第四講微粒間作用力與物質性質

1、第四講微粒間作用力與物質性質一、學習目標：1、理解離子鍵的含義，能說明離子鍵的形成。2、了解NaCI型和CsCI型離子晶體的結構特征，能用晶格能解釋典型離子化合物的物理性 質。3、了解共價鍵的主要類型，能用鍵能、鍵長、鍵角等數(shù)據(jù)說明簡單分子的某些性質。4、了解極性鍵和非極性鍵，了解極性分子和非極性分子及其性質的差異。二、教學內容：一 化學鍵與物質的性質內容：離子鍵離子晶體1.理解離子鍵的含義， 能說明離子鍵的形成 了解NaCI型和CsCI型離子晶體的結構特征， 能用晶格能解釋離子化合物的物理性質(1) .化學鍵：相鄰原子之間強烈的相互作用.化學鍵包括離子鍵、共價鍵和金屬鍵.(2) .離子鍵：陰

2、、陽離子通過靜電作用形成的化學鍵.離子鍵強弱的判斷：離子半徑越小，離子所帶電荷越多，離子鍵越強，離子晶體的熔沸點越丄.離子鍵 的強弱可以用晶格能的大小來衡量，晶格能是指拆開1moI離子晶體使之形成氣態(tài)陰離子和陽離子所吸收的能量.晶格能越大，離子晶體的熔點越高、硬度越大_.離子晶體：通過離子鍵作用形成的晶體.典型的離子晶體結構：NaCI型和CsCI型.氯化鈉晶體中，每個鈉離子周圍有6個氯離子，每個氯離子周圍有 6個鈉離子，每個氯化鈉晶胞中含有 4個鈉離子和4個氯離子；氯化銫晶 體中，每個銫離子周圍有 8個氯離子，每個氯離子周圍有 8個銫離子，每個氯化銫晶胞中含 有匕個銫離子和1個氯離子.CsCI

3、型晶體NaCI型晶體NhCI每個Na+離子周圍被6個C1 離子所包圍, 同樣每個C1 也被6個Na+所包圍。CsCl每個正離子被8個負離子包圍著，同時每個負 離子也被8個正離子所包圍。（3）.晶胞中粒子數(shù)的計算方法-均攤法.位置頂點棱邊面心體心I-"- P 、貝獻1/81/41/21例1、下列離子晶體中，熔點最低的是（）A.NaCIB.KCIC.CaOD.MgO例2、X、丫都是IIA（ Be除外）的元素，已知它們的碳酸鹽的熱分解溫度：T（ XCO 3） >T （YCO3）,則下列判斷正確的是（）A.晶格能：XCO 3>YCO 3B.陽離子半徑：X2+>Y 2+C.金

4、屬性：X>YD.氧化物的熔點：XO>YO例3、螢石（CaF2）晶體屬于立方晶系，螢石中每個Ca2+被8個F-所包圍，則每個F-周圍最近距離的Ca2+數(shù)目為（）A.2B.4C.6D.8例4、01年曾報道，硼元素和鎂元素形成的化合物刷新了金屬化合物超導溫度的最高記錄該化合物的晶體結構如圖所示： 鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有1個鎂原子; 可表示為（）A. MgBB. MgB26個硼原子位于棱柱內，則該化合物的化學式C. Mg2BD. Mg3B2C鎂原子，位于頂點和上下兩個面心硼原子，位于六棱柱的內部內容：共價鍵分子晶體一一原子晶體2. 了解共價鍵的主要類型b鍵和n鍵，能用

5、鍵能、鍵長、鍵角等數(shù)據(jù)說明簡單分子的某些性質（對 b鍵和n鍵之間相對強弱的比較不作要求）（1）.共價鍵的分類和判斷：b鍵（“頭碰頭”重疊）和 n鍵（“肩碰肩”重疊）、極性鍵和非極性鍵，還有一類特殊的共價鍵 -配位鍵.（2）.共價鍵三參數(shù).概念對分子的影響鍵能拆開1mol共價鍵所吸收的能量（單位：kJ/moI）鍵能越大，鍵越牢固，分子越穩(wěn)定鍵長成鍵的兩個原子核間的平均距離（單位:10-10 米）鍵越短，鍵能越大，鍵越牢固，分子越穩(wěn)疋鍵角分子中相鄰鍵之間的夾角（單位：度）鍵角決定了分子的空間構型共價鍵的鍵能與化學反應熱的關系：反應熱=所有反應物鍵能總和一所有生成物鍵能總和例5下列分子既不存在s-p

6、 b鍵，也不存在p-p n鍵的是（）B. HFC. SO2D . SCI 2例6下列關于丙烯（CH 3 CH =CH 2）的說法正確的（A 丙烯分子有 8個b鍵，1個n鍵 B 丙烯分子中）33個碳原子都是sp雜化C .丙烯分子存在非極性鍵D 丙烯分子中3個碳原子在同一直線上3. 了解極性鍵和非極性鍵，了解極性分子和非極性分子及其性質的差異（1）共價鍵：原子間通過共用電子對形成的化學鍵.鍵的極性：極性鍵：不同種原子之間形成的共價鍵，成鍵原子吸引電子的能力不同，共用電子對發(fā)生偏移.非極性鍵：同種原子之間形成的共價鍵，成鍵原子吸引電子的能力相同，共用電子對不發(fā)生偏移.分子的極性： 極性分子：正電荷中

7、心和負電荷中心不相重合的分子 非極性分子：正電荷中心和負電荷中心相重合的分子 分子極性的判斷：分子的極性由共價鍵的極性及分子的空間構型兩個方面共同決定非極性分子和極性分子的比較非極性分子極性分子形成原因整個分子的電荷分布均勻， 對稱整個分子的電荷分布不均勻、不對稱存在的共價鍵 非極性鍵或極性鍵極性鍵分子內原子排列對稱不對稱舉例說明:分子共價鍵的極性分子中正負 電荷中心結論舉例同核雙原子分子非極性鍵重合非極性分子H?、N 2。2異核雙原子分子極性鍵不重合極性分子CO、HF、HCl異核多原子分子分子中各鍵的向 里和為零重合非極性分子CO2、BF3、CH4分子中各鍵的向 量和不為零不重合極性分子H2

8、O、NH3、CH3CI 相似相溶原理：極性分子易溶于極性分子溶劑中（如 HCI易溶于水中），非極性分子易溶 于非極性分子溶劑中（如 CO易溶于CS中）.例7.根據(jù)科學人員探測：在海洋深處的沉積物中含有可燃冰，主要成分是甲烷水合物.其組成的兩種分子的下列說法正確的是（）A.它們都是極性鍵形成的極性分子B.它們都只有b鍵MolecularGeometryNumb of B01Number of BondsC.它們成鍵電子的原子軌道都是sp* 3-s4.分子的空間立體結構(記住)of Bonds 1分子類型A2nABABAABAA4AB3AB3AB4AB 3CAB2C2分子形狀球形直線形直線形直線形

9、-V形正四面體形平面三角形 三角錐形 正四面體形 四面體形 四面體形DJ它們的立體結構都相同 0 J 0常見分子的類型與形狀比較鍵角的極性Linear三角形180 °工 180 °60°120 °工 120 °28'28'28'109°工109工109E極性極性極性極性非極性-極性極性極性極性極性分子極性非極性非極性極性非極性極性非極性非極性極性非極性極性極性TrigonalplanarH.He、NeH2、O2ClO2、CS2H2O、SO2r P4BFNHCH 4、CH3Cl、CHCl 3CH2&2Be

10、: it四面體三角錐BentTetrahedralTrigonal pyramidal直線：5. 了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結構與性質的關系V形出0NumberNumber2012級高一化學競賽輔導儀物質結構與性質201右9切聘of Bonds PairsClouds(1) .原子晶體：所有原子間通過共價鍵結合成的晶體或相鄰原間立體網(wǎng)狀結構的晶體(2).典型的原子晶體有金剛石(C)、晶體硅(Si)、二氧化硅(SiO 2). 最小的碳環(huán)中有原子形成四個共價鍵；晶體硅的結構與金剛石相似；金剛石是正四面體的空間網(wǎng)狀結構,-w 6個碳原子，每個碳原子與二氧化硅晶體是空間網(wǎng)狀

11、結構，最小的四個碳Continue血nt(3).共價鍵強弱和原子晶體熔沸點大小的判斷:原子半徑越小，形成共價鍵的鍵長越短， 共Continued價鍵的鍵能越大，其晶體熔沸點越高如熔點：金剛石 碳化硅 晶體硅.例8.下列說法正確的是斛A為阿伏加德羅常數(shù) 屮'/ )7A.電解CuCl2溶液，陰極析出16g銅時，電極上轉移的電子數(shù)為NaContinuedLB.12 g石墨中含有CC鍵的個數(shù)為1 . 5NaV CC嚨的個數(shù)為Hr / 原子可與氧原子形成H2Na個共價鍵C. 12 g金剛石中D. SiO2晶體中每摩爾例9.單質硼有無定形和晶體兩種，參考下表數(shù)據(jù)金剛石晶體硅晶體硼熔點>382

12、316832573沸點510026282823硬度107.09.5 晶體硼的晶體類型屬于 晶體，理由是 . 已知晶體硼結構單元是由硼原子組成的正二十面體，其中有20個等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點，每個項點上各有1個B原子.通過觀察圖形及推算，此晶體體結構單元由 個B原子組成，鍵角.6.理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵的自由電子理論解釋金屬的一些物理性質.知道金屬晶體的基本堆積方式，了解常見金屬晶體的晶胞結構（晶體內部空隙的識別、與晶胞的邊長等晶 體結構參數(shù)相關的計算不作要求）（1）.金屬鍵：金屬離子和自由電子之間強烈的相互作用請運用自由電子理論解釋金屬晶體的導電性、導熱性和延展性晶體中的微粒導電

13、性導熱性延展性金屬離子和自由電子（2）金屬晶體：通過金屬鍵作用形成的晶體金屬鍵的強弱和金屬晶體熔沸點的變化規(guī)律:陽離子所帶電荷越多、半徑越小，金屬鍵越強，熔沸點越高如熔點：Na<Mg<AI,Li>Na>K>Rb>Cs.金屬鍵的強弱可以用金屬的 原子化熱來衡量 .例10.物質結構理論推出：金屬晶體中金屬離子與自由電子之間的強烈相互作用，叫金屬鍵金屬鍵越強，其金屬的硬度越大，熔沸點越高，且據(jù)研究表明，一般說來金屬原子半徑越小，價電子數(shù)越多，則金屬鍵越強由此判斷下列說法錯誤的是（）A.鎂的硬度大于鋁B.鎂的熔沸點低于鈣C.鎂的硬度大于鉀D.鈣的熔沸點高于鉀例11.

14、金屬的下列性質中和金屬晶體無關的是（）A.良好的導電性B.反應中易失電子C.良好的延展性D.良好的導熱性練習：1、化合物YX2、ZX2中，X、Y、Z的核電荷數(shù)小于18; X原子最外能層的p能級中有一個軌道充填了 2個電子，Y原子的最外層中p能級的電子數(shù)等于前一能層電子總數(shù)，且X和Y具有相同的電子層；Z與X在周期表中位于同一主族?；卮鹣铝袉栴}：(1 )X的電子排布式為 ，丫的軌道表示式為 ；(2) ZX2的分子式是 ，YX 2電子式是；(3) Y與Z形成的化合物的分子式是 ，該化合物中化學鍵的種類是 。2、 短周期主族元素 A、B、C、D的原子序數(shù)依次增大，其中 A、C同主族，B、C、D同周期，

15、A原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，B是短周期元素中原子半徑最大的主族元素。試回答下列問題：(1) A的元素符號 ； D的原子結構示意圖 ； C原子的外圍電子排布式 ；寫出B2A2的電子式 畫出A的軌道排布式(2) A、B、C三種元素形成的簡單離子的半徑由大到小的順序是(用離子符號表示)。(3) CA2與D元素的單質在水溶液中反應的化學方程式是 。3、有A、B、C、D、E五種短周期元素，它們的相關電離能數(shù)據(jù)如下：(單位為eV)丿元糸I1I2I3I4A5.147.371.798.9B5.718.828.4119.9C9.318.2153.9217.7D7.615.080.1109.3E5.975.6122.4無由表中數(shù)據(jù)可知，元素符號依次為：A B C D E4