高考化學(xué) 第4單元第15講 微粒之間的相互作用課件 蘇教版

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1、一、化學(xué)鍵1概念：使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的強(qiáng)烈的相互作用力通稱為化學(xué)鍵。2、類型化學(xué)鍵化學(xué)鍵類型類型離子鍵離子鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵金屬鍵金屬鍵概念概念陰陽離子間通過靜電作用陰陽離子間通過靜電作用所形成的化學(xué)鍵所形成的化學(xué)鍵原子間通過共用電子對原子間通過共用電子對所形成的化學(xué)鍵所形成的化學(xué)鍵金屬陽離子與自由電子間通過金屬陽離子與自由電子間通過相互作用而形成的化學(xué)鍵相互作用而形成的化學(xué)鍵成鍵微粒成鍵微粒陰陽離子陰陽離子原子原子金屬陽離子和自由電子金屬陽離子和自由電子成鍵性質(zhì)成鍵性質(zhì)靜電作用靜電作用共用電子對共用電子對電性作用電性作用形成條件形成條件活潑金屬與活潑的非金屬活潑金屬與活潑的非金屬元素元素非

2、金屬與非金屬元素非金屬與非金屬元素金屬內(nèi)部金屬內(nèi)部實(shí)例實(shí)例NaCl、MgOHCl、H2SO4Fe、Mg 共價(jià)化合物一定有共價(jià)鍵，一定沒有離子鍵，有共價(jià)鍵的不一定是共價(jià)化合物，共價(jià)鍵廣泛存在于各種物質(zhì)中。共價(jià)鍵的極性判斷看共價(jià)鍵是否在同種元素原子之間，若共價(jià)鍵存在于同種元素原子之間一般是非極性共價(jià)鍵，若共價(jià)鍵存在于不同種元素原子之間一般是極性共價(jià)鍵。3.化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì) 化學(xué)反應(yīng)的過程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程。 離子化合物一定有離子鍵，可能有共價(jià)鍵，有離子鍵也一定是離子化合物。離子鍵存在于離子化合物中，是陰陽離子通過靜電作用形成的化學(xué)鍵，成鍵微粒是陰陽離子。一般由活潑金屬與活潑

3、非金屬化合時因失去和得到電子而形成，但也不一定由金屬和非金屬元素組成，完全由非金屬也可形成離子鍵如NH4Cl。二、電子式與結(jié)構(gòu)式書寫1原子的電子式中性原子最外層電子數(shù)未發(fā)生變化，書寫時應(yīng)把最外層電子都一一表示出來。例如：硫原子_；鎂原子_；碳原子_等2簡單陰離子的電子式若是非金屬原子得到電子形成的簡單陰離子，其最外層達(dá)8電子結(jié)構(gòu)(H最外層為2個電子)，得到的電子數(shù)等于陰離子帶的電荷數(shù)。在書寫電子式時，不但要表示出最外層所有電子數(shù)(包括得到的電子)，而且還應(yīng)用方括號“”括起來，并在括號外的右上角注明陰離子所帶的負(fù)電荷數(shù)。例如：氯離子_； 硫離子_等3復(fù)雜離子的電子式通常把帶電荷的原子團(tuán)稱為復(fù)雜離

4、子，也分為陽離子和陰離子。這種離子內(nèi)的原子之間常以共價(jià)鍵結(jié)合。復(fù)雜離子都要用“”括起來，并在右上角標(biāo)明電荷數(shù)。例如：氫氧根離子_； 銨根離子_等4離子化合物的電子式將組成離子化合物的陰、陽離子的電子式按該離子化合物的化學(xué)式的個數(shù)排列起來的式子。相同的離子要對稱分布，不可合并。例如：NaCl _； MgCl2_等 5共價(jià)分子的電子式將組成共價(jià)分子的原子的電子式按該分子化學(xué)式的個數(shù)排列起來，能描述所含原子最外層電子數(shù)目及成鍵情況的式子。例如：Cl2_； H2O_等6結(jié)構(gòu)式在化學(xué)上常用一根短線表示一對共用電子，這樣得到的式子叫做結(jié)構(gòu)式。三、分子間作用力與氫鍵1分子間作用力(1)(1)定義：定義：把分

5、子聚集在一起的作用力叫分子間作用力，又稱范德華力。(2)(2)特點(diǎn)特點(diǎn)分子間作用力比化學(xué)鍵弱得多，它主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì)，而化學(xué)鍵主要影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。分子間作用力只存在于由共價(jià)鍵形成的多數(shù)共價(jià)化合物和絕大多數(shù)氣態(tài)非金屬單質(zhì)分子之間及稀有氣體分子之間。但像二氧化硅、金剛石等由共價(jià)鍵形成的物質(zhì)的微粒之間不存在分子間作用力。(3)變化規(guī)律：變化規(guī)律：一般說來，對于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)也越高。例如，熔、沸點(diǎn)：I2Br2Cl2F2。2氫鍵NH3、H2O、HF等分子之間存在著一種比分子間作用力稍強(qiáng)的相互作用，這種相互作用叫氫鍵。

6、氫鍵不屬于化學(xué)鍵，它屬于一種較弱的作用力，其大小介于范德華力和化學(xué)鍵之間。氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響：溶質(zhì)分子和溶劑分子間形成氫鍵，則溶解度驟增；氫鍵的存在，使分子的熔、沸點(diǎn)升高；水分子間的氫鍵使水結(jié)冰時體積膨脹、密度減小；氫鍵是蛋白質(zhì)具有生物活性的高級結(jié)構(gòu)的重要原因，DNA雙螺旋的兩個螺旋鏈也是以氫鍵相互結(jié)合的。 要注意區(qū)分各種作用力分別對物質(zhì)的哪些性質(zhì)產(chǎn)生影響，如化學(xué)鍵影響原子晶體、離子晶體、金屬晶體的熔沸點(diǎn)，但不影響分子晶體的熔沸點(diǎn)，分子晶體的熔沸點(diǎn)受分子間作用力影響?！镜淅?】2007年9月，美國科學(xué)家宣稱：普通鹽水在無線電波照射下可燃燒，這偉大的發(fā)現(xiàn)，有望解決用水作人類能源的重大問題。無線

7、電頻率可以降低鹽水中所含元素之間的“結(jié)合力”，釋放出氫原子，若點(diǎn)火，氫原子就會在該種頻率下持續(xù)燃燒。上述“結(jié)合力”實(shí)質(zhì)是() A分子間作用力 B氫鍵 C非極性共價(jià)鍵 D極性共價(jià)鍵【解析】水中含分子間作用力、氫鍵，本題破壞的結(jié)合力，是將水中化合態(tài)H原子轉(zhuǎn)化為氫原子，說明是水分子中化學(xué)鍵被破壞，水分子中的化學(xué)鍵是極性共價(jià)鍵。 【點(diǎn)撥】化學(xué)變化一般要破壞化學(xué)鍵。但物理變化要具體分析，可能是破壞化學(xué)鍵也可能破壞分子間作用力。 【參考答案】D【遷移訓(xùn)練1】現(xiàn)有如下各說法：在水中氫、氧原子間均以化學(xué)鍵相結(jié)合。金屬和非金屬化合形成離子鍵。離子鍵是陽離子、陰離子的相互吸引。根據(jù)電離方程式HCl=HCl，判斷H

8、Cl分子里存在離子鍵。H2分子和Cl2分子的反應(yīng)過程是H2、Cl2分子里共價(jià)鍵發(fā)生斷裂生成H、Cl原子，而后H、Cl原子形成離子鍵的過程。上述各種說法正確的是( ) A正確 B都不正確 C正確，其他不正確 D僅不正確【解析】水中存在分子內(nèi)H、O原子間的相互作用，分子間的H、O原子也相互作用。而化學(xué)鍵只指分子內(nèi)相鄰原子間強(qiáng)烈的相互作用，故敘述不正確。離子鍵是活潑金屬與活潑非金屬化合時才形成的化學(xué)鍵，不是存在于任何金屬和非金屬微粒間，故不正確。 HCl分子中不存在單個離子，它屬于共價(jià)化合物，分子中沒有離子鍵，在溶液中，化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊鍵斷裂，新鍵形成的過程，HH、ClCl、HCl都是共價(jià)鍵不是離

9、子鍵，故不對。在離子化合物中，陰、陽離子間存在的相互作用包括陰、陽離子的吸引力及核與核、電子與電子的相互排斥力，故不對【參考答案】B【典例2】下列化學(xué)用語正確的是()ANa2O2中氧元素的化合價(jià)為2B乙醇的分子式：CH3CH2OHC16S的結(jié)構(gòu)示意圖：D甲烷的結(jié)構(gòu)式：CHHHH【解析】A選項(xiàng)氧元素在化合物中的化合價(jià)并非總是2，在過氧化物中，氧的化合價(jià)為1，在超氧化物中，氧的化合價(jià)為 ；B選項(xiàng)CH3CH2OH是乙醇的結(jié)構(gòu)簡式而非分子式，其分子式為C2H6O；C選項(xiàng)原子結(jié)構(gòu)示意圖中原子核中應(yīng)該寫成16；D選項(xiàng)該結(jié)構(gòu)式為甲烷的結(jié)構(gòu)式，正確。 【點(diǎn)撥】化學(xué)用語在此處可以對比分析，以免學(xué)生概念上混淆。結(jié)

10、構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、分子式、化學(xué)式、原子結(jié)構(gòu)示意圖、核外電子排布式、電子式不能混淆。 【參考答案】D【遷移訓(xùn)練2】(2010泗陽中學(xué)調(diào)研)100多年來科學(xué)家沒有間斷對純氮物種的研究和發(fā)現(xiàn)。第一次是1772年分離出N2，第二次是1890年合成了重氮離子，1999年是高能氮陽離子，甚至科學(xué)家預(yù)計(jì)能合成N8。(1)1890年合成的重氮離子(N3 )中有一個氮氮叁鍵，請寫出其電子式_。 【解析】(1)根據(jù)氮原子的外圍電子及電子式的書寫規(guī)則，可寫出N3的電子式。 (2)經(jīng)分析，1999年合成的高能氮陽離子中有5個氮原子，它們成V字形，且含有2個氮氮叁鍵，每個氮原子最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，試推斷該離子所帶

11、的電荷數(shù)為_，寫出其電子式_?！窘馕觥?2)結(jié)合第(1)題中N3的電子式和題中所給關(guān)于N5+的信息，寫出N5+的電子式。1個單位正電荷 【解析】(3)根據(jù)(1)(2)小題，可聯(lián)想到N8應(yīng)是由N3與N5+組成的電中性物質(zhì)，由元素組成判斷物質(zhì)類別，根據(jù)電子式判斷化學(xué)鍵類型，并可判斷該物質(zhì)具有離子化合物的性質(zhì)。單質(zhì) 離子鍵、非極性 共價(jià)鍵、配位鍵固較高會(3)請你預(yù)計(jì)科學(xué)家即將合成的N8的電子式_；N8屬于_(填寫“單質(zhì)”、“共價(jià)化合物”或 “ 離 子 化 合 物 ” ) ； 其 含 有 的 化 學(xué) 鍵 有_預(yù)計(jì)它在常溫下是_體，熔沸點(diǎn)_，熔融狀態(tài)下_(填“會”或“不會”)導(dǎo)電。 【典例3】下列敘述

12、正確的是()A原子晶體中各相鄰原子之間都以共價(jià)鍵結(jié)合B分子晶體中都存在范德華力，分子內(nèi)都存在共價(jià)鍵CHF、HCl、HBr、HI四種物質(zhì)的沸點(diǎn)依次升高D干冰和氯化銨分別受熱變?yōu)闅怏w所克服的粒子間相互作用屬于同種類型【解析】 A正確；B項(xiàng)單原子分子內(nèi)不存在共價(jià)鍵； C項(xiàng)HF分子間存在氫鍵，沸點(diǎn)是最高的； D項(xiàng)中干冰氣化克服的是范德華力，氯化銨氣化克服的是離子鍵和共價(jià)鍵。 【點(diǎn)撥】要注意與選修部分的知識聯(lián)系，將晶體中的作用力、化學(xué)鍵與晶體性質(zhì)之間的關(guān)系講清楚 【參考答案】A【遷移訓(xùn)練3】下列物質(zhì)中，含有非極性共價(jià)鍵的離子化合物的是( ) ANH4NO3 BCl2 CH2O2 DNa2O2【解析】NH

13、4NO3是含有極性共價(jià)鍵的離子化合物，故A不正確；Cl2屬于單質(zhì)，不是化合物，故B不正確；H2O2中雖然含有非極性共價(jià)鍵，但它不是離子化合物，故C不正確；Na2O2雖然是離子化合物，但其O22內(nèi)部含有非極性共價(jià)鍵(OO2)，故D正確。 D【典例4】下列敘述正確的是()A1個甘氨酸分子CH2(NH2)COOH中存在9對共用電子BPCl3和BCl3分子中所有原子的最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)CH2S和CS2分子都是含極性鍵的極性分子D熔點(diǎn)由高到低的順序：金剛石碳化硅晶體硅【解析】甘氨酸的結(jié)構(gòu)簡式為 ，由結(jié)構(gòu)簡式可以看出1個甘氨酸分子中存在10對共用電子；選項(xiàng)B中根據(jù)|元素的化合價(jià)|原子的最外層電子數(shù)

14、8，則P原子的最外層達(dá)到8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，BCl3中B原子的最外層電子數(shù)為3，化合價(jià)為3價(jià)，因此B原子未達(dá)到8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)； 選項(xiàng)C中H2S和CS2都是以極性鍵結(jié)合而成，H2S的空間結(jié)構(gòu)呈角形，正負(fù)電荷重心不重合，屬于極性分子，而CS2為直線形分子，正負(fù)電荷重心重合，屬于非極性分子； 選項(xiàng)D中三種物質(zhì)均為原子晶體，原子晶體的熔點(diǎn)與該晶體中的原子半徑有關(guān)，一般來說，原子半徑小的，熔點(diǎn)高，所以選項(xiàng)D正確。 【參考答案】D【點(diǎn)撥】8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的判斷 1根據(jù)分子結(jié)構(gòu)與最外層電子數(shù)判斷對于某些非金屬單質(zhì)分子來說，可由其分子結(jié)構(gòu)來判斷，看該分子中一個原子形成的共價(jià)鍵數(shù)目和該原子的最外層電子數(shù)之和是

15、否等于8，若等于8，則滿足8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，否則不滿足。如白磷等就可用這種方法判斷。 2由元素化合價(jià)與最外層電子數(shù)判斷對于共價(jià)化合物來說，看其組成元素化合價(jià)的絕對值與其最外層電子數(shù)之和是否等于8，如果都等于8，則該元素的原子最外層滿足8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，否則將不滿足。如：SiCl4分子中，硅的化合價(jià)為4價(jià)，硅原子最外層有4個電子，二者之和等于8，氯的化合價(jià)為1價(jià)，氯原子最外層有7個電子，化合價(jià)的絕對值與其最外層電子數(shù)之和也等于8，所以SiCl4分子中所有原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)；在PCl5分子中，磷元素的化合價(jià)為5價(jià)，而磷原子的最外層有5個電子，二者之和不為8，所以PCl5分子中磷原子不滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)。這種方法適合于各種共價(jià)化合物。 3由元素化合價(jià)判斷 首先看分子中有無氫元素，若含有氫元素，則一定不符合題意；如果沒有氫元素，只利用化合價(jià)即可求解，看元素總的化合價(jià)絕對值之和是否等于8，若等于8，則分子中所有原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)，若不等于8則分子中原子就不都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)。如CCl4分子中總的化合價(jià)絕對值之和為4148，所以CCl4分子中所有原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)；BF3分子中總的化合價(jià)絕對值之和為3136，所以BF3分子中不滿足所有原子最外層8電子結(jié)構(gòu)。這種方法簡單易行，能夠快速得出答案。