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文档简介
1、必修2首先,化学键和化学反应1.化学键1)定义:两个或多个相邻原子(或离子)之间的强相互作用称为化学键。2)类型:离子键:由阴离子和阳离子之间的静电相互作用形成的化学键。共价键:原子间通过共享电子对形成的化学键。极性键:化合物分子中不同种类的原子形成的共价键。由于两个原子吸引电子的能力不同,共享的电子对必须偏向吸引电子能力强的原子,所以吸引电子能力弱的原子相对带正电。这种共价键被称为极性共价键,或简称为极性键。例如:氯化氢分子中的氢键属于极性键。非极性键:同一元素的原子形成的共价键称为非极性共价键。同种原子具有同等的吸引普通电子对的能力,键合的电子对均匀分布在两个核之间,这对任何原子都没有好处
2、,键合的原子不显示电。非极性键可以存在于简单分子中(如H2的氢键,O2中的氧=氧键,N2的氮氮键),也可以存在于化合物分子中(如C2H2中的碳-碳键)。由非极性键形成的分子都是非极性分子。非极性分子中存在的所有键都不是非极性键。在多原子分子的空间结构中,如果正电荷的几何中心和负电荷的几何中心重合,即使它由极性键组成,它也是非极性分子。由非极性键形成的晶体可以是原子晶体、混合晶体或分子晶体。例如,碳的同素异形体有三种类型:正四面体骨架金刚石(原子晶体)、层状石墨(混合晶体)和球状碳分子富勒烯C60(分子晶体)可由碳-碳非极性键形成。例如,Cl2分子中的氯-氯键属于非极性键金属键:一种化学键,主要
3、存在于金属中。它由自由电子和排列在晶格中的金属离子之间的静电引力组成。由于电子的自由运动,金属键没有固定的方向,所以它们是非极性键。金属键具有金属的许多特性。例如,普通金属的熔点和沸点随着金属键的强度而增加。它的强度通常与金属离子的半径成反比,与金属中自由电子的密度成正比。3)化学反应的本质是打破旧化学键,形成新化学键的过程。52.1)离子化合物:由阳离子和阴离子组成的化合物。大多数盐类(包括所有铵盐)、强碱、大多数金属氧化物和金属氢化物。由活性金属元素和活性非金属元素形成的化合物不一定通过离子键结合,例如,AICI3不通过离子键结合。非金属元素之间也可以形成离子化合物,例如铵盐就是离子化合物
4、。2)共价化合物:主要由共价键形成的化合物,称为共价化合物。非金属氧化物、酸、弱碱、一些盐、非金属氢化物。3)离子化合物必须含有离子键,可能是共价键。共价化合物中必须没有离子键。3.几组概念的比较1)离子键和共价键的比较债券类型离子键共价键概念带相反电荷的离子之间的相互作用共享电子对的原子间相互作用粘合模式通过电子的获得和损失获得稳定的结构稳定的结构是通过形成共同的电子对来实现的粘合粒子阴离子和阳离子原子粘合性能静电作用静电作用形成条件大多数活性金属与活性非金属结合时会形成离子键当相同或不同的非金属元素结合时,它们形成共价键(稀有气体元素除外)表示方法电子类型,如na -离子键的形成过程:(1
5、)电子,如h结构式,如h-cl共价键的形成过程:存在离子化合物大多数非金属简单物质,共价化合物和一些离子化合物2)离子化合物和共价化合物的比较离子化合物共价化合物概念由离子键形成的化合物共享电子对形成的化合物粒子之间的相互作用阴离子和阳离子之间有离子键原子之间有共价键传导性熔融状态或水溶液中的电导率熔融状态不导电,一些可溶于水的物质是导电的(如硫酸),而另一些不导电(如蔗糖)熔化过程中的破坏力来自:Zxxk。Com它必须破坏离子键和可能的共价键(如碳酸氢钠)一般不会破坏共价键例子活性金属的碱、大多数盐和氧化物酸、非金属氢化物和非金属氧化物3)化学键、分子间力和氢键的比较化学键分子间力氢键概念两
6、个或多个相邻原子之间的强相互作用物质分子之间的相互作用很弱一些具有强极性键的氢化物分子之间的相互作用(静电相互作用)力范围分子内或晶内分子间的分子间(氟化氢,H2O,NH3)作用力强度强烈的非常虚弱它比化学键弱得多,比分子间力稍强自然影响主要影响物质的化学性质它主要影响物质的物理性质,如熔点和沸点它主要影响物质的熔点、沸点和密度对材料性能的影响离子键:离子键越强,离子化合物的熔点和沸点越高;共价键:共价键越强,简单物质或化合物的稳定性越大(1)影响物质的物理性质,如熔点、沸点和溶解度;随着相对分子质量的增加,具有相似组成和结构的物质的熔点和沸点逐渐升高,如F2S 3、HFHCl和NH3PH34
7、.物质中化学键的存在规律(1)在离子化合物中必须有离子键和可能的共价键,并且只有离子键存在于由简单离子组成的离子化合物中,例如氯化钠和Na2O。由复合离子(原子团)组成的离子化合物既有离子键又有共价键,如氯化铵和氢氧化钠。(2)同时具有离子键和非极性键的物质,如Na2O2和CaC2。(3)共价化合物中只有共价键,但不能有离子键,如氯化氢、二氧化硅、C2H2等。(4)由相同非金属元素组成的简单物质通常只含有非极性共价键,如I2、N2、P4等。(5)由不同非金属元素组成的化合物含有极性键(如H2S和三氯苯酚),或者既有极性键又有非极性键(如H2O2、C2H2和C2H5OH),还可能既有离子键又有共
8、价键(如铵盐)。(6)稀有气体由没有化学键的单个原子组成,所以不是所有的物质都有化学键。5.化学键的破坏(1)在化学反应过程中,反应物中的化学键被破坏。(2)对于离子化合物,在溶于水后,它们电离成自由移动的阴离子和阳离子,离子键被破坏。熔化后,它也变成自由移动的阴离子和阳离子,离子键在熔化过程中被破坏。(3)对于共价化合物,一些共价化合物,如盐酸和硝酸,溶解在水中,并在水分子的作用下电离。一些共价化合物,如SO3、SO2等。溶于水并与水发生化学反应,导致共价键的破坏。(4)对于一些非常活泼的非金属单质,在溶于水后,它们能与水相互作用,分子内化学键被破坏,如F2、Cl2、Br2等。特别提醒的是,
9、可以根据一种化合物在熔融状态下是否导电来判断它是离子化合物还是共价化合物。如果它是导电的,它是一种离子化合物;如果它不导电,它就是共价化合物。6.离子化合物和共价分子的电子表示电子是表达物质结构的公式。书写方法是在元素符号周围用 或 表示原子或离子的最外层电子,用n或n-(n是正整数)表示离子携带的电荷。1)原子的电子类型在元素符号周围使用 或 来表示原子的最外层电子。2)离子的电子类型(1)在由主族元素形成的简单离子中,阳离子的电子类型是离子符号。例如,Mg2+不仅是镁离子的符号,也是镁离子的电子类型;络合阳离子:铵离子大多数阴离子的最外层具有8-电子结构,在代表离子的符号上加了方括号,电荷
10、数和符号在t的右上角离子化合物的电子形式由构成离子化合物的阴离子和阳离子的电子形式组成。例如氯化钠的电子类型:当离子化合物中阴离子和阳离子的数量比不是11时,应注意类离子不是直接相邻的。例如电子类型的MgBr2:4)共价分子的电子表示(共价简单物质和化合物)它显示了原子之间形成共享电子对的情况,不形成共享电子对的最外层电子也应该被标记。例如Cl2NH3 .5)电子表示含有共价键的原子团离子为了显示一个离子中原子之间的普通电子对,因为它是一个离子,所以应该用方括号括起来,并标上电荷。如下表所示:幼根离子哦NHONH电子式6)以电子方式表示物质的形成过程离子化合物:共价分子:第二,化学反应1.定义
11、:在化学反应中,分子被分成原子,离子被重新组合,原子被重新组合,原子被重新排列和组合形成新的物质。2.物质:是打破旧化学键并形成新化学键的过程。3.各种化学反应(11页)该反应通常伴随发光、发热、变色、形成沉淀物等。一个反应是否是化学反应取决于这个反应是否产生新的物质。根据化学键理论,可以根据变化过程中是否有旧键断裂或新键形成来判断这是否是化学反应。1)主要化学反应形式异构化:(甲乙):化合物在不改变化学组成的情况下形成结构重组。组合反应:缩写为:A B=C:两种或两种以上元素或化合物合成一个复杂产物。(即两种或两种以上的物质产生一种新物质的反应。(分解反应:缩写为:A=B=C:化合物分解成组
12、成元素或小分子。(即化学结合反应的逆反应。它是指一种化合物在特定条件下分解成两种或两种以上简单物质或化合物的反应。(取代反应(单取代反应)缩写为:A BC=B AC:表示化合物中的一种元素被另一种活性元素取代。(也就是说,一种简单物质和一种化合物反应形成另一种简单物质和另一种化合物。(取代关系是指构成化合物的元素被构成简单物质的元素所取代。置换反应必须是氧化还原反应,但氧化还原反应不一定是置换反应。(根据反应物和产物中简单物质的类型,有如下四种置换反应:活性较高的金属取代活性较低的金属或氢活性较高的非金属取代活性较低的非金属非金属代替金属金属取代非金属复分解反应(双取代反应):缩写为:AB C
13、D=AD CB:两种化合物在水溶液中交换元素或离子,形成不同的化合物。(也就是说,两种化合物相互交换组分形成另外两种化合物的反应。(复分解反应的实质是溶液中的离子结合成难以电离的物质(如水)、不溶性物质或挥发性气体,这使得复分解反应趋于完成。酸、碱和盐溶液之间的反应通常是通过两种化合物之间的组分交换而形成的,即参与反应的化合物在水溶液中电离并离解成自由移动的离子,而这些离子重新结合成新的化合物,因此酸、碱和盐溶液之间的反应通常是一种复分解反应。复分解反应是离子或离子基团的再结合,因为在这种反应之前和之后每个元素的化合价都不变,所以复分解反应不是氧化还原反应。当然,还有更复杂的情况,但它们仍然可
14、以逐渐简化,并被视为上述反应类型的连续反应。由于化学反应的多样性,很难建立一个简单的分类标准。但是一些类似的化学反应仍然可以分类,例如:歧化反应:指同一物质分子中处于同一价态的同一元素之间的氧化还原反应。在氧化还原反应过程中,处于同一价态的元素有“化合价变化差异”,有些增加,有些减少。发生歧化反应的元素必须有相应的高价和低价化合物,歧化反应只发生在中间价态的元素上。氟(F2)没有歧化作用,因为氟的电负性最高,没有正价,只有负价。自动还原反应和歧化反应都是同一物种之间的氧化还原反应,歧化反应是自动还原反应的一种,但自动还原反应不一定是歧化反应。中和反应(反歧化反应):指不同价态的相同元素之间的氧
15、化还原反应。也就是说,同一元素的价态从反应前的高价和低价变为反应后的中间价。在化学反应中,元素价态的变化有一个规律:只能靠得很近,不能交叉。因此,要素的高价格和低价格只能向中间靠拢。中和和歧化是两个“相反”的过程,两者都必须是氧化还原反应。有机反应:指主要由碳原子化合物组成的各种反应。氧化还原反应:指两种化合物之间的电子转移(如单取代反应和燃烧反应)e燃烧反应(初中化学书中也称氧化反应):指受体和氧气之间的反应。第三,化学反应的速度和极限(一)化学反应速率及其表征1.化学反应速率用来描述化学反应的速度。2.化学反应速率的表达式。(1)概念:用单位时间内反应物浓度的降低或产物浓度的增加来表示(2
16、)费率符号:五(3)单位:mol/(Ls) mol/(Lmin)(4)数学公式:V (I)= C (I)/t ( C表示某种反应物或产物的量和浓度的变化)思考:对于化学反应2so2o2so3,请填写以下相关空格:材料SO2O2SO3初始浓度摩尔/升10100反应的最终浓度为摩尔/升57.55反应发生的时间(分钟)101010反应速率0.5mol/(Lmin)0.25mol/(Lmin)0.5mol/(Lmin)反应速率比2:1:2特别提示:1)当用同一化学反应中的不同物质表示反应速率时,数值可能不同。因此,在表示反应速率时,有必要指出使用了哪种物质。2)同一化学反应中各种物质的比率等于相应系数的比率(可用于计算)。思考:1 .当硫在纯氧气和空气中燃烧时会发生什么?为什么?3)带有火星的木条在空气中熄灭,但在O2中会重新点燃。为什么?(回答:1。硫磺在空气中燃烧,它的火焰是浅蓝色的。它在纯氧中燃烧更强烈,火焰呈蓝紫色。因为空气中的氧浓度很小,所以反应很慢。2.纯氧中的O2浓度很高。(二)影响化学反应速率的因素1.内因:反应物的性质(例如,反应物的化学性质越活跃,化学反应速度越快,反应物的化学性质越不活跃,化学反应速度越慢。(2.外部原因:(1)催化剂:一种可以提高化学反应速率而不会永久改变其结构的物质。改变化学反应速率,大部分都加快了
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