高一化学学案：第二单元微粒之间的相互作用力

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精疱工巧解牛知识•巧学一、离子键1。氯化钠的形成过程钠、氯二者的电子层结构为不稳定结构，钠最外层上只有1个电子,容易失去最外层的1个电子,而氯原子最外层电子数为7个，容易得1个电子,形成最外层为8电子的稳定结构。当钠与氯气相互接触并加热时,Na和Cl分别失去和得到1个电子形成稳定的Na+和Cl-.带异性电荷的Na+和Cl—之间发生静电作用，形成了稳定的离子化合物氯化钠。2。离子键的概念离子键是使阴、阳离子结合成化合物的静电作用力。这种静电作用力既包括阴、阳离子间的静电吸引力，又包括原子核与原子核以及电子与电子之间的相互静电斥力.要点提示成键的微粒：阴、阳离子.成键的实质：静电作用(静电引力和斥力）。3。离子键的形成由氯化钠的形成过程可知，形成离子键的首要条件是参加反应的原子双方，一方容易失去电子,而另一方容易得电子，电子由易失电子的一方转移到易得电子的一方，进而形成阳、阴离子，形成离子键。即活泼金属与活泼非金属化合时，一般能形成离子键。要点提示成键过程:阴、阳离子接近到某一定距离时，吸引和排斥达到平衡就形成了离子键.成键元素：活泼金属与活泼非金属化合时,一般能形成离子键。4.电子式（1）电子式电子式是在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子或离子的价电子层电子的式子.如:等。（2)用电子式表示离子化合物的形成过程NaCl的形成过程：MgF2的形成过程：5。离子化合物和离子晶体离子化合物是由许多阴、阳离子通过静电作用而形成的化合物。因此，凡是离子化合物，其中一定存在离子键。离子化合物中的阴、阳离子可以按一定的方式有规则地排列，形成具有一定几何外形的晶体称为离子晶体。知识拓展①常见离子化合物：大多数盐、强碱、活泼金属氧化物等,如:NaCl、Na2SO4、NH4Cl、KNO3、NaOH、KOH、Ba(OH)2、Na2O、Na2O2等。离子化合物中不含分子和原子，含分子和原子的化合物不是离子化合物。②离子键是一种静电作用力,可用F=k·来确定大小，阴、阳离子所带电荷数越多，半径之和越小，F越大，阴、阳离子结合得越牢固，构成物质的熔沸点越高，反之越弱。③离子化合物中含有阴、阳离子，在熔融状态下能自由移动,即离子化合物熔融状态下能够导电。氯化铝熔融状态下不导电，故熔融氯化铝中不存在阴、阳离子,氯化铝不是离子化合物，氯化铝中不含离子键.二、共价键1.共价键的形成过程以氢气分子和氯化氢分子为例:2。共价键的概念原子间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用称为共价键，共用电子对属于成键的两个原子共有，因此在成键原子的两核之间出现的机会最大。要点提示成键的微粒：原子。成键的实质：共用电子对(负电荷)与原子核(正电荷）及内层电子（负电荷之间的电性作用。3。共价键的形成元素当参加反应的原子得失电子能力差别较小时,一般以形成共用电子对的方式相互结合，即形成共价键.从元素种类上来说，一般是：（1）同种或不同种非金属元素的原子结合时，原子之间能形成共价键。如，H2、C(金刚石和石墨）、HNO3等。(2)部分金属元素原子与非金属元素原子结合时，也有可能形成共价键。如,AlCl3、FeCl3分子里原子之间是以共价键结合的。（具体结构，中学不要求)知识拓展非极性键和极性键①非极性键:共用电子对不偏向任何一个成键原子而形成的共价键，叫做非极性共价键，简称非极性键.同种元素原子间的共价键通常是非极性键.非极性键可能存在于单质分子中，也可能存在于化合物分子中.非极性键还可能存在于离子化合物中。②极性键:共用电子对偏向(或偏离)某个成键原子而形成的共价键，叫做极性共价键,简称极性键。不同种元素原子间的共价键通常是极性键。吸引电子能力强的原子显负电性,吸引电子能力弱的原子显正电性。4.共价键的存在(1）共价化合物分子内存在共价键，如,H2O、HClO等。(2）非金属单质H2、O2、Cl2等（稀有气体除外)的分子里存在共价键。(3)复杂的原子团中存在共价键.如，、、、等.5.共价键的表示方法为了更能直观地表示原子间结合情况，通常我们可以用电子式或结构式来表示原子间的结合情况。(1）用电子式表示共价分子的形成过程要点提示因为共价键的形成没有电子的得失，不用弯箭头“"和方括号“［]”.两原子相同时,共用电子对居中,两原子不同时，共用电子对偏向非金属性强的原子.（2)结构式将电子式中的共用电子对换为短线，每个共用电子对用一条短线表示，去掉电子式中的非共用电子对，所得即为结构式。如:Cl-Cl、H—Cl。要点提示未成键的电子不能用短线表示。6.共价键的键参数(1)键能：拆开1mol某种共价键需要吸收的能量,就是该共价键的键能.共价键的键能越大,该共价键越牢固,含有该键的分子越稳定。(2）键长:在分子中，2个成键原子的核间距离叫做键长。键长越长,键能越大,键越牢固，形成的分子越稳定。(3）键角：在多原子分子中，键和键之间的夹角叫做键角.如：7.共价键与离子键的比较键型离子键共价键概念阴、阳离子结合成化合物的静电作用，叫离子键原子之间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键成键原因通过得失电子达到稳定结构通过形成共用电子对达到稳定结构成键微粒阴、阳离子原子成键性质静电作用静电作用形成条件活泼金属与活泼非金属化合时形成离子键同种或不同种非金属元素化合时形成共价键（稀有气体元素除外）表示方法（示例）电子式、离子化合物的结构,离子键的形成过程：①结构式H—Cl②电子式：分子的结构，共价键的形成过程：存在离子化合物绝大多数非金属单质、共价化合物、某些离子化合物的离子内部8。化学键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叫做化学键。常见的化学键有离子键、共价键和金属键.其中金属键在中学阶段不作要求，只作了解.要点提示①化学键是“相邻"原子或离子间的相互作用。物质内不相邻的原子间也有相互作用,它们之间的相互作用不是化学键。②化学键是原子间“强烈”的相互作用.如果物质内相邻的两个原子间的作用很弱,如氦气中相邻的氦原子之间的作用，就不是化学键。氦气中氦原子（或氦分子）之间的相互作用叫做范德华力（或分子间作用力）。三、分子间作用力1。分子间作用力分子间存在着将分子聚集在一起的作用力，这种作用力称为分子间作用力，也叫做范德华力。2。分子间作用力存在的范围分子间作用力存在于组成物质的分子与分子之间。不仅存在于同种分子间，也存在于不同分子之间.3。分子间作用力对物质性质的影响组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高。如沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2，He＜Ne＜Ar＜Kr＜Xe。知识拓展水分子间的氢键①氢键：一个分子中的氢原子跟另一个分子中半径较小、非金属性较强的原子形成的较强分子间作用力。②氢键不是化学键,是分子间作用力。其大小关系为：化学键＞＞氢键＞分子间作用力。4。分子晶体分子间通过分子间作用力结合形成的晶体称为分子晶体，如:H2O、干冰等。知识拓展四种晶体类型的比较：晶体类型物质种类微粒间作用力离子晶体离子化合物离子键分子晶体单质或共价化合物分子间存在分子间作用力,分子内存在共价键(稀有气体分子内不存在化学键)原子晶体单质或共价化合物非极性共价键（如金刚石）或极性共价键（如SiO2）金属晶体单质金属键问题•探究问题1如何理解化学键与物质类别之间的关系？探究:把含有离子键的化合物称为离子化合物，离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键；把只含有共价键的化合物称为共价化合物，共价化合物中一定不含离子键。离子键存在于大多数盐、强碱、活泼金属氧化物中，如:NaCl、Na2SO4、KNO3、NaOH、KOH、Ba(OH）2、Na2O、Na2O2等。共价键存在于非金属单质、共价化合物及某些原子团中，如:H2、O2、Cl2、N2、金刚石、石墨、C60、Si（稀有气体元素除外）;HCl、CO2、NH3、H2O、CH4、HNO3、H2SO4;、OH-、等。问题2书写常见微粒的电子式应注意哪些问题？探究：①ⅠA族元素的原子（1个单电子）:H·、·Na，该电子可在元素符号上、下、左、右的任一位置。②ⅡA族元素的原子（2个单电子——只是一种习惯的表示方法，与事实不符)：·Mg·、·Ca·，通常分列在元素符号的上下或左右；一般不写成下列形式：Mg∶、∶Ca等。③ⅢA族元素的原子（3个单电子——只是一种习惯的表示方法，与事实不符)：，占据元素符号上、下、左、右中的3个位置，注意不要写成下列形式：等。④ⅣA族元素的原子(4个单电子--只是一种习惯的表示方法，与事实不符）：，通常分列在元素符号的上、下、左、右4个位置。⑤ⅤA族元素的电子（3单1双-—只是一种习惯的表示方法，与事实不符）∶,其中1对电子可以在元素符号周围的任何位置，注意不要写成下列形式：等。⑥ⅥA族元素的原子（2双2单——只是一种习惯的表示方法，与事实不符)：,也可以表示成下列形式：，注意不要写成下列形式:等。⑦ⅦA族元素的原子(3双1单）：，注意不要写成下列形式：等。⑧0族元素的原子，如下所示：.⑨简单阳离子的电子式即其离子符号,如Mg2+、Al3+等。⑩阴离子和复杂阳离子要加[］表示,［］将电子和元素符号括在里面，将所带电荷符号数字放在外面。如、Cl—、、H3O+的电子式分别为：探究:在X—H…Y中,X—H是强极性共价键，由于X的电负性很大，吸引电子能力强，使氢原子变成一个几乎没有电子云的“裸露”的质子而带部分正电荷。它的半径特别小，电场强度很大，又无内层电子，可以允许另一个带有部分负电荷的Y原子(即电负性大,半径小且有孤对电子的原子)充分接近它，从而产生强烈的静电相互作用而形成氢键。一般分子形成氢键必须具备两个基本条件:(1)分子中必须有一个与电负性很强的元素形成强极性键的氢原子.（2）分子中必须有带孤对电子、电负性大、原子半径小的元素，如氮、氧、氟等。问题3如何判断共价型分子中8电子稳定结构？探究:(1）分子中若含氢元素,则氢原子不能满足最外层8电子稳定结构，因为氢原子只有一个电子层,K层若为最外层，若有2个电子则为稳定结构，即与He的核外电子排布情况相同。(2)分子中若不含有氢元素，则按下述方法逐一进行判断:若某元素化合价绝对值与其原子最外层电子数之和等于8,则该元素的原子最外层满足8电子稳定结构；否则将不满足。如，CO2分子中,碳元素的化合价为+4，碳原子最外层电子数为4，二者之和为8，则碳原子满足最外层8电子稳定结构；氧元素化合价为-2（其绝对值为2），氧原子最外层电子数为6,二者之和为8,则氧原子也满足最外层8电子稳定结构,故CO2分子中所有原子都满足最外层8电子结构。再如NO2分子中,氮元素化合价为+4,氮原子最外层电子数为5，二者之和为9，故氮原子不满足最外层8电子稳定结构。再如BF3分子中，硼元素化合价为+3,硼原子最外层电子数为3，二者之和为6，所以硼原子也不满足最外层8电子稳定结构。典题•热题例1用电子式表示下列化合物的形成过程，正确的在后面括号中填“√”,错误的在后面括号中填“×”。(1)()（2）()(3)（)(4）()解析：用电子式表示化合物的形成过程,首先要判断生成的化合物是离子化合物还是共价化合物.共价化合物中共用电子对的表述要正确；离子化合物中阴、阳离子的表述要正确.(1)有两处错误。①将“"写成了“====”;②阴离子(Cl-)的电子式未加［］表示.正确写法是：（2)错误。不能将两个氟离子合在一起写。正确写法是：以下写法也可以:即可将反应物中的两个合在一起写.(3）错误。用电子式表示化合物（或单质）的形成过程时，反应物中要写原子的电子式,不能写分子的电子式。正确写法为：(4)正确.Mg3N2是离子化合物，Mg3N2晶体中阴、阳离子交替出现。答案:(1)×(2)×（3）×（4)√深化升华电子式是重要的化学用语，应熟练书写单质和化合物的电子式及其形成过程。在书写共价分子的电子式时，应注意两点:一是单个原子最外层的电子数必须写出；二是要正确标出共用电子对数目。书写离子化合物的电子式时,要正确标出离子的电荷。对阴离子还要加一个“［］",以表示原子得来的电子全归己有而不是共用,钠离子、钙离子等这样的简单阳离子，由于其价电子已全部失去，故其电子式就是普通的离子式，自然也就不再加“[］”了,但是，在写构成复杂的阳离子的电子式时，一般还要加“[］"，如应写为[］+；在用电子式表示离子键的形成过程时要注意：①反应物要用原子的电子式表示，而不是用分子或分子的电子式表示,生成物中的“同类项”只能分写,不能合写；②用弧线表示电子的转移情况；③用于连接反应物和生成物的符号,一般用“”而不用“====”。例2下列化合物分子内只有共价键的是（)A.BaCl2B。NaOHC.（NH4)2SO4D。H2SO4解析：BaCl2的电子式为，其中只有离子键。NaOH的电子式为，其中Na+与OH—间是离子键，O原子与H原子间是共价键，同理可知与间是离子键，、中都有共价键，(NH4)2SO4的电子式较复杂:H2SO4分子中没有离子键，只有共价键：注意不要将NaOH、Ca(OH)2的电子式写成：酸分子都是共价化合物，其中没有离子键.任何两种非金属原子间形成的化学键都是共价键。答案：D深化升华理解离子化合物、共价化合物的概念，清楚化学键与物质的关系。含有离子键的化合物称为离子化合物，可能含有共价键;只含有共价键的化合物称为共价化合物，一定不含离子键。稀有气体原子（分子）之间没有化学键，共价型分子里的化学键全为共价键,离子化合物里的化学键，有的全是离子键，有的既有离子键又有共价键。例3下列离子化合物，熔点最高的是(）A。氯化钠B.氯化钾C。氯化锂D。氯化铯解析：离子化合物熔沸点的高低取决于离子键的强弱,离子键越强，破坏它就越难，即所需提供的热能越多，其熔沸点就越高。离子键的强弱，取决于离子半径的长短和离子所带电荷数的多少,离子半径之和越短，离子所带电荷越多，其熔沸点就越高,反之则越低。题中，4种离子化合物，氯离子半径是相同的,由于r(Li+)＜r（Na+）＜r（K+)＜r（Cs+),故离子键的强弱依次是：LiCl＞NaCl＞KCl＞CsCl，故氯化锂熔点最高。答案:C方法归纳离子化合物熔沸点的高低取决于离子键的强弱。离子键的实质是静电作用（静电引力和斥力)，离子键强弱的决定因素:由F=k·知，阴、阳离子所带电荷数越多，半径之和越小，离子键越强，熔沸点越高；反之越低.例4下列结构图中，大黑点(●）代表原子序数从1到10的元素的原子实(原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分)，小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子,短线代表价键。（示例，F2,)根据各图表示的结构特点,写出各分子的化学式:A._____________；B。_____________；C._____________；D。_____________.解析：结构式中，每条短线代表1个共用电子对,在不含配位键的化合物中，共用电子对中的2个电子分别来自2个原子。在用原子实表示的结构式中，原子的最外层电子数=原子实上的短线数+原子实的小黑点数。将化学键看作1对电子，2原子各占其一，根据原子的最外层电子数确定原子的名称，最后可得答案:答案：NH3HCNCO(NH2）2BF3方法归纳此题是信息给予题，先读懂题意，学会信息并会应用原子序数从1到10的元素的名称、符号及成键特点.