化學(xué)鍵與物質(zhì)的性質(zhì)

1、第五講 化學(xué)鍵與物質(zhì)的性質(zhì)內(nèi)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NaCl型和CsCl型離子晶體的結(jié)構(gòu)特征，能用晶格能解釋離子化合物的物理性質(zhì).(1).化學(xué)鍵：相鄰原子之間強(qiáng)烈的相互作用.化學(xué)鍵包括離子鍵、共價(jià)鍵和金屬鍵.(2).離子鍵：陰、陽離子通過靜電作用形成的化學(xué)鍵.離子鍵強(qiáng)弱的判斷:離子半徑越小，離子所帶電荷越多，離子鍵越強(qiáng)，離子晶體的熔沸點(diǎn)越高.離子鍵的強(qiáng)弱可以用晶格能的大小來衡量，晶格能是指拆開1mol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(diǎn)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(jié)構(gòu)：NaCl型

2、和CsCl型.氯化鈉晶體中，每個(gè)鈉離子周圍有6個(gè)氯離子，每個(gè)氯離子周圍有6個(gè)鈉離子，每個(gè)氯化鈉晶胞中含有4個(gè)鈉離子和4個(gè)氯離子；氯化銫晶體中，每個(gè)銫離子周圍有8個(gè)氯離子，每個(gè)氯離子周圍有8個(gè)銫離子，每個(gè)氯化銫晶胞中含有1個(gè)銫離子和1個(gè)氯離子.NaCl型晶體CsCl型晶體每個(gè)Na+離子周圍被6個(gè)C1離子所包圍，同樣每個(gè)C1也被6個(gè)Na+所包圍。每個(gè)正離子被8個(gè)負(fù)離子包圍著，同時(shí)每個(gè)負(fù)離子也被8個(gè)正離子所包圍。(3).晶胞中粒子數(shù)的計(jì)算方法-均攤法. 位置頂點(diǎn)棱邊面心體心貢獻(xiàn)1/81/41/21例14.下列離子晶體中,熔點(diǎn)最低的是 A.NaCl B.KCl C.CaO D.MgO例15.X、Y都是

3、IIA（Be除外）的元素,已知它們的碳酸鹽的熱分解溫度:T（XCO3）>T（YCO3）,則下列判斷正確的是 A.晶格能: XCO3>YCO3 B.陽離子半徑: X2+>Y2+ C.金屬性: X>Y D.氧化物的熔點(diǎn): XO>YO例16.螢石（CaF2）晶體屬于立方晶系,螢石中每個(gè)Ca2+被8個(gè)F-所包圍,則每個(gè)F-周圍最近距離的Ca2+數(shù)目為 A.2 B.4 C.6 D.8例17.01年曾報(bào)道，硼元素和鎂元素形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)溫度的最高記錄.該化合物的晶體結(jié)構(gòu)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(gè)鎂原子；6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)，則該

4、化合物的化學(xué)式可表示為AMgB BMgB2 CMg2B DMg3B2 鎂原子，位于頂點(diǎn)和上下兩個(gè)面心 硼原子，位于六棱柱的內(nèi)部?jī)?nèi)容：共價(jià)鍵分子晶體原子晶體2.了解共價(jià)鍵的主要類型鍵和鍵，能用鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角等數(shù)據(jù)說明簡(jiǎn)單分子的某些性質(zhì)（對(duì)鍵和鍵之間相對(duì)強(qiáng)弱的比較不作要求）.(1).共價(jià)鍵的分類和判斷：鍵（“頭碰頭”重疊）和鍵（“肩碰肩”重疊）、極性鍵和非極性鍵，還有一類特殊的共價(jià)鍵-配位鍵.(2).共價(jià)鍵三參數(shù).概念對(duì)分子的影響鍵能拆開1mol共價(jià)鍵所吸收的能量（單位：kJ/mol）鍵能越大，鍵越牢固，分子越穩(wěn)定鍵長(zhǎng)成鍵的兩個(gè)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，

5、分子越穩(wěn)定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(gòu)型共價(jià)鍵的鍵能與化學(xué)反應(yīng)熱的關(guān)系:反應(yīng)熱= 所有反應(yīng)物鍵能總和所有生成物鍵能總和.例18.下列分子既不存在s-p 鍵，也不存在p-p 鍵的是 AHCl BHF CSO2 DSCl2 例19.下列關(guān)于丙烯（CH3CH =CH2）的說法正確的A丙烯分子有8個(gè)鍵，1個(gè)鍵 B丙烯分子中3個(gè)碳原子都是sp3雜化C丙烯分子存在非極性鍵 D丙烯分子中3個(gè)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(zhì)的差異.(1).共價(jià)鍵:原子間通過共用電子對(duì)形成的化學(xué)鍵. (2).鍵的極性：極性鍵：不同種原子之間形成的共價(jià)鍵

6、，成鍵原子吸引電子的能力不同，共用電子對(duì)發(fā)生偏移.非極性鍵：同種原子之間形成的共價(jià)鍵，成鍵原子吸引電子的能力相同，共用電子對(duì)不發(fā)生偏移.(3).分子的極性：.極性分子：正電荷中心和負(fù)電荷中心不相重合的分子.非極性分子：正電荷中心和負(fù)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(jià)鍵的極性及分子的空間構(gòu)型兩個(gè)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(gè)分子的電荷分布均勻，對(duì)稱整個(gè)分子的電荷分布不均勻、不對(duì)稱存在的共價(jià)鍵非極性鍵或極性鍵極性鍵分子內(nèi)原子排列對(duì)稱不對(duì)稱舉例說明：分子共價(jià)鍵的極性分子中正負(fù)電荷中心結(jié)論舉例同核雙原子分子非極性鍵重合非極性分子H2、N2、

7、O2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量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H2O、NH3、CH3Cl.相似相溶原理:極性分子易溶于極性分子溶劑中（如HCl易溶于水中），非極性分子易溶于非極性分子溶劑中（如CO2易溶于CS2中）.例20.根據(jù)科學(xué)人員探測(cè)：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.它們都只有鍵 C.它們成鍵電子的原子軌道都是sp3-s D.它們的立體結(jié)構(gòu)都相同4.分子的空間立體結(jié)構(gòu)（記?。┏Ｒ姺肿拥念愋团c

8、形狀比較分子類型分子形狀鍵角鍵的極性分子極性代表物A球形非極性He、NeA2直線形非極性非極性H2、O2AB直線形極性極性HCl、NOABA直線形180°極性非極性CO2、CS2ABAV形180°極性極性H2O、SO2A4正四面體形60°非極性非極性P4AB3平面三角形120°極性非極性BF3、SO3AB3三角錐形120°極性極性NH3、NCl3AB4正四面體形109°28極性非極性CH4、CCl4AB3C四面體形109°28極性極性CH3Cl、CHCl3AB2C2四面體形109°28極性極性CH2Cl2直 線三角

9、形V形四面體三角錐V形 H2O5.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(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系.(1).原子晶體：所有原子間通過共價(jià)鍵結(jié)合成的晶體或相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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）.金剛石是正四面體的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，最小的碳環(huán)中有6個(gè)碳原子，每個(gè)碳原子與周圍四個(gè)碳原子形成四個(gè)共價(jià)鍵；晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似；二氧化硅晶體是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，最小的環(huán)中有6個(gè)硅原子和6個(gè)氧原子，每個(gè)硅原子與4個(gè)氧原子成鍵，每個(gè)氧原子與2個(gè)硅原子成鍵.(3).共價(jià)鍵強(qiáng)弱和原子晶體熔沸點(diǎn)大小的判斷：原子半徑越小，形成共價(jià)

10、鍵的鍵長(zhǎng)越短，共價(jià)鍵的鍵能越大，其晶體熔沸點(diǎn)越高.如熔點(diǎn)：金剛石>碳化硅>晶體硅.例26.下列說法正確的是(NA為阿伏加德羅常數(shù))A.電解CuCl2溶液，陰極析出16g銅時(shí)，電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA B.12 g石墨中含有CC鍵的個(gè)數(shù)為15NA C.12 g金剛石中含有CC鍵的個(gè)數(shù)為4NA D.SiO2晶體中每摩爾硅原子可與氧原子形成2NA個(gè)共價(jià)鍵例27.單質(zhì)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(diǎn)>382316832573沸點(diǎn)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(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體，其中

11、有20個(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點(diǎn)，每個(gè)項(xiàng)點(diǎn)上各有1個(gè)B原子.通過觀察圖形及推算，此晶體體結(jié)構(gòu)單元由_個(gè)B原子組成，鍵角_.例27.原子，理由：晶體的熔、沸點(diǎn)和硬度都介于晶體Si和金剛石之間，而金剛石和晶體Si均為原予晶體，B與C相鄰與Si處于對(duì)角線處，亦為原于晶體.每個(gè)三角形的頂點(diǎn)被5個(gè)三角形所共有，所以，此頂點(diǎn)完全屬于一個(gè)三角形的只占到1/5，每個(gè)三角形中有3個(gè)這樣的點(diǎn)，且晶體B中有20個(gè)這樣的角形，因此，晶體B中這樣的頂點(diǎn)(B原子)有3/5×20=12個(gè).又因晶體B中的三角形面為正三角形，所以鍵角為60°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

12、物理性質(zhì).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(jié)構(gòu)（晶體內(nèi)部空隙的識(shí)別、與晶胞的邊長(zhǎng)等晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)相關(guān)的計(jì)算不作要求）. (1).金屬鍵:金屬離子和自由電子之間強(qiáng)烈的相互作用.請(qǐng)運(yùn)用自由電子理論解釋金屬晶體的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性.晶體中的微粒導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性金屬離子和自由電子自由電子在外加電場(chǎng)的作用下發(fā)生定向移動(dòng)自由電子與金屬離子碰撞傳遞熱量晶體中各原子層相對(duì)滑動(dòng)仍保持相互作用(2).金屬晶體:通過金屬鍵作用形成的晶體.金屬鍵的強(qiáng)弱和金屬晶體熔沸點(diǎn)的變化規(guī)律:陽離子所帶電荷越多、半徑越小，金屬鍵越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高.如熔點(diǎn)：Na<Mg<Al,Li>Na>K

13、>Rb>Cs金屬鍵的強(qiáng)弱可以用金屬的原子化熱來衡量.例28.物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論推出：金屬晶體中金屬離子與自由電子之間的強(qiáng)烈相互作用，叫金屬鍵金屬鍵越強(qiáng)，其金屬的硬度越大，熔沸點(diǎn)越高，且據(jù)研究表明，一般說來金屬原子半徑越小，價(jià)電子數(shù)越多，則金屬鍵越強(qiáng)由此判斷下列說法錯(cuò)誤的是A.鎂的硬度大于鋁 B.鎂的熔沸點(diǎn)低于鈣 C.鎂的硬度大于鉀 D.鈣的熔沸點(diǎn)高于鉀例29.金屬的下列性質(zhì)中和金屬晶體無關(guān)的是A.良好的導(dǎo)電性 B.反應(yīng)中易失電子C.良好的延展性 D.良好的導(dǎo)熱性7.了解簡(jiǎn)單配合物的成鍵情況（配合物的空間構(gòu)型和中心原子的雜化類型不作要求）.概念表示條件共用電子對(duì)由一個(gè)原子單方向提供給另一原

14、子共用所形成的共價(jià)鍵。 A B電子對(duì)給予體 電子對(duì)接受體 其中一個(gè)原子必須提供孤對(duì)電子，另一原子必須能接受孤對(duì)電子的軌道。 (1).配位鍵：一個(gè)原子提供一對(duì)電子與另一個(gè)接受電子的原子形成的共價(jià)鍵.即成鍵的兩個(gè)原子一方提供孤對(duì)電子，一方提供空軌道而形成的共價(jià)鍵.(2).配合物：由提供孤電子對(duì)的配位體與接受孤電子對(duì)的中心原子(或離子)以配位鍵形成的化合物稱配合物,又稱絡(luò)合物.形成條件：a.中心原子(或離子)必須存在空軌道. b.配位體具有提供孤電子對(duì)的原子.配合物的組成.配合物的性質(zhì)：配合物具有一定的穩(wěn)定性.配合物中配位鍵越強(qiáng)，配合物越穩(wěn)定.當(dāng)作為中心原子的金屬離子相同時(shí)，配合物的穩(wěn)定性與配體的性

15、質(zhì)有關(guān).例30.下列不屬于配合物的是ACu(NH3)4SO4·H2O BAg(NH3)2OHCKAl(SO4)2·12H2O DNaAl(OH) 4例31.向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水，首先形成難溶物，繼續(xù)添加氨水，難溶物溶解得到深藍(lán)色的透明溶液.下列對(duì)此現(xiàn)象說法正確的是 A反應(yīng)后溶液中不存在任何沉淀，所以反應(yīng)前后Cu2+的濃度不變 B沉淀溶解后，將生成深藍(lán)色的配合離子Cu(NH3)4 2+ C向反應(yīng)后的溶液加入乙醇，溶液沒有發(fā)生變化 D在Cu(NH3)4 2+離子中，Cu2+給出孤對(duì)電子，NH3提供空軌道例32.Co(NH3)5BrSO4可形成兩種鈷的配合物.已知兩

16、種配合物的分子式分別為Co(NH3)5Br SO4 和Co (SO4) (NH3)5 Br， 若在第一種配合物的溶液中加入BaCl2 溶液時(shí)，現(xiàn)象是 ；若在第二種配合物的溶液中加入BaCl2溶液時(shí)，現(xiàn)象是 ，若加入 AgNO3溶液時(shí)，現(xiàn)象是 . 例32.產(chǎn)生白色沉淀 無明顯現(xiàn)象 產(chǎn)生淡黃色沉淀綜合模擬訓(xùn)練12008肇慶一模水是生命之源，也是一種常用的試劑。請(qǐng)回答下列問題：（1）水分子中氧原子在基態(tài)時(shí)核外電子排布式為_ _；（2）H2O分子中氧原子采取的是 雜化。（3）水分子容易得到一個(gè)H形成水合氫離子（H3O）。對(duì)上述過程的下列描述不合理的是 。 A氧原子的雜化類型發(fā)生了改變 B微粒的形狀發(fā)生

17、了改變 C水分子仍保留它的化學(xué)性質(zhì) D微粒中的鍵角發(fā)生了改變（4）下列是鈉、碘、金剛石、干冰、氯化鈉晶體的晶胞圖(未按順序排序)。與冰的晶體類型相同的是_(請(qǐng)用相應(yīng)的編號(hào)填寫)A B C D E（5）在冰晶體中，每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子形成氫鍵(如圖所示)，已知冰的升華熱是51 kJ/mol，除氫鍵外，水分子間還存在范德華力(11 kJ/mol)，則冰晶體中氫鍵的“鍵能”是_kJ/mol；（6）將白色的無水CuSO4溶解于水中，溶液呈藍(lán)色，是因?yàn)樯闪艘环N呈藍(lán)色的配合離子。請(qǐng)寫出生成此配合離子的離子方程式： 。（7）分析下表數(shù)據(jù)，請(qǐng)寫出你出的最具概括性的結(jié)論： ； 。鍵型鍵能(kJ/mol

18、)鍵長(zhǎng)(pm)分子鍵角物質(zhì)熔點(diǎn)()沸點(diǎn)()HC413109109.5º甲烷-183.7-128.0HN393101107 º氨-77.7-33.3HO46396104.5 º水0.0100.0（1）1S22S22P6 (1分) （2）(1分)sp3 （3）(1分)A （4）(2分)BC （5）(1分)20 （6）(1分)Cu2+4H2O=Cu(H2O)42+ （1分） （1分）（7）（3分）上述氫化物的中心原子半徑越大、鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)（短），分子越易（難）斷鍵； 上述氫化物氫原子間相離越遠(yuǎn)、分子越對(duì)稱，分子間作用越弱（1分）22008南海一模 下表為長(zhǎng)式周期表的一部分，

19、其中的編號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素。請(qǐng)回答下列問題：（1）表中屬于d區(qū)的元素是 （填編號(hào)）。（2）表中元素的6個(gè)原子與元素的6個(gè)原子形成的某種環(huán)狀分子名稱為 ；和形成的常見化合物的晶體類型是_。（3）某元素的特征電子排布式為nsnnpn+1，該元素原子的核外最外層電子的孤對(duì)電子數(shù)為 ；該元素與元素形成的分子X的空間構(gòu)形為 （4）某些不同族元素的性質(zhì)也有一定的相似性，如上表中元素與元素的氫氧化物有相似的性質(zhì)。請(qǐng)寫出元素的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 (5) 1183 K以下元素形成的晶體的基本結(jié)構(gòu)單元如圖1所示，1183 K以上轉(zhuǎn)變?yōu)閳D2所示結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)單元，在兩種晶體中最鄰近的原子間距

20、離相同。 在1183 K以下的晶體中，與原子等距離且最近的原子數(shù)為_個(gè)，在1183 K以上的晶體中，與原子等距離且最近的原子數(shù)為_。（1） (1分) （2）苯 (1分) 分子晶體 (1分)（3） 1 (1分)三角錐形 (1分)（4） Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O (1分)（5）8 (1分)12 (1分) 32008惠州二模 已知：RCOOH + RCH2COOH一定條件氧化 RCH2CCH2R babRCH2COOH + RCOOH O已知：A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：CH3CH(OH)CH2COOH ，現(xiàn)將A進(jìn)行如下反應(yīng)，B不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)， D是食醋的主要成分， F中含有甲基，并且可以使溴水褪色。ABHCOOHCDEFG(C4H6O2)nH(C8H12O4)I (C4H6O2)n高分子化合物高分子化合物一定條件一定條件氧化Cu、氧化濃H2SO4、反應(yīng)濃H2SO4、兩分子A酯化反應(yīng)一定條件反應(yīng)環(huán)酯(1)寫出C、E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：C_ _、E_ ；(2)反應(yīng)和的反應(yīng)類型：_反應(yīng)、_ 反應(yīng)；(3)寫出下列化學(xué)方程式： FG：_ ； AH：_ ；（1）C：HOOCCH2COOH （2分）、 E：HOOCCOOH（2分）、（2）消去，縮聚（各1分，共2分，答聚合也給