高一化學(xué)學(xué)案：第二單元微粒之間的相互作用力

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精皰工巧解牛知識?巧學(xué)一、離子鍵1。氯化鈉的形成過程鈉、氯二者的電子層結(jié)構(gòu)為不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，鈉最外層上只有1個(gè)電子,容易失去最外層的1個(gè)電子,而氯原子最外層電子數(shù)為7個(gè)，容易得1個(gè)電子,形成最外層為8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。當(dāng)鈉與氯氣相互接觸并加熱時(shí),Na和Cl分別失去和得到1個(gè)電子形成穩(wěn)定的Na+和Cl-.帶異性電荷的Na+和Cl—之間發(fā)生靜電作用，形成了穩(wěn)定的離子化合物氯化鈉。2。離子鍵的概念離子鍵是使陰、陽離子結(jié)合成化合物的靜電作用力。這種靜電作用力既包括陰、陽離子間的靜電吸引力，又包括原子核與原子核以及電子與電子之間的相互靜電斥力.要點(diǎn)提示成鍵的微粒：陰、陽離子.成鍵的實(shí)質(zhì)：靜電作用(靜電引力和斥力）。3。離子鍵的形成由氯化鈉的形成過程可知，形成離子鍵的首要條件是參加反應(yīng)的原子雙方，一方容易失去電子,而另一方容易得電子，電子由易失電子的一方轉(zhuǎn)移到易得電子的一方，進(jìn)而形成陽、陰離子，形成離子鍵。即活潑金屬與活潑非金屬化合時(shí)，一般能形成離子鍵。要點(diǎn)提示成鍵過程:陰、陽離子接近到某一定距離時(shí)，吸引和排斥達(dá)到平衡就形成了離子鍵.成鍵元素：活潑金屬與活潑非金屬化合時(shí),一般能形成離子鍵。4.電子式（1）電子式電子式是在元素符號周圍用“·”或“×”來表示原子或離子的價(jià)電子層電子的式子.如:等。（2)用電子式表示離子化合物的形成過程N(yùn)aCl的形成過程：MgF2的形成過程：5。離子化合物和離子晶體離子化合物是由許多陰、陽離子通過靜電作用而形成的化合物。因此，凡是離子化合物，其中一定存在離子鍵。離子化合物中的陰、陽離子可以按一定的方式有規(guī)則地排列，形成具有一定幾何外形的晶體稱為離子晶體。知識拓展①常見離子化合物：大多數(shù)鹽、強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物等,如:NaCl、Na2SO4、NH4Cl、KNO3、NaOH、KOH、Ba(OH)2、Na2O、Na2O2等。離子化合物中不含分子和原子，含分子和原子的化合物不是離子化合物。②離子鍵是一種靜電作用力,可用F=k·來確定大小，陰、陽離子所帶電荷數(shù)越多，半徑之和越小，F(xiàn)越大，陰、陽離子結(jié)合得越牢固，構(gòu)成物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高，反之越弱。③離子化合物中含有陰、陽離子，在熔融狀態(tài)下能自由移動(dòng),即離子化合物熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ?。氯化鋁熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，故熔融氯化鋁中不存在陰、陽離子,氯化鋁不是離子化合物，氯化鋁中不含離子鍵.二、共價(jià)鍵1.共價(jià)鍵的形成過程以氫氣分子和氯化氫分子為例:2。共價(jià)鍵的概念原子間通過共用電子對所形成的強(qiáng)烈的相互作用稱為共價(jià)鍵，共用電子對屬于成鍵的兩個(gè)原子共有，因此在成鍵原子的兩核之間出現(xiàn)的機(jī)會最大。要點(diǎn)提示成鍵的微粒：原子。成鍵的實(shí)質(zhì)：共用電子對(負(fù)電荷)與原子核(正電荷）及內(nèi)層電子（負(fù)電荷之間的電性作用。3。共價(jià)鍵的形成元素當(dāng)參加反應(yīng)的原子得失電子能力差別較小時(shí),一般以形成共用電子對的方式相互結(jié)合，即形成共價(jià)鍵.從元素種類上來說，一般是：（1）同種或不同種非金屬元素的原子結(jié)合時(shí)，原子之間能形成共價(jià)鍵。如，H2、C(金剛石和石墨）、HNO3等。(2)部分金屬元素原子與非金屬元素原子結(jié)合時(shí)，也有可能形成共價(jià)鍵。如,AlCl3、FeCl3分子里原子之間是以共價(jià)鍵結(jié)合的。（具體結(jié)構(gòu)，中學(xué)不要求)知識拓展非極性鍵和極性鍵①非極性鍵:共用電子對不偏向任何一個(gè)成鍵原子而形成的共價(jià)鍵，叫做非極性共價(jià)鍵，簡稱非極性鍵.同種元素原子間的共價(jià)鍵通常是非極性鍵.非極性鍵可能存在于單質(zhì)分子中，也可能存在于化合物分子中.非極性鍵還可能存在于離子化合物中。②極性鍵:共用電子對偏向(或偏離)某個(gè)成鍵原子而形成的共價(jià)鍵，叫做極性共價(jià)鍵,簡稱極性鍵。不同種元素原子間的共價(jià)鍵通常是極性鍵。吸引電子能力強(qiáng)的原子顯負(fù)電性,吸引電子能力弱的原子顯正電性。4.共價(jià)鍵的存在(1）共價(jià)化合物分子內(nèi)存在共價(jià)鍵，如,H2O、HClO等。(2）非金屬單質(zhì)H2、O2、Cl2等（稀有氣體除外)的分子里存在共價(jià)鍵。(3)復(fù)雜的原子團(tuán)中存在共價(jià)鍵.如，、、、等.5.共價(jià)鍵的表示方法為了更能直觀地表示原子間結(jié)合情況，通常我們可以用電子式或結(jié)構(gòu)式來表示原子間的結(jié)合情況。(1）用電子式表示共價(jià)分子的形成過程要點(diǎn)提示因?yàn)楣矁r(jià)鍵的形成沒有電子的得失，不用彎箭頭“"和方括號“［]”.兩原子相同時(shí),共用電子對居中,兩原子不同時(shí)，共用電子對偏向非金屬性強(qiáng)的原子.（2)結(jié)構(gòu)式將電子式中的共用電子對換為短線，每個(gè)共用電子對用一條短線表示，去掉電子式中的非共用電子對，所得即為結(jié)構(gòu)式。如:Cl-Cl、H—Cl。要點(diǎn)提示未成鍵的電子不能用短線表示。6.共價(jià)鍵的鍵參數(shù)(1)鍵能：拆開1mol某種共價(jià)鍵需要吸收的能量,就是該共價(jià)鍵的鍵能.共價(jià)鍵的鍵能越大,該共價(jià)鍵越牢固,含有該鍵的分子越穩(wěn)定。(2）鍵長:在分子中，2個(gè)成鍵原子的核間距離叫做鍵長。鍵長越長,鍵能越大,鍵越牢固，形成的分子越穩(wěn)定。(3）鍵角：在多原子分子中，鍵和鍵之間的夾角叫做鍵角.如：7.共價(jià)鍵與離子鍵的比較鍵型離子鍵共價(jià)鍵概念陰、陽離子結(jié)合成化合物的靜電作用，叫離子鍵原子之間通過共用電子對所形成的相互作用，叫做共價(jià)鍵成鍵原因通過得失電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)通過形成共用電子對達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)成鍵微粒陰、陽離子原子成鍵性質(zhì)靜電作用靜電作用形成條件活潑金屬與活潑非金屬化合時(shí)形成離子鍵同種或不同種非金屬元素化合時(shí)形成共價(jià)鍵（稀有氣體元素除外）表示方法（示例）電子式、離子化合物的結(jié)構(gòu),離子鍵的形成過程：①結(jié)構(gòu)式H—Cl②電子式：分子的結(jié)構(gòu)，共價(jià)鍵的形成過程：存在離子化合物絕大多數(shù)非金屬單質(zhì)、共價(jià)化合物、某些離子化合物的離子內(nèi)部8。化學(xué)鍵物質(zhì)中直接相鄰的原子或離子之間存在的強(qiáng)烈的相互作用叫做化學(xué)鍵。常見的化學(xué)鍵有離子鍵、共價(jià)鍵和金屬鍵.其中金屬鍵在中學(xué)階段不作要求，只作了解.要點(diǎn)提示①化學(xué)鍵是“相鄰"原子或離子間的相互作用。物質(zhì)內(nèi)不相鄰的原子間也有相互作用,它們之間的相互作用不是化學(xué)鍵。②化學(xué)鍵是原子間“強(qiáng)烈”的相互作用.如果物質(zhì)內(nèi)相鄰的兩個(gè)原子間的作用很弱,如氦氣中相鄰的氦原子之間的作用，就不是化學(xué)鍵。氦氣中氦原子（或氦分子）之間的相互作用叫做范德華力（或分子間作用力）。三、分子間作用力1。分子間作用力分子間存在著將分子聚集在一起的作用力，這種作用力稱為分子間作用力，也叫做范德華力。2。分子間作用力存在的范圍分子間作用力存在于組成物質(zhì)的分子與分子之間。不僅存在于同種分子間，也存在于不同分子之間.3。分子間作用力對物質(zhì)性質(zhì)的影響組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔沸點(diǎn)越高。如沸點(diǎn)：F2＜Cl2＜Br2＜I2，He＜Ne＜Ar＜Kr＜Xe。知識拓展水分子間的氫鍵①氫鍵：一個(gè)分子中的氫原子跟另一個(gè)分子中半徑較小、非金屬性較強(qiáng)的原子形成的較強(qiáng)分子間作用力。②氫鍵不是化學(xué)鍵,是分子間作用力。其大小關(guān)系為：化學(xué)鍵＞＞氫鍵＞分子間作用力。4。分子晶體分子間通過分子間作用力結(jié)合形成的晶體稱為分子晶體，如:H2O、干冰等。知識拓展四種晶體類型的比較：晶體類型物質(zhì)種類微粒間作用力離子晶體離子化合物離子鍵分子晶體單質(zhì)或共價(jià)化合物分子間存在分子間作用力,分子內(nèi)存在共價(jià)鍵(稀有氣體分子內(nèi)不存在化學(xué)鍵)原子晶體單質(zhì)或共價(jià)化合物非極性共價(jià)鍵（如金剛石）或極性共價(jià)鍵（如SiO2）金屬晶體單質(zhì)金屬鍵問題?探究問題1如何理解化學(xué)鍵與物質(zhì)類別之間的關(guān)系？探究:把含有離子鍵的化合物稱為離子化合物，離子化合物中一定含有離子鍵,可能含有共價(jià)鍵；把只含有共價(jià)鍵的化合物稱為共價(jià)化合物，共價(jià)化合物中一定不含離子鍵。離子鍵存在于大多數(shù)鹽、強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物中，如:NaCl、Na2SO4、KNO3、NaOH、KOH、Ba(OH）2、Na2O、Na2O2等。共價(jià)鍵存在于非金屬單質(zhì)、共價(jià)化合物及某些原子團(tuán)中，如:H2、O2、Cl2、N2、金剛石、石墨、C60、Si（稀有氣體元素除外）;HCl、CO2、NH3、H2O、CH4、HNO3、H2SO4;、OH-、等。問題2書寫常見微粒的電子式應(yīng)注意哪些問題？探究：①ⅠA族元素的原子（1個(gè)單電子）:H·、·Na，該電子可在元素符號上、下、左、右的任一位置。②ⅡA族元素的原子（2個(gè)單電子——只是一種習(xí)慣的表示方法，與事實(shí)不符)：·Mg·、·Ca·，通常分列在元素符號的上下或左右；一般不寫成下列形式：Mg∶、∶Ca等。③ⅢA族元素的原子（3個(gè)單電子——只是一種習(xí)慣的表示方法，與事實(shí)不符)：，占據(jù)元素符號上、下、左、右中的3個(gè)位置，注意不要寫成下列形式：等。④ⅣA族元素的原子(4個(gè)單電子--只是一種習(xí)慣的表示方法，與事實(shí)不符）：，通常分列在元素符號的上、下、左、右4個(gè)位置。⑤ⅤA族元素的電子（3單1雙-—只是一種習(xí)慣的表示方法，與事實(shí)不符）∶,其中1對電子可以在元素符號周圍的任何位置，注意不要寫成下列形式：等。⑥ⅥA族元素的原子（2雙2單——只是一種習(xí)慣的表示方法，與事實(shí)不符)：,也可以表示成下列形式：，注意不要寫成下列形式:等。⑦ⅦA族元素的原子(3雙1單）：，注意不要寫成下列形式：等。⑧0族元素的原子，如下所示：.⑨簡單陽離子的電子式即其離子符號,如Mg2+、Al3+等。⑩陰離子和復(fù)雜陽離子要加[］表示,［］將電子和元素符號括在里面，將所帶電荷符號數(shù)字放在外面。如、Cl—、、H3O+的電子式分別為：探究:在X—H…Y中,X—H是強(qiáng)極性共價(jià)鍵，由于X的電負(fù)性很大，吸引電子能力強(qiáng)，使氫原子變成一個(gè)幾乎沒有電子云的“裸露”的質(zhì)子而帶部分正電荷。它的半徑特別小，電場強(qiáng)度很大，又無內(nèi)層電子，可以允許另一個(gè)帶有部分負(fù)電荷的Y原子(即電負(fù)性大,半徑小且有孤對電子的原子)充分接近它，從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的靜電相互作用而形成氫鍵。一般分子形成氫鍵必須具備兩個(gè)基本條件:(1)分子中必須有一個(gè)與電負(fù)性很強(qiáng)的元素形成強(qiáng)極性鍵的氫原子.（2）分子中必須有帶孤對電子、電負(fù)性大、原子半徑小的元素，如氮、氧、氟等。問題3如何判斷共價(jià)型分子中8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)？探究:(1）分子中若含氫元素,則氫原子不能滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因?yàn)闅湓又挥幸粋€(gè)電子層,K層若為最外層，若有2個(gè)電子則為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，即與He的核外電子排布情況相同。(2)分子中若不含有氫元素，則按下述方法逐一進(jìn)行判斷:若某元素化合價(jià)絕對值與其原子最外層電子數(shù)之和等于8,則該元素的原子最外層滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；否則將不滿足。如，CO2分子中,碳元素的化合價(jià)為+4，碳原子最外層電子數(shù)為4，二者之和為8，則碳原子滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；氧元素化合價(jià)為-2（其絕對值為2），氧原子最外層電子數(shù)為6,二者之和為8,則氧原子也滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故CO2分子中所有原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)。再如NO2分子中,氮元素化合價(jià)為+4,氮原子最外層電子數(shù)為5，二者之和為9，故氮原子不滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。再如BF3分子中，硼元素化合價(jià)為+3,硼原子最外層電子數(shù)為3，二者之和為6，所以硼原子也不滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。典題?熱題例1用電子式表示下列化合物的形成過程，正確的在后面括號中填“√”,錯(cuò)誤的在后面括號中填“×”。(1)()（2）()(3)（)(4）()解析：用電子式表示化合物的形成過程,首先要判斷生成的化合物是離子化合物還是共價(jià)化合物.共價(jià)化合物中共用電子對的表述要正確；離子化合物中陰、陽離子的表述要正確.(1)有兩處錯(cuò)誤。①將“"寫成了“====”;②陰離子(Cl-)的電子式未加［］表示.正確寫法是：（2)錯(cuò)誤。不能將兩個(gè)氟離子合在一起寫。正確寫法是：以下寫法也可以:即可將反應(yīng)物中的兩個(gè)合在一起寫.(3）錯(cuò)誤。用電子式表示化合物（或單質(zhì)）的形成過程時(shí)，反應(yīng)物中要寫原子的電子式,不能寫分子的電子式。正確寫法為：(4)正確.Mg3N2是離子化合物，Mg3N2晶體中陰、陽離子交替出現(xiàn)。答案:(1)×(2)×（3）×（4)√深化升華電子式是重要的化學(xué)用語，應(yīng)熟練書寫單質(zhì)和化合物的電子式及其形成過程。在書寫共價(jià)分子的電子式時(shí)，應(yīng)注意兩點(diǎn):一是單個(gè)原子最外層的電子數(shù)必須寫出；二是要正確標(biāo)出共用電子對數(shù)目。書寫離子化合物的電子式時(shí),要正確標(biāo)出離子的電荷。對陰離子還要加一個(gè)“［］",以表示原子得來的電子全歸己有而不是共用,鈉離子、鈣離子等這樣的簡單陽離子，由于其價(jià)電子已全部失去，故其電子式就是普通的離子式，自然也就不再加“[］”了,但是，在寫構(gòu)成復(fù)雜的陽離子的電子式時(shí)，一般還要加“[］"，如應(yīng)寫為[］+；在用電子式表示離子鍵的形成過程時(shí)要注意：①反應(yīng)物要用原子的電子式表示，而不是用分子或分子的電子式表示,生成物中的“同類項(xiàng)”只能分寫,不能合寫；②用弧線表示電子的轉(zhuǎn)移情況；③用于連接反應(yīng)物和生成物的符號,一般用“”而不用“====”。例2下列化合物分子內(nèi)只有共價(jià)鍵的是（)A.BaCl2B。NaOHC.（NH4)2SO4D。H2SO4解析：BaCl2的電子式為，其中只有離子鍵。NaOH的電子式為，其中Na+與OH—間是離子鍵，O原子與H原子間是共價(jià)鍵，同理可知與間是離子鍵，、中都有共價(jià)鍵，(NH4)2SO4的電子式較復(fù)雜:H2SO4分子中沒有離子鍵，只有共價(jià)鍵：注意不要將NaOH、Ca(OH)2的電子式寫成：酸分子都是共價(jià)化合物，其中沒有離子鍵.任何兩種非金屬原子間形成的化學(xué)鍵都是共價(jià)鍵。答案：D深化升華理解離子化合物、共價(jià)化合物的概念，清楚化學(xué)鍵與物質(zhì)的關(guān)系。含有離子鍵的化合物稱為離子化合物，可能含有共價(jià)鍵;只含有共價(jià)鍵的化合物稱為共價(jià)化合物，一定不含離子鍵。稀有氣體原子（分子）之間沒有化學(xué)鍵，共價(jià)型分子里的化學(xué)鍵全為共價(jià)鍵,離子化合物里的化學(xué)鍵，有的全是離子鍵，有的既有離子鍵又有共價(jià)鍵。例3下列離子化合物，熔點(diǎn)最高的是(）A。氯化鈉B.氯化鉀C。氯化鋰D。氯化銫解析：離子化合物熔沸點(diǎn)的高低取決于離子鍵的強(qiáng)弱,離子鍵越強(qiáng)，破壞它就越難，即所需提供的熱能越多，其熔沸點(diǎn)就越高。離子鍵的強(qiáng)弱，取決于離子半徑的長短和離子所帶電荷數(shù)的多少,離子半徑之和越短，離子所帶電荷越多，其熔沸點(diǎn)就越高,反之則越低。題中，4種離子化合物，氯離子半徑是相同的,由于r(Li+)＜r（Na+）＜r（K+)＜r（Cs+),故離子鍵的強(qiáng)弱依次是：LiCl＞NaCl＞KCl＞CsCl，故氯化鋰熔點(diǎn)最高。答案:C方法歸納離子化合物熔沸點(diǎn)的高低取決于離子鍵的強(qiáng)弱。離子鍵的實(shí)質(zhì)是靜電作用（靜電引力和斥力)，離子鍵強(qiáng)弱的決定因素:由F=k·知，陰、陽離子所帶電荷數(shù)越多，半徑之和越小，離子鍵越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高；反之越低.例4下列結(jié)構(gòu)圖中，大黑點(diǎn)(●）代表原子序數(shù)從1到10的元素的原子實(shí)(原子實(shí)是原子除去最外層電子后剩余的部分)，小黑點(diǎn)代表未用于形成共價(jià)鍵的最外層電子,短線代表價(jià)鍵。（示例，F(xiàn)2,)根據(jù)各圖表示的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),寫出各分子的化學(xué)式:A._____________；B。_____________；C._____________；D。_____________.解析：結(jié)構(gòu)式中，每條短線代表1個(gè)共用電子對,在不含配位鍵的化合物中，共用電子對中的2個(gè)電子分別來自2個(gè)原子。在用原子實(shí)表示的結(jié)構(gòu)式中，原子的最外層電子數(shù)=原子實(shí)上的短線數(shù)+原子實(shí)的小黑點(diǎn)數(shù)。將化學(xué)鍵看作1對電子，2原子各占其一，根據(jù)原子的最外層電子數(shù)確定原子的名稱，最后可得答案:答案：NH3HCNCO(NH2）2BF3方法歸納此題是信息給予題，先讀懂題意，學(xué)會信息并會應(yīng)用原子序數(shù)從1到10的元素的名稱、符號及成鍵特點(diǎn).