高考化学微粒之间的相互作用力
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第3讲微粒之间的相互作用力与物质的多样性[考纲要求] 1.了解化学键的定义。
2.了解离子键、共价键的形成。
3.了解分子间作用力、氢键的概念及其对物理性质的影响。
4.了解几种常见晶体的类型及性质。
考点一化学键1.概念____________________。
2.类型根据成键原子间的电子得失或转移可将化学键分为______和__________。
3.化学键与化学反应旧化学键的________和新化学键的________是化学反应的本质,是反应中能量变化的根本。
1.(1)所有物质中都存在化学键吗?(2)有化学键的断裂或生成就一定是化学反应吗?考点二离子键1.定义______________________。
2.形成条件活泼金属与活泼非金属之间化合时,易形成离子键,如第ⅠA族、第ⅡA族中的金属与第ⅥA族、第ⅦA 族中的非金属化合时易形成离子键。
3.构成离子键的微粒为____________。
4.离子键的实质是________。
5.表示方法(1)用电子式表示离子化合物的形成过程:①Na2S:________________________________________________________________________②CaCl2:________________________________________________________________________(2)写出下列物质的电子式①MgCl2:________________________________________________________________________②Na2O2:________________________________________________________________________③NaOH:________________________________________________________________________④NH4Cl:________________________________________________________________________2.(1)形成离子键的静电作用指的是阴、阳离子间的静电吸引吗?(2)形成离子键的元素一定是金属元素和非金属元素吗?仅由非金属元素组成的物质中一定不含离子键吗?·· ·· ·· ·· (3)金属元素和非金属元素形成的化学键一定是离子键吗?(4)含有离子键的化合物中,一个阴离子可同时与几个阳离子形成静电作用吗?考点三 共价键 1.共价键(1)定义:原子间通过____________所形成的相互作用(或化学键)。
2021届高三化学一轮复习——微粒之间的相互作用力(知识梳理及训练)核心知识梳理(一)化学键及类型化学键是物质中直接相邻的原子或离子间存在的强烈的相互作用。
(二)离子键、共价键的比较(三)判断离子化合物和共价化合物的三种方法(四)化学键的断裂与化学反应1.化学反应过程化学反应过程中反应物中的化学键被破坏。
如H2+F2===2HF,H—H键、F—F键均被破坏。
化学反应中,并不是反应物中所有的化学键都被破坏,如(NH4)2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NH4Cl,只破坏反应物中的离子键,而共价键未被破坏。
2.物理变化过程(1)离子化合物,溶于水便电离成自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏;熔化后,也电离成自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏。
(2)有些共价化合物溶于水后,能与水反应,其分子内共价键被破坏。
如:CO2、SO3等;有些共价化合物溶于水后,与水分子作用形成水合离子,从而发生电离,形成阴、阳离子,其分子内的共价键被破坏。
如:HCl、H2SO4等强酸。
(五)微粒电子式的书写Na+(六)分子间作用力1.概念分子间存在着将分子聚集在一起的作用力叫分子间作用力,分子间作用力包括范德华力和氢键。
2.特点(1)分子间作用力比化学键弱得多,它主要影响物质的熔沸点和溶解度等物理性质,而化学键主要影响物质的化学性质。
(2)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。
3.氢键(1)氢原子与电负性较大的原子以共价键结合,若与另一电负性较大的原子接近时所形成的一种特殊的分子间或分子内作用,是一种比范德华力稍强的相互作用。
(2)除H原子外,形成氢键的原子通常是N、O、F。
4.变化规律(1)组成和结构相似的由分子组成的物质,相对分子质量越大,范德华力越大,物质的熔、沸点越高。
(2)与H原子形成氢键的原子的电负性越大,所形成的氢键越强,物质的熔沸点越高。
[备考要点] 1.掌握微粒结构与相互作用力间的关系,能熟练书写微粒的电子式。
2.掌握表示微粒结构及组成的化学用语。
3.掌握元素周期表和元素周期律,会利用其推断“位—构—性”之间的关系。
考点一微粒结构及相互作用力原子结构、离子结构是物质结构的核心内容,同样也是高考的重要考点。
复习时,注意掌握常用规律,提高解题能力;重视知识迁移、规范化学用语。
根据课程标准,应从以下六个方面掌握。
1.明确微粒间“三个”数量关系中性原子:核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数。
阴离子:核外电子数=质子数+所带的电荷数。
阳离子:核外电子数=质子数-所带的电荷数。
2.“四同”的判断方法判断的关键是抓住描述的对象。
(1)同位素——原子,如11H、21H、31H。
(2)同素异形体——单质,如O2、O3。
(3)同系物——有机化合物,如CH3CH3、CH3CH2CH3。
(4)同分异构体——有机化合物,如正戊烷、新戊烷。
3.正确理解微粒间的作用力(1)强度:化学键>氢键>范德华力。
(2)范德华力与物质的组成、熔沸点:由分子构成的物质,若组成和结构相似,一般来说,物质的相对分子质量越大,范德华力越强,熔、沸点越高。
如沸点:HI>HBr>HCl。
(3)氢键与物质的熔、沸点:H2O的熔、沸点高于H2S,因水分子间存在氢键,H2S分子间只存在范德华力。
常见的非金属性较强的元素如N、O、F的氢化物分子间可形成氢键。
4.理清化学键类型与物质类型的对应关系5.表示物质组成和结构的化学用语结构示意图球棍模型比例模型电子式CO2:结构式乙醇:结构简式对二甲苯:分子式或化学式明矾:KAl(SO4)2·12H2O 6.常考微粒电子式类型(1)阳离子,如:Na+、Ca2+、(2)阴离子,如:、、(3)官能团,如:羟基、氨基、醛基、羧基、(4)单质分子,如:H··H、··N⋮⋮N··化合物分子,如:、、(5)离子化合物,如:、、(6)既含离子键又含共价键的化合物,如:、、常见电子式错误类型(1)未参与成键的电子对漏写错误。
《微粒之间的相互作用力》知识清单一、化学键1、离子键离子键是指阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。
一般来说,活泼金属(如钠、钾等)与活泼非金属(如氯、氧等)相互化合时,易形成离子键。
离子键的特点是没有方向性和饱和性。
形成离子键的条件通常包括:原子间的电负性差异较大,使得电子发生转移,形成阴、阳离子。
离子化合物在固态时,离子键较强,具有较高的熔点和沸点。
在熔融状态或水溶液中,离子能够自由移动,从而导电。
2、共价键共价键是原子间通过共用电子对形成的化学键。
当两个或多个原子的电负性相差不大时,倾向于形成共价键。
共价键具有方向性和饱和性。
根据共用电子对的偏移程度,共价键又可分为极性共价键和非极性共价键。
极性共价键中,电子对偏向电负性较大的原子;非极性共价键中,电子对在成键原子间均匀分布。
共价键的键能、键长和键角是描述共价键性质的重要参数。
键能越大,化学键越稳定;键长越短,化学键越强;键角则决定了分子的空间构型。
3、金属键金属键存在于金属单质或合金中。
它是由金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作用形成的。
金属键的特点是没有方向性和饱和性,这使得金属具有良好的延展性、导电性和导热性。
二、分子间作用力1、范德华力范德华力是分子之间普遍存在的一种较弱的相互作用力,包括取向力、诱导力和色散力。
取向力发生在极性分子之间,是由于极性分子的固有偶极而产生的相互作用。
诱导力是极性分子的固有偶极诱导非极性分子产生偶极,从而产生的相互作用力。
色散力则存在于所有分子之间,是由于分子中的电子运动瞬间产生的瞬时偶极而引起的。
范德华力的强度通常较小,但对于物质的物理性质(如熔点、沸点、溶解度等)有一定影响。
2、氢键氢键是一种特殊的分子间作用力,它是由已经与电负性很大的原子(如氮、氧、氟等)形成共价键的氢原子,与另一个电负性很大的原子之间的相互作用。
氢键的强度比范德华力强,但比化学键弱。
它对物质的性质(如熔沸点、溶解性等)有着显著的影响。
考点08 微粒间相互作用力(好题冲关)【基础过关】1.(2023·上海市高三模拟)下列物质中,属于含非极性键的共价化合物是( )A.CH3OH B.NH4Cl C.C2H4D.Na2O2【答案】C【解析】A项,CH3OH中存在C-H、C-O、O-H键均为极性共价键,该分子为共价化合物,A项不符合题意;B项,NH4Cl中含有离子键和极性共价键,它为离子化合物,B项不符合题意;C项,C2H4含有C=C非极性键和C-H的极性键,它为共价化合物,C项符合题意;D项,Na2O2中有离子键和O-O的非极性键,它为离子化合物,D项不符合题意;故选C。
2.(2023·浙江省天域全国名校协作体高三联考)下列物质中仅含共价键的盐是( )A.CBr4B.AlCl3C.MgSO4D.NaI【答案】B【解析】A项,盐是由金属阳离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物;CBr4不是盐,为有机物,A 不符合题意;B项,AlCl3为共价化合物,为仅含共价键的盐,B符合题意;C项,硫酸镁是由镁离子和硫酸根离子构成的盐,存在离子键,C不符合题意;D项,碘化钠是由钠离子和碘离子构成的盐,D不符合题意;故选B。
3.(2023·浙江省Z20名校联盟高三第三次联考)下列物质含有非极性共价键且属于分子晶体的是A.H2O2B.Na2S C.CO2属D.Na2O2【答案】A【解析】A项,H2O2结构式为H-O-O-H,属于分子晶体,含有极性共价键、非极性共价键,故A符合题意;B项,Na2S属于离子晶体,含有离子键,故B不符合题意;C项,CO2属于分子晶体,其结构式为O=C=O,含有极性共价键,故C不符合题意;D项,过氧化钠属于离子晶体,含有离子键和非极性共价键,故D不符合题意;故选A。
4.(2023·浙江省临海、新昌两地高三适应性考试5月模考)下列物质中含非极性键的盐是( )A.NH4Cl B.Na2C2O4C.Mg3N2D.Na2O2【答案】B【解析】A项,氯化铵的铵根离子中含有氮氢极性共价键,A不合题意;B项,Na2C2O4为草酸盐,草酸根离子中含有碳碳非极性共价键,B符合题意;C项,氮化镁不属于盐,C不合题意;D项,过氧化钠为氧化物,不属于盐,D不合题意;故选B。
第十单元微粒之间的相互作用力与物质的多样性[学考标准]1.微粒之间的相互作用力(1)化学键的含义(a);(2)离子键、共价键的概念和成因(b);(3)离子化合物、共价化合物的概念(a);(4)简单离子化合物、共价分子的电子式(b);(5)简单共价分子的结构模型、结构式(a);(6)碳的成键特点与有机化合物的多样性的联系(a);(7)分子间作用力的含义,分子间作用力对分子构成物质的某些物理性质的影响(a)。
2.从微粒结构看物质的多样性(1)同素异形体与同素异形现象(a);(2)同分异构体与同分异构现象(a);(3)NaCl、金刚石、足球烯、干冰、石英中微粒的空间排列方式及相互作用力(a);(4)离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体的形成方式(a)。
一、微粒间的相互作用力1.化学键与分子间作用力化学键分子间作用力概念物质中直接相邻原子或离子之间存在的强烈的相互作用分子间存在着将分子聚集在一起的作用力存在原子与原子间或阴、阳离子间分子与分子间强弱强弱影响物理性质或化学性质物理性质(如熔点、沸点、溶解度等)类型常见有离子键、共价键2.离子键、共价键的概念和成因离子键共价键概念阴、阳离子间强烈的相互作用原子间通过共用电子对所形成强烈的相互作用成键微粒阴、阳离子原子形成条件活泼的金属与活泼的非金属之间非金属元素原子之间存在只存在于离子化合物中,如NaCl、NaOH、NH4Cl、Na2O2中(1)共价化合物如H2O、SiO2、NH3、HClO,(2)大部分有机化合物中(除羧酸盐外),(3)离子化合物中如NaOH、NH4Cl、Na2O2,(4)共价单质中化合物类型定义与物质分类的关系举例离子化合物含有离子键的化合物包括强碱、绝大多数盐及活泼金属的氧化物和过氧化物NaCl、Na2O2、NaOH、Na2O、NH4Cl等共价化合物只含有共价键的化合物包括酸、弱碱、极少数盐、气态氢化物、非金属氧化物、大多数有机物等H2S、SO2、CH3COOH、H2SO4、NH3·H2O等4.常见化合物的电子式5.简单共价化合物的结构模型、结构式(1)结构式:用一条短线来表示原子间形成的一对共用电子对,省略未成键电子的式子。
第二单元微粒之间的相互作用力第1课时离子键一、离子键及离子化合物1.氯化钠的形成过程钠原子和氯原子最外层电子数分别为1和7,均不稳定。
即它们通过得失电子后达到8电子稳定结构,分别形成Na+和Cl-,两种带相反电荷的离子通过静电作用结合在一起,形成新物质氯化钠。
2.离子键(1)概念:使带相反电荷的阴、阳离子结合的相互作用。
(2)成键三要素①成键粒子:阳离子和阴离子。
②成键本质:静电作用(包括静电引力和静电斥力)。
③成键元素:一般是活泼金属元素与活泼非金属元素。
3.离子化合物(1)概念:许多阴、阳离子通过静电作用形成的化合物。
(2)常见类型①强碱:如NaOH、KOH等。
②绝大多数盐:如NaCl、K2SO4等。
③活泼金属氧化物:如K2O、Na2O、MgO等。
(3)性质①离子化合物中离子键一般比较牢固,破坏它需要很高的能量,所以离子化合物的熔点一般较高,常温下为固体。
②离子化合物在溶于水或受热熔化时,离子键被破坏,形成自由移动的阴、阳离子,能够导电。
(1)离子化合物中一定含有离子键。
(2)含有离子键的化合物一定是离子化合物。
(3)离子化合物中一定含有阴离子和阳离子。
例1下列关于离子键和离子化合物的说法正确的是()A.阴、阳离子间通过静电引力形成离子键B.阴、阳离子间通过离子键一定能形成离子化合物C.离子化合物一定能导电D.只有活泼金属元素和活泼非金属元素化合时,才能形成离子键考点离子键与离子化合物题点离子键与离子化合物的综合答案 B解析A项,离子键是指阴、阳离子间的静电作用,它包括静电引力和静电斥力;B项,通过离子键形成的化合物只能是离子化合物;C项,离子化合物在水溶液或熔融状态下才能导电;D项,NH+4与酸根离子之间也能形成离子键。
思维启迪(1)活泼金属(如第ⅠA、ⅡA族的金属)与活泼的非金属(如第ⅥA、ⅦA族的非金属)原子之间通常形成离子键。
(2)金属阳离子与某些带负电荷的原子团之间(如Na+与OH-、SO2-4等)形成离子键。
(3)铵根离子与酸根离子之间形成离子键。
例2下列哪一组元素的原子间反应容易形成离子键()A.a和c B.a和fC.d和g D.c和g考点离子键与离子化合物题点由成键元素判断离子键的形成答案 B解析本题考查离子键的成键实质、成键条件,同时还考查原子结构与性质的关系。
由原子a~g的M层电子数可知,M层即为原子的最外层,元素a~g均为第3周期元素,a为活泼的金属元素,f为活泼的非金属元素,所以a与f形成的化学键为离子键。
二、电子式1.定义在元素符号周围用“·”(小黑点)或“×”(叉号)来表示原子或离子的最外层电子的式子叫做电子式。
2.电子式的书写(1)原子的电子式:元素符号周围标明元素原子的最外层电子,每个方向不能超过2个电子。
当最外层电子数小于或等于4时以单电子分布,多于4时多出部分以电子对分布。
例如:镁原子:;碳原子:;氧原子:;氖原子:。
(2)简单阳离子的电子式:简单阳离子是由金属原子失电子形成的,原子的最外层已无电子,故用阳离子的符号表示,例如:Na+、Li+、Mg2+、Al3+等。
(3)简单阴离子的电子式:不但要画出最外层电子数,而且还应用“[]”括起来,并在右上角标出“n-”以表示其所带的电荷。
例如:氯离子、硫离子。
(4)复杂阴、阳离子的电子式:复杂阴、阳离子要标明电子,用“[]”括上,并在“[]”右上角标明电性和电量,例如:水合氢离子铵根离子氢氧根离子过氧根离子(5)离子化合物的电子式:氧化钙:、硫化钾:。
3.用电子式表示下列物质的形成过程(1)NaCl:。
(2)MgBr2:。
用电子式表示离子化合物或离子化合物的形成过程时,易出现的错误:(1)漏标阴离子的括号,如将S2-的电子式错写为。
(2)给阳离子多标电子和括号,如将Al3+的电子式错写为或。
(3)漏标或错标离子的电荷,如将S2-的电子式错写为或。
(4)将多个相同的离子归在一起,如将K2S的电子式错写为。
例3下列电子式正确的是()考点电子式题点离子化合物电子式的书写与判断答案 C例4用电子式表示下列离子化合物的形成过程:BaCl2:________________________________________________________________________;NaF:________________________________________________________________________;MgS:________________________________________________________________________;K2O:________________________________________________________________________。
考点电子式题点用电子式表示离子化合物的形成过程答案解析书写电子式和用电子式表示离子化合物的形成过程时,一定要注意规范表达。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)离子化合物不可能只含非金属元素()(2)熔融状态下能导电的物质一定是离子化合物()(3)金属原子在化学反应中只能失去电子,所以只能形成离子键()(4)原子序数为12和9的原子所对应的元素可形成离子化合物()(5)离子键是阴、阳离子间的相互吸引作用()(6)所有的金属与非金属化合都形成离子化合物()(7)离子化合物中一定只含有离子键()(8)仅由非金属元素组成的物质中可能含有离子键()(9)Na2O2的电子式为()考点离子键和离子化合物题点离子键和离子化合物的综合答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×(7)×(8)√(9)×2.以下叙述中,错误的是()A.钠原子和氯原子作用生成NaCl后,其结构的稳定性增强B.在氯化钠中,除氯离子和钠离子的静电吸引作用外,还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用C.任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失D.金属钠与氯气反应生成氯化钠后,体系能量降低考点离子键与离子化合物题点离子键的概念与形成答案 C解析活泼的金属原子和活泼的非金属原子之间形成离子化合物,阳离子和阴离子均达稳定结构,这样体系的能量降低,其结构的稳定性增强,故A、D正确,B也正确。
离子键的形成只是阴、阳离子间的静电作用并不一定发生电子的得失,如Na+与OH-结合成NaOH,故C错误。
3.根据成键元素判断下列化合物中含有离子键的是()A.HF B.H2OC.H2SO4D.MgO考点离子键与离子化合物题点由成键元素判断离子键的形成答案 D解析离子键的形成是活泼金属(或NH+4)活泼非金属――→化合⎩⎪⎨⎪⎧活泼金属原子失去电子形成阳离子活泼非金属原子得到电子形成阴离子――――→吸引、排斥达到平衡离子化合物,故据此可知含有离子键的为D。
4.下列物质中不含离子键的是()①NH4HCO3②NH3③BaSO4④CH3COONa·3H2O⑤Ba(OH)2⑥H2SO4 A.①④⑥B.②③⑤C.④⑤D.②⑥考点离子键与离子化合物题点离子化合物的判断答案 D解析①③④属于盐,⑤属于强碱,都属于离子化合物,含有离子键;②属于非金属氢化物,⑥属于酸,不属于离子化合物。
5.下列化学用语中正确的是()A.钠离子的电子式:B.Cl-的结构示意图:C.质量数为35的核素氯:1735ClD.NaCl的形成过程:考点电子式题点有关离子键、离子化合物化学用语的判断答案 B解析A项,简单阳离子的电子式为其离子符号;C项,质量数为35的核素氯应为3517Cl;D 项,箭头右侧应为离子化合物的电子式,应为。
6.A、B、C三种短周期元素,其原子序数依次增大,三种元素的原子序数之和为35,A、C 同主族,B+原子核外有10个电子,则:(1)A、B、C三种元素分别为____________、__________、______________。
(2)A、B、C两两之间可形成多种化合物,其中属于离子化合物的化学式分别为________、________、________。
(3)用电子式表示B和C形成化合物的过程:__________________________________________________________________________________________________________。
考点离子键与离子化合物题点元素推断与离子化合物的综合答案(1)氧(O)钠(Na)硫(S)(2)Na2O Na2O2Na2S(3)解析由题意,B+原子核外有10个电子,则B+为Na+,设A原子序数为x,则C原子序数为x+8,x+11+(x+8)=35,x=8,即A为O,C为S。
[对点训练]题组一离子键与离子化合物1.如图形象地表示了氯化钠的形成过程。
下列相关叙述中不正确的是()A.钠原子易失去一个电子,氯原子易得到一个电子B.钠离子与钠原子有相似的化学性质C.钠原子与氯原子作用生成NaCl后,其稳定性增强D.氯化钠是离子化合物考点离子键与离子化合物题点离子键的概念与形成答案 B解析钠原子最外层只有1个电子,当它失去1个电子后形成的Na+具有最外层8个电子的稳定结构,氯原子最外层有7个电子,当它得到1个电子后形成的Cl-具有最外层8个电子的稳定结构,Na+和Cl-通过静电作用形成离子键,从而构成离子化合物NaCl。
2.下列各数值表示有关元素的原子序数,其所表示的各原子组中能以离子键相互结合形成稳定化合物的是()A.10与19 B.6与16C.11与17 D.14与8考点离子键与离子化合物题点由成键元素判断离子键的形成答案 C解析根据离子键的形成条件,活泼金属元素与活泼非金属元素间一般形成离子键,根据原子序数,C项中分别是Na和Cl,符合题意。
3.下列物质不是离子化合物的是()A.H2O B.CaI2C.KOH D.NaNO3考点离子键与离子化合物题点离子化合物的判断答案 A解析非金属氧化物不是离子化合物。
4.Y元素最高正价与最低负价的绝对值之差是4;Y元素与M元素形成离子化合物,并在水中电离出电子层结构相同的离子,该化合物是()A.KCl B.Na2SC.Na2O D.K2S考点离子键与离子化合物题点离子的电子层结构答案 D解析由信息“Y元素最高正价与最低负价的绝对值之差是4”,可确定Y元素位于第ⅥA 族且不是氧元素;K2S电离出的K+与S2-具有相同的电子层结构。
5.(2018·大同市一中3月月考)氢化钠(NaH)是一种白色的离子化合物,其中钠元素是+1价;氢化钠与水反应生成H2和NaOH。