2021届高考化学(江苏专用)一轮教师用书:专题5 第3单元 微粒之间的相互作用与物质的多样性 Word版含解析
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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。
微粒之间的相互作用力1。
一种碱金属与C60形成的新型超导材料球碳盐K3C60,属于离子化合物,下列分析正确的是()A.C60中含有共价键,属于共价化合物B。
K3C60中既有离子键,又有共价键C。
1 mol K3C60中含有的阴离子个数为3×6。
02×1023D。
C60和K3C60,两种物质中都存在分子间作用力【解析】选B。
C60只由一种元素组成,含有共价键,属于单质,A 错误;依据K3C60属于离子化合物可知,该化合物中一定含有离子键,但碳原子与碳原子之间只能形成共价键,B正确;K3C60中的阴离子为,则1 mol K3C60中含有的阴离子数为6.02×1023,C错误;K3C60属于离子化合物,不存在分子间作用力,D错误.【加固训练】X与Y两种元素的原子序数分别为11和8,两者化合生成离子化合物Z,则下列说法错误的是()A。
X一定形成+1价的阳离子B.Y可能形成—2价的单核阴离子C。
Z一定能与水反应D。
Z一定是X2Y型化合物【解析】选D。
根据X和Y两元素的原子序数分别为11和8可知,X 元素是Na,Y元素是O,Z是Na2O或Na2O2,D项错误。
2。
下列表示正确的是()A。
CO2的电子式B。
乙炔的结构式:CH≡CHC.CH4的球棍模型:D.Cl—的结构示意图:【解析】选D.CO2分子各原子都满足8电子的稳定结构,正确的电子式为;乙炔的结构式为H—C≡C—H;C项是CH4的比例模型.3.下列说法正确的是( )A.NaCl和HCl都是离子化合物B.MgCl2和SO2化学键类型相同C。
I2和干冰都为分子晶体D。
冰融化的过程中存在共价键的断裂【解析】选C。
HCl是由氢原子和氯原子通过共用电子对形成的共价化合物,A错误;MgCl2中是离子键,SO2中含有共价键,B错误;冰融化过程中只破坏了水分子间的分子间作用力,而没有破坏分子内的共价键,D错误。
4.(2020·保定模拟)核电荷数为1~20号的四种元素a、b、c、d,其中a的阴离子的核外电子数与b、c、d原子的核外最内层电子数相同,b元素的氢化物在通常情况下呈液态,c与b同族且c2-和d+的电子层结构相同。
第3讲微粒之间的相互作用力与物质的多样性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及晶体结构一、选择题1.(2019·浙江宁波北仑中学高三下学期选考模拟训练)下列表示不正确的是()A.HCl的电子式:B.乙酸的官能团:—COOHC.CO2的结构式:O==C==OD.乙炔的球棍模型:答案A解析氯化氢为共价化合物,电子式为,故A错误;乙酸的结构简式为CH3COOH,官能团为—COOH,故B正确;CO2为直线形分子,结构式为O==C==O,故C正确;乙炔的结构简式为HC≡CH,球棍模型为,故D正确。
2.下列化学用语正确的是()A.H2S的电子式:B.S2-的结构示意图:C.CaO2的电子式:D.CCl4的电子式:答案B解析H2S是共价化合物,电子式为,故A错误;S2-的原子核内有16个质子,核外有18个电子,结构示意图为,故B正确;过氧化钙是由离子键和非极性共价键形成的物质,电子式为,故C错误;在CCl4中Cl的最外层有8个电子,电子式为,故D错误。
3.下列表示正确的是()A.聚乙烯的结构简式:CH2—CH2B.NH4Cl的电子式:C.二甲醚的结构式:CH3—O—CH3D.二氧化硅的分子式:SiO2答案A解析聚乙烯的结构简式为CH2—CH2,A项正确,符合题意;NH4Cl的电子式中的氯离子电子式错误,B项错误,不符合题意;二甲醚的结构简式为CH3—O—CH3,其结构式中碳氢键要表示出来,C项错误,不符合题意;二氧化硅是原子晶体,没有分子式,D项错误,不符合题意。
4.(2020·浙江名校新高考研究联盟第一次联考)下列表示不正确的是()A.中子数为10的氧原子:188 OB.乙烷的球棍模型:C.Mg2+的结构示意图:D.次氯酸的电子式:答案D解析氧原子的质子数为8,中子数为10的氧原子,其质量数为10+8=18,故可表示为:188 O,A 项正确;球棍模型主要体现的是分子的空间结构和成键类型,乙烷的球棍模型为:,B项正确;Mg2+的质子数为12,核外电子数为10,其离子结构示意图为:,C项正确;次氯酸分子中,O原子分别与H和Cl原子共用一对电子对,各原子达到稳定结构,其电子式为:,D 项错误。
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课时3 微粒之间的相互作用力与物质的多样性[2018备考·最新考纲]1.了解化学键的定义.2.了解离子键、共价键的形成。
3。
掌握电子式的表示方法。
考点一离子键和共价键(考点层次B→共研、理解、整合)1.概念化学键:相邻原子间强烈的相互作用。
关键词:相邻的(如碳酸中C—H不存在化学键)强烈的(与分子间作用力相比较)2.分类说明:金属键属于化学键,但不作为必修部分的学习内容。
3.离子键与共价键(1)概念①离子键:阴、阳离子通过静电作用形成的化学键。
②共价键:原子间通过共用电子对所形成的化学键.(2)对比离子键共价键成键粒子阴、阳离子原子成键方式得失电子形成阴、阳离子形成共用电子对成键条件活泼金属元素与活泼非金属元素一般在非金属原子之间作用力实质静电作用存在举例存在于离子化合物中,如NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、ZnSO4、NaOH等(1)非金属单质,如H2、O2等;(2)共价化合物,如HCl、CO2、CH4等;(3)某些离子化合物,如NaOH、Na2O2等提醒:①由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键,如AlCl3中Al—Cl键为共价键。
②非金属元素的两个原子之间一定形成共价键,但多个原子间也可能形成离子键,如NH4Cl等。
第三单元微粒之间的相互作用与物质的多样性考纲定位要点网络1.了解化学键的定义。
2.了解离子键、共价键的形成和存在的物质。
3.掌握分子式、电子式、结构式及结构简式等表示方法。
4.了解同素异形体和常见晶体类型及性质。
微粒之间的相互作用1.化学键及其分类(1)化学键是指使离子或原子相结合的作用力,包括离子键和共价键。
(2)离子键与共价键①离子键:带相反电荷离子之间的相互作用。
②共价键:原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
③二者比较项目离子键共价键成键粒子阴、阳离子原子成键方式得失电子形成阴、阳离子形成共用电子对成键条件活泼金属元素与活泼非金属元素一般在非金属原子之间作用力实质静电作用(1)离子键中的“静电作用”既包括静电吸引力又包括静电排斥力。
(2)物质中并不一定都存在化学键,如He等稀有气体分子。
(3)由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键,如AlCl3中Al—Cl键为共价键。
(4)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键,但多个原子间也可能形成离子键,如NH4Cl等。
2.离子化合物和共价化合物的比较项目离子化合物共价化合物概念阴、阳离子通过离子键形成的化合物相邻原子均以共价键相结合的化合物构成微粒阴、阳离子分子或原子化学键类型一定含有离子键,可能含有共价键只含有共价键与物质类别的关系①强碱②绝大多数盐③活泼金属氧化物①含氧酸②弱碱③气态氢化物④非金属氧化物⑤极少数盐⑥绝大多数有机物熔融状态下进行导电性实验,能导电的化合物属于离子化合物;反之为共价化合物。
如AlCl3熔化不导电,为共价化合物。
3.化学键与化合物的关系(1)离子化合物中一定含离子键,可能含非极性键和极性键。
(2)共价化合物一定含极性键,可能含非极性键,一定不含离子键。
(3)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成,如H2O2、C2H4等。
(4)既有离子键又有极性共价键的物质,如NaOH、K2SO4等。
既有离子键又有非极性共价键的物质,如Na2O2等。
第三单元微粒之间的相互作用与物质的多样性考纲定位要点网络1.了解化学键的定义。
2.了解离子键、共价键的形成和存在的物质。
3.掌握分子式、电子式、结构式及结构简式等表示方法。
4.了解同素异形体和常见晶体类型及性质。
微粒之间的相互作用1.化学键及其分类(1)化学键是指使离子或原子相结合的作用力,包括离子键和共价键。
(2)离子键与共价键①离子键:带相反电荷离子之间的相互作用。
②共价键:原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
③二者比较(1)离子键中的“静电作用”既包括静电吸引力又包括静电排斥力。
(2)物质中并不一定都存在化学键,如He等稀有气体分子。
(3)由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键,如AlCl3中Al—Cl键为共价键。
(4)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键,但多个原子间也可能形成离子键,如NH4Cl等。
2.离子化合物和共价化合物的比较熔融状态下进行导电性实验,能导电的化合物属于离子化合物;反之为共价化合物。
如AlCl3熔化不导电,为共价化合物。
3.化学键与化合物的关系(1)离子化合物中一定含离子键,可能含非极性键和极性键。
(2)共价化合物一定含极性键,可能含非极性键,一定不含离子键。
(3)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成,如H2O2、C2H4等。
(4)既有离子键又有极性共价键的物质,如NaOH、K2SO4等。
既有离子键又有非极性共价键的物质,如Na2O2等。
(5)物质中不一定均存在化学键,如氖气。
4.分子间作用力——范德华力与氢键(1)定义:把分子聚集在一起的作用力,又称范德华力。
(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点、沸点等物理性质,而化学键主要影响物质的化学性质。
②分子间作用力存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数气态、液态、固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,微粒之间不存在分子间作用力。
(3)变化规律一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点也越高。
例如,熔、沸点:I2>Br2>Cl2>F2。
(4)氢键:分子间存在氢键的物质(如H2O、HF、NH3)在同族氢化物中熔、沸点反常的高,如H2O>H2S,HF>HCl。
5.化学键对物质性质的影响(1)对物理性质的影响①金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高,就是因为其中的共价键很强,破坏时需消耗很多的能量。
②NaCl等部分离子化合物,也有很强的离子键,故熔点也较高。
(2)对化学性质的影响①N2分子中有很强的共价键,故在通常状况下,N2性质很稳定。
②H2S、HI等分子中的共价键较弱,故它们受热时易分解。
[基础判断]正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化学键都是离子键。
()(2)Na2O2中只存在Na+与O2-2间的离子键。
()(3)H2O的沸点比H2S的高,说明H—O键比H—S键强。
()(4)NaHSO4熔化电离方程式为NaHSO4===Na++HSO-4。
()(5)SiO2的熔点比CO2(干冰)的高的理由是因为二者中化学键强弱不同。
()(6)H2O2、C2H4、N2H4分子中均既含极性键又含非极性键。
()[答案](1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√[知识应用]现有以下物质:①NaCl②Na2O③Na2O2④NaOH⑤H2SO4⑥H2O⑦N2⑧(NH4)2CO3⑨CO2⑩H2O2⑪Ne⑫C2H4(1)只含离子键的物质有________,只含共价键的物质有________,不含化学键的有________。
(2)属于离子化合物的有________;其中含有非极性键的是________,其中含有极性键的是________。
(3)属于共价化合物的有________;其中含有非极性键的是________。
[答案](1)①②⑤⑥⑦⑨⑩⑫⑪(2)①②③④⑧③④⑧(3)⑤⑥⑨⑩⑫⑩⑫◎命题点1化学键与化合物类型的判断1.(2019·滨州模拟)X、Y为两种短周期元素,其原子的最外层电子数分别是1和6,则X、Y两种元素形成的常见化合物或者离子不可能是() A.只含极性键的共价化合物B.含非极性键的共价化合物C.阴阳离子个数之比为1∶1的离子化合物D.含非极性键的离子化合物C[由题意可知,X可能为H、Li、Na,Y可能为O、S,故X、Y形成的化合物有H2O、H2O2、H2S、Na2O2、Na2O、Na2S等。
]2.(2019·日照模拟)2017年1月,南京理工大学胡炳成教授团队成功合成世界上首个全氮阴离子盐,全氮阴离子化学式为N-5。
下列关于全氮阴离子盐的说法不正确的是()A.每个N-5含有36个电子B.全氮阴离子盐为离子化合物C.全氮阴离子盐既含离子键又含共价键D.全氮阴离子盐可能属于非电解质D[全氮阴离子盐为离子化合物,不可能属于非电解质。
]◎命题点2物质变化与化学键变化的关系3.下列化学反应中,既有离子键、极性键、非极性键断裂,又有离子键、极性键、非极性键形成的是()A.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑B.Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑C.H 2O+Cl2HClO+HClD.NH4Cl+NaOH===NaCl+NH3↑+H2OA[A项,反应中既有离子键、极性键、非极性键断裂,又有离子键、极性键、非极性键形成,正确;B项,该反应中没有非极性键的断裂和形成,错误;C 项,该反应中没有离子键的断裂和形成,也没有非极性键的形成,错误;D项,该反应中没有非极性键的断裂和形成,错误。
]4.我国科学家研制出的新型高效光催化剂能利用太阳能分解水制取氢气,主要过程如图所示。
下列说法正确的是()A.与电解相比,光解水过程中消耗的能量较低B.过程Ⅰ、Ⅱ都要吸收能量C.过程Ⅱ既有极性键形成,又有非极性键形成D.利用膜分离技术分离氢气和氧气具有良好的应用前景D[化学反应过程中的能量变化由反应物总能量与生成物总能量的相对大小决定,因此光解水和电解水消耗的能量相同,A项错误;过程Ⅰ为断裂O—H键,吸收能量,过程Ⅱ形成H—H键和O—O键,放出能量,B项错误;过程Ⅱ形成H—H键和O—O键,均为非极性键,C项错误;利用膜分离技术分离氢气和氧气具有良好的应用前景,D项正确。
]5.NaCl是我们生活中必不可少的物质,将NaCl晶体溶于水,其溶解过程示意图如图所示。
下列说法正确的是()图甲图乙A.对比甲、乙两图,图甲中水合b离子的结构示意图不科学B.图中a离子为Na+、b离子为Cl-C.氯化钠晶体中存在离子键和分子间作用力D.水分子对氯化钠晶体表面离子的作用不可能克服离子键的作用A[NaCl在溶液中电离出Na+和Cl-,Na+含有2个电子层、Cl-含有3个电子层,则离子半径Cl->Na+,根据图示可知,a离子为Cl-、b离子为Na+,B 项错误;b离子为Na+,带正电荷,应该吸引带负电荷的氧,故图甲中水合b离子的结构示意图不科学,A项正确;氯化钠晶体中只存在Na+和Cl-之间的离子键,不存在分子间作用力,C项错误;结合题图知,在水分子作用下,氯化钠中的钠离子和氯离子变为水合离子,克服了离子键的作用,D项错误。
] 6.下列熔、沸点大小比较正确的是________(填序号)。
①Cl2>H2②干冰>SiO2③金刚石>钠④二氧化硅>二氧化碳⑤金刚石<C60⑥H2O>H2Se⑦I2>Br2⑧HCl>HBr⑨NH3>PH3⑩HF<HCl ⑪H2O<SO2⑫正丁烷>异丁烷[答案]①③④⑥⑦⑨⑫[题后链接]物质熔化、溶解时化学键的变化(1)离子化合物的溶解或熔化过程离子化合物溶于水或熔化后均电离出自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏。
(2)共价化合物的溶解过程①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和SO2等。
②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。
③有些共价化合物溶于水后,其分子内的共价键不被破坏,如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。
物质的多样性——同素异形体与晶体类型1.同素异形现象(1)同素异形现象指同一种元素能够形成几种不同单质的现象,这些单质互称为该元素的同素异形体。
(2)碳元素的同素异形体①金刚石:晶体中每个碳原子与相邻的4个碳原子以共价键结合,形成空间网状结构。
②石墨:晶体为层状结构,层内碳原子间以共价键结合,层内形成平面六边形排列的平面网状结构,层间碳原子间存在分子间作用力。
③C60:分子是由60个碳原子形成的封闭笼状结构分子,人们称为“足球烯”。
(3)常见的同素异形体:①O2与O3;②白磷与红磷等。
2.不同类型的晶体(1)晶体:具有规则的几何外形,是其内部构成微粒有规则排列的结果。
(2)构成晶体的微粒可以是分子、离子、原子。
(3)分类:晶体分为分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体。
(4)四种晶体类型的比较(1)分子晶体不导电、熔化不导电,但溶于水可能导电,如NH3。
(2)离子晶体不导电,熔化或溶于水导电。
(3)原子晶体一般不导电,熔化不导电。
(4)金属晶体导电,熔化也导电。
◎命题点1同素异形体的判断1.据有关媒体报道,最近意大利一所大学的科学家使用普通的氧分子和带正电的氧离子制造出了一种新型氧分子,并用质谱仪探测到了它的存在,这种新型氧分子是由4个氧原子构成的。
下列有关这种新型氧分子的叙述正确的是() A.在相同条件下,该气体的密度与O3相同B.等质量时所含的氧原子数比O3的多C.是除O2、O3外的又一种氧的同素异形体D.该分子转化为O3或O2的变化为物理变化[答案] C2.(2019·贵阳模拟)随着科学技术的发展,科学家在宇宙深处发现了H3分子,同时在其他领域合成了如N5、O4、C60等新物质。
关于上述物质的有关说法中,正确的是()A.O2与O4属于同位素B.C60的摩尔质量为720C.H2与H3属于同素异形体D.多数时候N5带有正电荷,以N+5的形式存在,N+5中含有36个电子C[A项,O2、O4属于同素异形体,错误;B项,摩尔质量有单位,错误;D项,该微粒为N5失去电子形成的阳离子,所以含电子数为34,错误。
] ◎命题点2不同晶体的判断与性质比较3.共价键、离子键和范德华力是粒子之间的三种作用力。
下列晶体:①Na2O2②SiO2③NH4Cl④金刚石⑤NaCl⑥白磷中,含有两种作用力的是()A.①②③B.①③⑥C.②④⑥D.①②③⑥B[过氧化钠中含Na+和过氧根之间形成的离子键,而过氧根内部是共价键;SiO2中只含有极性共价键;NH4Cl中铵根和Cl-间形成的是离子键,NH+4内部是共价键;金刚石中只含有非极性共价键;NaCl中只含有离子键;白磷为P4分子,P原子间存在非极性共价键,分子间存在范德华力。