化學鍵與分子間作用力剖析

1.了解共價鍵的形成，能用鍵長、鍵能、鍵角等說明簡單分子的某些性質(zhì)。2.了解雜化軌道理論及常見的雜化軌道類型(sp，sp2，sp3)，能用價電子對互斥理論或者雜化軌道理論推測常見的簡單分子或者離子的空間結(jié)構(gòu)。3.了解化學鍵與分子間作用力的區(qū)別。4.了解氫鍵的存在對物質(zhì)性質(zhì)的影響，能列舉含氫鍵物質(zhì)。5.理解離子鍵的形成。6.理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。第一頁第二頁，共62頁。一、幾種化學鍵的概念和特征

類型比較離子鍵共價鍵金屬鍵非極性鍵極性鍵配位鍵本質(zhì)陰、陽離子間通過_________形成相鄰原子間通__________(電子云重疊)與______間的靜電作用形成________與自由電子間的靜電作用靜電作用共用電子對原子核金屬陽離子第二頁第三頁，共62頁。

類型比較離子鍵共價鍵金屬鍵非極性鍵極性鍵配位鍵成鍵條件(元素種類)成鍵原子的得、失電子能力差別很大，電負性差一般＞1.7成鍵原子得、失電子能力相同(同種非金屬)成鍵原子得、失電子能力差別較小(不同非金屬)成鍵原子一方有________(配位體)另一方有________(中心離子)同種金屬或不同種金屬(合金)特征無方向性無飽和性孤對電子空軌道無方向性、無飽和性有方向性、飽和性第三頁第四頁，共62頁。

類型比較離子鍵共價鍵金屬鍵非極性鍵極性鍵配位鍵表示方式(電子式)——存在離子化合物單質(zhì)H2，共價化合物H2O2，離子化合物Na2O2共價化合物HCl，離子化合物NaOH離子化合物NH4Cl金屬單質(zhì)第四頁第五頁，共62頁。共價化合物與離子化合物1、判斷：2、共價化合物與離子化合物所含鍵的類型第五頁第六頁，共62頁。在下列變化過程中，既有離子鍵被破壞又有共價鍵被破壞的是(

)。A．將SO2通入水中 B．火堿溶于水C．將HCl通入水中 D．硫酸氫鈉溶于水下列說法正確的是（

）A.離子鍵就是使陰、陽離子結(jié)合成化合物的靜電引力B.所有金屬與所有非金屬原子之間都能形成離子鍵C.在化合物CaCl2中，兩個氯離子之間也存在離子鍵D.鈉原子與氯原子結(jié)合成氯化鈉后變穩(wěn)定了

第六頁第七頁，共62頁。

固體A的化學式為NH5，它的所有原子的最外層都符合相應稀有氣體原子的最外電子層結(jié)構(gòu)，則下列有關(guān)說法中，不正確的是(

)。A．NH5中既有離子鍵又有共價鍵B．NH5的熔、沸點高于NH3C．1molNH5中含有5molN—H鍵D．NH5固體投入少量水中，可產(chǎn)生兩種氣體

第七頁第八頁，共62頁。二、共價鍵(1)本質(zhì)：在原子之間形成共用電子對。(2)特征：具有飽和性和方向性。(3)分類。依據(jù)類別特點成鍵原子軌道的重疊方式σ鍵原子軌道“_______”重疊π鍵原子軌道“_______”重疊成鍵電子對是否偏移極性鍵共用電子對__________非極性鍵共用電子對_____________頭碰頭肩并肩發(fā)生偏移不發(fā)生偏移原子間共用電子對的數(shù)目單鍵原子間有_____共用電子對雙鍵原子間有_____共用電子對叁鍵原子間有______共用電子對一對兩對三對第八頁第九頁，共62頁。ΔH=第九頁第十頁，共62頁。探究思考1．判斷下列說法是否正確：(1)s-sσ鍵與s-pσ鍵的電子云形狀對稱性相同(

)(2)碳碳雙鍵的鍵能是碳碳單鍵鍵能的2倍 (

)(3)σ鍵能單獨形成，而π鍵一定不能單獨形成 (

)(4)σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)(

)(5)雙鍵中一定有一個σ鍵，一個π鍵，叁鍵中一定有一個σ鍵，兩個π鍵(

)第十頁第十一頁，共62頁。（1）1個乙烯分子中有

個σ鍵，有

個π鍵

1個乙炔分子中有

個σ鍵，有

個π鍵

它們在進行加成反應時斷裂的是

鍵。（2）1個CH3—CH=CH2分子中有

個σ鍵有

個π鍵

（3）1molHCN分子中有

個σ鍵，有

個π鍵

（4）下列分子中既含有

鍵又含有

鍵，既含有極性鍵又含有非極性鍵的是（）A．CO2B．N2C．H2O2D．C2H2（5）化學反應CO2+4H2→CH4+2H2O若有1molCH4生成，則有

molσ鍵和

mol

π鍵斷裂。

第十一頁第十二頁，共62頁。第十二頁第十三頁，共62頁。5．等電子原理

相同，

相同的分子具有相似的化學鍵特征，它們的許多性質(zhì)

，如CO和

。原子總數(shù)價電子總數(shù)相似N2高中常見的等電子體：★CO和N2★CO2、SCN-、N2O、N3-價電子總數(shù)都為16，都為直線型結(jié)構(gòu)★CO32-、NO3-、SO3價電子數(shù)都為24，都為平面三角形結(jié)構(gòu)SO2、O3、NO2-價電子數(shù)都為18，都為平面V形結(jié)構(gòu)SO42-、PO43-價電子數(shù)為32，都為正四面體結(jié)構(gòu)PO33-、SO32-、ClO3-價電子數(shù)為26，都為三角錐結(jié)構(gòu)CCl4和SiCl4價電子數(shù)為32，都為正四面體結(jié)構(gòu)第十三頁第十四頁，共62頁。第十四頁第十五頁，共62頁。三、分子的空間構(gòu)型1.雜化軌道理論相近能量sp雜化sp2雜化sp3雜化第十五頁第十六頁，共62頁。(2)用雜化軌道理論推測分子的立體構(gòu)型。雜化類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道間夾角空間構(gòu)型實例sp_______________BeCl2sp2__________________BF3sp3____________________CH4234180°直線形120°平面三角形109.28'正四面體形第十六頁第十七頁，共62頁。價電子對數(shù)法ABm型分子價電子對數(shù)（n）計算方法：n=中心原子價電子數(shù)+每個配位原子提供的價電子數(shù)×m

2m稱為ABm分子的配位數(shù)第十七頁第十八頁，共62頁。中心原子雜化方式與分子空間構(gòu)型的關(guān)系實例價電子對數(shù)中心原子雜化方式軌道空間構(gòu)型成鍵對數(shù)孤電子對數(shù)分子空間構(gòu)型BeCl2CO2BF3SnBr2CH4NH3H2OHCl第十八頁第十九頁，共62頁?；瘜W式價電子對數(shù)中心原子雜化類型軌道空間構(gòu)型配位數(shù)孤電子對數(shù)分子或離子的空間構(gòu)型CO2ClO－HCNH2OSO3BF3【練習】第十九頁第二十頁，共62頁。化學式價電子對數(shù)中心原子雜化類型軌道空間構(gòu)型配位數(shù)孤電子對數(shù)分子或離子的空間構(gòu)型SO3CO32－NO3－SO32－SO42－NH3NH4+第二十頁第二十一頁，共62頁?；瘜W式價電子對數(shù)中心原子雜化類型軌道空間構(gòu)型配位數(shù)孤電子對數(shù)分子或離子的空間構(gòu)型金剛石石墨HCHOCH≡CHCH2=CH2C6H6【練習】第二十一頁第二十二頁，共62頁。★★中心原子雜化方式的判斷方法?。。?、看鍵的類型2、分子空間構(gòu)型第二十二頁第二十三頁，共62頁。四、配位化合物1.配位鍵(1)形成過程。由一個原子_____________與另一個接受電子的原子形成的化學鍵(2)表示方法。常用“AB”表示配位鍵，箭頭指向接受孤對電子的原子提供一對電子NH4+H3O+第二十三頁第二十四頁，共62頁。第二十四頁第二十五頁，共62頁。配合物內(nèi)界外界中心原子配體配位數(shù)中心原子的化合價[Cu(NH3)4]SO4[Ag(NH3)2]OHFe(CO)4Co[(NH3)2(CN)2]ClNi[(NH3)4Cl2]Cl2第二十五頁第二十六頁，共62頁。1、下列各種說法中錯誤的是（）A、形成配位鍵的條件是一方有空軌道一方有孤電子對。B、配位鍵是一種特殊的共價鍵。C、配合物中的配體可以是分子也可以是陰離子。D、共價鍵的形成條件是成鍵粒子必須有未成對電子。2.能區(qū)別[Co(NH3)4Cl2]Cl和[Co(NH3)4Cl2]NO3兩種溶液的試劑是（）

A．AgNO3溶液B．NaOH溶液

C．CCl4D．濃氨水第二十六頁第二十七頁，共62頁。三、離子鍵1、

稱為離子鍵。陰、陽離子3、成鍵的本質(zhì)：陰陽離子間的靜電作用4、成鍵的條件：活潑金屬元素的原子和活潑的非金屬元素的原子含有離子鍵的化合物就是離子化合物。使陰、陽離子結(jié)合成離子化合物的靜電作用2、成鍵的微粒：第二十七頁第二十八頁，共62頁。

哪些物質(zhì)中含有離子鍵？

2、從形成元素角度來看：活潑的金屬元素（IA、IIA）和活潑的非金屬元素（VIA、VIIA）形成的化合物。一般認為元素電負性差值大于1.75.離子化合物的判斷

1、從組成角度來看：含金屬陽離子或銨根離子（NH4+)的化合物。第二十八頁第二十九頁，共62頁。

4、從實驗角度來看：

哪些物質(zhì)中含有離子鍵？強堿大多數(shù)鹽金屬氧化物3、從物質(zhì)類別的角度來說，離子化合物通常包括________、___________和________________。熔融狀態(tài)下能導電的化合物。第二十九頁第三十頁，共62頁。判斷正誤：1、離子鍵是陰陽離子之間強烈的相互吸引作用。2、含有離子鍵的化合物就是離子化合物。3、離子化合物中肯定含有離子鍵。4、離子化合物中只能含有離子鍵。5、共價化合物中不能含有離子鍵。6、離子化合物中肯定含有陰離子。7、含有陽離子的物質(zhì)一定是離子化合物。8、含有陽離子的物質(zhì)一定含有陰離子9、含有陰離子的物質(zhì)一定含有陽離子第三十頁第三十一頁，共62頁。（10）固態(tài)時不導電，其水溶液能導電的化合物，一定是離子化合物。（11）熔融狀態(tài)下能導電的物質(zhì)，一定是離子化合物。（12）全部由非金屬元素組成的化合物，不可能是離子化合物。第三十一頁第三十二頁，共62頁。6、離子鍵的特征沒有方向性：

陰陽離子是球形對稱的，電荷的分布也是球形對稱的，它們在空間各個方向上的靜電作用相同，都可以和帶不同電荷的離子發(fā)生作用沒有飽和性：

在靜電作用能達到的范圍內(nèi)，只要空間條件允許，一個離子可以多個離子發(fā)生作用第三十二頁第三十三頁，共62頁。NaBrNaClMgO離子電荷數(shù)112核間距/pm298282210熔點/℃7478012852硬度﹤2.52.56.57、影響離子鍵強弱的因素

⑴離子所帶的電荷

⑵離子半徑的大小

電荷數(shù)越高離子鍵越強離子半徑越小離子鍵越強應用：離子鍵越強，其形成化合物的熔沸點就越高，硬度越大。第三十三頁第三十四頁，共62頁。2．下列離子晶體中，硬度最大的是（）【練習】1．離子化合物NaCl、KCl、RbCl的熔點由高到低的順序是

。A．MgOB．MgCl2C．CaOD．K2S第三十四頁第三十五頁，共62頁。練習:比較下列離子鍵強度LiF

NaCl

CsI比較下列晶體的熔沸點MgO

CaO

LiF

NaCl第三十五頁第三十六頁，共62頁。

原子的電子式：三、電子式共價化合物的電子式：

陽離子的電子式：

陰離子的電子式：離子化合物的電子式：第三十六頁第三十七頁，共62頁。

(1)分類：分子間作用力最常見的是

和

。

(2)強弱：范德華力<氫鍵<化學鍵。

(3)范德華力：范德華力主要影響物質(zhì)的熔點、沸點、硬度等物理性質(zhì)。范德華力越強，物質(zhì)的熔點、沸點越高，硬度越大。一般來說，

相似的物質(zhì)，隨著相對分子質(zhì)量的增加，范德華力逐漸

，分子的極性越大，范德華力也越大。四、分子間作用力第三十七頁第三十八頁，共62頁。(4)氫鍵①形成：已經(jīng)與

的原子形成共價鍵的

(該氫原子幾乎為裸露的質(zhì)子)與另一個分子中

的

原子之間的作用力，稱為氫鍵。②表示方法：A—H…B電負性很強氫原子電負性很強說明

a．A、B為電負性很強的原子，一般為N、O、F三種元素的原子。b.A、B可以相同，也可以不同。③特征：具有一定的

和

。④分類：氫鍵包括

氫鍵和

氫鍵兩種。方向性飽和性分子內(nèi)分子間第三十八頁第三十九頁，共62頁。H2OH2SH2SeH2TeHFHClHBrHINH3PH3AsH3SbH3CH4SiH4GeH4SnH4一些氫化物的沸點第三十九頁第四十頁，共62頁。結(jié)論：H2O、NH3

、HF比同主族氫化物的沸點高為什么？第四十頁第四十一頁，共62頁。

在H2O分子中，由于O原子吸引電子的能力很強，H—O鍵的極性很強，共用電子對強烈地偏向O原子，亦即H原子的電子云被O原子吸引，使H原子幾乎成為“裸露”的質(zhì)子。這個半徑很小、帶部分正電荷的H核，就能與另一個H2O分子中帶部分負電荷的O原子的孤電子對接近并產(chǎn)生相互作用。這種靜電相互作用就是氫鍵。水分子間形成的氫鍵第四十一頁第四十二頁，共62頁。分子間氫鍵

分子內(nèi)氫鍵

鄰羥基苯甲醛對羥基苯甲醛熔點：2℃沸點：196.5℃熔點：115℃沸點：250℃第四十二頁第四十三頁，共62頁。氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響：1、分子間氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點

。升高2、分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點

。降低3、對溶解度的影響在極性溶劑里，如果溶質(zhì)分子與溶劑分子間可以生成氫鍵，則溶質(zhì)的溶解度增大。如NH3極易溶于水，乙醇與水能以任意比例互溶4、對電離度的影響有機酸分子存在分子內(nèi)氫鍵，電離度減小第四十三頁第四十四頁，共62頁。1．判斷下列說法是否正確(1)氫鍵是氫元素與其他元素形成的化學鍵(

)(2)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子與水分子間形成了氫鍵(

)(3)乙醇分子和水分子間只存在范德華力(

)(4)碘化氫的沸點高于氯化氫的沸點是因為碘化氫分子間存在氫鍵 (

)(5)水分子間既存在范德華力，又存在氫鍵(

)(6)氫鍵具有方向性和飽和性(

)(7)H2和O2之間存在氫鍵(

)(8)H2O2分子間存在氫鍵(

)第四十四頁第四十五頁，共62頁。2、

(1)H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是_________________________________________。(2013·江蘇，21A(3))(2)關(guān)于化合物，下列敘述正確的有________。

A.分子間可形成氫鍵

B．分子中既有極性鍵又有非極性鍵

C．分子中有7個σ鍵和1個π鍵

D．該分子在水中的溶解度大于2

丁烯(2013·浙江自選，15(3))第四十五頁第四十六頁，共62頁。(3)已知苯酚()具有弱酸性，其Ka＝1.1×10－10；水楊酸第一級電離形成的離子能形成分子內(nèi)氫鍵，據(jù)此判斷，相同溫度下電離平衡常數(shù)Ka2(水楊酸)________Ka(苯酚)(填“＞”或“＜”)，其原因是______________________。[2013·福建，31(4)](4)化合物NH3的沸點比化合物CH4的高，其主要原因是________。(2011·江蘇化學，21A(2))第四十六頁第四十七頁，共62頁。(5)H2O分子內(nèi)的O—H鍵、分子間的范德華力和氫鍵從強到弱依次為

。的沸點比高，原因是________。(2011·山東理綜，32(3))第四十七頁第四十八頁，共62頁。（1）雙原子分子極性的判斷——看元素組成①由不同元素構(gòu)成的雙原子分子，都是極性分子，如HCl、CO等。②由同種元素構(gòu)成的雙原子分子（單質(zhì)），都是非極性分子，如Cl2、O2等。分子雙原子分子多原子分子——ABm型分子單原子分子（一定為非極性分子）五、分子的極性第四十八頁第四十九頁，共62頁?？臻g不對稱極性分子V型分子：H2O、H2S、SO2三角錐形分子：NH3、PH3非正四面體形分子：CHCl3非極性分子直線形分子：CO2、CS2、C2H2正三角形：BF3、SO3正四面體形分子：CH4、CCl4、CF4空間對稱多原子分子極性的判斷——看空間構(gòu)型第四十九頁第五十頁，共62頁。分子的極性與共價鍵的極性的關(guān)系。對稱不對稱第五十頁第五十一頁，共62頁?！跋嗨葡嗳堋币?guī)律：1、非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑2、極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑3、若存在氫鍵，則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性越好。第五十一頁第五十二頁，共62頁?！镜淅?】(2011·福建高考改編)氮元素可以形成多種化合物?；卮鹨韵聠栴}：(1)基態(tài)氮原子的價電子排布式是_________。(2)C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是_______。(3)肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個氫原子被—NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。①NH3分子的空間構(gòu)型是________，是________分子(填“極性”或“非極性”)，________溶于水(填“難”或“易”)；N2H4分子中氮原子軌道的雜化類型是___________。第五十二頁第五十三頁，共62頁。2.PCl3的結(jié)構(gòu)類似于NH3，是一種三角錐形分子，下列有關(guān)敘述正確的是()A．PCl3分子中三個P—Cl鍵的鍵長、鍵能、鍵角都相等B．PCl3分子中P原子采取sp3雜化，其中三個用于形成P—Cl鍵，另一個為空軌道C．PCl3分子中的P原子采取sp3雜化，因此其鍵角與甲烷分子的鍵角完全相同D．PCl3是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子第五十三頁第五十四頁，共62頁。3.已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增加。其中A與B、A與D在周期表中位置相鄰，A原子核外有兩個未成對電子，B元素的第一電離能比同周期相鄰兩種元素都大，C原子在同周期原子中半徑最大(稀有氣體除外)；E與C位于不同周期，E原子核外最外層電子數(shù)與C相同，其余各電子層均充滿。請根據(jù)以上信息，回答下列問題：(答題時A、B、C、D、E用所對應的元素符號表示)(1)A、B、C、D四種元素電負性由大到小排列順序為____________________。(2)B的氫化物的結(jié)構(gòu)式為________，其空間構(gòu)型_______。第五十四頁第五十五頁，共62頁。(3)E核外電子排布式是____________，E的某種化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示。微粒間的相互作用包括化學鍵和分子間作用力，此化合物中各種粒子間的相互作用力有_____________。(4)A與B的氣態(tài)氫化物的沸點________更高，A與D的氣態(tài)氫化物的沸點__________更高。(5)A的穩(wěn)定氧化物中，中心原子的雜化類型為___________，空間構(gòu)型為____________。第五十五頁第五十六頁，共62頁。（1）定義：（2）成鍵微粒：（3）金屬鍵特征：（金屬中自由電子屬于整塊金屬）（4）金屬的通性：六、金屬鍵金屬離子與自由電子間的強烈相互作用金屬原子（陽離子）和自由電子。沒有方向性、飽和性。導電、導熱、延展性、有金屬光澤等（金屬的物理性質(zhì)均與金屬鍵有關(guān)）第五十六頁第五十七頁，共62頁。一般而言：金屬元素的原子半徑越小，單位體積內(nèi)自由電子數(shù)目越大，金屬鍵越強，金屬晶體的硬度越大，熔