1-第三单元　微粒之间的相互作用力和物质的多样性

1、栏目索引选考专用选考专用 化学化学第三单元微粒之间的相互作用力和物质的多样性栏目索引题组一化学键题组一化学键1.化学键化学键(1)定义:物质中直接相邻的原子或离子之间存在的相互作用。(2)分类化学键2.离子键离子键(1)定义:之间的相互作用。强烈的强烈的阴、阳离子阴、阳离子离子离子极性极性共价共价 极性极性 栏目索引(2)成键微粒:、离子。(3)成键实质:作用(离子间的静电吸引与电子和电子之间、核与核之间的静电排斥达到平衡)。(4)形成条件:与化合时,一般形成离子键。(5)存在:所有的离子化合物中都有键。3.共价键(1)定义:原子间通过所形成的相互作用。(2)成键微粒:。(3)成键实质:原子间

2、形成共用电子对,共用电子对对核的静电与核间、电子间的静电达到平衡。阴阴阳阳静电静电活泼金属活泼金属(A族、族、A族族)活泼非金属活泼非金属(A族、族、A族族)离子离子共用电子对共用电子对原子原子吸引吸引排斥排斥栏目索引(4)形成条件:同种或不同种非金属元素原子、非金属元素原子与不活泼金属元素原子相结合时,一般形成。(5)分类(6)存在共价键共价键非极性非极性极性极性栏目索引题组二分子间作用力题组二分子间作用力1.分子间作用力分子间作用力(1)共价分子之间都存在分子间作用力。分子间作用力的实质是一种作用。和是两种最常见的分子间作用力。(2)特点a.分子间作用力比化学键得多,它主要影响物质的、等物

3、理性质,而化学键主要影响物质的化学性质。静电静电范德华力范德华力氢键氢键弱弱熔点熔点沸点沸点溶解度溶解度栏目索引b.分子间作用力只存在于由共价键形成的多数和绝大多数气态非金属之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质的微粒之间分子间作用力。2.范德华力范德华力范德华力是一种普遍存在于固体、液体和气体中分子之间的作用力。对于组成和结构相似的分子,其范德华力一般随相对分子质量的增大而增大。化合物分子化合物分子单质分子单质分子不存在不存在栏目索引3.氢键氢键(1)氢键介绍水分子中的OH键是极性共价键,氧原子与氢原子共用的电子对强烈地偏向氧原子,使H原子几乎成了“裸露”的质子。这样,一个水分子中相

4、对显正电性的氢原子,就能与另一个水分子中相对显负电性的氧原子的孤电子对接近并产生相互作用,这种相互作用叫做氢键。栏目索引(2)氢键的存在氢键是一种既可以存在于分子之间又可以存在于分子内部的作用力。它比化学键弱,比范德华力强。当H原子与电负性大、半径较小的原子X以共价键结合时,H原子能够跟另一个电负性大、半径较小的原子Y之间形成氢键。因此,氢键通常用 表示,其中,X和Y代表电负性大而原子半径较小的非金属原子,如 等。XHY氮、氧、氟氮、氧、氟栏目索引(3)氢键的作用当分子间存在氢键时,若要使相应的物质熔化或汽化,由于破坏分子间的氢键需要消耗较多的能量,所以这些物质有较高的熔点和沸点。此外,氢键还

5、会影响物质的等性质,如乙醇和水能以任意比互溶。特别提醒(1)分子间作用力只存在于由分子构成的物质中,离子化合物中无分子间作用力。(2)在某些氢化物如HF、NH3、H2O中,既存在范德华力,也存在氢键,因氢键的存在使HF、NH3、H2O的沸点反常得高。(3)影响物质稳定性的是化学键,化学键越强,物质越稳定。溶解性溶解性栏目索引题组三晶体题组三晶体1.晶体晶体(1)宏观表现:具有规则的几何外形的固体。(2)微观结构:在晶体内部,构成晶体的微粒在空间呈有规则的重复排列。(3)晶体类型:根据组成晶体的微粒的种类及微粒之间的作用不同,常把晶体分成、和以及某些混合晶体(如石墨)。2.离子晶体离子晶体(1)

6、定义:离子化合物中的阴、阳离子按一定的方式有规则地排列形成的晶体是离子晶体。(2)微粒:阴离子、阳离子。离子晶体离子晶体分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体金属晶体金属晶体栏目索引(3)作用力:离子键,其作用力较强。(4)主要物理性质:熔沸点较高、硬而脆、固体不导电,溶于水或熔融状态导电。(5)常见的离子晶体:强碱、绝大部分盐、金属氧化物、活泼金属氢化物等。(6)典型离子晶体的结构特点a.氯化钠晶体:每个Cl-周围有个Na+;每个Na+周围有个Cl-;这6个Na+或Cl-在空间构成的几何构型为体;在NaCl晶体中,每个Na+周围与之最近且距离相等的Na+共有个;1个NaCl晶胞真正含有的钠离子和氯

7、离子各个;氯化钠晶体中不存在独立的分子。能能66正八面正八面124NaCl栏目索引b.氯化铯晶体:每个Cl-周围有个Cs+;每个Cs+周围有个Cl-;在CsCl晶体中,每个Cs+周围与之最近且距离相等的Cs+共有个;1个CsCl晶胞真正含有的铯离子和氯离子各个;氯化铯晶体中不存在独立的分子。3.分子晶体分子晶体(1)定义:由分子构成的物质所形成的晶体通常称为分子晶体。(2)微粒:分子,有些是单原子分子。(3)作用力:分子间作用力。(4)主要物理性质:熔沸点较低、硬度较小、固体和熔融状态不导电,溶于水有的能导电。8861CsCl栏目索引(5)常见的分子晶体:冰、干冰等非金属氧化物;白磷、I2、硫

8、黄等非金属单质;NH3、HBr等非金属氢化物;绝大多数有机物,如CH4、CCl4等。(6)典型分子晶体的结构特点a.干冰晶体:与每个二氧化碳分子最近且距离相等的二氧化碳分子有个;1个干冰晶胞真正含有个二氧化碳分子;干冰晶体是由分子通过分子间作用力直接构成的,存在独立的分子。b.C60:每个碳形成3个共价键,为个多边形共用;C60不能导电,说明不存在能自由移动的电子,3个共价键中有一个是双键;1个C60分子中含化学键的数目是个,其中双键数有个,单键数有个。124二氧化碳二氧化碳3903060栏目索引4.原子晶体原子晶体(1)定义:相邻原子间以共价键结合而形成空间网状结构的晶体。(2)微粒:原子。

9、(3)作用力:共价键,其作用力较强。(4)主要物理性质:熔沸点很高、硬度较大、固体一般导电(除硅)、溶于溶剂。不不难难栏目索引原子晶体金刚石(1)每个碳原子与相邻4个碳原子以共价键结合,形成正四面体结构(2)键角均为10928(3)最小碳环由6个碳原子构成且六原子不在同一平面内(4)每个碳原子参与4条CC键的形成,碳原子数与CC键数之比为1 2SiO2(1)每个Si与4个O以共价键结合,形成正四面体结构(2)每个正四面体占有1个Si,4个“O”,N(Si) N(O)=1 2(3)最小环上有12个原子,即6个O,6个Si12晶体晶体结构晶体详解(5)典型原子晶体的结构特点栏目索引5.金属晶体金属

10、晶体(1)组成粒子:金属阳离子和自由电子。(2)粒子间的相互作用:金属键。(3)物理特性:金属晶体的硬度有大有小,有延展性,大多数难溶于水,有金属光泽,能导电、导热。栏目索引同分异构体同位素同素异形体同一物质定义分子式相同,结构不同的化合物质子数相同,中子数不同的同一元素的不同原子同种元素组成的不同的单质分子式和结构都相同的物质组成元素相同相同相同相同分子式相同相同相对分子(原子)质量相同不同相同或不同相同性质物理性质不同,同类物质化学性质相似,不同类物质化学性质不同化学性质相同物理性质不同,化学性质相似或不同相同6.同分异构体、同素异形体、同位素和同一物质之间的区别同分异构体、同素异形体、同

11、位素和同一物质之间的区别实例正丁烷和异丁烷HHH金刚石、石墨、富勒烯栏目索引题组一化学键题组一化学键1.下列各项表达中正确的是下列各项表达中正确的是()A.F-的示意图为B.CO2的分子模型示意图为C.NaCl的电子式为D.N2的结构式为栏目索引2.下列物质中都只含有相同类型化学键的是下列物质中都只含有相同类型化学键的是()A.NaCl、HCl、H2O、NaOHB.Cl2、Na2S、HCl、SO2C.HBr、CO2、H2O、CS2D.Na2O2、H2O2、H2O、O3答案AF-是氟原子得到1个电子而形成的,其结构示意图为,A项正确;CO2的分子结构是直线形,B项错误;NaCl是离子化合物,电子

12、式为,C项错误;结构式中不能出现用“”或“”表示的电子,N2的结构式为,D项错误。栏目索引答案CA项,NaOH、NaCl中均含有离子键,HCl、H2O中只含有共价键;B项,Na2S中只含有离子键,Cl2、HCl、SO2中只含有共价键;C项,各物质中都只含有共价键;D项,Na2O2中含有离子键和共价键,H2O2、H2O、O3中只有共价键。栏目索引题组二分子间作用力题组二分子间作用力3.下列事实与氢键有关的是下列事实与氢键有关的是()A.水加热到很高的温度都难以分解B.水结成冰体积膨胀,密度变小C.CH4的沸点低于SiH4D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱栏目索引答案 BA项中水加热

13、时难以分解,说明水分子内氢和氧之间的共价键较强;B项与水分子间的氢键有关,液态水结成冰时,由于氢键的作用,水分子有规律地排列形成晶体,使水分子之间的空隙增大,体积变大,密度变小;C项与分子间作用力大小有关;D项,虽然HF分子之间存在氢键,但热稳定性与分子之间的氢键无关,HF、HCl、HBr、HI的热稳定性只与卤素原子和氢原子之间的共价键强弱有关。4.下列变化中下列变化中,不需要破坏化学键的是不需要破坏化学键的是()A.氯化氢溶于水B.加热氯化铵使其分解C.碘升华D.氯化钠溶于水栏目索引答案CHCl、NaCl溶于水时,在水分子的作用下,破坏化学键,电离出离子;NH4ClNH3+HCl,该过程破坏

14、反应物的化学键;碘升华,破坏的是分子间作用力,未破坏化学键,故C正确。栏目索引题组三晶体题组三晶体5.判断正误判断正误,正确的划正确的划“”,错误的划错误的划“”。(1)离子晶体除含离子键外,一定不含其他化学键()(2)离子晶体中一定含有金属阳离子()(3)离子晶体的熔点一定低于原子晶体()(4)含有阳离子的晶体一定是离子晶体()(5)金属与非金属形成的化合物一定都是离子化合物()(6)具有金属光泽且能导电的单质一定是金属()(7)金属晶体的熔点差别很大,有的很高(如钨),有的很低(如汞)()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)栏目索引6.根据下表给出的几种物质的熔、沸点数据根据下表

15、给出的几种物质的熔、沸点数据,判断下列有关说法中错误判断下列有关说法中错误的是的是()A.SiCl4是分子晶体B.单质B可能是原子晶体C.AlCl3加热能升华D.NaCl中化学键的强度比MgCl2小NaClMgCl2AlCl3SiCl4单质B熔点/801710180682300沸点/14651418160572500栏目索引答案D由表中所给熔、沸点数据,可知SiCl4的熔、沸点最低,应为分子晶体;单质B的熔、沸点最高,因此可能为原子晶体;AlCl3的沸点低于熔点,故可升华;NaCl的熔点高于MgCl2的熔点,表明NaCl键断裂比MgCl键难,所以NaCl中的化学键强度比MgCl2大。栏目索引重

16、难一化学键与物质类别关系的判断重难一化学键与物质类别关系的判断化学键类型成键微粒物质类型实例不存在化学键单质稀有气体分子只含离子键阴、阳离子离子化合物多数金属卤化物,如Na-Cl、MgBr2某些低价金属氧化物,如Na2O、MgO某些金属硫化物,如Na2S、MgS一些固态金属氢化物,如NaH、CaH2只含共价键原子共价化合物非金属氢化物,如HX、NH3、H2S、H2O非金属氧化物,如CO2、SiO2其他一些非金属化合物,如PCl3、SiC一些含氧酸,如HNO3、H2SO4过氧化氢(H2O2)和大量有机物如C2H6、C2H5OH等栏目索引只含共价键原子单质一些非金属单质,如Cl2、H2、N2、金刚

17、石、硅含有离子键和共价键阴、阳离子(有原子团或根)离子化合物一些氢氧化物,如NaOH、Ba(OH)2活泼金属的过氧化物,如Na2O2一些金属的含氧酸盐,如KNO3一些铵盐,如NH4Cl有机酸形成的盐,如CH3COONa、CH3COONH4注意注意(1)离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键。(2)共价化合物中一定含有共价键,一定不含离子键。(3)不含化学键的物质:稀有气体。(4)含阳离子的晶体,不一定含有阴离子(金属晶体由金属阳离子和自由电子构成);但含阴离子的晶体,一定含有阳离子。(5)离子化合物中不一定含金属元素,如NH4Cl。(6)含金属元素的化合物不一定是离子化合物,如AlCl3。

18、栏目索引典例典例1固体固体A的化学式为的化学式为NH5,它的所有原子的最外层电子排布它的所有原子的最外层电子排布都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构,则下列有关说法中则下列有关说法中不正确的是不正确的是()A.NH5中既有离子键又有共价键B.NH5属于离子化合物C.1molNH5中含有5molNH键D.NH5溶于水形成的溶液呈碱性栏目索引解析根据NH5中所有原子的最外层电子排布都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构,可推知NH5的电子式为,由此可知NH5中含有离子键和共价键,属于离子化合物,NH5中不全是NH键,故A、B正确,C不正确;NH4H与H2O反

19、应,其反应方程式为NH4H+H2OH2+NH3H2O,NH3H2ON+OH-,溶液显碱性。4H答案C栏目索引1.下列说法正确的是下列说法正确的是()非金属元素构成的单质中一定存在共价键;非金属元素之间形成的化合物一定是共价化合物;非金属元素的气态氢化物中一定存在极性共价键;离子化合物中一定含有离子键;金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物;在一种化合物中只能存在一种类型的化学键;含共价键的化合物不一定是共价化合物;含离子键的化合物一定是离子化合物;氯化钠和HCl溶于水都发生电离,克服的粒子间作用力类型相同。变式训练变式训练栏目索引A.B.C.D.答案A解析稀有气体中不存在共价键;NH

20、4Cl为非金属元素形成的化合物,但它是离子化合物;AlCl3为共价化合物;Na2O2中既有共价键又有离子键;NaCl属于离子化合物,HCl属于共价化合物,两者溶于水后均发生电离,克服的作用力类型不同,故错误。栏目索引重难二离子化合物、共价化合物及电子式重难二离子化合物、共价化合物及电子式1.离子化合物离子化合物:凡是含有离子键的化合物。(1)离子化合物的电子式栏目索引(2)电子式表示离子化合物的形成过程NaClCaCl22.共价化合物共价化合物:都是以共价键结合的化合物。(1)共价化合物的电子式、结构式如:物质电子式结构式(或结构简式)栏目索引(2)电子式表示共价化合物的形成过程3.电子式的书

21、写方法电子式的书写方法(1)电子式电子式是表示物质结构的一种式子,其写法是在元素符号的周围用“”或“”等表示原子或离子的最外层电子,并用“n+”或“n-”(n为正整数)表示离子所带电荷。(2)不同物质的电子式同一个式子中的同一元素的原子的电子要用同一符号表示,都用“”或“”。栏目索引如Mg不能写成Mg。主族元素的简单离子中,阳离子的电子式就是离子符号。如Mg2+既是镁离子符号,又是镁离子的电子式。阴离子的最外层都是8电子结构(H-除外),可表示出原子原来的电子与获得的电子的区别,在表示电子的符号外加方括号,方括号的右上角标明所带电荷。栏目索引写双原子分子的非金属单质的电子式时,要注意共用电子对

22、的数目和表示方法。如N2的电子式应为,不能写成 或,更不能写成。要注意共价化合物与离子化合物电子式的区别。前者不加括号,不写表示电荷的符号,后者阴离子和复杂的阳离子(如N)加方括号,括号外写表示电荷的符号。前者的共用电子对一般还要求表示出其组成电子来源于哪一原子。如H2O的电子式为,不能写成。4H栏目索引典例典例2下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是()A.具有共价键的化合物是共价化合物B.具有离子键的化合物是离子化合物C.化学键是分子中多个原子之间强烈的相互作用D.只有金属与非金属元素形成的离子之间才能形成离子键栏目索引解析A项中共价化合物是由共价键结合而成的,但具有共价键的化合物不一定是共

23、价化合物,某些离子化合物也具有共价键。B项中离子化合物中必须有离子键,也允许有共价键。故全部以共价键结合的化合物称为共价化合物,只要含离子键的化合物就是离子化合物。C项,化学键是指直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用,故C不正确。D项,离子键的构成必须有阴、阳离子,但阳离子不一定由金属元素形成,也可以是带电的原子团,如N,故D错。4H答案B栏目索引2.处于短周期中相邻周期、原子序数由小到大的X、Y两元素,它们形成的简单离子的电子层相差两层。已知X处于第a主族,Y处于第b主族,且Y单质中只有共价键。请推断并完成下列各题:(1)X的原子序数为;(用含a、b等数字的式子回答,下同)(2)Y离

24、子的结构示意图为;(3)若b-a=6,则X和Y形成的化合物的电子式为。变式训练变式训练答案(1)a或(a+2)(2)栏目索引解析(1)Y单质中只有共价键,则Y是非金属元素;X、Y的简单离子相差两个电子层,则X、Y的原子相差一个电子层,X在Y的上一周期。若Y是第三周期的S、Cl,则X是第二周期的Li、Be;若Y是第二周期的N、O、F,则X是第一周期的H。X所在的主族序数为a,则其原子序数为a(H)或a+2(Li、Be)。(2)若Y离子是N3-、O2-、F-,则其核内质子数为2+b,核外有10个电子;若Y离子是S2-、Cl-,则核内质子数为10+b,核外有18个电子,离子结构示意图见答案。(3)若

25、b-a=6,则X在第A族,Y在第A族,形成的化合物为HF、LiCl。栏目索引重难三晶体类型和性质的判断规律重难三晶体类型和性质的判断规律1.依据组成晶体的晶格质点和质点间的作用判断依据组成晶体的晶格质点和质点间的作用判断离子晶体的晶格质点是阴、阳离子,质点间的作用是离子键;原子晶体的晶格质点是原子,质点间的作用是共价键;分子晶体的晶格质点是分子,质点间的作用是范德华力;金属晶体的晶格质点是金属阳离子和自由电子,质点间的作用是金属键。2.依据物质的分类判断依据物质的分类判断(1)金属氧化物(如K2O、Na2O等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐是离子晶体。栏目索引(2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。(3)常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等;常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。(4)常温下金属单质(除汞外)与合金都是金属晶体。3.依据晶体的熔点判断依据晶体的熔点判断离子晶体的熔点较高,常在数百至1000余摄氏度之间;原子晶体熔点高,常在1000摄氏度至几千摄氏度之间;分子晶体熔点低,常在数百摄氏度以下至很低温度;金属晶体多数熔点高,但也有相当低的。栏目索引4.依据导电性判断依据