微粒间的相互作用
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微粒间的相互作用要点:1.了解化学键的定义,了解离子键、共价键的形成。
2.了解离子化合物和共价化合物的结构特征并能初步解释其物理性质一、化学键的含义与类型1.化学键:相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用。
注意:(1)化学键定义中的原子是广义上的原子,既包括中性原子,也包括带电原子或原子团(即离子);(2)化学键定义中“相邻”“强烈的相互作用”是指原子间紧密的接触且能产生强烈电子与质子、电子与电子、质子与质子间的电性吸引与排斥平衡作用。
物质内不相邻的原子间产生的弱相互作用不是化学键;(3)化学键的形成是原子间强烈的相互作用的结果。
如果物质内部相邻的两个原子间的作用很弱,如稀有气体原子间的相互作用,就不是化学键。
它们之间的弱相互作用叫做范德华力(或分子间作用力)。
化学键的常见类型:离子键、共价键、金属键。
(一)、共价键1.共价键的概念:原子之间通过共用电子形成的化学键称为共价键。
2.成键元素:通常是非金属元素原子形成的化学键为共价键。
结果是使每个原子都达到8或2个电子的稳定结构,使体系的能量降低,达到稳定状态。
3.形成共价键的条件:同种或不同种的原子相遇时,若原子的最外层电子排布未达到稳定状态,则原子间通过共用电子对形成共价键。
(二)、离子键1.离子键的概念:阴阳离子之间通过静电作用形成的化学键。
2.成键元素:一般存在于金属和非金属之间。
3.形成离子键的条件:成键原子的得、失电子能力差别很大(活泼金属与活泼非金属之间)例如:在氯化钠的形成过程中,由于钠是金属元素很容易失电子,氯是非金属元素很容易得电子,当钠原子和氯原子靠近时,钠原子就失去最外层的一个电子形成钠阳离子,氯原子最外层得到钠的一个电子形成氯阴离子(两者最外层均达到稳定结构),阴、阳离子靠静电作用形成化学键——离子键,构成氯化钠。
由于钠和氯原子之间是完全的得失电子,他们已形成了离子,因此NaCl中的微粒不能再叫原子,而应该叫离子。
【例题1】.下列关于化学键的叙述正确的是()A.化学键既存在于相邻的原子之间,又存在于相邻分子之间B.两个原子之间的相互作用叫做化学键C.化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间的强烈的相互作用D.阴阳离子之间有强烈的吸引作用而没有排斥作用,所以离子键的核间距相当小【例题2】.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.酒精溶于水D.HCl气体溶于水二、离子化合物与共价化合物1.离子化合物:含有离子键的化合物。
第二单元微粒之间的相互作用第1课时三维目标知识与技能1.掌握离子键的概念。
2.掌握离子键的形成过程和形成条件,并能熟练地用电子式表示离子化合物的形成过程。
过程与方法.通过对离子键形成过程的教学,培养学生抽象思维和综合概括能力;.通过电子式的书写,培养学生的归纳比较能力,通过分子构型的教学培养学生的空间想像能力。
情感、态度与价值观.培养学生用对立统一规律认识问题。
.通过对离子键形成过程的分析,培养学生怀疑、求实、创新的精神。
.培养学生由个别到一般的研究问题的方法。
从宏观到微观,从现象到本质的认识事物的科学方法。
教学重点1.离子键和离子化合物的概念2.用电子式表示离子化合物的形成过程。
教学难点用电子式表示离子化合物的形成过程教具准备多媒体课件、投影仪、盛有氯气的集气瓶、金属钠、小刀、滤纸、镊子、铁架台、石棉网、酒精灯、火柴。
教学过程[新课导入]师:从前面所学知识我们知道,元素的化学性质主要决定于该元素的原子的结构。
而化学反应的实质就是原子的重新组合,那么,是不是任意两个或多个原子相遇就都能形成新物质的分子或物质呢生:不是!师:试举例说明。
生1:如氢原子和氟原子在常温下相遇能形成氟化氢分子,而氢原子和氦原子在同一条件下就不发生化学反应。
生2:如金属都是由原子组成的,金戒指和银耳环放一起无变化,把金器和铁器放一块也不会有新的物质生成。
生3:稀有气体也是由原子直接构成的,它们和其他物质的原子相遇时,很难起反应,因此常用作保护气。
生4:要是任意原子相遇都能重新组合成新物质的话,这世界简直就无法想象师:大家回答得很好!以上例子说明,原子和原子相遇时,有的能进行组合,有的不能,这说明在能组合的原子和原子之间,一定有某种作用的存在,才能使原子和原子相互结合成新的分子和新的物质。
而原子和原子组合时,相邻的原子之间所存在的强烈的相互作用,我们又称其为化学键,这也是我们本节课所要讲的内容。
板书:第三节化学键师:根据原子和原子相互作用的实质不同,我们可以把化学键分为离子键、共价键、金属键等不同的类型。
《微粒之间的相互作用力》讲义在我们所处的这个奇妙的物质世界中,微粒(原子、分子、离子等)并非孤立存在,它们之间存在着各种各样的相互作用力。
这些相互作用力决定了物质的性质和状态,从坚硬的固体到流动的液体,再到无处不在的气体,无一不是微粒间相互作用的结果。
首先,让我们来了解一下离子键。
当活泼的金属元素(如钠、钾)与活泼的非金属元素(如氯、氟)相遇时,它们之间容易发生电子的转移。
金属原子失去电子形成阳离子,非金属原子得到电子形成阴离子。
由于正负电荷之间的强烈吸引,阳离子和阴离子紧密结合,形成了离子键。
离子键的强度较大,因此由离子键构成的化合物(如氯化钠)通常具有较高的熔点和沸点,在固态时不导电,而在熔融状态或水溶液中能够导电。
与离子键不同,共价键则是原子之间通过共用电子对形成的相互作用。
例如,氢分子中的两个氢原子,它们各自提供一个电子,形成共用电子对,从而将两个氢原子结合在一起。
共价键又分为极性共价键和非极性共价键。
在极性共价键中,成键原子对共用电子对的吸引力不同,导致电子对有所偏移,使得分子呈现极性;而非极性共价键中,成键原子对共用电子对的吸引力相同,电子对不偏移,分子呈非极性。
金属键是存在于金属单质或合金中的一种特殊的相互作用力。
在金属晶体中,金属原子的部分或全部外层电子会脱离原子,形成“自由电子”,这些自由电子在整个金属晶体中自由运动,将金属原子或离子“胶合”在一起。
金属键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。
除了上述三种主要的化学键,微粒之间还存在着分子间作用力。
分子间作用力包括范德华力和氢键。
范德华力普遍存在于分子之间,其强度相对较弱。
一般来说,随着分子相对质量的增大,范德华力也会增大,物质的熔沸点也会相应升高。
氢键则是一种特殊的分子间作用力,它比范德华力要强一些。
当氢原子与电负性大、半径小的原子(如氮、氧、氟)结合时,氢原子与另一个电负性大的原子之间会产生一种较强的相互作用,这就是氢键。
二、微粒之间的相互作用力
1、化学键的定义: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力叫做化学键。
2、分子间作用力:是存在着将分子聚集在一起的作用力,分子间作用力比化学键弱得多。
由分子构成的物质,分子间作用力影响物质的和。
3、电子式:在元素符号周围用“”或“”来表示原子的最外层电子数,以简明地表示原子、离子的最外
4、结构式:用短线表示分子中共用电子对形成情况的式子就是结构式。
用结构式表示共价分子时,原子间有几条短线就有共用电子对。
N2结构式、CO2结构式、H2O结构式。
与电子式相比结构式更能清晰、简洁地表征共价分子的结构特点。
5、共价分子中各原子间有一定的连接方式,分子有一定的。
可以用模型、模型表示共价分子的空间结构。
一般从字面含义就能分辨何种模型。
6、碳元素位于第周期族,原子的最外层有个电子。
在化学反应中,碳原子既不易电子,也不易电子,通常与其他原子以结合。
碳原子之间以及碳原子与其他原子之间可以形成共价单键、共价双键和;碳原子之间可以通过共价键彼此结合形成碳链,也可以连接形成碳环。
如:甲烷结构式、乙烯结构式、乙炔结构式
注意:化学式、电子式、结构式、结构简式、球棍模型、比例模型等等是化学学科独有的化学语言,故总称他们为化学用语。
7、含有共价键的分子晶体如发生物理变化克服的作用力是分子间作用力(又称为范德华力)
注:分子间作用力不是化学键
三、三大晶体结构与其性质比较
四、同系物、同分异构体、同位素、同素异形体比较
四、同系物、同分异构体、同位素、同素异形体比较。
四种晶体一.原子晶体1.定义:相邻的原子之间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体。
2.构成晶体的微粒:原子3.微粒间的相互作用:共价键①概念:原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
②分类:极性共价键﹑非极性共价键③特征:有方向性﹑有饱和性④影响强度的因素:成键原子半径越小,键长越短,键能越大,共价键越稳定⑤对物质性质的影响:共价键的键能越大,分子稳定性越强4.物理性质:熔沸点高,难溶于水,硬度大,固态时不导电(熔点:金刚石﹥碳化硅﹥晶体硅)一般来说,原子半径越小,键长越短,键能越大,共价键越牢固,熔沸点越高5.实例:某些非金属单质,如:B、Si、Ge 等;某些非金属化合物,如:SiC、BN、SiO2 二.金属晶体1.定义:通过金属键结合而形成的晶体2.构成晶体的微粒:金属阳离子和自由电子3.微粒间的相互作用:金属键4.物理性质:导热性、导电性、延展性,熔沸点较高,硬度较大一般来说,金属原子的价电子数越多,原子半径越小,金属晶体内部作用力越强,离子的熔沸点越高5.实例:金属、合金6.金属晶体的四种堆积模型简单立方:代表金属Po;配位数6;晶胞占有的原子数1体心立方(钾型):代表金属Na、K、Fe;配位数8;晶胞占有的原子数2面心立方(铜型):代表金属Cu、Ag、Au;配位数12;晶胞占有的原子数4六方最密堆积(镁型):代表金属Mg、Zn、Ti;配位数12;晶胞占有的原子数2 三.分子晶体1.定义:分子间以分子间作用力结合而成的晶体2.构成微粒:分子3.微粒间的相互作用力:①范德华力:特征:无方向性、无饱和性影响强度的因素:随着分子极性的增大而增大组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大对物质性质的影响:影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增大,物质的熔沸点增大②氢键:分类:分子间氢键、分子内氢键特征:有方向性、有饱和性影响强度的因素:对A—H…B,A、B的电负性越大,B原子半径越小,键能越大对物质性质的影响:使物质的熔沸点升高,在水中的溶解度越大4.物理性质:熔沸点较低,硬度较小;“相似相溶”原理汽化或熔融时,克服分子间作用力不破坏化学键在固态或熔融状态下不导电5.实例:非金属氢化物、部分非金属单质、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物四.离子晶体1.定义:离子间通过离子结合而形成的晶体2.构成微粒:阴离子和阳离子3.微粒间的相互作用:离子键4.物理性质:具有较高的熔沸点,难挥发,硬而脆,固态不导电,熔化或溶于水后能导电大多数易溶与极性溶剂(如水中),难溶于非极性溶剂(如汽油煤油)一般来说,阴阳离子所带的电荷数越多,离子半径越小,则离子键越强,离子晶体的熔沸点越高6.实例:强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐五.得到晶体的途径:熔融状态物质凝固气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)溶质从溶液中析出。
第八讲微粒间的相互作用一、路易斯结构理论二十世纪初,在玻尔原子结构模型的基础上,路易斯(1916年,G.C.Lewis,美国化学家)提出了化学键的电子对理论。
他认为,原子相互化合形成化学键的过程可以简单地归结为未成对电子的配对活动。
当A原子的一个未成对电子和B原子的一个未成对电子配成一对被双方共用的电子对,就形成一个化学健,这种化学键称为―共价键‖。
这样,就可以把表示化学健的―—‖改成―:‖,以表示一对电子。
这种化学符号就是所谓共价键的―电子结构式‖。
几乎在提出共价键的同时,人们还建立了配价键和电价键(即离子键)的概念。
当A原子和B 原子化合,A原子供出一对电子对而B原子接受这对电子对,形成一对共用电子对,所形成的化学键就称为―配价键‖。
当A原子和B原子形成化学键时,A原子的未成对电子和B原子的未成对电子配成对,但这对电子并不是共用电子对而是为一方所独有,这样,一方失去电子,变成正离子,另一方得到电子,变成负离子,正负离子以静电引力相互吸引,形成的化学键称为―电价键‖或称为―离子键‖。
所谓―路易斯结构式‖,通常是指如下所示的化学符号:在路易斯结构式中,线段的意义,如前所述,代表共用电子对,仍称―单键‖、―双键‖和―叁键‖(代表1,2,3对共用电子对)。
成对的小黑点则代表未用来形成化学键的―价层电子对‖,非共用电子叫做―孤对电子对‖。
[例题1] [2005年江苏省高中学生化学竞赛试题]已知S2Cl2分子结构与H2O2相似,请写出S2Cl2的电子式。
二、价层电子对互斥理论(VSEPR)现代化学的重要基础之一是分子的立体结构。
单写出路易斯结构式是不能得知分子的立体结构的。
分子的立体结构通常是指其σ—键骨架在空间的排布。
现代实验手段可以测定一个具体的分子或离子的立体结构。
例如,我们可以根据分子或离子的振动光谱(红外光谱或拉曼光谱)来确定分子或离子的振动模式,进而确定分子的立体结构:也可以通过X—衍射、电子衍射、中子衍射等技术测定结构。
化学键与晶体类型基础知识归纳一、晶体类型1、离子晶体:阴、阳离子以一定的数目比、并按照一定的方式依靠离子键结合而成的晶体。
如“NaCl、CsCl 构成晶体的微粒:阴、阳离子;微粒间相互作用:离子键;物理性质:熔点较高、沸点高,较硬而脆,固体不导电,熔化或溶于水导电。
2、原子晶体:晶体内相临原子间以共价键相结合形成的空间网状结构。
如:金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅构成晶体的微粒:原子;微粒间相互作用:共价键;物理性质:熔沸点高,高硬度,导电性差。
3、分子晶体:通过分子间作用力互相结合形成的晶体。
如:所有的非金属氢化物,大多数的非金属氧化物,绝大多数的共价化合物,少数盐(如AlCl3)。
构成晶体的微粒:分子;微粒间相互作用:范德华力;物理性质:熔沸点低,硬度小,导电性差。
4、金属晶体(包括合金):由失去价电子的金属阳离子和自由电子间强烈的作用形成的。
构成晶体的微粒:金属阳离子和自由电子;微粒间相互作用:金属键;物理性质:熔沸点一般较高部分低,硬度一般较高部分低,导电性良好。
二、化学键1、离子键:使阴、阳离子结合成化合物的静电作用。
离子键存在于离子化合物中,活泼的金属与活泼的非金属形成离子键。
2、金属键:在金属晶体中,金属阳离子与自由电子间的强烈相互作用。
金属键存在于金属和合金中。
3、共价键:分子中或原子晶体、原子团中,相邻的两个或多个原子通过共用电子对所形成的相互作用。
(1)非极性共价键:由同种元素的原子间通过共用电子对形成的共价键,又称为非极性键。
存在于非金属单质中。
某些共价化合物分子中也有非极性键,如:H2O2中的O-O键,C2H6中的C-C键等。
少数离子化合物中也有非极性键,如:Na2O2中的O-O键,CaC2中的碳碳三键等。
(2)极性共价键:不同种元素的原子形成分子时共用电子对偏向吸引电子能力强的原子而形成的共价键,又称为极性键。
所有的共价化合物分子中都存在极性键,离子化合物的原子团中也存在极性键。