第三章《探索原子构建物质的奥秘》.ppt

1、,第一节 化学键,第三章 探索原子构建物质的奥秘,为什么仅仅一百多种元素的原子能够形成这么多种形形色色的物质？ 原子是怎样互相结合的？ 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个数比互相结合？ ,问题：,水加热到100会变成水蒸气；而将水加热到1000以上只有极少量水分解成氢气和氧气。 这说明任何微粒之间存在相互作用，有的微粒之间的相互作用比较微弱，如水分子之间存在的相互作用；有的微粒之间的相互作用比较强烈，如水分子内的氢氧原子之间存在的相互作用。 这种物质中相邻原子之间的强烈相互作用称为化学键。,钠在氯气中燃烧，瓶中充满白烟,定义： 阴、阳离子间通

2、过静电作用形成的化学键称为离子键。,成键微粒：阴、阳离子,相互作用：静电作用（静电引力和斥力）,成键过程：阴、阳离子接近到某一定距离时，吸引和排斥达到平衡，就形成了离子键。,含有离子键的化合物就是离子化合物。,一、离子键,哪些物质能形成离子键？,活泼的金属元素（IA，IIA）和活泼的非金属元素（VIA，VIIA）之间形成的化合物。,活泼的金属元素和酸根离子形成的盐,铵盐和酸根离子（或活泼非金属元素）形成的盐。,在元素符号周围用“ ”或“”来表示 原子最外层电子的式子，叫电子式。,H ,Na ,1. 原子的电子式：,2.离子的电子式：,H+,Na+,Mg2+,Ca2+,(1)原子的电子式：把最外

3、层电子用小黑点“.”或小叉“”来表示。,(2)阳离子的电子式：不要求画出离子最外层电子数，只要在元素、符号右上角标出“n+”电荷字样。,(3)阴离子的电子式:不但要画出最外层电子数，而且还应用中括号“ ”括起来，并在右上角标出“n-”电荷字样。,电子式,练习: 写出下列微粒的电子式： 硫原子， 溴原子， 硫离子， 溴离子,用电子式可以直观地表示出原子之间是怎样结合的,离子化合物的电子式：由阴、阳离子的电子式组成，但对相同离子不能合并,AB型,AB2型,A2B型,用电子式表示离子化合物的形成过程,1.用电子式表示氯化钠的形成过程,2.用电子式表示氯化钙的形成过程,注意点,1. 离子须注明电荷数；

4、,2. 相同的原子可以合并写，相同的离子要单个写；,3.阴离子要用方括号括起；,4.不能把 “”写成 “ =”,5.用箭头表明电子转移方向（也可不标）,练习 用电子式表示氧化镁的形成过程, 用电子式表示硫化钾的形成过程,箭头左方相同的微粒可以合并， 箭头右方相同的微粒不可以合并。,注 意,小结,阴、阳离子间通过静电作用形成的化学键称为离子键。,含有离子键的化合物一定是离子化合物,区分： 用电子式表示物质 用电子式表示物质形成过程,某A族元素 X 和A族元素 Y 可形成 离子化合物，请用电子式表示该离子化合物。,X2+,钠与氧气在常温下反应生成氧化钠。请 用电子式表示氧化钠的形成过程。,2Na,

5、Na+,Na+,练习：用电子式表示下列物质的形成过程,KF Na2S MgBr2 Na3P,练习：下列说法中正确的是 ( ) （A）两个原子或多个原子之间的相互作用叫做化学键 （B）阴阳离子间通过静电引力而形成的化学键叫做离子键 （C）只有金属元素和非金属元素化合时才能形成离子键 （D）大多数的盐、碱和低价金属氧化物中含有离子键,应指相邻的两个或多个原子强烈的相互作用,静电引力应改为静电作用，它包括引力和斥力,铵离子和非金属元素，酸根离子和金属元素等也可 形成离子键,正确,D,活泼的金属元素和活泼非金属元素化合 时形成离子键。请思考，非金属元素之间化 合时，能形成离子键吗？为什么？,不能，因非

6、金属元素的原子均有获得电 子的倾向。,非金属元素的原子间可通过共用电子对 的方法使双方最外电子层均达到稳定结构。,定义： 原子间通过共用电子对所形成的化学 键叫做共价键。,成键微粒：原子,相互作用：共用电子对,成键元素：同种或不同种非金属元素,含有共价键的化合物不一定是共价化合物,种 类：非极性键及极性键,二、共价键,氢分子的形成：,氯化氢分子的形成：,极性共价键：共用电子对偏向氯原子，氯原子带部分负电荷，氢原子带部分正电荷。,非极性共价键：共用电子对不偏移，成键原子不显电性,HH（结构式）,HCl（结构式）,碘,用电子式表示下列共价分子的形成过程,水,二氧化碳,氨,2 H ,硫化氢,2 H

7、,3 H ,氢氧化钠晶体中，钠离子与氢氧根离子以 离子键结合； 在氢氧根离子中，氢与氧以共价键结合。 请用电子式表示氢氧化钠:, ,+,练习:下列说法中正确的是 ( ) （A）含有共价键的分子一定是共价分子 （B）只含有共价键的物质一定是共价化合物 （C）离子化合物中可能含有极性共价键或非极性共价键 （D）氦分子中含有共价键,也可能是单质分子，如氯气，氮气。,正确,氦气是单原子分子，不存在化学健。,C,也可能是离子化合物，如 NaOH， Na2O2,小结：,同种非金属元素原子之间形成非极性共价键（非极性键）,共价键既存在于非金属单质和共价化合物中，也 存在于多原子的离子化合物中。,用电子式表示

8、共价分子时，不标 和电荷。,原子间通过共用电子对所形成的化学键称为共价键。,不同种非金属元素原子之间形成极性共价键（极性键）,定义：相邻的两个或多个原子(或离子)之间强烈的相互作用叫做化学键。,化学键,离子键,金属键,共价键,非极性键,极性键,由阴、阳离子之间通过静电作用所形成的化学键叫离子键,原子之间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键,化学键,复习题1 关于化学键的下列叙述中，正确的是（ ) （A）离子化合物可以含共价键 （B）共价化合物可能含离子键 （C）离子化合物中只含离子键 （D）共价化合物中不含离子键,正确。如离子化合物NaOH含极性共价键。,含离子键的化合物就是离子化合物,多元素

9、离子化合物除含离子键外，可能含共价键，如NaOH。,正确。若含离子键，应属离子化合物。,A D,复习题2 下列哪一种元素的原子既能与其它元素的原 子形成离子键或极性共价键，又能彼此结合形成非极 性共价键 ( ) （A）Na （B）Ne （C）Cl （D）O,能彼此结合形成非极性共价键的，是非金属元素。,NaCl HCl ClCl,C D,Na2O HOH O2,氯气,写出下列物质的电子式和结构式,溴化氢,过氧化氢,甲烷,氮气,ClCl,HBr,NN,HOOH,（单键）,（叁键）,二氧化碳的电子式或结构式错误的是（ ）,OCO,OCO,（A）,（B）,（C）,（D）,A C,碳氧双键,次氯酸的电

10、子式或结构式错误的是（ ）,HOCl,（A）,（B）,（C）,（D）,A D,含氧酸都是共价化合物，不是离子化合物。,阴、阳离子间通过静电作用形成的化学键,原子间通过共用电子对而形成的化学键,阴、阳离子,原子,静电作用,共用电子对,活泼的金属元素（含铵根离子）和活泼的非金属元素（含酸根离子）,同种或不同种非金属元素或非金属和活泼性不强的金属元素,离子键与共价键的比较,离子化合物,离子化合物、共价化合物、非金属单质,1、共价化合物中只含有共价键 2、离子化合物中一定含有离子键，也可能含有共价键,学生活动1、写出下列分子的电子式和结构式,以下物质中哪些是离子化合物？哪些是共价化合物？,上一页,判断

11、下列电子式的书写是否正确，若不正确请改正。,在氯化钾、氧化钠、氢氧化钠、氯气、 氯化氢、二氧化碳、硝酸中， 若从化合物分类的角度看，属于氧化物的有_；属于酸的有_；属于碱的有_ 属于盐的有_；属于气态氢化物的有_。若从所含化学键的类型看，属于离子化合物的有_；属于共价化合物的有_；不属于上述两种类型，但分子内含有共价键的有_；既含有离子键又含有共价键的有_。,用化学键的观点来分析化学反应的本质是什么？,化学反应的本质：就是旧化学键的断裂和新化学键的形成的过程。,第二节 晶体,第三章 探索原子构建物质的奥秘,什么是晶体？晶体与固体有什么区别？,固体分为晶体和非晶体。 晶体是指具有规则的几何外形的

12、固体。 它们具有固定的熔点。,根据构成晶体的结构微粒及微粒间作用类型的不同，晶体可分为离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体等类型。,一、离子晶体,离子间通过离子键结合而成的晶体叫做离子晶体。 在离子晶体中阴阳离子按一定规律在空间排列。 如：氯化钠晶体,1、阳离子的半径比相应的原子半径小,2、阴离子的半径比相应的原子半径大,3、电子层结构相同的离子，随着核电荷数的增加，离子半径逐渐减小,关于微粒半径大小的比较：,例如：r(Na+) r(Na),例如：r(Cl-)r(Cl),例如：r(F-)r(Na+) r(Mg2+) r(Al3+),氯化钠晶体结构,思考： 与一个钠离子相邻最近且距离相等的氯离

13、子有多少个？,1,2,3,4,5,6,一个氯离子同时吸引6个钠离子。,一个钠离子同时吸引6个氯离子。,氯化钠晶体中,氯化钠晶体中不存在单个的NaCl分子，因此NaCl只是氯化钠晶体的化学式，不是分子式。 化学式NaCl表示在晶体中阳离子和阴离子的个数比试11,氯化钠晶体结构,思考： 与一个钠离子相邻最近且距离相等的钠离子有多少个？,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,一个钠离子周围有12个与其最近且等距离的钠离子。,一个氯离子周围有12个与其最近且等距离的氯离子。,氯化钠晶体中,熔沸点较高，硬度较高，不易加工，固体不导电，熔融状态或溶于水能导电。(硫酸钡水溶液不导电，硫酸钡难

14、溶于水。熔融状态的硫酸钡能导电),由于离子键是较强的化学键，破坏离子键需要足够的能量，离子晶体(离子化合物)比较稳定。,离子晶体的特点：,1、强碱 NaOH，KOH，Ba(OH)2等,2、大部分盐 NaCl，KNO3，BaSO4等,离子化合物,3、活泼金属与活泼非金属组成的化合物 Na2O，K2S， Na2O2等,二、原子晶体,相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体叫做原子晶体。 如：金刚石,基本单元：六元环,金刚石晶体,思考，一个碳原子与多少个碳原子相连，多少个碳原子形成一个环？,10928,金刚石的晶体结构示意图,共价键,180,10928,二氧化硅的晶体结构示意图,共价键,在原

15、子晶体中，原子间以较强的共价键相结合，因而原子晶体有很高的熔沸点和很高的硬度，不导电。 原子晶体中也不存在小分子。 典型的原子晶体有：金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅等,石墨晶体,石墨的六方晶胞,用隧道扫描显微镜放大后的石墨层状结构,石墨的结构,平视图,俯视图,石墨晶体是层状结构，在每一层内，碳原子排成六边形，每个碳原子都与其他3个碳原子以共价键结合，形成平面的网状结构；在层与层之间，是以分子间作用力相结合的。 由于同一层的碳原子间以较强的共价键结合，使石墨的熔点很高。但由于层与层间的分子间作用力较弱，容易滑动，使石墨的硬度很小。 像石墨这样的晶体一般称为过渡型晶体或混合型晶体。,三、分子晶体

16、和分子间作用力,通过分子间作用力结合而成的晶体统称为分子晶体。,分子间存在着将分子聚集在一起的作用力，这种作用力称为分子间作用力又称为范德华力。,分子晶体中晶格结点上排列的是分子（包括稀有气体单原子分子）,水的三态变化中，水分子本身没有改变，变化的是水分子之间的距离，从上述转化关系可以看出，拉大水分子之间的距离需要吸收能量，即说明水分子之间存在相互作用。,破坏分子间作用力比破坏化学键容易得多，分子间作用越大，使物质熔化或气化时克服分子间作用力需要吸收能量越大，该物质的熔沸点就越高。,范德华力,共价键,干冰的晶体结构示意图,由于分子间作用力比离子键、共价键要弱得多，所以分子晶体物质一般熔点低、硬度小、易挥发。,不同的分子晶体，分子的排列方式可能不同，但分子之间都是以分子间作用力相结合的。,稀有气体、大多数非金属单质(如H2、N2、O2、P、S 、卤素单质等)和非金属之间的化合物(如HCl、CO2等)，以及大部分有机物，在固态时都是分子晶体。,白磷的熔点为44.1，天然硫磺的熔点为112.8 ，常温常压下干冰以气态存在，有些分子晶体物质如碘、