用干燥的蓝色石蕊试纸B、用干燥有色布条C、将气体通入硝酸银溶液D、用湿润的淀粉碘化钾试纸,B,D,6F2、Cl2、Br2、I2氧化性依次减弱，下列不能验证以上规律的是()A.卤素单质与氢气的反应规律B.卤素单质与水的反应规律C.卤素单质和卤化物之间置换反应D.卤化银的颜色逐渐变化规律,7电解饱和食盐水时，下列说法正确的是（）A.正极产生氯气，负极产生氢气B.阳极发生还原反应，阴极发生氧化反应C.在阴极区滴入酚酞试液，溶液显红色D.阳极得到氯气，阴极得到钠,D,C,8下列叙述正确的是()A.置换反应不一定都是氧化还原反应B.氧化还原反应的本质是电子的转移C.氧化剂在反应中失去电子D.还原剂在反应中发生还原反应,B,9、下列叙述中,正确的是（）A.含金属元素的离子不一定都是阳离子B.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂C.某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原D.金属阳离子被还原不一定得到金属单质,AD,10氧化还原反应8NH33Cl26NH4ClN2（1）标出电子转移的方向和数目；（2）反应中还原剂是，元素被氧化；（3）当反应中有3mol电子转移时，标准状况下生成N2L,被氧化的NH3有mol,氧化剂与还原剂之比为,NH3,11.2,1,3：2,11、在一定温度下，氯酸钾与碘按下式发生反应，2KClO3+I22KIO3+Cl2由此可推断下列相应结论不正确的是（）A、该反应属于置换反应B、还原性I2大于Cl2C、非金属性I2大于Cl2D、氧化性KClO3大于I2,C,12、下列离子中最易给出电子的是（）A、ClB、Cu2+C、Fe2+D、F13、在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是（）A、MgB、CuC、AgD、H2,C,C,14、根据下列三个反应的化学方程式，判断有关物质的还原性强弱顺序（）I2+SO2+H2OH2SO4+2HI2FeCl2+Cl22FeCl32FeCl3+2HI2FeCl2+2HCl+I2A、I-Fe2+Cl-SO2B、Cl-Fe2+SO2I-C、Fe2+I-Cl-SO2D、SO2I-Fe2+Cl-,15、根据反应：(1)2Fe3+2I-2Fe2+I2,(2)Br2+2Fe2+2Br-+2Fe3+,可判断离子的还原性从强到弱的顺序是（）,D,I-Fe2+Br-,16、某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液，经测定ClO与ClO3的物质的量之比为1：3，则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比（）A、21：5B、11：3C、3：1D、4：1,17、取同体积的KI、Na2S和FeBr2溶液分别通入足量的Cl2，当反应恰好完成时，消耗Cl2的体积相同（同温同压下），则KI、Na2S、FeBr2溶液的物质的量之比为（）A、1：1：2B、2：1：3C、6：3：2D、3：2：1,D,C,18、能从水溶液中还原6molH+的是（）A、2molFeB、6molOH-C、6molI-D、6molLi,D,19、已知在酸性溶液中，下列物质氧化KI时，自身发生如下变化：Fe3Fe2；MnO4Mn2；Cl2Cl；HNO3NO。如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2最多的是（）A、Fe3B、MnO4C、Cl2D、HNO3,B,4.最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如右图所示：顶点和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是（）,Ti14C13,1.离子半径最小的阳离子：离子半径最小的金属阳离子：2.阴、阳离子半径之比最小的是：A.LiFB.LiClC.LiBrD.LiI3、金属元素与非金属元素之间一定能形成离子化合物（）4、非金属不能形成离子化合物（）5、有离子键的化合物一定是离子化合物(),Be2+,H+,A,三种典型立方晶体结构,简单立方,体心立方,面心立方,求晶体中粒子个数比的方法是：,（1）处于顶点的粒子，同时为8个晶胞所共用，每个粒子有1/8属于该晶胞；,（2）处于棱上的粒子，同时为4个晶胞所共用，每个粒子有1/4属于该晶胞；,（3）处于面上的粒子，同时为2个晶胞所共用，每个粒子有1/2属于该晶胞；,（4）处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞；,（1)晶体中结构单元微粒实际数目的计算、离子晶体化学式的确定,位于顶点的微粒，晶胞完全拥有其1/8。位于面心的微粒，晶胞完全拥有其1/2。位于棱上的微粒，晶胞完全拥有其1/4。位于体心上的微粒，微粒完全属于该晶胞。,晶胞中的氯离子数=12+1=4,钠离子数=8+6=4。,即钠离子与氯离子个数比为4:4=1:1，故氯化钠的化学式为NaCl,4.离子晶体结构的计算,1.根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）,A,B,化学式：,AB,2.写出下列离子晶体的化学式,Y,X,Ca,O,Ti,该晶体的化学式为XY2(或Y2X),该晶体的化学式为CaTiO3,3.钇钡铜氧化合物在