第三章化学键与晶体结构



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1、 上海培佳文化传播培佳教育学科教师辅导讲义1.2 化学键与晶体结构考点解读 基础型课程部分主题学习内容学习水平说 明物质的微观世界化学键离子键B(1)化学键的概念(2)存在离子键、共价键或金属键的代表物质(3)用电子式表示离子键、共价键形成的物质共价键B金属键A 拓展型课程部分主题学习内容学习水平说 明研究影响物质性质的内因探究物质的结构分子结构极性键A非极性键A分子构型A键角分子的极性B极性分子、非极性分子分子的稳定性B键长、键能分子间相互作用范德华力B晶体离子晶体B以典型实例理解晶体的结构特点和性质的关系分子晶体B原子晶体B金属晶体A考点梳理一、化学键相邻原子或原子团之间强烈的相互作用。
2、分类:化学键包括离子键、共价键和金属键二、离子键、共价键、金属键的比较。离子键共价键金属键概念阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键原子间通过共用电子对(电子云重叠)所形成的化学键金属阳离子与自由电子通过相互作用而形成的化学键成键微粒阴、阳离子原子金属阳离子和自由电子成键性质静电作用(包括引力和斥力)共用电子对(电子云的重叠)电性作用形成条件一般为活泼金属与活泼非金属特殊:NH4Cl等铵盐。一般为非金属与非金属特殊:AlCl3、BeCl2等。金属内部强弱因素1.离子半径2.离子电荷1.键长2.键能1.金属原子的半径2.阳离子所带电荷特点无方向性、无饱和性有方向性、有饱和性实例MgO、NaCl
3、、CaF2、Na2O、 K2SH2、N2、H2O、CO2、金刚石Fe、Mg、合金三、非极性共价键和极性共价键的比较。非极性共价键和极性共价键的比较非极性共价键极性共价键概念同种元素原子形成的共价键,共用电子对不发生偏移不同种元素原子形成的共价键,共用电子对发生偏移原子吸引电子的能力相同不同共用电子对不偏向任何一方偏向吸引电子能力强的原子成键原子电性电中性显部分电性形成条件由同种非金属元素组成(一般)由不同种非金属元素组成(一般)1共价键的参数键长:在分子中,两个成键原子的核间距叫做键长。键能:在一定温度和压强下,断开1 mol A B所吸收的能量称为AB的键能。键角:在多原子分子里,键和键之间
4、的夹角,我们把这种分子中键与键之间的夹角叫做键角。键长和键能决定分子的稳定性;键长和键角决定分子的空间构型。HF、HCl、HBr、HI的键长越来越长,键能越来越小,所以共价分子的稳定性越来越差。HF最稳定,而HI在高温易发生可逆的分解反应CH4、NH3、BF3、H2O的键角各不相同,所以所形成的化合物的空间构型也各不相同。它们的键角依次为:HCH=10928 ;HNH=10718 ;FBF=120;HOH=10430 。而硫化氢的键角HSH=92,白磷分子(P4)为正四面体结构,键角为PPP=602配位键 配位键是一种特殊的共价键,共用电子对由一个原子单方提供,与另一个原子或离子共用而形成的共
5、价键。 水和氢离子结合成水合氢离子:H2O + H+H3O+氨和氢离子结合成铵根离子: NH3 + H+NH4+四、化学键、分子间作用力和氢键的比较化学键、分子间作用力和氢键的比较化学键分子间作用力(范德华力)氢键概念相邻原子间强烈的相互作用分子间比较微弱的相互作用某些具有强极性键的氢化物分子间略强的相互作用范围分子内或晶体内分子间分子间强弱较强比化学键弱得多(氯化氢分子中氢氯键键能为432kJ/mol,而氯化氢分子间的范德华力只有20kJ/mol)介于化学键和分子间作用力之间性质影响化学性质主要影响 物质物理性质主要影响物质熔点、沸点、密度五、共价键极性和共价分子极性的比较。极性分子:分子中
6、正、负电荷中心不重合,从整个分子来看,电荷的分布是不均匀的,不对称的。非极性分子:分子中正、负电荷中心重合,从整个分子来看,电荷的分布是均匀的,对称的。共价键极性和共价分子极性的比较共价键的极性共价分子的极性类型极性键和非极性键极性分子和非极性分子因素是否由同种元素原子形成整个分子电荷的分布是否均匀对称联系1、(1)所有的惰性气体都为非极性分子。 (2)以非极性键结合的双原子分子必为非极性分子,如:H2、O2 (3)以极性键结合的双原子分子一定是极性分子,如:HCI、CO、NO (4)以极性键结合的多原子分子,是否是极性分子,由该分子的空间构型决定,如: 空间构型对称,为非极性分子,如:CO2
7、、CS2、CC14、BF3、C2H2 空间构型不对称,为极性分子,如:H2O、NH3、H2O22、大多数的有机物都偏弱极性分子。注意:判断ABn型分子可参考使用以下经验规律: 若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子,若不等则为极性分子; 若中心原子有孤对电子(未参与成键的电子对),则为极性分子,若无孤对电子,则为非极性分子。说明键有极性,分子不一定有极性。【课本实验】静电对不同液流方向的影响 装置仪器:酸式滴定管、玻璃棒、烧杯试剂:水、四氯化碳简要步骤:1、取两只洁净且又干燥的酸式滴定管检查是否漏水,关闭活塞分别加入适量的水和四氯化碳2、取一只用毛皮摩擦过的玻璃棒
8、放在装有水的滴定管下端口,打开活塞,观察液流方向,同样的操作对于四氯化碳 现象:水的流向偏移很大,四氯化碳几乎不偏移 原理:水是极性分子,氧原子一端带有负电荷,带有负电荷的玻璃棒对负电荷的氧原子具有排斥力,而四氯化碳是非极性分子,不存在这种排斥力 注意事项:1、滴定管要放竖直 2、玻璃棒摩擦后立刻做实验 出题方向:出题的方式可能是给出一些极性分子或非极性分子让我们选出一个方法来鉴别。常见分子类型和极性的比较分子类型分子形状键角键的极性分子极性代表物A球形非极性HeA2直线形非极性非极性H2、O2AB直线形极性极性HCl、CO、NOABA直线形180极性非极性CO2、CS2ABA折线形,V字形极
9、性极性H2O、SO2A4正四面体形60非极性非极性P4AB3平面三角形120极性非极性BF3AB3三角锥形极性极性NH3AB4正四面体形10928极性非极性CH4、CCl4AB3C四面体形极性极性CH3ClAB2C2四面体形极性极性CH2Cl2六、离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体的比较离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体存在微粒阴、阳离子原子分子金属阳离子、自由电子、金属原子微粒间作用离子键共价键分子间作用力(范德华力)金属键主要物理性质熔沸点熔沸点较髙熔沸点很高熔沸点较低差异较大(钨很高,汞很低)硬度硬而脆硬度很高硬度较低有良好的延展性和机械加工性能导