浙江省高考化学一轮复习导航 第4单元第16讲 微粒之间的相互作用课件 新课标

一、离子键一、离子键 1氯化钠的形成过程 钠原子和氯原子的电子层结构为不稳定结构，钠原子最外电子层电子数为1，容易失去最外层的1个电子，而形成以原子的次外电子层为最外层的8个电子稳定结构；而氯原子最外层电子数为7，容易得1个电子，而形成最外层为8个电子的稳定结构。 当钠与氯气相互接触并加热时，反应过程中，其中Na和Cl分别失去和得到电子形成稳定的Na+和Cl-。带异性电荷的Na+和Cl-之间发生相互吸引作用，形成了稳定的离子化合物氯化钠。 2离子键的概念离子键是使阴、阳离子结合成化合物的静电作用。 3离子键的形成 由氯化钠的形成过程可知，形成离子键的首要条件是参加反应的原子双方，一方容易失去电子，而另一方容易得到电子，电子由容易失去电子的一方转移到容易得到电子的一方，进而形成阳、阴离子，形成离子键。 即活泼金属与活泼非金属化合时，一般能形成离子键。 4离子键的存在离子化合物和离子晶体 离子化合物是许多阴、阳离子通过离子键而形成的化合物。因此，凡是离子化合物，其中一定存在离子键。 离子化合物中的阴、阳离子可以按一定的方式有规则地排列，形成具有规则的几何外形的晶体称为离子晶体。 5电子式 (1)电子式的概念电子式是在元素符号周围用“”或“”来表示原子或离子的最外层上的电子的式子。 (2)电子式的书写 试写出第一和第二周期内各元素原子的电子式 试写出钠、镁、铝、氯、氧、硫形成的简单离子的电子式试写出铵根离子和氢氧根离子的电子式 试写出氧化钠、过氧化钠、氯化镁、溴化铵、氢氧化钙的电子式 (3)用电子式表示离子化合物的形成过程 试用电子式表示出氯化镁、氧化钠、氮化镁的形成过程 (说明：Mg3N2是Mg在氮气中的燃烧产物，反应的方程式为3Mg+N2=Mg3N2，镁在空气中燃烧也有Mg3N2生成。)点燃 6离子的特征 (1)离子电荷的电性、电荷数目 离子电荷的电性、电荷数目，决定于原子得、失电子及其数目。 离子所带的电荷数等于该离子表现的化合价数。 (2)离子的电子层结构 在周期表中与稀有气体元素原子相邻的元素原子，形成的简单离子的电子层结构，与同周期的稀有气体元素原子具有相同的电子层结构，且阴离子的核电荷数比稀有气体原子的核电荷数小，阳离子的核电荷数比稀有气体原子的大。 (3)原子、离子的半径 同种元素的原子、单核离子，半径大小关系为：阳离子小于中性原子小于阴离子，价态越高的阳离子半径越小。 同主族元素的阳离子、阴离子，半径均随着原子序数递增而增大。 电子层结构相同的离子，半径(包括阴、阳离子)随着核电荷数增加而减小。 核电荷数不同，电子层结构也不同的阴、阳离子的半径相对大小，可借助元素周期表判断。核外电子层结构相同的微粒，随着核电荷数的增大半径减小。 二、共价键二、共价键 1共价键 原子间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用称为共价键。 2共价键的形成 当参加反应的原子得失电子能力差别较小时，一般以形成共用电子对的方式相互结合，即形成共价键。从元素种类上来说，一般是同种或不同种非金属元素的原子结合时，原子之间能形成共价键。如H2、C(金刚石和石墨)、HNO3等。 3共价键的存在 (1)共价化合物分子内存在共价键，如，H2O、HClO等。 (2)非金属单质(稀有气体除外)，如H2、O2、Cl2等的分子里存在共价键。 ( 3 ) 复 杂 的 原 子 团 中 存 在 共 价 键 。如， 、 、 、 等。 4共价键的表示方法 为了更能直观地表示原子间结合情况，通常我们可以用电子式或结构式来表示原子间的结合情况。2-4SO-3HCO-3NO2-2O 5用电子式表示共价分子(或共价键)的形成过程 试用电子式表示出Cl2、H2O、CO2分子的形成过程。 6共价键的键能 我们知道原子形成分子的过程中要放出热量；反之，要使气态分子中彼此结合的原子分开，使原子间的共价键断裂，则要吸收热量。拆开1 mol某种共价键需要吸收或形成1 mol某种共价键需要放出的能量，就是该共价键的键能。共价键的键能越大，该共价键越牢固，含有该键的分子越稳定。 7化学键物质中直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用叫做化学键。常见的化学键有离子键、共价键和金属键。(其中金属键在中学阶段不作要求，只作了解。) 8结构式和结构简式 (1)结构式 结构式是表示共价分子的一种方式。结构式中，原子间的一条短线表示一个共用电子对。 电子式和结构式的关系：将电子式中的共用电子对换为短线，每个共用电子对用一条短线表示，去掉电子式中的非共用电子对，所得即为结构式。 结构式与球棍模型的关系：将结构式中的短线换作棍，每条短线换为一根棍；将结构式中的元素符号代表的原子换为球，同一种元素用同一种球表示，所得即球棍模型。 (2)结构简式 省去结构式部分或全部化学键所得式子，叫做结构简式。如乙烷和乙烯的结构简式分别为CH3CH3(或CH3CH3等)、CH2=CH2。 9含碳化合物种类和数目繁多的原因 含碳化合物种类和数目繁多，是因为碳原子形成共价键的能力较强，成键形式多样：可以形成碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键；碳碳间可以连接成碳链，也可以连接成碳环。有机物同分异构体很多。 三、分子间作用力三、分子间作用力 1分子与分子之间存在相互作用 我们把分子聚集在一起的作用力，叫做分子间作用力，又叫做范德瓦尔斯力(或范德华力；译音)。 2分子间作用力存在的范围分子间作用力存在于组成物质的分子与分子之间。不仅存在于纯净物里的同种分子间，也存在于混合物的不同分子之间。 3分子间作用力的实质与强弱 分子间作用力是分子之间的电性作用，分子间作用力比化学键弱得多。 4影响分子间作用力大小的因素不同物质，分子之间的作用力往往不同，影响分子间作用力大小的因素较多，如分子的质量、分子的极性(其实是分子的一种电性显示)、分子之间的距离(聚集状态)等。 例如：组成与结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大。 5分子间作用力与物质性质的关系 分子间作用力的大小，直接影响着由分子组成的物质的某些物理性质，如熔沸点的高低和溶解性的大小。分子间作用力越大，物质的熔沸点越高，溶解度越大。 比较以下物质分子间作用力以及物质熔点和沸点高低：F2Cl2Br2I2；HeNeArKr B C DB 【解析】NaF、NaI、MgO均为离子化合物，熔化时离子键断裂，NaF、NaI、MgO的键长分别为2.31、3.18、2.10，因此熔点：MgONaFNaI。 【方法技巧点拨】根据化合物的类型，判断有关物质熔化时破坏的作用力，离子化合物熔点的高低是由离子键的键能大小决定的，键能越大，熔点越高。而键能的大小是由离子所带的电荷以及半径的大小决定的。半径越小，所带电荷越多键能就越大，熔点就越高。 1.(2011浙江浙江)X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素，且最外层电子数之和为15，X与Z可形成XZ2分子；Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76 g/L；W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的1/2。下列说法正确的是() A原子半径：WZYXM BXZ2、X2M2、W2Z2均为直线型的共价化合物 C由X元素形成的单质不一定是原子晶体 D由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键C 【解析】X、Y、Z、M、W依次为C、N、O、H、Na A错误，原子半径：CNO。 B错误，W2Z2即H2O2为折线型分子。 C石墨、C60等为非原子晶体。 DNH4HCO3为离子化合物，符合条件，反例CH3NO2为共价化合物。 2.(2011安徽安徽)科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3( )。已知该分子中N-N-N键角都是108.1，下列有关N(NO2)3的说法正确的是() A分子中N、O间形成的共价键是非极性键 B分子中四个氮原子共平面 C该物质既有氧化性又有还原性 D15.2 g该物质含有6.021022个原子C 【解析】N和O两种原子属于不同的非金属元素，它们之间形成的共价键应该是极性键，A错误；因为该分子中NNN键角都是108.1，所以该分子不可能是平面型结构，而是三角锥形，B错误；由该分子的化学式N4O6可知分子中氮原子的化合价是+3价，处于中间价态，化合价既可以升高又可以降低，所以该物质既有氧化性又有还原性，因此C正确；该化合物的摩尔质量是152 g/mol，因此15.2g该物质的物质的量为0.1 mol，所以含有的原子数0.1106.021023=6.021023，因此D也不正确。 3.(2011四川四川)下列说法正确的是() A分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键 B分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸 C含有金属离子的晶体一定是离子晶体 D元素的非金属型越强，其单质的活泼型一定越强A 【解析】 分子中含两个氢原子的酸不一定是二元酸，例如甲酸HCOOH；金属晶体中含有金属阳离子，但不是离子晶体；元素的非金属性越强，其单质的活泼性不一定越强，例如氮气。 4.(2010全国全国)下列各项表达中正确的是() ANa2O2的电子式为 B106 g的乙醇和丙醇混合液完全燃烧生成的CO2为112 L(标准状况) C在氮原子中，质子数为7而中子数不一定为7 DCl-的结构示意图为 C 【解析】Na2O2是离子化合物，其电子式应标出阴、阳离子，A错；只有当乙醇与丙醇按照物质的量1 1混合时，106 g混合物燃烧才生成标准状况下CO2气体112 L，B错；由于同位素的存在，可知C项正确；Cl-核外有18个电子，D错。 5.(2009安徽安徽)石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如下)，可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。下列说法正确的是()A石墨烯与石墨互为同位素B0.12 g石墨烯中含有6.021022个碳原子C石墨烯是一种有机物D石墨烯中的碳原子间以共价键结合 【解析】石墨烯和石墨都是碳单质，不能叫同位素，A错。0.12 g石墨烯中含碳原子0.01 mol，即6.021021个碳原子，B错。石墨烯中只含有碳原子，属于无机物，C错。【答案】 D 6.(2011辽宁省协作学校期末辽宁省协作学校期末)下列说法正确的是() A在同一个分子中，所有的原子之间都存在化学键 B氯化钠固体溶于水时离子键受到了破坏 C只含有共价键的物质一定是共价化合物 D能与酸反应只生成盐和水的氧化物一定是碱性氧化物B 【解析】化学键是分子直接相连的强烈的相互作用，不直接相连的原子间不存在化学键，A错；NaCl固体存在离子键，溶于水后，离子键消失，B对；含有原子团的离子化合物也存在共价键，C错；与酸反应生成盐和水的氧化物可能是两性氧化物，如Al2O3，D错。 7.科学家根据自然界存在的N2制取出N3,1998年底又制取了N5,1999年合成和分离了含高能量的 的化合物。最近科学家确认还存在着另一种足球分子N60。N5极不稳定，需保存在-80的干冰中； 由于其极强的爆炸性，又称为“盐粒炸弹”；N60与C60结构相似，并在受热或机械撞击后，其中积蓄的巨大能量会在一瞬间释放出来。+5N+5N (1)下列说法中不正确的是() AN5常温下会剧烈爆炸，体积急剧膨胀，放出大量的热 BN60的发现开辟了能源世界的新天地，将来会成为很好的火箭燃料 CN2、N3、N5、 、N60是同种元素形成的不同性质的单质 D含 的化合物中既有离子键又有共价键 (2)假如你是一个科学家，想设计用N5作火箭燃料发 射 火 箭 ， 需 要 解 决 的 主 要 问 题 是_。+5N+5N【答案】 (1)C(2)见解析 【解析】 (1)同种元素形成的不同性质的单质，必须是单质物质，N2、N3、N5、N60是这种关系，而N是一种离子，与它们不属于这种关系，故C选项错误。 是一种带电的原子团，原子团内部一定含有共价键，含 的化合物中一定还有阴离子，阴、阳离子之间一定存在离子键的作用。故D选项正确。 (2)如何保存N5；如用何种容器；怎样制得N5，并防止发生爆炸；与传统燃料相比，成本如何等问题。+5N+5N