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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二章,物质的结构,2-1,化学键和,分子间作用力,概述,1.,化学键的定义：,分子或晶体中,直接相邻,的两个或多,个原子或离子之间,强烈,的,相互作用,2.,化学键的类型：,离子键,共价键,金属键,* 化学键的强弱直接决定该物质的稳定性,一、离子键,1.,定义,(,本质,),：,阴、阳离子之间通过强烈的,静电作用,所,形成的化学键,静电作用指阴阳离子间的吸引力？,2.,形成条件：,通常活泼金属与活泼非金属；金属阳离,子与酸根离子之间易形成离子键,*,NH,4,+,看作是活泼的金属阳离子,3.,特性：,无方向性和饱和性,4.,单核离子的结构特征：,(1),电子层结构,(2),所带电荷：,a.,电性,b.,数值,(3),半径,5.,影响离子键强弱的因素：,(1),离子电荷,(2),离子核间距,(,阴、阳离子半径之和,),绝大多数盐,强碱,金属氧化物,6.,离子化合物,：,含有离子键的化合物,活泼的金属原子和活泼非金属原子间,形成离子键。非金属,原子间,能否形成离子,键？非金属,元素间,能否形成离子键？,思考：,二、共价键,1.,定义,(,本质,),：,原子间通过,共用电子对,(,电子云重叠,),所,形成的化学键,2.,形成条件：,(1),两个原子的外围电子层上有未成对的,电子,(2),两个电子的自旋状态不同,3.,特性：,(1),有方向性：由成键电子的电子云伸展,方向决定,(2),有饱和性：通常有未成对的电子数决,定,*,由共价键形成的物质分子可用结构式表示,4.,共价键的类型：,(1),非极性,(,共价,),键,(2),极性,(,共价,),键,键的极性的判断依据是什么？,思考：,是否由同种元素的原子形成的共价键。,即共用电子对是否偏移，成键原子是否,显电性,非极性键：,共用电子对无偏向,(,电荷分布均匀,),如：,H,2,(H-H),Cl,2,(Cl-Cl),N,2,(NN),极性键：,共用电子对有偏向,(,电荷分布不均匀,),如：,HCl(H-Cl,) H,2,O(H-O-H),共用电子对是否有偏向是由什么因素引,起的,?,由成键原子的吸引电子能力,如何度量成键原子的吸引电子能力,?,元素的电负性 课本,P27/,资料库,(3),配位键,特殊的共价键,可表示为：,AB A,提供孤对电子对,B,具有空轨道,练习：,用电子式表示水合氢离子的形成过程,练习：,指出下列物质中的化学键类型, O,2, CH,4, CO,2, H,2,O,2, Na,2,O,2,NaOH,5.,共价化合物：只含有共价键的化合物,酸,非金属氢化物、非金属氧化物,大多数有机物,极少数盐,思考：,所有由非金属元素组成的化合物都是共,价化合物吗？举例说明,如何区别共价化合物和离子化合物？,练习一：,判断下列说法是否正确,任何物质中都存在化学键。,离子键一定只存在于活泼金属阳离子和阴离子之间。,离子化合物中可以存在非极性键,共价化合物中可能存在离子键,含有共价键的物质一定是共价化合物,全部由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物,两个非金属原子之间不能形成离子键,金属和非金属原子之间形成的都是离子键,练习二：,下列物质中，含有共价键的化学,式是,_,；,只含有共价键的化学式是,_,。,（填序号）,A,、,NaOH,B,、,NaCl,C,、,NH,4,Cl,D,、,H,2,S,E,、,Cl,2,F,、,HCl,G,、,CO,2,H,、,Na,2,O,2,练习三：,写出下列微粒或物质的电子式：,H,3,O,+,Na,2,S Ba(OH),2,H,2,O,2,PCl,3,CS,2,CaC,2,HCN,NaClO,HClO,BF,3,(NH,4,),2,S,用电子式表示下列物质的形成过程,MgO,CaCl,2,Br,2,N,2,HF,H,2,S,NH,3,练习四：,下列分子中所有原子都满足最外层,8,电子,结构的是,_,。,H,2,O,2,BF,3,四氟化氙,(XeF,4,),PCl,3,PCl,5,CCl,4,CO,2,白磷,(P,4,),6.,共价键的三个参数：,键长：分子中,两个成键原子的核间距,影响键长的主要因素有哪些,?,成键原子的半径、共用电子对数,键长越短，共价键越强，物质越稳定,(2),键能：拆开,1mol,共价键所需要的能量,影响键能的主要因素有哪些,?,成键原子的核间距、共价键数,键能越大，共价键越强，物质越稳定,结论：,键长和键能决定了,键的强弱,物质的稳定性,*,键能的应用,求算反应的热效应,:,例：根据下列数据,确定下列反应是放热还是吸热的,?,(,已知：,H-H,键能为,436kJ/mol,Br-Br,键能为,193kJ/mol,H-Br,键能为,368J/mol,N-H,键能为,391kJ/mol,NN,键能为,946kJ/mol),(1)H,2,(g)+Br,2,(g)2HBr(g),(2)N,2,(g)+3H,2,(g)2NH,3,(g),(3),键角：,多原子,(2,个以上,),分子中,键与键之间,的夹角,CH,4,和,P,4,分子中的键角,结论：键角的大小决定了,分子的空间构型,分子的极性,三、极性分子和非极性分子,1.,定义：,任何一个分子都能找到一个正电荷重心,和一个负电荷重心。则正、负电荷的重,心是否重合,(,即电荷分布是否对称,),非极性分子：,电荷在分子中分布对称,极性分子：,电荷在分子中分布不对称,如何判断分子是否有极性？,(1),实验,(2),分析：分子中正负电荷的分布情况,思考：,比较以下分子中共价键的极性和 分子的极性,共用电子对,Cl,Cl,Cl,Cl,Cl-Cl,键为非极性键,Cl,2,分子为非极性分子,H,Cl,共用电子对,H-,Cl,键为极性键,HCl,分子为极性分子,+,-,H,Cl,+,-,104,30,H,O,H,+,-,+,O-H,键为极性键,H,2,O,分子为极性分子,O,C,O,180,C=O,键为极性键,CO,2,分子为非极性分子,+,-,-,NH,3,107,18,N-H,键为极性键,NH,3,分子为极性分子,三角锥形,分子空间构型不对称,120,BF,3,B-F,键为极性键,BF,3,分子为非极性分子,平面正三角形,分子空间构型对称,CH,4,C-H,键为极性键,CH,4,分子为非极性分子,正四面体形,分子空间构型对称,109,28,CH,3,Cl,CH,3,Cl,分子为极性分子,四面体形,分子空间构型不对称,分子的极性,由,共价键的极性,和,分子的空间构型,共同决定,键角,2.,分子的空间构型及分子的极性,课本,P31,分子类型,空间构型,分子极性,实例,单原子分子,A,非极性,稀有气体,双原子分子,A,2,AB,直线形,直线形,非极性,极性,H,2,N,2,X,2,CO HX,四原子分子,A,2,B,2,直线形,非极性,CHCH,分子的空间构型,对称,非极性,分子,分子的空间构型,不对称,极性,分子,* 常见而特殊的非极性分子：,* 常见而特殊的极性分子：,3.,注意：,(1),分子的极性对物质性质的影响,“,相似相溶,”,原理,(2),最外层电子数,8,但稳定存在的分子,练习：,判断下列分子中键的极性和分子的极性：,CH,3,CH,3,CO,2,SO,2,BCl,3,PCl,3,下列含有非极性键的共价化合物是,( ),A.HCl,B.Na,2,O,2,C.C,2,H,2,D.CH,4,下列各组分子中,都属于含极性键的非极,性分子的是,( ),A.CO,2,H,2,S B.C,2,H,4,CH,4,C.Cl,2,C,2,H,2,D.HCl,NH,3,思考：,下列变化时：烧碱熔化,食盐溶于水 氯化,氢溶于水 过氧化钠溶于水 碘升华 加热,使液态氦气汽化,仅破坏离子键的是,( ),仅破坏共价键的是,( ),既破坏离子键又破坏共价键的是,( ),未破坏化学键的是,( ),疑点,既然碘升华、液态氦气汽化没有破坏化学,键，那为什么还要消耗能量呢？,四、分子间作用力,1.,定义：使分子聚集在一起的相互作用力,叫分子间力，又称为范德华力,2.,特性：,(1),分子间作用力存在于所有分子间,(2),它,不是化学键，,比化学键弱得多,3.,影响分子间作用力强弱的因素,对,分子组成和结构相似,的物质，物质的,相对分子质量越大，范德华力越大，物,质的溶、沸点越高,注意：,分子间力只存在于由分子构成的物质,(,即分子晶体,),中,分子间力的形成和被破坏不影响物质,的化学性质，主要影响熔、沸点等物,理性质,思考：,对于,对于四氟化碳、四氯化碳、四溴,化碳、四碘化碳，其熔沸点如何变化？,为何,HF,、,H,2,O,和,NH,3,的沸点会反常高呢？,一些氢化物的沸点,拓展：,氢键,特殊的分子间作用力,1.,氢键也是分子间力,无方向性和饱和性,有方向性和饱和性,分子间力,范德华力,氢键,2.,氢键形成的条件：,(1),有电负性大，原子半径小，且有孤对电,子的非金属原子,(N,、,O,、,F),(2),有半径很小，带部分正电荷的氢核,3.,易形成氢键的物质的分子，易形成缔合分子,4.,氢键理论的应用,解释一些物质的性质,(1)NH,3,、,H,2,O,、,HF,在相应一系列物质中熔沸点反,常高,(2),能与水形成氢键的物质易溶于水、且溶解,度大,(3),分子间能形成氢键的物质，易液化,(4),等量的,H,2,O,由液体变为固体时，为何体积增,大，而密度减小？,(5),蛋白质具有固定的,-,螺旋状几何结构,(6),为何纸张润湿后易被撕开？,1.,下列物质中含有共价键的离子化合物是,( ),A.Ba(OH),2,B.CaCl,2,C.H,2,O D.Na,2,O,2,2.,在下列分子结构中，原子的最外层电子不能,满足,8,电子稳定结构的是,( ),A.CO,2,B.PCl,3,C.CCl,4,D.NO,2,练习：,3.,下列各分子中，化学键类型有差异的是,( ),A.H,2,O,、,CO,2,B.MgF,2,、,H,2,O,2,C.NaOH,、,Ba(OH),2,D.NaCl,、,KCl,4.,下列物质中，所含化学键完全相同的是,( ),A.Na,2,O,2,B.H,2,O,2,C.H,2,O D.NH,4,Cl,5.,下列过程中，共价键被破坏的是,( ),A.,碘升华,B.,溴蒸气被木炭吸附,C.,蔗糖溶于水,D.,氯化氢气体溶于水,6.,最近，科学研制得一种新的分子，它具有空,心的类似足球状结构，化学式为,C,60,，下列说,法正确的是,( ),A.C,60,的熔沸点高,B.C,60,和金刚石都是碳单质,C.C,60,中含离子键,D.C,60,中只有共价键,Ti,金属样品,金属共同的物理性质,导电、导热、有延展性、有金属光泽,金属由金属阳离子按一定规律,紧密堆积，而释放出的价电子,在整个晶体中自由运动,五、金属键,1.,定义,(,本质,),：,金属,(,阳,),离子间通过自由电子产生的较,强的相互作用，叫做金属键,2.,形成条件：,同种金属原子间或不同种金属原子间,3.,特性：,无方向性和饱和性,* 金属释放出的价电子分布在整个晶体中,自由地运动，不为某个特定的原子所拥,有，称为自由电子,思考：,用金属键解释,金属为何易导电、导热，具有较好的延,展性？,为何,NaMgAl,熔沸点依次升高，硬度,逐渐增大？,4.,影响金属键强弱的因素,(1),金属阳离子电荷数,(,或价电子数,),(2),金属阳离子半径,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,位错,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,金属之最,熔点最低的金属是,汞,熔点最高的金属是,钨,密度最小的金属是,锂,密度最大的金属是,锇,硬度最小的金属是,铯,硬度最大的金属是,铬,最活泼的金属是,铯,最稳定的金属是,金,延展性最好的金属是,金,金属晶体的形成是因为晶体中存在,( ),A.,金属离子间的相互作用,B.,金属原子间的相互作用,C.,金属离子与自由电子间的相互作用,D.,金属原子与自由电子间的相互作用,练习：,金属能导电的原因是,( ),A.,金属晶体中金属阳离子与自由电子间,的相互作用较弱,B.,金属晶体中的自由电子在外加电场作,用下可发生定向移动,C.,金属晶体中的金属阳离子在外加电场,作用下可发生定向移动,D.,金属晶体在外加电场作用下可失去电子,下列叙述正确的是,( ),A.,任何晶体中，若含有阳离子也一定含,有阴离子,B.,原子晶体中只含有共价键,C.,离子晶体中只含有离子键，不含有共,价键,D.,分子晶体中只存在分子间作用力，不,含有其他化学键,为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐,渐降低，而卤素单质的熔沸点从上到下,却升高？,
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