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。
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》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。
离子键教学设计一、教学目标1.认识化学键,理解离子键概念及其形成过程,能用电子式表示离子化合物。
2.通过讲解实例使学生理解离子键的本质。
二、教学重点与难点重点:化学键、离子键难点:离子键的形成三、设计思路本节课是在学习原子结构的基础上进行,以引导学生思考原子之间是如何结合的这一问题作为本节课的引入,提出化学键的概念,并指出常见的化学键的类型,再引入到本节课学习的重点内容离子键。
在进行离子键的教学时,从复习初中学习过的离子化合物的概念开始,增加一个实验让学生观察金属钠与氯气的反应生成氯化钠。
在分析这一化合物的形成过程时,从《化学2》的关于原子结构作用基础,引导学生思考形成离子的条件,最后再讲解阴离子和阳离子在相互靠近过程中存在几种作用,得出离子键的概念。
通过实例的分析,要求学生思考形成离子键的微粒以及相互作用分别是什么。
电子式的教学相对比较枯燥,可以先讲解原子的电子式,然后让学生观察各种原子、离子以及离子化合物的电子式,由学生自己通过交流与讨论得出关于用电子式的原子、离子和离子化合物的一般方法,最后再练习巩固。
四、教学过程[引言]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?[小结]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]一、化学键1.化学键的概念[讲述]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。
首先我们来学习离子键。
[板书]2.化学键的类型:离子键、共价键二、离子键[引入]要知道什么是离子键,还须从我们初中学过的离子化合物说起。
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。
《第3讲微粒之间的相互作用》训练1.下列叙述中正确的是()A.O3和NO2都是共价化合物B.有化学键断裂的变化属于化学变化C.在离子化合物与共价化合物中,都不存在单个小分子D.在反应O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2中,参加反应的所有臭氧都作氧化剂【答案】D【解析】O3为单质,A项错误;化学变化的实质是旧化学键断裂和新化学键生成,仅有化学键断裂不是化学反应,如氯化钠溶于水,离子键断裂,属于物理变化,B项错误;离子化合物中不存在分子,共价化合物中有的不含有分子,如二氧化硅,有的含有分子,如水、氯化氢等,C项错误;臭氧中的三个氧原子是按照一定方式结合的,虽然反应后有两个氧原子化合价没有变化,但臭氧作为一个整体,化合价发生了变化,D项正确.2.下列物质中,含有非极性共价键的离子化合物的是()A.NH4NO3 B.Cl2C.H2O2 D.Na2O2【答案】D【解析】NH4NO3是含有极性共价键的离子化合物;Cl2属于单质,不是化合物;H2O2中虽然含有非极性共价键,但它不是离子化合物;Na2O2是离子化合物,其O22-内部含有非极性共价键([O-O]2-),D项符合题意。
3.X、Y均为短周期元素,且X为I A族元素,Y为ⅥA族元素.下列说法正确的是()A.X的原子半径一定大于Y的原子半径B.由X、Y组成的离子化合物中阴离子核外一定有18个电子C.X2Y可能是离子化合物,也可能是共价化合物D.由X、Y组成的化合物,溶于水后溶液一定呈碱性【答案】C【解析】由题意可知,X可能是H、Li或Na,Y可能为O或S,A项叙述不正确,如H 原子半径小于S原予半径;B项不正确,如氧化钠,阴离子核外有8个电子;X2Y可能是氧化钠或水等,C正确;D项不正确,如水显中性,硫化氢的水溶液显酸性。
4.在下列变化过程中,既有离子键被破坏义有共价键被破坏的是()A.将SO2通入水中B.烧碱溶于水C.将HCl通入水中D.硫酸氢钠溶于水【答案】D【解析】SO2通入水中生成H2SO3,只破坏了共价键,不符合题意;烧碱溶于水,NaOH 发生电离生成Na+、OH-,只破坏了离子键,不符合题意;HCl通入水中,发生电离,只破坏了共价键,不符合题意;NaHSO4溶于水电离成Na+、H+和SO42-,既破坏了离子键,叉破坏了共价键,D项符合题意。
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。
晶体专题复习班级姓名座号一、判断晶体类型的依据与方法(1)依据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用判断离子晶体的微粒是阴、阳离子,微粒间的相互作用是离子键;原子晶体的微粒是原子,微粒间的相互作用是共价键;分子晶体的微粒是分子,微粒间的相互作用为分子间作用力;金属晶体的微粒是金属阳离子和自由电子,微粒间的相互作用是金属键。
(2)依据物质的分类判断活泼金属氧化物、强碱和绝大多数的盐类是离子晶体;大多数非金属单质、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;常见的原子晶体有单质,如金刚石(C)、晶体硼(B)、晶体硅(Si)、锗(Ge)、灰锡(Sn);某些非金属化合物。
)、碳化硅(SiC;金刚砂)、氮化硼(BN)、如二氧化硅(SiO2氮化铝(AlN)、氮化硅()、刚玉()等;金属单质(除汞外)与合金是金属晶体。
(3)依据晶体的熔点判断离子晶体的熔点较高,常在数百至l 000℃;原子晶体的熔点高,常在l 000℃至几千摄氏度;分子晶体的熔点低.常在数百摄氏度以下至很低温度;金属晶体多数的熔点高,但也有相当低的。
(4)依据导电性判断离子晶体水溶液及熔化时能导电;原子晶体不导电;分子晶体为不导电,分子晶体中的电解质溶于水,也能导电;金属晶体是电的良导体。
(5)依据硬度和机械性能判断离子晶体硬度较大或较硬、脆;原子晶体硬度大;分子晶体硬度小且较脆;金属晶体多数硬度大,但也有较低的,且具有延展性。
二、物质熔、沸点高低的判断方法(1)不同类型晶体熔沸点高低的一般规律为:原子晶体>离子晶体>分子晶体(2)同种晶体类型的物质:晶体内微粒间的作用力越大,熔、沸点越高。
①分子晶体:a.分子间有氢键的,熔沸点较高。
b.组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高。
c.相对分子质量相等或相近时,分子的极性越大,范德华力越大,熔沸点越高。
d.在烷烃的同分异构体中,一般来说,支链数越多,熔沸点越低。