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第14講原子結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵
考綱要求:
1.掌握原子結(jié)構(gòu)示意圖、電子式的表示方法。
2.了解元素、核素和同位素的含義。
3.了解原子的構(gòu)成。了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及
它們之間的相互關(guān)系。
4.了解原子核外電子排布規(guī)律。
5.了解化學(xué)鍵的定義。
6.了解離子鍵、共價(jià)鍵的形成。
考點(diǎn)一原子構(gòu)成核素同位素
一、原子的構(gòu)成
1.原子的定義:原子是化學(xué)變化中的最小微粒。
①破壞原子結(jié)構(gòu)的核變不屬于化學(xué)變化。
②化學(xué)反應(yīng)前后原子守恒。
2.原子的構(gòu)成
3.原子內(nèi)的等量關(guān)系
①質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N);
②質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù);
圖不:
③陽(yáng)離子:9X"+的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)一陽(yáng)離子所帶的電荷數(shù)=2一咒
④陰離子:2X"L的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+陰離子所帶的電荷數(shù)=2+根
4.微粒符號(hào)周圍數(shù)字的含義
5.兩種相對(duì)原子質(zhì)量
①原子(即核素)的相對(duì)原子質(zhì)量:一個(gè)原子(即核素)的質(zhì)量與12c質(zhì)量的班的比值。一種元
素有幾種同位素,就有幾種不同核素的相對(duì)原子質(zhì)量。
②元素的相對(duì)原子質(zhì)量:是按該元素各種天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。
35
如:Ar(Cl)=Ar(Cl)xa%+4(370)x6%。
6.元素、核素、同位素
(1)元素、核素、同位素的關(guān)系
(2)同位素的特征
①同一元素的各種核素的中子數(shù)不同,質(zhì)子數(shù)相同,化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,物理性質(zhì)差異
較大。
②同一元素的各種穩(wěn)定核素在自然界中所占的原子百分?jǐn)?shù)(豐度)不變。
⑶同位素的“六同三不同”
(4)幾種重要的核素
核素2馥U?H
用途核燃料用于考古斷代制氫彈示蹤原子
二、核外電子排布規(guī)律
⑴核外電子排布規(guī)律
(2)原子結(jié)構(gòu)示意圖
冒基礎(chǔ)通關(guān)練
1.下列說法正確的是
A.C2H6和C6H14互為同系物
B.14N2和「N2互為同位素
C.CO和CO2互為同素異形體
D.CH3COOH和CH3OOCH是同一種物質(zhì)
2.2022年冬奧會(huì)火炬體現(xiàn)了藝術(shù)設(shè)計(jì)與科技創(chuàng)新的完美融合。火炬選用碳纖維與樹脂的復(fù)
合材料制成,降低了材料用量,燃料使用氫燃料,使火炬燃燒時(shí)的碳排放為“零”,體現(xiàn)出“綠
色”辦奧理念和科技冬奧成果。下列有關(guān)說法正確的是
A.樹脂屬于無機(jī)非金屬材料
B.氫能是清潔的可再生能源
C.碳纖維與金剛石互為同素異形體
D.氫氣燃燒時(shí)能量變化只有化學(xué)能到熱能的轉(zhuǎn)化
3.地表水和地下水都來源于大氣降水,但重水和輕水中同位素含量是不同的,有時(shí)差別還
相當(dāng)大,氫包括兩種穩(wěn)定核素:H和D,氧常見的核素16。、"o和18。,下列有關(guān)說法正確
的是
A.H2和D2互為同分異構(gòu)體,其化學(xué)性質(zhì)完全相同
1617
B.H2O,H2O,H2I8O互為同位素,都能與金屬鈉發(fā)生反應(yīng)
C.1802和1803互為同素異形體,其密度之比為2:3
D.電解一定量的D2I8O時(shí),陰、陽(yáng)兩極所得氣體的質(zhì)量之比約為2:9
4.下列說法正確的是
A.舊2、2H2、3H2互為同位素B.0H和V3—OCH3互為同系物
C.N2、N]、N4、N;互為同素異形體D.與△互為同分異構(gòu)體
八^/\5.2016年11用人(2確認(rèn)了四種新元素,其中一種為Me,中文名為“饃”。元素
Me可由反應(yīng):2;;Am+::Ca-常Mc+3;n得到。下列有關(guān)說法正確的是
A.Me(饃)是長(zhǎng)周期元素B.常Me與簿Me互為同素異形體
C.黑^+核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為18D.噌Am原子的核外電子數(shù)為148
一、有關(guān)同位素、同素異形體概念理解的易錯(cuò)點(diǎn)
(1)由于同位素的存在,核素的種數(shù)遠(yuǎn)大于元素的種類。
(2)同一元素的各種核素的中子數(shù)不同,質(zhì)子數(shù)相同,化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,物理性質(zhì)差
異較大;同一元素的各種穩(wěn)定核素在自然界中所占的原子百分?jǐn)?shù)(豐度)不變。
(3)“同”字概念的區(qū)分
區(qū)分時(shí)抓住概念的關(guān)鍵點(diǎn)一研究對(duì)象:同位素一原子,同素異形體一單質(zhì),同分異構(gòu)
體——化合物。
二、原子結(jié)構(gòu)中各粒子數(shù)目的關(guān)系辨析
(1)任何粒子中,質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù),但質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)不一定相等,如陰、陽(yáng)離子。
(2)有質(zhì)子的粒子不一定有中子,如山;有質(zhì)子的粒子不一定有電子,如H+。
(3)質(zhì)子數(shù)相同的粒子不一定屬于同一種元素,如H與0H,
(4)核外電子數(shù)相同的粒子,其質(zhì)子數(shù)不一定相同,如AF+和Na+、丁等,NlK與OH」等。
三、理解元素、核素、同位素、同素異形體的易錯(cuò)點(diǎn)
(1)一種元素可以有多種核素,也可能只有一種核素,有多少種核素就有多少種原子。
(2)同位素的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,原因是核外電子排布相同。
(3)同位素之間的轉(zhuǎn)化,既不是物理變化也不是化學(xué)變化,是核反應(yīng)。
(4)同位素是指同一元素的不同“原子”間的關(guān)系,同素異形體是指同一元素的不同“單質(zhì)”間的
關(guān)系。
(5)同位素之間可形成不同的同位素單質(zhì)。如氫分子有六種:H2>D2、T2、HD、HT、DTo
同位素之間可形成不同的同位素化合物。如水分子有:壓0(普通的水)、D20(重水)、T2。(超
重水)等。H、D、T與160、"0、18??尚纬?x6=18種水分子,相對(duì)分子質(zhì)量不同。它們
的物理性質(zhì)(如密度)有所不同,但化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同。
■查缺補(bǔ)漏練
6.等物質(zhì)的量的氫化鋰OLiH)、笊化鋰CLiD)、危化鋰「LiT),肯定不同的是
A.質(zhì)子數(shù)B.中子數(shù)
C.化學(xué)鍵類型D.化學(xué)性質(zhì)
7.科學(xué)家發(fā)觀在超流體,He中溶解3He時(shí)會(huì)吸熱,能達(dá)到Q025K的低溫。關(guān)于3He和4He的
說法正確的是
A.中子數(shù)相同B.質(zhì)量數(shù)相同C.化學(xué)性質(zhì)相同D.物理性質(zhì)相同
8.化學(xué)是材料、能源、環(huán)境、信息等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要基礎(chǔ)。下列說法不正確的是
A.制造矢量發(fā)動(dòng)機(jī)使用含銖(Re)合金材料,合金是純凈物
B.“人造太陽(yáng)”的核燃料是笊、笳,汨、汨互為同位素
C.在人體中檢測(cè)出了“微塑料”,說明白色污染危害嚴(yán)重
D.制造芯片的工藝中,用氫氟酸腐蝕硅是化學(xué)變化
9.有科學(xué)研究提出:鋰電池負(fù)極材料(Li)由于生成LiH而不利于電池容量的保持。一定溫
度下,利用足量重水(D2O)與含LiH的Li負(fù)極材料反應(yīng),通過測(cè)定n(D?)/n(HD)可以獲知
n(Li)/n(LiH)
已知:①LiH+H20TLiOH+H2T
②2Li(s)+H2(g)U2LiH(s)+Q(Q>0)
下列說法不正確的是
A.D?和HD化學(xué)性質(zhì)相同
B.Li與D2O的反應(yīng):2Li+2D2O-2LiOD+D2T
C.若n(Li)/n(LiH)越大,則n(D2)/n(HD)越小
D.80℃反應(yīng)所得n(D2)/n(HD)比25℃反應(yīng)所得n(D2)/n(HD)大
10.“C-NMR(核磁共振)、15N-NMR可用于測(cè)定蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的空間結(jié)構(gòu)。下
面有關(guān)PC、15N的敘述正確的是
A.13c與15N有相同的質(zhì)子數(shù)B.13c與C60互為同素異形體
C.小N與MN互為同位素D.15N的核外電子數(shù)與中子數(shù)相同
1.同位素、同素異形體、同分異構(gòu)體、同系物
同位素同素異形體同分異構(gòu)體同系物
結(jié)構(gòu)相似,在分子
質(zhì)子數(shù)相同,中子
同種元素組成的結(jié)分子式相同,結(jié)構(gòu)不組成上相差一個(gè)
數(shù)不同的同一種
概念構(gòu)不同的單質(zhì)之間同的化合物互為同或若干個(gè)CH2原
元素的不同原子
互為同素異形體分異構(gòu)體子團(tuán)的物質(zhì)互稱
之間互為同位素
同系物
一般為有機(jī)
對(duì)象原子之間單質(zhì)之間有機(jī)化合物之間
化合物之間
化學(xué)相似,一定條件下可能相似也可能不
幾乎完全相同相似
性質(zhì)可以相互轉(zhuǎn)變同
甲烷、乙烷、丙烷;
金剛石與石墨、C60;
CH3COOH
實(shí)例1H>汨、汨乙烯、丙烯;甲酸、
紅磷與白磷與HCOOCH3
乙酸
2.“四看好比較
原子的相對(duì)元素的相對(duì)
原子質(zhì)量質(zhì)量數(shù)
X原子質(zhì)量原子質(zhì)量
該元素各種核素原
一個(gè)原子的真實(shí)質(zhì)
子的相對(duì)原子質(zhì)量一個(gè)原子核內(nèi)質(zhì)子
一個(gè)原子的真實(shí)質(zhì)
定量與一個(gè)「式原子
與其在自然界中所數(shù)與一中子數(shù)—之
義量
質(zhì)量—的專的比值
占原子個(gè)數(shù)百分比和
的乘積之和
一個(gè)1黑)原子的質(zhì)Ar=Aria%+Ar2b0/o
實(shí)嬖。的相對(duì)原子質(zhì)
量是2.657X10-26+...(其中〃%+'fo的質(zhì)量數(shù)為18
例量約為16
kgb%+……=1)
備注某核素的質(zhì)量數(shù)可視為該核素的近似相對(duì)原子質(zhì)量
3.元素、核素、同位素及同素異形體的比較
元素核素同位素同素異形體
質(zhì)子數(shù)相同、中子
質(zhì)子數(shù)相同的一質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都同種元素形成的
本質(zhì)數(shù)不同的核素的
類原子一定的一種原子不同單質(zhì)
互稱
范疇同類原子原子原子單質(zhì)
特性只有種類,沒有個(gè)化學(xué)反應(yīng)中的最化學(xué)性質(zhì)幾乎完組成元素相同、性
數(shù)小微粒全相同質(zhì)不同
決定
質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)組成元素、結(jié)構(gòu)
因素
H、C、O三種元1H、帕、歸三種1H、彳H、汨互稱02與。3互為同素
舉例
素核素同位素異形體
能力提升練
11.s30、;5。的半衰期很短,自然界中不能穩(wěn)定存在。人工合成反應(yīng)如下:;6O+;Hef;3o+:x;
;6o+;Hef;5o+:Y。下列說法正確的是
A.X的中子數(shù)為2
B.X、Y互為同位素
C.:0、;5??捎米魇聚櫾友芯炕瘜W(xué)反應(yīng)歷程
D.自然界不存在:。2、to?分子是因其化學(xué)鍵不穩(wěn)定
12.下列說法不正確的是
A.乙醇和丙三醇互為同系物
B.35cl和37cl互為同位素
C.。2和互為同素異形體
o0
D.丙酮(||)和環(huán)氧丙烷(/\)互為同分異構(gòu)體
CH3-C-CH3CH3CH-CH2
13.氯元素中有:久I和;;Cl兩種天然、穩(wěn)定的核素,C1和:;C1的原子個(gè)數(shù)比為3:1。由;;C1
和;;C1構(gòu)成的、相對(duì)分子質(zhì)量分別為70、72、74的三種分子的個(gè)數(shù)比為()
A.6:6:1B.3:3:1C.6:3:1D.9:3:1
14.金屬錦(58Ce)常用于制作稀土磁性材料,可應(yīng)用于制造玻璃、打火石、陶瓷和合金等。
已知:Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+o下列說法正確的是
A.可用電解熔融CeCh制取金屬車市,錦在陽(yáng)極生成
B.啜Ce、嶗Ce是同素異形體
C.鈾的原子核外有58個(gè)電子
+4+
D.車市能溶于HI溶液,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:Ce+4H=Ce+2H2
考點(diǎn)二原子核外電子排布的規(guī)律
1.電子的運(yùn)動(dòng)特征
運(yùn)動(dòng)速度很快,與宏觀物體的運(yùn)動(dòng)有極大不同:不能同時(shí)確定速度和位置,不能描繪運(yùn)動(dòng)軌
跡。
2.電子層的表示方法及能量變化
3.核外電子排布規(guī)律
4.核外電子排布的表示方法[原子(或離子)結(jié)構(gòu)示意圖]
如Na原子結(jié)構(gòu)示意圖:
5.核外電子排布與元素性質(zhì)的關(guān)系
(1)金屬元素原子的最外層電子數(shù)一般小于4,較易失去電子,形成陽(yáng)離子,表現(xiàn)出還原性,
在化合物中顯正化合價(jià)。
(2)非金屬元素原子的最外層電子數(shù)一般大于或等于4,較易得到電子,活潑非金屬原子易形
成陰離子。在化合物中主要顯負(fù)化合價(jià)。
(3)稀有氣體元素的原子最外層為8電子(氮為2電子)穩(wěn)定結(jié)構(gòu),不易失去或得到電子,通常
表現(xiàn)為0價(jià)。
冒基礎(chǔ)通關(guān)練
1.補(bǔ)鈣是人類保健的熱點(diǎn),人體需要攝入一定量鈣元素。關(guān)于鈣離子與鈣原子的比較正確
的是
A.質(zhì)量:Ca2+比Ca大B.半徑:Ca?+比Ca大
C.還原性:Ca2+比Ca強(qiáng)D.穩(wěn)定性:Ca?+比Ca強(qiáng)
2.兩種元素原子X和Y,X原子的M層比Y原子的M層少3個(gè)電子,Y原子的L層電子
數(shù)恰好是X原子L層電子數(shù)的兩倍,則X、Y分別是
A.硅原子和鈉原子B.硼原子和氮原子
C.氮原子和碳原子D.碳原子和鋁原子
3.A、B兩種原子,A的L電子層比B的M電子層少3個(gè)電子,B的L電子層電子數(shù)恰為
A的L電子層電子數(shù)的2倍。A和B分別是
A.硅原子和鈉原子B.硼原子和氫原子
C.碳原子和氯原子D.碳原子和鋁原子
4.下列說法正確的是()
A.在多電子的原子里,能量高的電子通常在離核近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)
B.核外電子總是先排在能量低的電子層上,例如只有M層排滿后才排N層
C.某原子M層電子數(shù)為L(zhǎng)層電子數(shù)的4倍
D.某離子的核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等
5.下列有關(guān)原子核外電子的說法錯(cuò)誤的是()
A.在含有多個(gè)電子的原子里,電子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)
B.電子總是盡可能地先從內(nèi)層排起,當(dāng)一層充滿后再填充下一層
C.每個(gè)電子層作為最外層時(shí),最多可容納8個(gè)電子
D.離原子核近的電子能量低,離原子核遠(yuǎn)的電子能量高
1.短周期常見原子的核外電子排布規(guī)律
(1)原子核中無中子的原子:口。
(2)最外層有1個(gè)電子的元素:H、Li、Nao
(3)最外層有2個(gè)電子的元素:Be、Mg、He。
⑷最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素:Be、Aro
(5)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素:C;是次外層電子數(shù)3倍的元素:O;是次外
層電子數(shù)4倍的元素:Ne。
(6)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素:H、Be、AL
(7)電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素:Be。
(8)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素:Li、Si。
(9)內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素:Li、P。
2.1?20號(hào)元素原子核外電子排布的特點(diǎn)與規(guī)律
(1)原子核中無中子的原子:口。
(2)最外層只有一個(gè)電子的原子:H、Li、Na、K;
最外層有兩個(gè)電子的原子:He、Be、Mg、Ca。
(3)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的原子:Be、Ar;
最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的原子:C;
最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的原子:0。
(4)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的原子:H、Be、Al;
最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的原子:He、C、S;
最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的原子:O。
(5)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子:Li、Si。
(6)內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子:Li、P。
(7)與He原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有:H>Li+、Be2+?
(8)次外層電子數(shù)是其他各層電子總數(shù)2倍的原子:Li、Mg;
(9)次外層電子數(shù)與其他各層電子總數(shù)相等的元素:Be、So
(10)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍的元素:Ne;
(11)次外層電子數(shù)與其他各層電子總數(shù)相等的元素S;
'查缺補(bǔ)漏練
6.下列說法正確的是
A.多電子原子中,在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)的電子能量較高
B.原子核外電子排布,先排滿K層再排L層、先排滿M層再排N層
C.同一周期中,IIA與IIIA族元素原子的核電荷數(shù)相差1或10或25
D.銘(T1)與鋁同主族,其氫氧化物一定既能與鹽酸反應(yīng),又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)
7.某短周期元素X,其原子的電子層數(shù)為(n-1),最外層電子數(shù)為(n+2)。下列有關(guān)元素X
的說法不正確的是
A.元素X是非金屬元素B.由元素X形成的含氧酸均為強(qiáng)酸
C.元素X的氣態(tài)氫化物可能極易溶于水D.X可形成化學(xué)式為KXC>3的含氧酸鹽
8.下列說法正確的是
A.9之與上?互為同位素
B.NH:與OH-具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)
C.原子最外層電子數(shù)是2的元素一定處于IIA族
D.最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)多的元素一定位于第2周期
9.M2+離子有2個(gè)電子層,則M在周期表的位置是
A.第二周期。族B.第二周期VII族
C.第二周期:IIA族D.第三周期nA族
10.X、Y、Z、W均為短周期元素,它們?cè)谠刂芷诒碇械南鄬?duì)位置如圖所示。若Y原子
為其所在周期中未成對(duì)電子最多的原子,下列說法中正確的是
A.XW2的空間構(gòu)型為V形
B.Y的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的水溶液顯堿性
C.Z的氯化物中各原子最外層一定滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
D.W的氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性比Z的氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)
1.等電子微粒
(1)10電子微粒。
(2)18電子微粒。
2.質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)分別相等的兩種微粒關(guān)系
(1)可以是兩種原子,如同位素原子。
⑵可以是兩種分子,如CH、NH3等。
+
(3)可以是兩種帶電荷數(shù)相同的陽(yáng)離子,如NH,H3OO
⑷可以是兩種帶電荷數(shù)相同的陰離子,如OH,F(xiàn)-
力能力提升練
11.下列四種微粒:F、Ne、Na+、Mg2+,下列說法錯(cuò)誤的是
A.它們屬于不同元素B.它們的核外電子排布相同
C.它們都是離子D.它們的電子排布達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
12.工廠的氨氮廢水可用電化學(xué)催化氧化法加以處理,NH3在某電極表面的氧化過程的微
觀示意圖如下(另一電極上通入02)。下列說法不正確的是
A.過程①②③均在負(fù)極發(fā)生
23
B.參與上述氧化過程的10電子微粒有:OH\NH3>NHrNH\N~
C.過程④中有非極性鍵形成
D.該催化氧化法的總反應(yīng)為:4NH3+3O2=2N2+6H2O
13.已知短周期元素的離子aA2+、bB+、£3-、dD-都具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則下列敘述正
確的是
A.原子半徑:A>B>D>CB.原子序數(shù):a<b<d<c
C.離子半徑:C3>D->B+>A2+D.非金屬性:OD
14.現(xiàn)有下列幾組粒子:①N2、CO、C2H2;②NH;、H3O\OH;③C:、、CN\
④PO:、SOj、CIO:。對(duì)上述四組粒子歸類正確的是
A.電子數(shù)相等、質(zhì)子數(shù)和原子數(shù)均不相等:①
B.質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)分別相等、原子數(shù)不相等:②
c.原子數(shù)相等、電子數(shù)和質(zhì)子數(shù)均不相等:③
D.原子數(shù)和電子數(shù)分別相等、質(zhì)子數(shù)不相等:④
15.短周期元素的離子aX""、。丫"、cZ"和dW1"-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),若m>n,下列
敘述正確的個(gè)數(shù)是
①元素的原子序數(shù):a>b>c>d
②a-b=n-m
③原子半徑:X>Y>Z>W
n+m+mn
④離子半徑:Y>X>W->Z-
⑤簡(jiǎn)單陰離子的還原性:W>Z
A.1B.2C.3D.4
考點(diǎn)三化學(xué)鍵分子間作用力
1.化學(xué)鍵
(1)概念:使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的作用力。
⑵分類
2.離子鍵、共價(jià)鍵的比較
共價(jià)鍵
離子鍵
非極性鍵極性鍵
陰、陽(yáng)離子通過靜電作用所形原子間通過共用電子對(duì)(電子云重疊)而形
概念
成的化學(xué)鍵成的化學(xué)鍵
成鍵粒子陰、陽(yáng)離子原子
共用電子對(duì)不偏向任何共用電子對(duì)偏向
成鍵實(shí)質(zhì)陰、陽(yáng)離子的靜電作用
一方一方原子
活潑金屬元素與活潑非金屬元不同種元素原子
形成條件同種元素原子之間成鍵
素經(jīng)電子得失,形成離子鍵之間成鍵
非金屬單質(zhì);某些共價(jià)共價(jià)化合物或離
形成的物質(zhì)離子化合物
化合物或離子化合物子化合物
3.化學(xué)鍵與物質(zhì)類別的關(guān)系
(1)
(2)離子化合物與共價(jià)化合物
化合物類型定義與物質(zhì)分類的關(guān)系舉例
包括強(qiáng)堿、絕大多數(shù)鹽及活NaCLNa2O2>
離子化含有離子鍵的化
潑金屬的氧化物和過氧化NaOH、Na2O>
合物合物
物NH4C1等
H2S>SO2、
包括酸、弱堿、極少數(shù)鹽、
共價(jià)化只含有共價(jià)鍵的CH3coOH、
氣態(tài)氫化物、非金屬氧化
合物化合物H2so4、
物、大多數(shù)有機(jī)物等
NH3H2O等
①不是所有物質(zhì)中都存在化學(xué)鍵,如稀有氣體分子是單原子分子,分子中無化學(xué)鍵;除稀有
氣體外,非金屬單質(zhì)只有共價(jià)鍵。
②熔化時(shí)導(dǎo)電的化合物一定是離子化合物;溶解時(shí)導(dǎo)電,不能判別。
4.化學(xué)鍵的表示方法——電子式
(1)概念:在元素符號(hào)周圍用“?”或“X”來代表原子的的式子。
(2)電子式的書寫
(3)用電子式表示化合物的形成過程:
①離子化合物:左邊是原子的電子式,右邊是離子化合物的電子式,中間用“一>”連接,相
同的原子或離子不合并。
Na
如Na2S_不SGNa_^Na+[xsx]2-Na+_o
②共價(jià)化合物:左邊是原子的電子式,右邊是共價(jià)化合物的電子式,中間用“一>”連接。
如_H-+O-+H―>H:O:H_o
(4)寫出下列常見微粒的電子式:
①原子:Na:_Na_,Cl:_0
②簡(jiǎn)單離子:Na+:_Na+_;F:E:。
H
[H:N:H]+..
③復(fù)雜離子:NHt:_HOH:。
④離子化合物
MgCb:_[:aTMg2+「ci:「_;
2:。:。:廣Na二
NaOH:_Na+t:0:H「__;
H
[H:N:H]+[:Cl:
NH4C1:_H
⑤非金屬單質(zhì)及共價(jià)化合物
ci:ci:ci:
C12:_....___;
N2:_:N3N:_;
H:0:0:H
H2O2:
CO2:_:0::C::0
HC10:_H:°:C1_
:C1:
:C1:C:C1:
CC14:_:_
(5)用電子式表示化合物的形成過程
NazS:Nax+SNa-----?Na+[;S;]2-Na+.
CaCh,:+di:----?[Clx]Ca2+[xCr].
H
?C?+4H------>H:C:H
CH4:_H_
?0?+?C?+?0?>0::c::0
CO2:_???????…
5.化學(xué)鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響
⑴對(duì)物理性質(zhì)的影響
①金剛石、晶體硅、石英、金剛砂等物質(zhì)硬度大、熔點(diǎn)高,就是因?yàn)槠渲械墓矁r(jià)鍵很強(qiáng),破
壞時(shí)需消耗很多的能量。
②NaCl等部分離子化合物,也有很強(qiáng)的離子鍵,故熔點(diǎn)也較高。
⑵對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響
①N2分子中有很強(qiáng)的共價(jià)鍵,故在通常狀況下,N2性質(zhì)很穩(wěn)定。
②HzS、HI等分子中的共價(jià)鍵較弱,故它們受熱時(shí)易分解。
⑶物質(zhì)熔化、溶解時(shí)化學(xué)鍵的變化
①離子化合物的溶解或熔化過程
離子化合物溶于水或熔化后均電離成自由移動(dòng)的陰、陽(yáng)離子,離子鍵被破壞。
②共價(jià)化合物的溶解過程
A.有些共價(jià)化合物溶于水后,能與水反應(yīng),其分子內(nèi)共價(jià)鍵被破壞,如CO?和SO2等。
B.有些共價(jià)化合物溶于水后,與水分子作用形成水合離子,從而發(fā)生電離,形成陰、陽(yáng)離
子,其分子內(nèi)的共價(jià)鍵被破壞,如HC1、H2SO4等。
C.某些共價(jià)化合物溶于水后,其分子內(nèi)的共價(jià)鍵不被破壞,如蔗糖(Cl2H22011)、酒精(C2H50H)
等。
③單質(zhì)的溶解過程
某些活潑的非金屬單質(zhì)溶于水后,能與水反應(yīng),其分子內(nèi)的共價(jià)鍵破壞,如CI2、F2等。
6.分子間作用力
(1)定義:把分子聚集在一起的作用力,又稱范德華力。
⑵特點(diǎn)
①分子間作用力比化學(xué)鍵弱得多,它主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等物理性質(zhì)。而化學(xué)鍵主要
影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。
②分子間作用力存在于由共價(jià)鍵形成的多數(shù)共價(jià)化合物分子和絕大多數(shù)氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)非
金屬單質(zhì)分子之間。但像二氧化硅、金剛石等由共價(jià)鍵形成的物質(zhì),微粒之間不存在分子間
作用力。
(3)變化規(guī)律
一般來說,對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,物質(zhì)的熔、
沸點(diǎn)也越高。例如熔、沸點(diǎn):l2>Br2>Cb>F2。
7.氫鍵
(1)定義:分子間存在的一種比范德華力稍強(qiáng)的相互作用,但比化學(xué)鍵弱。
(2)形成條件:除H外,形成氫鍵的原子通常是N、O、Fo
⑶存在:氫鍵存在廣泛,如蛋白質(zhì)分子、醇、竣酸分子、抵0、NH3、HF等分子之間。分
子間氫鍵會(huì)使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高。這是因?yàn)楣腆w熔化或液體汽化時(shí)必須破壞分子間的氫
鍵,消耗較多能量。
(4)氫鍵不屬于化學(xué)鍵,其強(qiáng)度比化學(xué)鍵弱得多,但它比分子間作用力稍強(qiáng),通常把氫鍵看
作是一種較強(qiáng)的分子間作用力。有氫鍵的物質(zhì),分子間也有范德華力,但有范德華力的物
質(zhì)分子間不一定有氫鍵。
8.化學(xué)鍵、分子間作用力和氫鍵的對(duì)比
相互作用化學(xué)鍵分子間作用力氫鍵
分子內(nèi)相鄰原子(離含H—F、0—H、
存在范圍分子之間
子)之間N—H鍵的分子之間
作用力比化學(xué)鍵弱,比分子
強(qiáng)很弱
比較間作用力強(qiáng)
影響范圍物質(zhì)的物理性質(zhì)及化物質(zhì)的物理性質(zhì)物質(zhì)的物理性質(zhì)
學(xué)性質(zhì)
①離子鍵:成鍵離子
半徑越小、離子所帶①影響物質(zhì)的熔沸
分子間氫鍵的存在使
電荷越多,離子鍵越點(diǎn)、溶解度等物理性
物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高,
強(qiáng),離子化合物的熔、質(zhì);②組成和結(jié)構(gòu)相
對(duì)物質(zhì)性在水中的溶解度增
沸點(diǎn)越高;②共價(jià)鍵:似的物質(zhì),隨著相對(duì)
質(zhì)的影響大,如熔、沸點(diǎn):
原子半徑越小,共用分子質(zhì)量的增大,物
H2O>H2S,HF>HC1;
電子對(duì)越多,共價(jià)鍵質(zhì)的熔、沸點(diǎn)逐漸升
乙醇與水混溶
越強(qiáng),單質(zhì)或化合物高
的穩(wěn)定性越強(qiáng)
置基礎(chǔ)通關(guān)練
1.下列關(guān)于化學(xué)鍵的說法正確的是
①含有金屬元素的化合物一定是離子化合物。
②第IA和第VDA族原子化合時(shí),一定生成離子鍵。
③非極性鍵只存在雙原子單質(zhì)分子中。
④活潑金屬單質(zhì)與活潑非金屬單質(zhì)化合時(shí),一般形成離子鍵。
⑤含有離子鍵的化合物一定是離子化合物。
⑥離子化合物中可能同時(shí)含有離子鍵和共價(jià)鍵。
A.①②⑤B.①③④C.④⑤⑥D(zhuǎn).③④⑤
2.下列物質(zhì)中,含離子鍵的是
A.N2B.C02C.NaClD.HC1
3.下表中物質(zhì)的化學(xué)鍵類型和物質(zhì)類別完全正確的是
選項(xiàng)ABCD
物質(zhì)NaONHHOC嗎
N22232
化學(xué)鍵類型共價(jià)鍵離子鍵、共價(jià)鍵離子鍵離子鍵、共價(jià)鍵
物質(zhì)類別共價(jià)化合物離子化合物離子化合物離子化合物
A.AB.BC.CD.D
4.下列關(guān)于氫鍵的說法中,錯(cuò)誤的是
A.X、Y元素具有強(qiáng)電負(fù)性,是氫鍵形成的基本條件
B.氫鍵是共價(jià)鍵的一種
C.某些物質(zhì)因分子之間存在氫鍵,導(dǎo)致沸點(diǎn)反常升高
D.同一分子內(nèi)也可能形成氫鍵
一、化學(xué)鍵與物質(zhì)的類別
除稀有氣體內(nèi)部無化學(xué)鍵外,其他物質(zhì)內(nèi)部都存在化學(xué)鍵?;瘜W(xué)鍵與物質(zhì)的類別之間的關(guān)系
可概括如下:
(1)只含有極性共價(jià)鍵的物質(zhì)一般是不同種非金屬元素形成的共價(jià)化合物,如SiO2,HC1、
CH4等。
(2)只含有非極性共價(jià)鍵的物質(zhì)是同種非金屬元素形成的單質(zhì),如C12、P4、金剛石等。
⑶既有極性鍵又有非極性鍵的共價(jià)化合物一般由多個(gè)原子組成,如H2O2、C2H4等。
⑷只含離子鍵的物質(zhì)主要是由活潑非金屬元素與活潑金屬元素形成的化合物,如Na2S,
CaCL、NaCl等。
(5)既有離子鍵又有極性共價(jià)鍵的物質(zhì),如NaOH、K2sO4等;既有離子鍵又有非極性共價(jià)鍵
的物質(zhì),如NazCh等。
(6)僅由非金屬元素形成的離子化合物,如NH4CI、NH4NO3等。
(7)金屬元素和非金屬元素間可能存在共價(jià)鍵,如AlCb等。
二、化學(xué)鍵判斷常見錯(cuò)誤
(1)認(rèn)為有化學(xué)鍵破壞的變化一定是化學(xué)變化,如HC1溶于水破壞共價(jià)鍵是物理變化。
(2)認(rèn)為物質(zhì)在熔化時(shí)都破壞化學(xué)鍵,如HC1、S等熔化時(shí)不破壞化學(xué)鍵。
(3)認(rèn)為物質(zhì)中均含化學(xué)鍵,如稀有氣體中不含化學(xué)鍵。
(4)認(rèn)為只含非金屬元素的化合物不存在離子鍵,如NH4NO3中存在離子鍵。
(5)認(rèn)為金屬與非金屬之間不能形成共價(jià)鍵,如AlCh中存在共價(jià)鍵。
(6)認(rèn)為離子化合物中不存在共價(jià)鍵,如NaOH中存在共價(jià)鍵。
(7)認(rèn)為共價(jià)化合物中存在離子鍵,根據(jù)離子化合物定義若含離子鍵一定是離子化合物。
三、電子式書寫的常見錯(cuò)誤
拓展
判斷羥基和氫氧根中分別含有的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù),并寫出羥基的電子式。
提示:羥基的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)都為9,氫氧根的質(zhì)子數(shù)為9,電子數(shù)為10,羥基的電子式為
?():H
查缺補(bǔ)漏練
5.共價(jià)鍵、離子鍵和范德華力是微粒之間的不同作用力,下列物質(zhì)中含有兩種上述作用力
的是
①NaOH②SiO2③NH4C1④金剛石⑤NaCl⑥白磷
A.①③⑥B.①②④C.②④⑤D.③④⑤
6.關(guān)于物質(zhì)C2H2和Na2c2,下列說法正確的是
A.都含有共價(jià)鍵B.都是共價(jià)分子
C.熔化狀態(tài)下都不導(dǎo)電D.原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
7.下列各組物質(zhì)中所含化學(xué)鍵類型完全相同的是
A.NaF、NH4C1B.NaOH,NaClOC.CaO、Naq?D.MgCl?、A1C13
8.下列有機(jī)物的化學(xué)用語正確的是
A.羥基的電子式:?O:HB.聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:
C1
c.四氯化碳的電子式ci:c:C1D.比例模型可表不CH4分子,也可表
C1
示ccu分子
i.離子化合物和共價(jià)化合物的判斷方法
⑴根據(jù)化學(xué)鍵的類型判斷
凡含有離子鍵的化合物,一定是離子化合物;只含有共價(jià)鍵的化合物,是共價(jià)化合物。
⑵根據(jù)化合物的類型來判斷
大多數(shù)金屬氧化物、強(qiáng)堿和大多數(shù)鹽屬于離子化合物;非金屬氫化物、非金屬氧化物、含氧
酸、有機(jī)物(有機(jī)鹽除外)屬于共價(jià)化合物。
⑶根據(jù)化合物的性質(zhì)來判斷
一般熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較低的化合物是共價(jià)化合物。
⑷根據(jù)實(shí)驗(yàn)看化合物是否導(dǎo)電來判斷
熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物是離子化合物,如NaCl;熔融狀態(tài)下不能導(dǎo)電的化合物是共價(jià)
化合物,如HC1。
2.物質(zhì)的溶解或熔化與化學(xué)鍵變化的關(guān)系
(1)離子化合物的溶解或熔化過程
離子化合物溶于水或熔化后均電離成自由移動(dòng)的陰、陽(yáng)離子,離子鍵被破壞。
⑵共價(jià)化合物的溶解過程
①有些共價(jià)化合物溶于水后,能與水反應(yīng),發(fā)生電離,其分子內(nèi)共價(jià)鍵被破壞,如C02和
SC>2等。
②有些共價(jià)化合物溶于水后,發(fā)生電離,其分子內(nèi)的共價(jià)鍵被破壞,如HC1、H2SO4等。
③某些共價(jià)化合物溶于水后,其分子內(nèi)的化學(xué)鍵不被破壞,如蔗糖(Cl2H22011)、乙醇(C2H5OH)
等。
⑶單質(zhì)的溶解過程
某些活潑的非金屬單質(zhì)溶于水后,能與水反應(yīng),其分子內(nèi)的共價(jià)鍵被破壞,如C12、F2等。
力能力提升練
9.不同主族的短周期元素X、Y、Z、W其原子序數(shù)依次增大,X、Y的簡(jiǎn)單離子的電子層
結(jié)構(gòu)相同,短周期主族元素原子中Y的原子半徑最大,Z原子最外層電子數(shù)是K層的3倍。
下列說法錯(cuò)誤的是
A.熔化YW時(shí)離子鍵被破壞
B.X的簡(jiǎn)單氫化物可作制冷劑
C.簡(jiǎn)單離子的半徑:Z>W
D.Y和Z形成的化合物一定為離子化合物,不含共價(jià)鍵
10.已去除表面氧化膜的金屬鋁投入NaOH溶液中不涉及下列哪種變化
A.金屬鍵破壞B.共價(jià)鍵破壞C.共價(jià)鍵形成D.離子鍵破壞
11.下列說法正確的是
A.NaHSO,晶體溶于水時(shí),離子鍵被破壞,共價(jià)鍵不受影響
B.HQ?易分解是因?yàn)镠?。?分子間作用力弱
C.NaOH晶體中既有離子鍵又含有極性共價(jià)鍵
D.HC1O和PCI?的分子結(jié)構(gòu)中,每個(gè)原子最外層都具有8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
一、一圖、六式的審讀
1.一圖:原子結(jié)構(gòu)示意圖
(+1^287
氯的原子示意圖為:")
圈內(nèi)數(shù)字表示質(zhì)子數(shù),弧線表示電子層,弧線上面的數(shù)字表示該層的電子數(shù)。
2.六式:分子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、電子式、最簡(jiǎn)式、鍵線式
(1)分子式:是用元素符號(hào)表示物質(zhì)(單質(zhì)、化合物)分子的組成的化學(xué)式,有些物質(zhì)確實(shí)由分
子構(gòu)成,在分子內(nèi)原子間以共價(jià)鍵聯(lián)結(jié),這些物質(zhì)就具有分子式如氧分子用02表示。
⑵結(jié)構(gòu)式:用元素符號(hào)和短線表示化合物(或單質(zhì))分子中原子的排列和結(jié)合方式的式子。結(jié)
構(gòu)式用一、一、三分別表示1、2、3對(duì)共用電子,結(jié)構(gòu)式可以在
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