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2026届高考化学冲刺复习微粒间相互作用与物质性质共价键(1)共价键的定义:原子间通过共用电子形成的化学键称为共价键。(2)共价键的形成:

形成共价键时,原子轨道在两个原子核间重叠,自旋状态相反的未成对电子形成共用电子对。电子出现在两个原子核之间的概率增大,共用电子对同时受到两个原子核的吸引,导致整个体系的能量降低,稳定性增强。(3)共价键的本质:

本质:电子在两个原子核之间出现的概率增大,使它们同时受到两个原子核的吸引,从而导致体系能量降低,形成共价键。注:共价键包括原子核与共用电子对间的静电吸引和电子与电子、两原子核间的静电排斥,是多种电性作用的平衡状态。电性作用共价键共价键的饱和性共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系共价键的方向性共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成。【思考】是不是所有的共价键都具有饱和性和方向性?√×共价键(1)σ键σ键s-sσ键s-pσ键p-pσ键成键时,原子轨道以“头碰头”方式重叠形成的共价键。特征:1.以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作,共价键的电子云的图形不变,这种特征称为轴对称HClH2Cl22.形成σ键的原子轨道重叠程度较大,σ键的强度较大,有较强的稳定性。电子云重叠方式分:σ

键、π

键;共价键(2)π键π键(p-pπ键)成键时,原子轨道以“肩并肩”方式重叠形成的共价键特征:1.每个π键的电子云由两块组成,分别位于由两原子核构成平面的两侧,如果以他们之间包含原子核的平面为镜面,它们互为镜像,这种特征称为镜面对称。2.形成π键时原子轨道重叠程度比形成σ键时小,π键没有σ键牢固。3.π键通常存在于双键或三键中。共价键共价双键中有一个____键、一个____键;共价单键为____键;判断σ键、π键的一般规律σπ共价三键由一个_____键和两个______键组成。σπσ2.极性键和非极性键(按共用电子对是否偏移分类)(1)非极性键(同种原子)(2)极性键(不同种原子)原子的电负性差值越大,形成的共价键极性越强,如H-F为强极性键,H-I为弱极性键。共价键1.键长两个成键原子的原子核间的距离(简称核间距)。一般而言,化学键的键长愈短,化学键就愈强,键就愈牢固。键长可通过晶体的X射线衍射实验测定(1)概念:②根据原子半径进行判断。在其他条件相同时,成键原子的半径越小,键长越短。如键长:H-I>H-Br>H-Cl。①根据共用电子对数判断。相同的两原子形成共价键时,当两个原子形成双键或者三键时,由于原子轨道的重叠程度增大。单键键长>双键键长>三键键长。共价键2.键能(1)概念:

在298K、1×105Pa条件下,断开1molAB(g)分子中的化学键,使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能,常用EA-B表示。键能通常取正值,单位为kJ/mol。键能:定量地表示化学键的强弱①判断共价键的强弱。原子间形成共价键时,原子轨道重叠程度越大,体系能量降低越多,释放能量越多,形成共价键的键能越大,共价键越牢固。②判断分子的稳定性。一般来说,结构相似的分子,共价键的键能越大,分子越稳定。如分子的稳定性:HF>HCl>HBr>HI。③利用键能计算化学反应的热效应。△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和共价键归纳总结:判断共价键的稳定性①由原子半径和共用电子对判断:成键原子的半径越小,共用电子对数越多,则共价键越牢固,含有该共价键的分子越稳定。②由键能判断:共价键的键能越大,共价键越牢固,破坏共价键消耗的能量越大。③由键长判断:共价键的键长越短,共价键越牢固,破坏共价键消耗的能量越大。④由电负性判断:元素的电负性越大,该元素的原子对共用电子对的吸引力越大,形成的共价键越稳定。C-F比C-H更稳定共价键3.键角在多原子分子中,两个化学键的夹角称为键角。三角锥形角形直线形

键角:描述分子空间结构的参数可通过晶体的X射线衍射实验测定1.概念:阴、阳离子通过静电作用而形成的化学键叫做离子键2.成键粒子:阴、阳离子3.成键本质:阴、阳离子之间的静电作用(静电吸引和静电排斥)4.成键原因:

①原子相互得失电子形成稳定的阴阳离子

②离子间吸引与排斥处于平衡状态

③体系的总能量降低

5.条件:活泼金属(IA、ⅡA)与活泼非金属(ⅥA、ⅦA)离子键一般而言,电负性较大的非金属元素的原子容易获得电子形成阴离子,电负性较小的金属元素的原子容易失去价电子形成阳离子。离子键6.影响离子键强弱的因素:r2q+q-F=k离子电荷、离子半径是影响离子键强弱的重要因素。阴、阳离子所带的电荷越多,离子半径越小(核间距越小),静电作用越强,离子键越强。意义:吸收的能量越多,晶格能越大,表示离子间作用力越强,离子晶体越稳定。离子晶体的晶格能:将1mol离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量。NaCl(s)=Na+(g)+Cl-(g)U=787kJ/mol离子键越强,离子化合物的熔、沸点越高离子键物质NaClKClCsClMgOCaO熔点/K1074104991831252845判断Al2O3与NaCl的熔点,并解释原因。无方向性:7.离子键的特征:一种离子可以对不同方向的带异性电荷离子产生吸引作用。无饱和性:阴、阳离子半径比值的不同,使得离子周围所能容纳的带异性电荷离子的数目不同离子键为什么从AgCl到Agl,实测键长与离子半径之和的差距在逐渐增大,难溶性随之增加?这些变化的本质原因是什么?离子极化化学键类型与化合物类型的关系离子化合物和共价化合物的判断方法①根据化学键的类型判断:凡含有离子键的化合物,一定是离子化合物;只含有共价键的化合物,是共价化合物。②根据化合物的类型来判断:大多数碱性氧化物、强碱和盐都属于离子化合物;非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸都属于共价化合物。③根据化合物的性质来判断:一般熔点、沸点较低的化合物是共价化合物;熔融状态下能导电的化合物是离子化合物;不能导电的化合物是共价化合物。化学键类型与化合物类型的关系易错提醒1.离子键中的“静电作用”既包括静电吸引力又包括静电排斥力;2.物质中并不一定都存在化学键,如He等稀有气体分子;3.由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键,如AlCl3;4.非金属元素构成的物质间也可能形成离子键,如NH4Cl等.5.金属与非金属形成的化合物不一定是离子化合物(如AlCl3、BeCl2为共价键的共价化合物)。6.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。金属键1.定义:金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用。2.组成:金属阳离子和自由电子。3.实质:电性作用——特殊形式的共价键4.特征:(1)无方向性和饱和性(2)电子在整个三维空间运动,属于整块固态金属金属键可以看成是由许多个原子共用许多个电子形成的,所以有人将金属键视为一种特殊形式的共价键。金属键①金属不透明,具有金属光泽:当可见光照射到金属表面上时,固态金属中的“自由电子”能够吸收所有频率的光并很快放出,使得金属不透明并具有金属光泽。5.金属键与金属性质:②金属具有良好的延展性:金属键没有方向性,当金属受到外力作用时,金属原子间发生相对滑动而不会破坏金属键,金属发生形变但不会断裂,故金属具有良好的延展性。③金属具有良好的导电性:属内部自由电子的运动不具有方向性,在外加电场的作用下,金属晶体中的“自由电子”发生定向移动而形成电流,使金属表现出导电性。④金属具有良好的导热性:当金属中有温度差时,通过不停运动着的“自由电子”与金属阳离子间的碰撞,把能量由高温处传向低温处,使整块金属表现出导热性。金属键6.影响金属键强弱因素①离子带电荷数②金属阳离子半径取决于半径越小,键越强带电荷数越多,键越强同主族元素从上到下原子半径依次增大,金属键依次减弱同周期元素从左到右价电子数增大,原子半径依次减小,金属键依次增强金属阳离子半径越小,所带电荷越多,自由电子越多,金属键越强,熔点就相应越高,硬度也越大。单位体积内的自由电子数金属键1、比较FeO与Fe2O3的熔点,并解释原因。FeO小于Fe2O3,Fe2+半径比Fe3+大,所带电荷小,FeO微粒间的离子键较弱,熔点较低。2、解释CaO的熔点大于NaCl。3、比较金属Na与K的熔点,并解释原因。4、解释金属Na的熔点小于BaCaO中离子所带电荷数多于NaCl,所以CaO的离子键强,熔点较高。Na大于K,钠离子的半径小于钾离子半径,单位体积内自由电子数多,金属键较强,熔点较高。钡离子所带电荷比钠离子多,金属键较强,熔点较高。配位键1、配位键的含义成键原子一方提供孤电子对,另一方具有接受孤电子对的空轨道而形成的特殊的共价键叫配位键。【注意】①配位键是一种特殊的共价键

②配位键具有饱和性和方向性2、表示方法配位键常用符号A→B表示,其中A是提供孤电子对的原子,B是具有能够接受孤电子对的空轨道的原子。HOHHHNHHH配位键形成条件配合物概念:由金属的原子或离子(有空轨道)与含有孤电子对的分子(如NH3、H2O)或离子(如Cl-、OH-)通过配位键构成的,一般来说,组成中含有配位键的物质称为配位化合物,简称配合物。1、中心原子2、配位体也有中性分子,如CO、NH3、H2O等多为过渡金属阳离子,如Fe3+、Cu2+、Ag+、Co3+也有中性原子,如Ni(CO)4、Fe(CO)5极少数阴离子多为阴离子,如X-、OH-、SCN-、CN-、C2O42-、PO43-等配合物的组成配合物单齿多齿配体配位位点举例单齿配体1H2O、CO、NO、NH3、CN-、SCN-、NO2-、X-多齿配体2乙二胺(en)乙二酸根(草酸根)邻菲罗啉(邻二氮菲)6乙二胺四乙酸根(EDTA)配合物3、內界与外界:配合物分为内界和外界,其中配离子称为内界,与内界发生电性匹配的阳离子或阴离子称为外界,外界和内界以离子键相结合。,以[Cu(NH3)4]SO4为例表示为配合物的组成内界微粒很难电离【注意区分】配位数不一定等于配位键的数目,也不一定等于配体的数目。配合物配合物的形成对性质的影响3)稳定性:配合物具有一定的稳定性,配合物中的配位键越强,配合物越稳定。当中心原子(离子)相同时,配合物的稳定性与配体的性质有关。1)存在配位平衡:一些难溶于水的金属氢氧化物、卤化物可以溶解于氨水中,或依次溶解于含过量的OH-、Cl-的溶液中,形成可溶性的配合物。如:CuCl难溶于水,可溶于氨水;Zn(OH)2溶于过量OH-中形成[Zn(OH)4]2-2)配合物通常有颜色,可用于定性和定量检验。稳定性:CuNH3

H3NH3NH3N2+CuOH2

H2OH2O

H2O2+<配合物1.EDTA可与多种金属离子形成稳定的配合物,结构如图1,具有惰性气体的阳离子与EDTA形成配合物时,配位能力与两者之间的静电引力成正比。与EDTA形成的配合物稳定性相对较高的是

。(填“Mg2+”或“Al3+”)2.铜离子可以与缩二脲(H2NCONHCONH2)形成紫色配离子,结构如图2,配位键稳定性:a

b(填“>”“<”或“=”)3.配体电子云密度越高,形成配合物稳定性越强。Mg2+能形成螯合物,结构如图3,稳定性由强到弱的顺序为

。图1图2图3Al3+<cba配合物稳定性影响因素1)中心原子与配位原子电负性差异2)中心离子:电荷、r。电荷越高、r越小,配位键↑3)配体:给e-能力、齿数、空间位阻配合物探究任务实验过程与现象结论探究氯化铜固体在溶解并稀释过程中所发生的变化过程:取适量氯化铜固体于试管中,逐滴加入蒸馏水溶解并且稀释。现象:___________________________当氯化铜溶液浓度大时,Cu2+与

Cl-形成黄绿色的_______________,稀释过程中,又与H2O结合形成________________、,从而使溶液变______色

溶液由黄绿色逐渐变为蓝色[CuCl4]2-[Cu(H2O)4]2+蓝[CuCl4]2-+4H2O⇌[Cu(H2O)4]2+

+4Cl-黄绿色蓝色配合物探究任务实验过程与现象结论制备[Ag(NH3)2]+并用于与葡萄糖反应过程:向1mL0.1mol·L-1的AgNO3溶液中边振荡边逐滴加入浓氨水至生成的沉淀恰好消失,制得[Ag(NH3)2]+,再滴入几滴葡萄糖溶液,振荡后放在热水浴中温热。现象:逐滴加入浓氨水时,先生成__________,然后______________,加入葡萄糖水浴加热后,试管内壁产生______Ag+与NH3可以发生配位作用,可用于制备银镜白色沉淀沉淀逐渐溶解银镜Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+AgOH↓+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O配合物探究任务实验过程与现象结论对比Cu2+与氨水和OH-反应的差异过程:①取适量0.1mol·L-1的CuSO4溶液于试管中,逐滴加入1mol·L-1NaOH溶液。②取适量0.1mol·L-1的CuSO4溶液于试管中,逐滴加入浓氨水至沉淀溶解。现象:Cu2+与OH-反应产生

,与氨水反应先产生

,然后沉淀又

。Cu2+可与NH3配位生成深蓝色的[Cu(NH3)4]2+蓝色沉淀蓝色沉淀逐渐溶解变成深蓝色溶液Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+Cu(OH)2↓+4NH3·H2O⇌[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2OCu2++2OH-=Cu(OH)2↓Cu(OH)2+2OH-⇌[Cu(OH)4]2-配合物配合物的应用任务单:真题③+2配位任务单:真题61范德华力1.定义:物质分子间的普遍存在的作用力,使物质能以一定的凝聚态(固态或液态)存在。2.范德华力的实质:电性作用3.特征:

①很弱,比化学键的键能小得多(约小1-2个数量级)

②无方向性,无饱和性

③范德华力是一种短程力,作用范围通常0.3⁓0.5nm,气体分子间的作用可忽略不计4.存在:由共价键形成的多数共价化合物分子、绝大多数非金属单质分子、没有化学键的稀有气体分子之间。注:金刚石、单质硅、二氧化硅等由原子通过共价键相结合形成的物质中不存在范德华力。范德华力4.影响范德华力的因素①分子组成和结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大②相对分子质量相同或相近时,分子极性越大,范德华力越大5.范德华力对物质性质的影响①对物质熔点、沸点的影响:一般范德华力越大,物质熔沸点越高同分异构体中,一般支链越多,范德华力越小,熔沸点越低相对分子质量、分子极性②对物质溶解性的影响:溶质分子与溶剂分子之间的范德华力越大,溶解度越大氢键1、概念:当氢原子与电负性大的原子X以共价键结合时,氢原子与另一个电负性大的原子Y之间产生静电作用和一定程度的轨道重叠作用2、表示方法3、形成条件①

与电负性大且半径小的原子(F、O、N)相连的H②

在附近有电负性大、半径小、有孤电子对的原子(F、O、N)本质氢键氢键的方向性:分子间形成的氢键是一般是直线形的(X、H、Y三个原子在一条直线上)氢键的饱和性:一般情况下,一个氢原子只能和一个Y原子形成氢键。4、特征:氢键的数目:1molH2O含2mol氢键,1molHF含1mol氢键5、强度X和Y的电负性越大,吸引电子能力越强,则氢键越强氢键强弱顺序:F—H···F

>O—H···O>N—H···N氢键6、种类氢键是分子间作用力,但既可存在于分子间,也可存在于分子内(1)分子间氢键:C2H5OH、CH3COOH、H2O、HF、NH3

、H2SO4等相互之间(2)分子内氢键:苯环邻位上有-CHO、-COOH、-OH和-NO2时;HNO3氢键7、氢键对物质性质的影响①对物质熔沸点的影响分子间氢键使物质熔沸点升高,分子内氢键使物质熔沸点降低②对物质溶解性的影响Ⅰ.极性溶剂里,溶质分子与溶剂分子间的氢键使溶质溶解度增大,而当溶质分子形成分子内氢键时使溶质溶解度减小。亲水基:羟基(-OH)、羧基(-COOH)、醛基(-CHO)、氨基(-NH2)憎水基:烃基、卤素原子等Ⅱ.对易溶的碳酸盐来说,其相应的碳酸氢盐却有相对较低的溶解度。溶解度:Na2CO3>NaHCO3,

HCO3-分子间有氢键,缔合成双聚或多聚链氢键7、氢键对物质性质的影响③对水的密度的影响【思考】讨论水的特殊性:(1)相比同主族元素氢化物,为什么水的熔沸点比较高?(2)为什么结冰后体积膨胀?水蒸气中单个H2O分子存在;液态水中,通过氢键形成(H2O)n冰中水分子大范围以氢键联结,形成相当疏松晶体,结构中有许多空隙,造成体积膨胀,密度减小,因此冰能浮在水面上。氢键7、氢键对物质性质的影响③对水的密度的影响【思考】讨论水的特殊性:(3)为什么4℃时密度最大?(4)水蒸气中存在氢键吗?一是水分子间氢键减少,使水密度增大;二是水分子热运动加快,使水密度

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