（浙江选考）2020版高考化学一轮复习专题五第三单元微粒之间的相互作用力和物质的多样性课件.pptx

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1、第三单元 微粒之间的相互作用力 和物质的多样性,一 化学键,二 分子间作用力,教材研读,三 晶体,突破一 化学键与物质类别关系的判断,突破二 离子化合物、共价化合物及电子式,重难突破,一、化学键 1.化学键 (1)定义: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。,教材研读,2.离子键 (1)定义:使带相反电荷的 阴、阳离子 结合的相互作用。 (2)成键微粒: 阴 、 阳 离子。 (3)成键实质: 静电 作用(静电吸引与静电排斥达到平衡)。 (4)形成条件: 活泼金属(A族、A族) 与 活泼非金属(A 族、A族) 化合时,一般形成离子键。 (5)存在:所有的离子化合物中都有 离子

2、 键。,3.共价键 (1)定义:原子间通过 共用电子对 所形成的强烈的相互作用。 (2)成键微粒: 原子 。 (3)成键实质:原子间形成共用电子对,共用电子对对核的静电 吸引与核间、电子间的静电 排斥 达到平衡。 (4)形成条件:同种或不同种非金属元素原子、非金属元素原子与不活 泼金属元素原子相结合时,一般形成 共价键 。,(5)分类 (6)存在,二、分子间作用力 1.分子间作用力 (1)共价分子之间都存在分子间作用力。分子间作用力的实质是一种 静电 作用。 范德华力 和 氢键 是两种最常见的分子间 作用力。 (2)特点 a.分子间作用力比化学键 弱 得多,它主要影响物质的 熔点 、 沸点 、

3、 溶解度 等物理性质,而化学键主要影响物质的 化学性质。,b.分子间作用力只存在于由共价键形成的多数 化合物分子 之间 和绝大多数气态非金属 单质分子 之间。但像二氧化硅、金刚石 等由共价键形成的物质的微粒之间 不存在 分子间作用力。,2.范德华力 范德华力是一种普遍存在于固体、液体和气体中分子之间的作用力。 对于组成和结构相似的分子,其范德华力一般随相对分子质量的增大而 增大。,3.氢键 (1)氢键介绍 水分子中的OH键是极性共价键,氧原子与氢原子共用的电子对强烈 地偏向氧原子,使H原子几乎成了“裸露”的质子。这样,一个水分子中 相对显正电性的氢原子,就能与另一个水分子中相对显负电性的氧原子

4、 的孤电子对接近并产生相互作用,这种相互作用叫做氢键。 (2)氢键的存在 氢键是一种既可以存在于分子之间又可以存在于分子内部的作用力。,它比化学键弱,比范德华力强。当H原子与电负性大、半径较小的原子 X以共价键结合时,H原子能够跟另一个电负性大、半径较小的原子Y 之间形成氢键。因此,氢键通常用 XHY 表示,其中,X和Y代 表电负性大而原子半径较小的非金属原子,如 氮、氧、氟 等。 (3)氢键的作用 当分子间存在氢键时,若要使相应的物质熔化或汽化,由于破坏分子间 的氢键需要消耗较多的能量,所以这些物质有较高的熔点和沸点。此 外,氢键还会影响物质的 溶解性 等性质,如乙醇和水能以任意 比互溶。,

5、特别提醒 (1)分子间作用力只存在于由分子构成的物质中,离子化合 物中无分子间作用力。 (2)在某些氢化物(如HF、NH3、H2O)中,既存在范德华力,也存在氢键,因 氢键的存在使HF、NH3、H2O具有反常高的沸点。 (3)影响物质稳定性的是化学键,化学键越强,物质越稳定。,三、晶体 1.晶体 (1)宏观表现:具有规则的几何外形。 (2)微观结构:在晶体内部,构成晶体的微粒在空间上呈有规则的重复排 列。 (3)晶体类型:根据组成晶体的微粒的种类及微粒之间的作用不同,常把 晶体分成 离子晶体 、 分子晶体 、 原子晶体 和 金属晶体 以及某些混合晶体(如石墨)。,2.离子晶体 (1)定义:离子

6、化合物中的阴、阳离子按一定的方式有规则地排列形成 的晶体是离子晶体。 (2)微粒:阴离子、阳离子。 (3)作用力:离子键,其作用力较强。 (4)主要物理性质:熔、沸点较高,硬而脆,固体不导电,溶于水或熔融状态 能 导电。 (5)常见的离子晶体:强碱、绝大部分盐、金属氧化物、活泼金属氢化 物等。,(6)典型离子晶体的结构特点 a.氯化钠晶体:每个Cl-周围有 6 个Na+;每个Na+周围有 6 个Cl -; 这6个Na+或Cl-在空间构成的几何构型为 正八面 体;在NaCl晶体 中,每个Na+周围与之最近且距离相等的Na+共有 12 个;1个NaCl晶 胞真正含有Na+和Cl-各 4 个;氯化钠

7、晶体中不存在独立的 NaCl 分子。,b.氯化铯晶体:每个Cl-周围有 8 个Cs+;每个Cs+周围有 8 个Cl -; 在CsCl晶体中,每个Cs+周围与之最近且距离相等的Cs+共有 6 个; 1个CsCl晶胞真正含有Cs+和Cl-各 1 个;氯化铯晶体中不存在独立 的 CsCl 分子。,3.分子晶体 (1)定义:由分子构成的物质所形成的晶体通常称为分子晶体。 (2)微粒:分子,有些是单原子分子。 (3)作用力:分子间作用力。,(4)主要物理性质:熔、沸点较低,硬度较小,固体和熔融状态不导电,溶于 水有的能导电。 (5)常见的分子晶体:冰、干冰等非金属氧化物;白磷、I2、硫黄等非金 属单质;

8、NH3、HBr等非金属氢化物;绝大多数有机物,如CH4、CCl4等。,(6)典型分子晶体的结构特点 a.干冰晶体:与每个二氧化碳分子最近且距离相等的二氧化碳分子有 12 个;1个干冰晶胞真正含有 4 个二氧化碳分子;干冰晶体是 由分子通过分子间作用力直接构成的,存在独立的 二氧化碳 分 子。 b.C60:每个碳形成3个共价键,为 3 个多边形共用;C60不能导电,说明 不存在能自由移动的电子,3个共价键中有1个是双键;1个C60分子中含化 学键的数目是 90 个,其中双键数有 30 个,单键数有 60 个。,4.原子晶体 (1)定义:相邻原子间以共价键结合而形成空间网状结构的晶体。 (2)微粒

9、:原子。 (3)作用力:共价键,其作用力较强。 (4)主要物理性质:熔、沸点很高,硬度大,固体一般 不 导电(除 硅)。 (5)典型原子晶体的结构特点,5.金属晶体 (1)组成粒子:金属阳离子和自由电子。 (2)粒子间的相互作用:金属键。 (3)物理特性:金属晶体的硬度有大有小,有延展性,大多数难溶于水,有金 属光泽,能导电、导热。,6.同分异构体、同位素、同素异形体和同一物质之间的区别,6.同分异构体、同位素、同素异形体和同一物质之间的区别,1.与Na2O化学键类型相同的物质是 ( C ) A.H2 B.HCl C.KCl D.CO2,2.下列化学用语表述正确的是 ( D ) A.甲烷分子的

10、球棍模型: B.氯化钠的电子式: C.氯气的比例模型: D.硫离子的结构示意图:,3.下列说法正确的是 ( C ) A.35Cl2与37Cl2氧化能力相近,二者互为同位素 B.分子式为CH4O和C2H6O的物质一定互为同系物 C.C60和金刚石属于不同类型晶体,但它们互为同素异形体 D.互为同系物的物质化学性质相似,互为同分异构体的物质化学性质则 完全不同,4.下列说法不正确的是 ( A ) A.H2O、H2S、H2Te分子间作用力依次增大 B.金刚石是碳原子间以共价键相结合的原子晶体,加热熔化时需破坏共 价键 C.氢氧化钙和氯化铵固体加热制氨气过程中,均有离子键和共价键的断 裂和生成 D.S

11、iO2和CO2中每个原子的最外层都具有8电子稳定结构,突破一 化学键与物质类别关系的判断,重难突破,典例1 下列说法不正确的是 ( D ) A.NaClO是含有两种类型化学键的离子化合物 B.CO2通入水的过程中,有共价键的形成和断裂,但不涉及离子键的变化 C.金刚石和足球烯都只由碳元素构成,且含有的化学键类型也相同 D.常温常压下,H2O与CH4的不同状态可以说明H2O的热稳定性更好,解析 NaClO是由Na+和ClO-构成的,即NaClO属于离子化合物,含有离 子键,ClO-中存在共价键,故A说法正确;CO2溶于水形成H2CO3,CO2、H2O、H2CO3均属于共价化合物,有共价键的形成和

12、断裂,没有离子键的变 化,故B说法正确;金刚石和足球烯都是由碳元素组成的单质,都由共价 键组成,故C说法正确;热稳定性与物质状态无关,与化学键的强弱有关, 故D说法不正确。,误区警示 判断物质中化学键类型的常见易错问题 1.误认为离子化合物中只有离子键,实际上可能还有共价键,如 (NH4)2SO4、Na2O2等。,2.误认为单质中一定有共价键,如金属单质中没有共价键,稀有气体中没 有化学键。,3.误认为分子中一定都有化学键,如稀有气体分子是单原子分子,不含化 学键。,4.误认为只由非金属元素组成的化合物一定都是共价化合物,如NH4Cl 中存在离子键,属于离子化合物。,5.误认为活泼金属元素与活

13、泼非金属元素组成的化合物一定含离子键, 如AlCl3为共价化合物。,6.误认为化学键被破坏的变化一定是化学变化,如HCl溶于水、NaCl熔 融都属于物理变化。,1-1 下列说法不正确的是 ( C ) A.CCl4、C2H4、SiO2都存在共价键,它们都是共价化合物 B.SO2溶于水时,需克服共价键和分子间作用力 C.某物质在熔融状态能导电,则该物质中一定含有离子键 D.CO2和N2中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构,解析 CCl4、C2H4、SiO2都只存在共价键,它们都是共价化合物,故A正 确;SO2溶于水时反应生成亚硫酸,需克服共价键和分子间作用力,故B正 确;某物质在熔融状态能导电

14、,不一定含有离子键,如金属单质,故C错误; CO2分子中碳与氧形成四对共用电子对,碳原子和氧原子都达8电子的 稳定结构,N2分子中N原子间形成氮氮叁键,都具有8电子稳定结构,故D 正确。,1-2 下列说法正确的是 ( D ) A.CaCl2晶体中存在共价键 B.H2SO4溶于水能电离出H+和S ,所以硫酸是离子化合物 C.SiO2属于原子晶体,熔融过程中破坏共价键和分子间作用力 D.I2是分子晶体,加热升华过程中只需克服分子间作用力,解析 CaCl2为离子晶体,只含离子键,A错误;H2SO4是共价化合物,在水 的作用下可电离出H+和S ,B错误;SiO2熔融过程中破坏的是共价键,C 错误。,突

15、破二 离子化合物、共价化合物及电子式电子式的书写方法 (1)电子式 电子式是表示物质结构的一种式子,其写法是在元素符号的周围用 “”或“”等表示原子或离子的最外层电子,并用“n+”或“n-”(n 为正整数)表示离子所带电荷。 (2)不同物质的电子式,同一个式子中的同一元素原子的电子要用同一符号表示,都用“” 或“”。 如“Mg”不能写成“Mg”。 主族元素的简单离子中,阳离子的电子式就是离子符号。如Mg2+既是 镁离子符号,又是镁离子的电子式。阴离子的最外层都是8电子结构(H- 除外),可表示出原子原来的电子与获得的电子的区别,在表示电子的符 号外加方括号,方括号的右上角标明所带电荷。 如S2

16、-的电子式为 ,Cl-的电子式为 。,离子化合物中阴、阳离子个数比不是11时,要注意每个离子都与带 相反电荷的离子直接相邻的事实。 如MgCl2的电子式为 -Mg2+ -,不能写成Mg2+ 或- -。 写双原子分子的非金属单质的电子式时,要注意共用电子对的数目和 表示方法。 如N2的电子式应为 或:NN:,不能写成 或 N,更不能写成 或 。,要注意共价化合物与离子化合物电子式的区别。前者不加方括号,不 写表示电荷的符号,后者阴离子和复杂的阳离子(如N )加方括号,方括 号外写表示电荷的符号。前者的共用电子对一般还要求表示出其组成 电子来源于哪一原子。 如H2O的电子式为 H,不能写成H+ 2

17、-H+。,典例2 下列表示正确的是 ( D ) A.HCl的电子式:H+: :- B.乙炔的结构简式:CHCH C.水分子的比例模型: D.质子数为6,中子数为8的核素 C,解析 HCl的电子式为H: :,故A错误;乙炔的结构简式为 , 故B错误;水分子的比例模型为 ,故C错误;质子数为6,中子数为8的 碳原子,其质量数是14,故D正确。,2-1 下列表示正确的是 ( D ) A.氯化钠的电子式: :+Cl- B.乙醇的结构式CH3CH2OH C.硅原子的结构示意图 D.乙酸的分子式C2H4O2,解析 氯化钠的电子式为Na+: :-,故A错误;乙醇的结构简式是CH3 CH2OH,故B错误;硅原

18、子的结构示意图为 ,故C错误;乙酸的分子 式为C2H4O2,故D正确。,2-2 下列化学用语表示不正确的是 ( C ) A.KOH的电子式:K+: :H- B.CO2的结构式:O C O C.CH4的球棍模型: D.S2-的结构示意图:,解析 KOH是离子化合物,电子式为K+: :H-,A项正确;CO2是共价化 合物,结构式为O C O,B项正确; 为CH4的比例模型,C项错误;S2-核 内有16个质子,核外有18个电子,所以S2-的结构示意图为 ,D项正 确。,突破三 晶体类型和性质的判断规律,1.依据晶体的成键微粒和微粒间的作用判断 离子晶体的成键微粒是阴、阳离子,微粒间的作用是离子键;原

19、子晶体 的成键微粒是原子,微粒间的作用是共价键;分子晶体的成键微粒是分 子,微粒间的作用是范德华力;金属晶体的成键微粒是金属阳离子和自 由电子,微粒间的作用是金属键。,2.依据物质的分类判断 (1)金属氧化物(如K2O、Na2O等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数 的盐是离子晶体。 (2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、气态氢 化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是 分子晶体。 (3)常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等;常见的原子晶 体化合物有碳化硅、二氧化硅等。,(4)常温下金属单质(除汞外)与合金都是金属晶体。,3.依

20、据晶体的熔点判断 离子晶体的熔点较高,常在数百至1 000余摄氏度之间;原子晶体熔点高, 常在1 000摄氏度至几千摄氏度之间;分子晶体熔点低,常在数百摄氏度 以下至很低温度;金属晶体多数熔点高,但也有相当低的。,4.依据导电性判断 离子晶体水溶液及熔融时能导电;原子晶体一般为非导体,但晶体硅为 半导体;分子晶体为非导体,而分子晶体中的电解质(主要是酸和非金属 氢化物)溶于水,使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子也能导电; 金属晶体是电的良导体。,典例3 下列说法不正确的是 ( C ) A.CO2、SiO2的晶体结构类型不同 B.加热硅、硫晶体使之熔化,克服的作用力不同 C.HCl、NaCl

21、溶于水,破坏的化学键类型相同 D.NaOH、NH4Cl晶体中既有离子键又有共价键,解析 CO2晶体中分子间通过分子间作用力结合为分子晶体,SiO2晶体 中Si与O原子间通过共价键结合形成原子晶体,晶体结构类型不同,故A 正确;硅属于原子晶体,加热熔化时原子晶体克服共价键,硫属于分子晶 体,加热溶化时分子晶体克服分子间作用力,故B正确;HCl属于共价化合 物,溶于水电离,破坏共价键,NaCl属于离子化合物,溶于水破坏离子键, 故C错误;NaOH中钠离子与氢氧根离子形成离子键,O与H形成共价键, NH4Cl晶体中铵根离子与氯离子形成离子键,N与H形成共价键,所以二 者既有离子键又有共价键,故D正确

22、。,3-1 下列说法正确的是 ( C ) A.熔融时能导电的物质一定是离子化合物 B.NaOH、H2SO4溶于水均克服了离子键 C.CO2、NCl3中所有原子最外层都满足8电子结构 D.金刚石和足球烯是同素异形体,熔化时只克服共价键,解析 熔融的金属单质能导电,故A错误;H2SO4溶于水克服了共价键,故 B错误;CO2、NCl3中所有原子最外层都满足8电子结构,故C正确;足球烯 熔化时克服分子间作用力,故D错误。,3-2 有关晶体的下列说法中不正确的是 ( D ) A.金刚石为网状结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳 原子 B.原子晶体中共价键越强,熔点越高 C.微粒间通过共价键形成的晶体,具有较高的熔点 D.氯化钠晶体中,每个Na+周围与之最近且距离相等的Na+共有6个,解析 金刚石中每个碳原子与另4个碳原子紧邻,由5个碳原子形成正四 面体结构单元,由共价键构成的最小环状结构中有6个碳原子且不在同 一平面内,A正确;原子晶体是相邻原子间以共价键结合而成的空间网状 结构的晶体,共价键越强,熔点越高,B正确;微粒间通过共价键形成的晶 体为原子晶体,原子晶体的熔点较高,C正确;在NaCl晶体中,每个Na+紧邻 6个Cl-,每个Cl-紧邻6个Na+,每个Na+周围与之最近且距离相等的Na+共12 个,D不正确。,