2.成键微粒:金属阳离子和自由电子。
1.定义:金属晶体中金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用叫金属键。
3.化学键与范德华力的对比
定义 |
相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用 |
物质的分子间存在一种微弱的相互作用力 |
存在 |
分子内或物质内部 |
分子之间 |
强弱 |
强烈100-600kJ·mol-1 |
微弱2-20KJ·mol-1 |
对物质的影响 |
影响化学性质与物理性质 |
只影响物理性质 |
2.氢键
(1)氢键:在水分之中,氢原子以共价键与氧原子结合。氧原子的电负性很强,强烈吸引共用电子对使之偏向自己,从而使自身带部分负电荷,同时使氢原子带部分正电荷,就好象使氢原子核“裸露”出来一样。当一个水分子中的这种氢原子和另一个分子中的氧原子接近时,原子核“裸露”的氢原子允许带有部分负电荷的氧原子充分接近它,并产生静电相互作用和一定程度的轨道重叠作用,这种作用就是“氢键”。
(2)氢键的表示形式
通常用X-H···Y表示氢键,其中X-H表示氢原子与X原子以共价键相结合。
氢键的键长是指X和Y的距离。
氢键的键能是指X-H···Y分解为X-H和Y所需要的能量。
(3)氢键的形成条件
在用X-H···Y表示的氢键中,氢原子位于其间,氢原子两边的X原子和Y原子具有很强的电负性、很小的原子半径,主要是N、O、F三种元素。同种分子间能形成氢键的物质有HF、NH3、H2O、N2H4、H2O2、醇、酚、含氧酸、羧酸、胺、氨基酸、蛋白质、糖类、DNA等。此外,醛、酮、醚可以与水分子间形成氢键。氢键有方向性和饱和性。
(4)氢键的类型
氢键可以存在于分子之间,也可以存在于分子内部的原子团之间。
(4)氢键对物质性质的影晌
氢键的作用能一般不超过4OKJ·mol-1,比化学键的键能小得多,比范德华力的作用能大一些。
例如:0-H键的平均键能为467kJ-mol-1,而冰中0…H-0氢键的作用能只有18.8KJ·mol-1。
氢键的形成赋予物质一些特殊的性质,分子间形成氢键使分子缔合,主要表现为物质的熔点和沸点升高。另外,氢键对物质的电离、溶解等过程也产生影响。溶质分子与水分子形成氢键,彼此缔合,使物质在水中的溶解度增大。如NH3·H2O。
(5)分子间作用力只存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数非金属单质分子之间,及稀有气体分子之间。
1.范德华力
(1)范德华力
是分子之间普遍存在的一种相互作用力,它比化学键的作用要小的多,没有方向性和饱和性。它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。
例如:降低气体的温度时,气体分子的平均动能逐渐减小。随着温度降低,当分子靠自身的动能不足以克服范德华力时,分子就会聚集在一起形成液体甚至固体。
(2)范德华力的大小
范德华力的作用能通常比化学键的键能小得多。化学键的键能一般为100-600kJ·mol-1,范德华力的作用能一般只有2-20KJ·mol-1。
(3)影响范德华力的因素
主要包括:分子的大小,分子的空间构型以及分子中电荷分布是否均匀等。分子极性越大,分子间作用力越大;对组成和结构相似的分子,其范德华力的一般随着相对分子质量的增大而增大。
(4)范德华力与物质性质
对物质熔、沸点的影响
一般来说,组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高。
例如:I2>Br2>Cl2>F2
Rn>Xe>Kr>Ar>Ne>He
(2)对物质溶解度的影响
例如:在273K、101KPa时,氧气在水中的溶解量比氮气在水中的溶解量大,原因是O2与水分子之间的作用力比N2与水分子之间的作用力大。
4.用电子式表示共价化合物与离子化合物的形成过程
(1)电子式:在元素符号的周围用小点或(×)来描述分子中原子共用电子以及原子中未成键的价电子情况,这种式子叫电子式.
(2)表示方法:反应物原子的电子式→生成物原子的电子式。同种原子可以合并。
指出下列化合物内部的键型和化合物的分类(离子化合物、共价化合物)。
例如:氯化钠的形成过程可表示为
溴化镁的形成过程可表示为
氯化氢分子的形成过程可表示为
第二课时
[考试目标]
(1)了解化学键和分子间作用力的区别。(选考内容)
(2)了解范德华力与物质性质之间的关系。(选考内容)
(3)知道氢键的形成条件及对物质性质的影响。(选考内容)
(4)理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。(选考内容)
[要点精析]
[过关训练]
3.判断离子化合物与共价化合物:(1)当一个化合物中只存在离子键时,该化合物是离子化合物(2)当一个化合中同时存在离子键和共价键时,以离子键为主,该化合物也称为离子化合物(3)只有当化合物中只存在共价键时,该化合物才称为共价化合物。(4)在离子化合物中一般既含有金属元素又含有非金属元素;共价化合物一般只含有非金属元素(NH4+例外)
例题4.下列说法正确的是( )
A.由分子组成的物质中一定存在共价键
B.由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物
C.非极性键只存在于双原子单质分子里
D.两个非金属元素原子间不可能形成离子键
解析:由分子组成的物质也可能是稀有气体,稀有气体为单原子分子,不存在化学键,A错;而由非金属元素组成的化合物如NH4Cl,则是离子化合物,所以B正确。非极性键不仅存在于双原子单质分子里,也存在于离子化合物(如Na2O2)和多原子共价化合物(如H2O2)
中,C错误;两个非金属元素原子间不能得失电子形成离子键,只能通过共用电子对形成共价键,所以D正确。
例题5.下列物质中属于共价化合物的是( )
A.NaHSO4 B.BaCl2 C.H2SO4 D.I2
解析:大多数非金属元素之间形成的化合物是共价化合物。大多数典型的金属元素与非金属元素间形成的化合物是离子化合物。当一个化合物中只存在离子键时,该化合物是离子化合物,当一个化合中同时存在离子键和共价键时,以离子键为主,该化合物也称为离子化合物,只有当化合物中只存在共价键时,该化合物才称为共价化合物。在离子化合物中一般既含有金属元素又含有非金属元素;共价化合物一般只含有非金属元素(NH4+例外)。所以C正确。
例题6.下列关于离子键的特征的叙述中,正确的是( )
A.一种离子对带异性电荷离子的吸引作用于其所处的方向无关,故离子键无方向性
B.因为离子键无方向性,故阴阳离子的排列是没有规律的,随意的
C.因为氯化钠的化学式是NaCl,故每个Na+离子周围吸引一个Cl-
D.因为离子键无饱和性,故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子
解析:离子键的特征是没有饱和性和方向性。因为离子键无方向性,故带异性电荷的离子间的相互作用与其所处的相对位置无关,但是,为了使物质的能量最低,体系最稳定,阴、阳离子的排列还是有规律的,不是随意的;离子键的无饱和性,体现在一种离子周围可以尽可能多的吸引带异性电荷的离子,但也不是任意的,因为这个数目还要受到两种离子半径比(即空间条件是否允许)和个数比的影响,如NaCl和CsCl,每个Na+周围吸引6个Cl-,每个Cl-周围吸引6个Na+,故Na+和Cl-的个数比是1:1,而每个Cs+离子周围吸引8个Cl-,而每个Cl-周围也吸引8个Cs+。故A正确。
2.共价化合物:只含有共价键的化合物。如:HCl、H2O、CH4、NH3 、CO2
1.离子化合物:含有离子键的化合物。如:NaCl、CaCl2、KOH、CaO等
6.离子键的特征:没有方向性和饱和性,每个离子周围尽可能多的排列带异性电荷的离子,这样使体系能量最低。
例如:在氯化钠的形成过程中,由于钠是金属元素很容易失电子,氯是非金属元素很容易得电子,当钠原子和氯原子靠近时,钠原子就失去最外层的一个电子形成钠阳离子,氯原子最外层得到钠的一个电子形成氯阴离子(两者最外层均达到稳定结构),阴、阳离子靠静电作用形成化学键--离子键,构成氯化钠。由于钠和氯原子之间是完全的得失电子,他们已形成了离子,因此NaCl中的微粒不能再叫原子,而应该叫离子。
例题1.下列关于化学键的叙述正确的是( )
A.化学键既存在于相邻的原子之间,又存在于相邻分子之间
B.两个原子之间的相互作用叫做化学键
C.化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间的强烈的相互作用
D.阴阳离子之间有强烈的吸引作用而没有排斥作用,所以离子键的核间距相当小
解析:化学键的定义强调两个方面:一是“相邻的两个或多个原子之间”;一是“强调相互作用”。选项AB中都没有正确说明这两点,所以不正确。选项D只强调离子键中阴、阳离子之间的吸引作用,而没有排斥作用,所以不正确。只有C选项正确。
例题2.下列物质中离子键最强的是( )
A.KCl B.CaCl2 C.MgO D.Na2O
解析:四个选项中的物质共涉及到两种阴离子和四种阳离子,其中电荷最多而半径最小的阴离子和阳离子分别是O2-和Mg2+,故MgO的离子键最强。
例题3.下列过程中,共价键被破坏的是( )
A.碘升华 B.溴蒸气被木炭吸附 C.酒精溶于水 D.HCl气体溶于水
解析:A、B、C之破坏了分子间作用力,没破坏化学键。HCl气体溶于水后。完全电离为H+Cl-,H-Cl共价键被破坏。
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com