第6、7课化学键晶体结构

基本理论

——化学键晶体结构一、化学键1、定义：存在于相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用。2、分类：离子键、共价键、金属键二、离子键（抄课本p22下）1.定义：

2.成键条件：

3.成键微粒：4.本质：5.影响因素:6.实例：

阴阳离子之间通过静电作用所形成的化学键。

活泼金属与活泼非金属元素之间形成；或带相反电荷原子或原子团之间。

阴、阳离子

阴阳离子之间静电作用离子半径越小，电荷越多，离子键越强

NaCl、NaOH、Na2O(NH4)2SO4三、离子的结构特征1）离子的电荷：2）离子的电子层结构：3）离子的半径：离子的电荷数由形成离子时得失电子数决定阳离子半径<原子半径<阴离子的半径：四、离子化合物1、定义：

由离子键形成的化合物2、特点：（抄）固态时存在离子，但不能自由移动，溶于水或熔化时，能导电。离子化合物的熔沸点、硬度一般较高。离子化合物除了含离子键之外，还可能含有共价键。3、用电子式表示离子化合物的形成过程：4、常见离子、离子化合物的电子式：离子的电子式阳离子的表示

Na+

Mg2+阴离子的表示

Cl

××××[]-××××××××[]2-××××

O

化合物的电子式如NaCl的电子式

Na+

Cl

××××[]-××××如MgO电子式

××××[]2-××××

O

Mg2+练习写出CaO、MgCl2的电子式。Ca2+××××[]2-××××

O

CaO：MgCl2：Mg2+

Cl

××××[]-××××

Cl

××××[]-××××巩固练习：写出下列物质的离子键的形成过程。（1）CaBr2（2）Na2O××××[]2-××××

O

Na+Na+2

Na×

+××××××O

Br×××××××+2Ca××Ca2+××××[]-××××Br

××××[]-××××Br

五、共价键（抄课本p24）1.定义：2.成键条件：

3.成键微粒：4.形成物质类型：

5.本质：6.实例：7.影响因素：

原子间通过共用电子对所形成的相互作用。

一般在非金属元素之间形成。

原子

共价化合物或共价单质；在离子化合物中也可以有共价键原子间共用电子对作用

HCl、H2O、SiO2、H2SO4三个键参数1）键长：

2）键角：

3）键能：在分子或晶体中成键原子或离子间的核间平均距离。

键越短，表示键越强，键越牢固。分子中键与键之间的夹角。 键长和键角是反映分子空间结构的重要参数。在给定条件下，对气态物质断开1摩尔化学键，使之变为气态原子时所需的能量。键能越大，键越牢固。思考：键能与键长的关系键越长键能越小键越短键能越大键能与分子稳定性的关系例2结构相似的分子，其中含有键能大的共价键的分子，其越稳定键能与物质熔点高低的关系例3需要破坏共价键才能使其熔解的物质，其键能越大熔点越高键能与反应热效应的关系例4返回例1

有关键长数据：相应键能数据H－H436KJ·mol－1C－C346KJ·mol－1Cl－Cl247KJ·mol－1:返回H－H0.74×10－10mC－C1.54×10－10mCl－Cl1.98×10－10m例2根据键的参数分析卤素气态氢化物HF、HCl、HBr、HI的稳定性。

返回稳定性

HF＞HCl＞HBr＞HI

例3根据键的参数分析金刚石和晶体硅的熔点高低（金刚石和晶体硅熔化时均需要破坏共价键 ）。 返回熔点金刚石＞晶体硅

例4

根据键能数据判断H2+Cl2→2HCl反应是吸热还是放热？（H－H436KJ·mol－1Cl－Cl247KJ·mol－1H－Cl431KJ·mol－1）演示反应热＝2mol×431KJ·mol－1

－1mol×436KJ·mol－1

－1mol×247KJ·mol－1

=179KJ六、共价化合物1、定义：

原子间通过共价键形成的化合物2、特点：①绝大多数非金属元素之间所形成的化合物为共价化合物（铵盐除外）。②固体多数是分子晶体，少数是原子晶体。③一般只能在水溶液中导电，气态、固态、液态时不导电。3、用电子式表示共价化合物的形成过程：4、常见离子、离子化合物的电子式：H－HN三NH－ClH－O－HH－F

七、极性分子和非极性分子非极性分子：

极性分子：

分子空间构型对称，正、负电荷中心重合的分子。

全部由非极性键构成的分子一定是非极性分子；

极性键构成的分子如构型对称，键的极性可以相互抵消，也是非极性分子。分子空间构型不完全对称，正、负电荷中心不能重合的分子。

极性分子中可以有极性键，也可以有非极性键。共价键的分类（抄）1）非极性共价键［非极性键］A－A电子对不偏移。2）极性共价键［极性键］A－B电子对偏向吸引电子能力强的原子。3）配位键A→B一方原子提供电子对，另一方原子提供空轨道。常见分子的构型和极性八、分子间作用力1.定义：

2.大小：3.影响因素：

4.应用：

物质内分子之间存在某种作用力，能把分子聚集在一起。这种作用力叫做分子间作用力，又叫范德华力。分子间作用力比化学键弱得多。分子间作用力随着相对分子质量、分子极性的增大而增大。分子间作用力影响着由分子构成的物质的物理性质，如熔点、沸点。范德华力对物质性质的影响1）组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高。如HI>HBr>HCl同主族从上到下非金属单质的熔沸点逐渐升高2）组成和结构不相似的物质，分子极性越大，其熔沸点越高。如CO>N2探究：

为什么H2O的沸点比H2S、H2Se、H2Te的沸点都要高？下图中A、B、C、D四条曲线分别表示ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的气态氢化物的沸点。ⅣAⅤAⅥAⅦA1、氢键：除范德华力外的另一种分子间作用力，它是由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一分子中电负性很强的原子之间的作用力。(不属于化学键)一般表示为

X—H------Y。

HFHFFHH

同类型分子中，含氢键化合物的熔点、沸点显著升高（如：H2O、NH3、HF比同类元素的氢化物熔沸点高许多） 若溶质分子和溶剂分子间能形成氢键，则可使溶质的溶解度显著增大（如NH3极易溶于水）

熔点、沸点：

溶解性：

氢键可以影响：返回内容导航2、氢键键能大小：

F—H---FO—H---ON—H---N氢键键能(kJ/mol)28.118.820.9共价键键能(kJ/mol)568462.8390.8氢键介于范德华力和化学键之间，是一种较弱的作用力。结论：十、金属键（抄课本p34）定义：

成键条件：成键微粒：形成物质类型：实例：

金属阳离子与自由电子之间强烈的相互作用。

金属单质和合金中存在。阳离子、电子。

金属单质和合金。

Fe、Cu、镁铝合金十一、几个关系1）离子化合物中一定含有离子键，还可能含有共价键；2）共价化合物中一定不含离子键，一定含有极性键，还可能含有非极性键。3）共价单质中一定只含非极性键。4）有阳离子时不一定有阴离子，但有阴离子时一定有阳离子。5）离子化合物不一定由金属元素和非金属元素组成。练习：1、判断下列说法是否正确（1）任何物质中都存在化学键。（2）离子键一定只存在于活泼金属阳离子和阴离子之间。（3）离子化合物中可以存在非极性键。（4）共价化合物中可能存在离子键。（5）含有共价键的物质一定是共价化合物。╳√╳╳╳想一想（6）由金属元素和非金属元素形成的化学键一定是离子键。（7）由非金属元素形成的化学键一定是共价键。（8）在共价化合物分子中各原子的最外层均形成8电子结构。（9）化学键就是指原子间的相互作用。（10）离子键就是指阴阳离子间的静电引力。╳╳╳╳╳一、离子晶体（抄课本p37上）

阴、阳离子离子键表示晶体中离子的个数比

较高；

较硬而脆；

固体时不导电，熔融时可以导电，溶于水可能导电；

有些可溶于水，一般不溶于有机溶剂。构成微粒：微粒间相互作用化学式：物理性质：

熔、沸点：

硬度：

导电性：

溶解性：

二、原子晶体（抄p课本39上）构成微粒：微粒间相互作用：化学式：物理性质：

熔、沸点：

硬度：

导电性：

溶解性：实例：原子共价键表示原子个数比很高

很大

不导电

一般不溶于任何溶剂。金刚石、晶体硅、碳化硅等。三、分子晶体（抄p课本38上）构成微粒：微粒间相互作用：化学式：物理性质：

熔、沸点：

硬度；

导电性；

溶解性：

分子分子间作用力分子式

较低

较小

有的水溶液可以导电

有的溶于水，有的溶于有机溶剂（相似相溶——经验规律）四、金属晶体（抄课本p40）构成微粒：微粒间相互作用：化学式：物理性质：

熔、沸点：

硬度：

溶解性：

其它性质：金属离子、自由电子金属键元素符号

一般较高

一般较硬

一般难溶于任何溶剂。

电热良导体，有良好延展性。（12）原子晶体中只存在共价键。（11）离子晶体中一定存在离子键。（14）分子晶体中一定含有共价键。（13）金属晶体的熔沸点均很高。（15）在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。（16）离子晶体熔化时一定破坏离子键。（17）原子晶体和分子晶体熔化时一定破坏共价键。（18）离子晶体熔化时能导电，而原子晶体和分子晶体则不能。（19）晶体中一定含有化学键。（20）分子晶体比其它任何晶体的熔沸点都低。╳╳╳╳╳╳√√√√练习：1、判断下列说法是否正确五、物质熔、沸点高低的比较（抄）常温下状态比较：不同晶体：

同种晶体：固＞液＞气

原子晶体＞离子晶体＞分子晶体（金属晶体有的较高，有的较低，无一般规律）

原子晶体、离子晶体、金属晶体比较化学键的强弱：键越强，熔沸点越高。分子晶体比较分子间作用力的强弱：分子间作用力越强，熔沸点越高。分子晶体熔沸点的比较（抄p38左边）1）组成和结构相似的物质：相对分子质量越大，熔、沸点越高，如O2＞N2，HI＞HBr；2）组成和结构不相似的物质：分子极性越大，其熔、沸点越高，如CO＞N2；3）链状同分异构体中：支链数越多，熔、沸点越低，如正戊烷＞异戊烷＞新戊烷；4）芳香烃及其衍生物的同分异构体中：熔、沸点，邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯。4．10几种常见的晶体结构金刚石晶体——原子晶体（抄38）每个碳原子与4个碳原子相连基本结构单元：正四面体键角：109°28′最小环中有6个碳原子每个碳原子被12个环共用，平均每个环中有1/2个碳原子。金刚石的晶体结构回原子晶体旋转模型金刚石晶体结构模型结束回原子晶体干冰的晶体结构图进一步研究回分子晶体二氧化碳分子干冰晶体结构示意结束回分子晶体由此可见，每个二氧化碳分子周围有12个二氧化碳分子。4．10几种常见的晶体结构石墨——过渡晶型（层状结构）每一层内：1个C与3个C形成共价键；

形成平面正六边形结构，键角120°；

每个环上实际只有2个碳原子、3个共价键。层与层之间：以分子间作用力相结合。石墨的性质：质软（层与层之间的分子间作用力较小）；熔点比金刚石高（层内的共价键比金刚石中的共价键短）；能导电（碳原子形成3个共价键，多余1个电子）。石墨的晶体结构返回石墨石墨的晶体结构返回石墨练习1、下列属于原子的是_______，属于阴离子的是_________，属于同种元素的是______，属于同位素的是_____，属于同种物质的是_________（在（1）－（5）中数字依次表示质子数、中子数、核外电子数）（1）26,30,26（2）35,46,35（3）26,30,24（4）35,44,36（5）35,44,35（6）＋19288（7）二氧化碳，干冰（8）水，重水课堂例题练习2、某元素X的近似相对原子质量为a，有质量数分别为b和c的两种同位素，则bX与cX在自然界中的原子个数之比为（）A(a-c):(b-a)B(a-c):(b-c)C(a-b):(a-c)D(b-c):(a-