專題3重難點突破課件

1、本專題重難點突破專題3微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)第1頁，共37頁。內(nèi)容索引一、化學(xué)鍵類型及其與物質(zhì)類別的關(guān)系二、晶體類型及其結(jié)構(gòu)與性質(zhì)三、五種重要晶體的結(jié)構(gòu)特點四、物質(zhì)熔、沸點高低的比較規(guī)律第2頁，共37頁。1.化學(xué)鍵類型及其比較一、化學(xué)鍵類型及其與物質(zhì)類別的關(guān)系離子鍵共價鍵金屬鍵概念陰、陽離子間通過靜電作用所形成的化學(xué)鍵原子間通過共用電子對(電子云重疊)所形成的化學(xué)鍵金屬陽離子和自由電子之間的靜電作用成鍵微粒陰、陽離子原子金屬陽離子、自由電子作用本質(zhì)陰、陽離子間的靜電作用共用電子對(電子云重疊)對兩原子核產(chǎn)生的電性作用金屬陽離子和自由電子之間的靜電作用第3頁，共37頁。形成條件活潑金屬和活潑非金

2、屬化合時形成離子鍵非金屬元素形成單質(zhì)或化合物時形成共價鍵能形成自由電子鍵的強弱判斷離子電荷數(shù)越大，離子半徑越小，鍵能越大原子半徑越小，共用電子對數(shù)越多，鍵能越大金屬陽離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，金屬鍵越強影響性質(zhì)離子化合物的熔沸點、硬度等分子的穩(wěn)定性，原子晶體的熔沸點、硬度等金屬單質(zhì)的熔沸點等存在(舉例)離子化合物，如NaCl非金屬單質(zhì)，如H2；共價化合物，如HCl；離子化合物，如NaOH金屬單質(zhì)，如Na第4頁，共37頁。典例1對于A族元素，下列敘述中不正確的是A.SiO2和CO2中，Si和O、C和O之間都是共價鍵B.C、Si和Ge的最外層電子數(shù)都是4，次外層電子數(shù)都是8C.CO2和Si

3、O2都是酸性氧化物，在一定條件下都能和氧化鈣反應(yīng)D.該族元素的主要化合價是4和2答案解析解析C與Ge的次外層電子數(shù)分別為2、18，所以B不正確；CO2和SiO2都是共價化合物、酸性氧化物，因此A、C正確；第A族元素的主要化合價為4價和2價，D正確。第5頁，共37頁。2.化學(xué)鍵與物質(zhì)類別的關(guān)系(1)只含非極性共價鍵的物質(zhì)：同種非金屬元素構(gòu)成的單質(zhì)，如金剛石、晶體硅、氮氣等。(2)只含極性共價鍵的物質(zhì)：一般是不同非金屬元素構(gòu)成的化合物，如HCl、NH3等。(3)既有極性鍵又有非極性鍵的物質(zhì)，如H2O2、C2H2、C2H6等。(4)離子化合物中一定有離子鍵，可能還有共價鍵。如MgO、NaCl中只含有

4、離子鍵，NaOH、Na2O2、NH4Cl中既含有離子鍵，又含有共價鍵。(5)共價化合物中只有共價鍵，一定沒有離子鍵。第6頁，共37頁。(6)構(gòu)成稀有氣體的單質(zhì)分子，由于原子已達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，在這些原子的分子中不存在化學(xué)鍵。(7)非金屬元素的原子之間也可以形成離子鍵，如NH4Cl等。(8)金屬鍵只存在于金屬單質(zhì)或合金中。第7頁，共37頁。3.離子鍵、共價鍵與離子化合物、共價化合物的關(guān)系化學(xué)鍵的種類實例非金屬單質(zhì)無化學(xué)鍵稀有氣體分子(單原子分子)He、Ne非極性共價鍵O=O、ClCl、HH(均為非極性分子)共價化合物只有共價鍵極性分子： 、 非極性分子： 、O=C=O特例：AlCl3第8頁，共37頁

5、。離子化合物只有離子鍵 、 離子鍵、極性共價鍵離子鍵、非極性共價鍵離子鍵、極性共價鍵、配位鍵第9頁，共37頁。典例2下列敘述正確的是A.兩種非金屬原子間不可能形成離子鍵B.非金屬原子間不可能形成離子化合物C.離子化合物中不可能有共價鍵D.共價化合物中可能有離子鍵答案解析解析兩種非金屬原子間不能得失電子，不能形成離子鍵，A對；當(dāng)非金屬原子組成原子團時，可以形成離子化合物，如NH4Cl，B錯；離子化合物中可以有共價鍵，如NaOH中的OH鍵，C錯；有離子鍵就是離子化合物，D錯。第10頁，共37頁。晶體的類型直接決定著晶體的物理性質(zhì)，如熔點、沸點、硬度、導(dǎo)電性、延展性、水溶性等。而晶體的類型本質(zhì)上又是

6、由構(gòu)成晶體的微粒及微粒間作用力決定的，通?？梢杂删w的特征性質(zhì)來判定晶體所屬類型。1.四類晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)比較二、晶體類型及其結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 類型比較離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體構(gòu)成晶體的粒子陰、陽離子原子分子金屬陽離子、自由電子粒子間的作用力離子鍵(強)共價鍵分子間作用力金屬鍵第11頁，共37頁。物質(zhì)的性質(zhì)熔、沸點較高很高低一般較高，少部分低硬度硬而脆大小一般較大，少部分小導(dǎo)電性不良(熔融或水溶液導(dǎo)電)絕緣體(半導(dǎo)體)不良晶體、熔融均導(dǎo)電傳熱性不良不良不良良延展性不良不良不良良溶解性易溶于極性溶劑，難溶于有機溶劑不溶于任何溶劑“相似相溶”難溶(Na等與水反應(yīng))第12頁，共37頁。典型實例Na

7、Cl、KBr單質(zhì)：金剛石化合物：SiO2單質(zhì)：O2化合物：干冰Na、Mg第13頁，共37頁。典例3下列敘述正確的是A.分子晶體中的每個分子內(nèi)一定含有共價鍵B.原子晶體中的相鄰原子間只存在非極性共價鍵C.離子晶體中可能含有共價鍵D.金屬晶體的熔點和沸點都很高答案理解感悟解析解析稀有氣體為單原子分子，晶體中分子內(nèi)無共價鍵，A不正確；SiO2晶體為原子晶體，硅原子與氧原子間為極性鍵，B不正確；Na2O2、銨鹽等離子晶體中含有共價鍵，C正確；不同金屬晶體，金屬鍵強弱不同，其熔、沸點差別很大，D不正確。第14頁，共37頁。理解感悟當(dāng)離子晶體中存在多核(陽或陰)離子時，離子內(nèi)的原子間一定是以共價鍵結(jié)合的。

8、若離子晶體只是由單核離子形成的，則只含有離子鍵。第15頁，共37頁。2.晶體類型與化學(xué)鍵的關(guān)系(1)離子晶體與化學(xué)鍵的關(guān)系離子晶體中一定含有離子鍵，可能含有共價鍵。注意，可以再細(xì)化：離子晶體中一定含有離子鍵，可能含有極性共價鍵、非極性共價鍵、配位鍵。含有離子鍵的化合物一定是離子化合物。離子晶體一定是由陰、陽離子構(gòu)成的，但晶體中可以含有分子。如結(jié)晶水合物。離子晶體中一定含有陽離子，但含有陽離子的晶體不一定是離子晶體。非金屬元素也可以形成離子化合物。如NH4Cl、NH4NO3等都是離子化合物。第16頁，共37頁。(2)分子晶體與化學(xué)鍵(力)的關(guān)系分子晶體中一定含有分子間作用力。稀有氣體形成的晶體是

9、分子晶體，而稀有氣體是單原子分子，其晶體中只含有分子間作用力。除稀有氣體外的其他分子晶體均含有分子間作用力和分子內(nèi)共價鍵。分子晶體中的分子間作用力決定物質(zhì)的物理性質(zhì)(如熔沸點、硬度、溶解性等)，而共價鍵決定分子的化學(xué)性質(zhì)。(3)原子晶體與化學(xué)鍵的關(guān)系原子晶體中一定有共價鍵，且只有共價鍵，無分子間作用力。原子晶體一定是由原子構(gòu)成的，可以是同種元素的原子，也可以是不同種元素的原子。第17頁，共37頁。共價化合物形成的晶體可能是原子晶體，也可能是分子晶體。含有共價鍵的化合物不一定是共價化合物。原子晶體可以由極性鍵構(gòu)成，也可以由非極性鍵構(gòu)成。(4)金屬晶體與化學(xué)鍵的關(guān)系金屬晶體中一定有金屬鍵，但有時也

10、有不同程度的其他化學(xué)鍵。如合金中可含有共價鍵。金屬鍵不一定就比分子間作用力強。如汞常溫下為液態(tài)，就說明汞中的金屬鍵很弱。具有金屬光澤且能導(dǎo)電的單質(zhì)不一定就是金屬，如石墨能導(dǎo)電，有金屬光澤，卻屬于非金屬。第18頁，共37頁。解析由題給信息“具有比金剛石更大的硬度”，說明C3N4晶體是原子晶體，且晶體中CN鍵比金剛石中CC鍵鍵長要短；由“原子間均以單鍵結(jié)合”可得每個C原子連接4個N原子，而每個N原子連接3個C原子。典例4已知C3N4晶體很可能具有比金剛石更大的硬度，且原子間均以單鍵結(jié)合。下列關(guān)于C3N4晶體的說法正確的是A.C3N4晶體是分子晶體B.C3N4晶體中CN鍵的鍵長比金剛石中CC鍵的鍵長

11、要長C.C3N4晶體中每個C原子連接4個N原子，而每個N原子連接3個C原子D.C3N4晶體中微粒間通過離子鍵結(jié)合答案解析第19頁，共37頁。1.氯化鈉晶體(1)Na、Cl在晶體中按確定的比例和一定的規(guī)則排列，使整個離子晶體不顯電性且能量最低。離子晶體中無單個分子存在。(2)離子的配位數(shù)為6。(3)在每個結(jié)構(gòu)單元(晶胞)中，處于不同位置的微粒在該單元中的份額也有所不同，一般規(guī)律是頂點上的微粒屬于該單元的份額是1/8；棱上的微粒在該單元中所占的份額為1/4；面上的微粒在該單元中所占的份額為1/2；中心位置上的微粒完全屬于該單元，即份額為1。三、五種重要晶體的結(jié)構(gòu)特點NaCl晶體第20頁，共37頁。

12、例：鈉離子數(shù)：1/881/264氯離子數(shù)：1/412114因此，鈉離子數(shù)與氯離子數(shù)之比為11，氯化鈉的化學(xué)式為NaCl。第21頁，共37頁。2.金剛石晶體(1)碳原子間通過共價鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的原子晶體，整個晶體中無單個分子。(2)微觀構(gòu)型：正四面體，每個碳原子與4個碳原子成鍵，每個碳原子上的任意兩個CC鍵的夾角都是109.5。(3)最小的環(huán)：六元環(huán)。(4)每個C原子參與形成六元環(huán)的總數(shù)：12個。第22頁，共37頁。3.干冰晶體(1)干冰晶體中分子之間通過范德華力相結(jié)合，當(dāng)熔化時，分子內(nèi)的化學(xué)鍵并不斷裂。(2)每個二氧化碳分子周圍與之相鄰且等距的二氧化碳分子數(shù)為12。(3)每個結(jié)構(gòu)單

13、元中含二氧化碳分子數(shù)為1/881/264。第23頁，共37頁。4.石墨晶體(1)晶體結(jié)構(gòu)：平面層狀結(jié)構(gòu)。(2)最小的環(huán)：六元環(huán)。(3)由于每個碳原子為三個六元環(huán)所共用，即每個六元環(huán)擁有的碳原子數(shù)為61/32。(4)碳碳鍵數(shù)為兩個六元環(huán)所共用，每個六元環(huán)擁有的碳碳鍵數(shù)為61/23。鍵角：120。(5)該晶體介于原子晶體、分子晶體、金屬晶體之間，因而具有各種晶體的部分特點。如熔點高，硬度小，能導(dǎo)電。第24頁，共37頁。5.石英晶體(1)每個Si與4個O結(jié)合，Si在正四面體的中心，O在正四面體的頂點；同時每個O被兩個正四面體所共用，正四面體內(nèi)鍵角為109.5。(2)晶體中Si原子與O原子個數(shù)比為1(

14、41/2)12。第25頁，共37頁。典例5石墨烯是由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料(結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示)，可由石墨剝離而成，具有極好的應(yīng)用前景。下列說法正確的是A.石墨烯與石墨互為同位素B.0.12 g石墨烯中含6.021022個碳原子C.石墨烯是一種有機物D.石墨烯中碳原子間以共價鍵結(jié)合答案解析第26頁，共37頁。解析石墨烯與石墨互為同素異形體，A錯誤；石墨烯是碳單質(zhì)的一種，是無機物，C錯誤；石墨烯分子中碳原子間是以共價鍵相結(jié)合的，D正確。第27頁，共37頁。典例6請完成下列各題：(1)前四周期元素中，基態(tài)原子中未成對電子數(shù)與其所在周期數(shù)相同的元素有_種。答案5解析在136號元素中，基態(tài)原

15、子中未成對電子數(shù)與其所在周期數(shù)相同的元素有H、C(2s22p2)、O(2s22p4)、P(3s23p3)、Fe(3d64s2,3d能級中有4個未成對電子)，共5種。解析第28頁，共37頁。(2)第A、A族元素組成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半導(dǎo)體材料，其晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似。Ga原子的電子排布式為_。在GaN晶體中，每個Ga原子與_個N原子相連，與同一個Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為_。在四大晶體類型中，GaN屬于_晶體。解析根據(jù)Ga所處元素周期表中的位置可以推知其電子排布式為Ar3d104s24p1；根據(jù)GaN晶體與單晶硅相似，所以在GaN晶體中每個Ga原子與4個

16、N原子相連，且與同一個Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為正四面體，GaN屬原子晶體。答案1s22s22p63s23p63d104s24p1(或Ar3d104s24p1)4正四面體原子解析第29頁，共37頁。(3)在極性分子NCl3中，N原子的化合價為3，Cl原子的化合價為1，請推測NCl3水解的主要產(chǎn)物是_(填化學(xué)式)。答案解析因在NCl3中N原子為3價，水解時應(yīng)結(jié)合水電離出的H而形成NH3，而Cl顯1價，水解時應(yīng)結(jié)合水電離出的OH而形成ClOH，即HClO(次氯酸)。HClO、NH3H2O(或NH3)解析第30頁，共37頁。比較判斷晶體熔、沸點的高低時，首先分析物質(zhì)所屬的晶體類型，其次抓住

17、決定同一類晶體熔、沸點高低的決定因素。1.不同類晶體一般情況下，原子晶體離子晶體分子晶體；金屬晶體(除少數(shù)外)分子晶體。金屬晶體的熔、沸點有的很高，如鎢、鉑等，有的則很低，如汞、銫、鎵等。2.同種類型晶體構(gòu)成晶體質(zhì)點間的作用大，則熔、沸點高，反之則低。(1)離子晶體：離子所帶的電荷數(shù)越高，離子半徑越小，則其熔、沸點就越高。如NaClCsCl；MgOMgCl2。四、物質(zhì)熔、沸點高低的比較規(guī)律第31頁，共37頁。(2)分子晶體：組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，一般相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強，則熔、沸點越高。如I2Br2Cl2F2。組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)，分子的極性越大，熔、沸點越高。如CON2。同分異構(gòu)體之間一般支鏈越多，熔、沸點越低。如沸點：正戊烷異戊烷新戊烷。若分子間有氫鍵，則分子間作用力比結(jié)構(gòu)相似的同類晶體大，故熔、沸點較高。如沸點：HFHIHBrHCl。第32頁，共37頁。(3)原子晶體：一般半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，則熔、沸點越高。如金剛石二氧化硅碳化硅晶體硅。(4)金屬晶體：金屬陽離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則金屬鍵越強，熔、沸點越高。如AlMgNa。相關(guān)視頻第33頁，共37頁。第34頁，共37頁。解析冰熔化時，只破壞了分子間作用力，不破壞共