高考冲刺微粒间作用力与物质性质精选文档.ppt

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1、高考冲刺微粒间作用力与物质性质本讲稿第一页，共七十三页本讲稿第二页，共七十三页本讲稿第三页，共七十三页一、化学键与分子间作用力一、化学键与分子间作用力1.1.三种化学键的比较三种化学键的比较比较类型离子键共价键金属键非极性键极性键配位键成键微粒_阴、阳阴、阳离子离子原子原子金属离子金属离子与自由与自由电电子子本讲稿第四页，共七十三页比较类型离子键共价键金属键非极性键极性键配位键成键原子特点得、失电子能力差别很大吸引电子能力相同吸引电子能力不同一方有_(配位体),另一方有_(中心原子)同种金属或不同种金属(合金)孤孤电电子子对对空空轨轨道道本讲稿第五页，共七十三页比较类型离子键共价键金属键非极性

2、键极性键配位键方向性、饱和性_存在离子化合物(离子晶体)单质(如H2),共价化合物(如H2O2),离子化合物(如Na2O2)共价化合物(如HCl),离子化合物(如NaOH)离子化合物(如NH4Cl)金属单质或合金(金属晶体)无无有有无无本讲稿第六页，共七十三页2.2.共价键与范德华力、氢键的比较共价键与范德华力、氢键的比较范德华力氢键共价键概念物质分子之间普遍存在的一种相互作用力由与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力原子间通过共用电子对所形成的相互作用方向性饱和性_无无有有有有本讲稿第七页，共七十三页范德华力氢键共价键作用微粒分子或原子(稀有气体)氢原

3、子、电负性很强的原子原子强度比较_影响强度的因素随着分子极性和相对分子质量的增大而_组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力_对于AHB,A、B的电负性越大,B原子的半径越小,作用力_成键原子半径越小,键长越短,键能_共价共价键键 氢键氢键 范德范德华华力力增大增大越大越大越大越大越大越大本讲稿第八页，共七十三页3.3.微粒微粒间间的作用力的作用力对对物物质质性性质质的影响的影响(1)(1)分子分子间间作用力作用力:范德范德华华力影响物力影响物质质的熔沸点、溶解度等物理性的熔沸点、溶解度等物理性质质。组组成和成和结结构相似的物构相似的物质质,随相随相对对分子分子质质量的增大量的增大

4、,物物质质的熔沸点的熔沸点_,_,如如F F2 2ClCl2 2BrBr2 2II2 2,CF,CF4 4CClCCl4 4CBrHOH2 2S,HFHCl,NHS,HFHCl,NH3 3PHPH3 3。(2)(2)共价键共价键:共价键键能越大共价键键能越大,分子稳定性分子稳定性_。升高升高增大增大越强越强升高升高本讲稿第九页，共七十三页(3)(3)金属金属键键:金属金属键键影响金属的物理性影响金属的物理性质质导电导电性性:外外电场电场的作用下的作用下,自由自由电电子的子的_形成形成电电流。流。导热导热性性:_:_把能量从温度高的区域把能量从温度高的区域传传到温度到温度低的区域。低的区域。延展

5、性延展性:金属金属键键没有方向性没有方向性,当金属受外力作用当金属受外力作用时时,金属原子金属原子之之间发间发生相生相对对滑滑动动,但各但各层层金属原子之金属原子之间间仍保持仍保持_的作用。的作用。(4)(4)离子离子键键:离子晶体的晶格能越大离子晶体的晶格能越大,表明离子表明离子键键越牢固越牢固,晶体越晶体越_且熔且熔点越点越_,_,硬度越硬度越_。定向运定向运动动自由自由电电子的运子的运动动金属金属键键稳稳定定高高大大本讲稿第十页，共七十三页4.4.共价键的分类及键参数共价键的分类及键参数(1)(1)分类分类:分类依据类别特点形成共价键的原子轨道重叠方式键原子轨道“_”重叠键原子轨道“_”

6、重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对_非极性键共用电子对_原子间共用电子对的数目单键原子间有_共用电子对双键原子间有_共用电子对叁键原子间有_共用电子对头头碰碰头头肩并肩肩并肩发发生偏移生偏移不不发发生偏移生偏移一一对对两两对对三三对对本讲稿第十一页，共七十三页(2)(2)键参数键参数:定义定义键能在101 kPa、298 K条件下,1 mol_生成_的过程中所吸收的能量键长 形成共价键的两个原子间的核间距键角 分子中两个共价键之间的夹角气气态态ABAB分子分子气气态态A A原子和原子和B B原子原子本讲稿第十二页，共七十三页键参数对分子性质的影响键参数对分子性质的影响稳定性稳定性空

7、间构型空间构型本讲稿第十三页，共七十三页二、常见晶体类型二、常见晶体类型1.1.四种晶体类型比较四种晶体类型比较类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体构成粒子_粒子间的相互作用力_(某些含氢键)_硬度较小很大有的很大,有的很小较大分子分子原子原子金属阳离子、金属阳离子、自由自由电电子子阴、阳离子阴、阳离子范德范德华华力力共价共价键键金属金属键键离子离子键键本讲稿第十四页，共七十三页类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体熔、沸点较低很高有的很高,有的很低较高溶解性相似相溶难溶于任何溶剂常见溶剂难溶大多易溶于水等极性溶剂导电、传热性一般不导电,溶于水后有的导电一般不具有导电性电和热的良导体晶体

8、不导电,水溶液或熔融态导电本讲稿第十五页，共七十三页类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体物质类别及举例大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外)部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼),部分非金属化合物(如SiC、SiO2)金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)本讲稿第十六页，共七十三页2.2.典型的晶体的结构特点典型的晶体的结构特点晶体晶体结构晶体详解原子晶体金刚石(1)每个碳与相邻4个碳以共价键结合,形成正四面体结构(2)最小碳环由_个C组成且六个原

9、子不在同一平面内(3)每个C参与4条CC键的形成,C原子数与CC键之比为_SiO2(1)每个Si与_个O以共价键结合，形成_结构(2)每个正四面体占有1个Si，4个“O”，n(Si)n(O)=12(3)最小环上有_个原子,即_个O,_个Si6 612124 4正四面体正四面体12126 66 6本讲稿第十七页，共七十三页晶体晶体结构晶体详解分子晶体干冰(1)8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子(2)每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有_个1212本讲稿第十八页，共七十三页晶体晶体结构晶体详解离子晶体NaCl型(1)每个Na+(Cl-)周围等距且紧邻的Cl-(Na+)有

10、_个。每个Na+周围等距且紧邻的Na+有_个(2)每个晶胞中含_个Na+和_个Cl-CsCl型(1)每个Cs+周围等距且紧邻的Cl-有_个,每个Cs+(Cl-)周围等距且紧邻的Cs+(Cl-)有_个(2)如图为8个晶胞,每个晶胞中含1个Cs+、1个Cl-6 612124 44 48 86 6本讲稿第十九页，共七十三页晶体晶体结构晶体详解金属晶体_堆积典型代表Po_堆积典型代表Na、K、Cr、Mo、W简单简单立方立方体心体心立方立方本讲稿第二十页，共七十三页晶体晶体结构晶体详解金属晶体_堆积典型代表Mg、Zn、Ti_堆积典型代表Cu、Ag、Au、Pb六方六方面心面心立方立方本讲稿第二十一页，共七

11、十三页3.3.晶胞组成的计算方法晶胞组成的计算方法均摊法均摊法原则：晶胞任意位置上的一个原子如果是被原则：晶胞任意位置上的一个原子如果是被n n个个 晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得 的份额就是的份额就是均均摊摊法法长方体（包括立方体）晶胞中不同位置的粒子长方体（包括立方体）晶胞中不同位置的粒子数的计算数的计算 非长方体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶非长方体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点（胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点（1 1个碳原个碳原子）被三个六边形共有，每个六边形占子）被三个六边形共有，每个六边

12、形占1/31/3粒粒子子方方法法本讲稿第二十二页，共七十三页【思考辨析思考辨析】1.1.氢键氢键是一种特殊的化学是一种特殊的化学键键。()()【分析分析】氢键不属于化学键氢键不属于化学键,其强度比化学键弱得多其强度比化学键弱得多,但它比范德华但它比范德华力稍强。力稍强。2.2.卤卤素素单质单质按按F F2 2II2 2,熔沸点逐熔沸点逐渐渐升高。升高。()()【分析分析】卤素单质的分子结构相似卤素单质的分子结构相似,随着相对分子质量的增大随着相对分子质量的增大,分子分子间作用力逐渐增大间作用力逐渐增大,熔沸点逐渐升高。熔沸点逐渐升高。本讲稿第二十四页，共七十三页3.H3.H2 2O O的沸点比

13、的沸点比H H2 2S S高得多高得多,原因是原因是O OH H键键比比S SH H键键的的键键能大。能大。()()【分析分析】由分子构成的物质的熔沸点与分子内的化学键无关由分子构成的物质的熔沸点与分子内的化学键无关,只与分只与分子间作用力有关。虽然范德华力子间作用力有关。虽然范德华力H H2 2SHSH2 2O,O,但水分子间能够形成氢键但水分子间能够形成氢键,使使H H2 2O O的沸点明显升高。的沸点明显升高。4.N4.N2 2分子中两个氮原子之分子中两个氮原子之间间的共价的共价键为键为1 1个个键键和和2 2个个键键。()()【分析分析】因因N N2 2分子中两个氮原子之间是共价叁键分

14、子中两个氮原子之间是共价叁键,其中为其中为1 1个个键和键和2 2个个键。键。本讲稿第二十五页，共七十三页5.5.晶胞是晶体中的最小的晶胞是晶体中的最小的“平行六面体平行六面体”。()()【分析分析】晶胞是从晶体中晶胞是从晶体中“截取截取”出来具有代表性的最小部分出来具有代表性的最小部分,而不而不一定是最小的一定是最小的“平行六面体平行六面体”。6.6.原子晶体的熔点一定比离子晶体的高。原子晶体的熔点一定比离子晶体的高。()()【分析分析】不一定不一定,如如MgOMgO的熔点为的熔点为2 852,2 852,石英的熔点为石英的熔点为1 7101 710。本讲稿第二十六页，共七十三页7.7.离子

15、晶体是由阴、阳离子构成的离子晶体是由阴、阳离子构成的,所以离子晶体能所以离子晶体能够导电够导电。()()【分析分析】离子晶体内的阴、阳离子不能自由移动离子晶体内的阴、阳离子不能自由移动,不能导电不能导电,只只有在熔融状态时或水溶液中产生了自由移动的离子才能导电。有在熔融状态时或水溶液中产生了自由移动的离子才能导电。8.CO8.CO2 2和和SiOSiO2 2是同主族元素的氧化物是同主族元素的氧化物,它它们们的晶体的晶体结结构相似构相似,性性质质也非常相似。也非常相似。()()【分析分析】COCO2 2的晶体是分子晶体的晶体是分子晶体,SiO,SiO2 2是原子晶体是原子晶体,晶体结构差晶体结构

16、差别很大别很大,物理性质差别也很大。物理性质差别也很大。本讲稿第二十七页，共七十三页考点考点 1 1 晶体晶体类类型的判断型的判断“五依据四五依据四类类型型”1.1.依据晶体的组成微粒和微粒间的作用判断依据晶体的组成微粒和微粒间的作用判断(1)(1)离子晶体的组成微粒是阴、阳离子离子晶体的组成微粒是阴、阳离子,微粒间的作用是离子键。微粒间的作用是离子键。(2)(2)原子晶体的组成微粒是原子原子晶体的组成微粒是原子,微粒间的作用是共价键。微粒间的作用是共价键。(3)(3)分子晶体的组成微粒是分子分子晶体的组成微粒是分子,微粒间的作用为分子间作用力微粒间的作用为分子间作用力,即即范德华力。范德华力

17、。(4)(4)金属晶体的组成微粒是金属阳离子和自由电子金属晶体的组成微粒是金属阳离子和自由电子,微粒间的作用是金属微粒间的作用是金属键。键。本讲稿第二十八页，共七十三页2.2.依据物依据物质质的分的分类类判断判断(1)(1)金属氧化物金属氧化物(如如K K2 2O O、NaNa2 2O O2 2等等)、强强碱碱(如如NaOHNaOH、KOHKOH等等)和和绝绝大多数的大多数的盐类盐类是离子晶体。是离子晶体。(2)(2)大多数非金属大多数非金属单质单质(除金除金刚刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、气、气态态氢氢化物、非金属氧化物化物、非金属氧化物(SiO(SiO2 2除外

18、除外)、酸、酸、绝绝大多数有机物大多数有机物(有机有机盐盐除外除外)是分子晶体。是分子晶体。(3)(3)常常见见的原子晶体的原子晶体单质单质有金有金刚刚石、晶体硅、晶体硼等石、晶体硅、晶体硼等,常常见见的原子晶体化的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅、氮化硅等。合物有碳化硅、二氧化硅、氮化硅等。(4)(4)金属金属单质单质与合金是金属晶体。与合金是金属晶体。本讲稿第二十九页，共七十三页3.3.依据晶体的熔点判断依据晶体的熔点判断(1)(1)离子晶体的熔点离子晶体的熔点较较高高,常在数百常在数百摄摄氏度至氏度至1 1千余千余摄摄氏度。氏度。(2)(2)原子晶体熔点高原子晶体熔点高,常在常在1 1千

19、千摄摄氏度至几千氏度至几千摄摄氏度。氏度。(3)(3)分子晶体熔点低分子晶体熔点低,常在数百常在数百摄摄氏度以下至很低温度。氏度以下至很低温度。(4)(4)金属晶体多数熔点高金属晶体多数熔点高,但也有相当低的。但也有相当低的。本讲稿第三十页，共七十三页4.4.依据依据导电导电性判断性判断(1)(1)离子晶体水溶液及熔融离子晶体水溶液及熔融时时能能导电导电。(2)(2)原子晶体一般原子晶体一般为为非非导导体。体。(3)(3)分子晶体分子晶体为为非非导导体体,而分子晶体中的而分子晶体中的电电解解质质(主要是酸和主要是酸和强强非金属非金属氢氢化物化物)溶于水溶于水,使分子内的化学使分子内的化学键键断

20、裂形成自由离子也能断裂形成自由离子也能导电导电。(4)(4)金属晶体是金属晶体是电电的良的良导导体。体。本讲稿第三十一页，共七十三页5.5.依据硬度和机械性能判断依据硬度和机械性能判断(1)(1)离子晶体硬度离子晶体硬度较较大或略硬而脆。大或略硬而脆。(2)(2)原子晶体硬度大。原子晶体硬度大。(3)(3)分子晶体硬度小且分子晶体硬度小且较较脆。脆。(4)(4)金属晶体多数硬度大金属晶体多数硬度大,但也有但也有较较低的低的,且具有延展性。且具有延展性。【误区警示误区警示】(1)(1)有阳离子的晶体可能是金属晶体有阳离子的晶体可能是金属晶体,有阴离子的晶体一定是离子晶体。有阴离子的晶体一定是离子

21、晶体。(2)(2)金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高,如如HgSHg 离子晶体离子晶体 分子晶分子晶体。体。2.2.同种晶体类型熔、沸点的比较同种晶体类型熔、沸点的比较(1)(1)原子晶体原子晶体:如熔点如熔点:金刚石金刚石 碳化硅碳化硅 硅。硅。本讲稿第四十二页，共七十三页(2)(2)离子晶体离子晶体:一般地一般地说说,阴阳离子的阴阳离子的电电荷数越多荷数越多,离子半径越小离子半径越小,则则离子离子间间的作用力的作用力就越就越强强,其离子晶体的熔、沸点就越高其离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点如熔点:MgOMgCl:MgOMgCl2 2NaClCsCl

22、NaClCsCl。衡量离子晶体衡量离子晶体稳稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大定性的物理量是晶格能。晶格能越大,形成的离形成的离子晶体越子晶体越稳稳定定,熔点越高熔点越高,硬度越大。硬度越大。本讲稿第四十三页，共七十三页(3)(3)分子晶体分子晶体:分子分子间间作用力越大作用力越大,物物质质的熔、沸点越高的熔、沸点越高;具有具有氢键氢键的分子晶体熔、的分子晶体熔、沸点反常的高。如沸点反常的高。如H H2 2OHOH2 2TeHTeH2 2SeHSeH2 2S S。组组成和成和结结构相似的分子晶体构相似的分子晶体,相相对对分子分子质质量越大量越大,熔、沸点越高熔、沸点越高,如如SnHSnH4 4

23、GeHGeH4 4SiHSiH4 4CHCH4 4。组组成和成和结结构不相似的物构不相似的物质质(相相对对分子分子质质量接近量接近),),分子的极性越大分子的极性越大,其熔、其熔、沸点越高沸点越高,如如CONCON2 2,CH,CH3 3OHCHOHCH3 3CHCH3 3。本讲稿第四十四页，共七十三页(4)(4)金属晶体金属晶体:金属离子半径越小金属离子半径越小,离子离子电电荷数越多荷数越多,其金属其金属键键越越强强,金属熔、沸点就金属熔、沸点就越高越高,如熔、沸点如熔、沸点:NaMgAl:NaMgKClRbCl(5)NaClKClRbClMgOMgO晶体为离子晶体晶体为离子晶体,离子所带电

24、荷越离子所带电荷越多多,半径越小半径越小,晶格能越大晶格能越大,熔点越高熔点越高本讲稿第五十二页，共七十三页【互互动动探究探究】(1)C(1)C组组中物中物质质的熔点的熔点HClHBrHIHClHBr”或或“”)。(2)(2)基基态态MnMn2+2+的核外的核外电电子排布式子排布式为为。(3)(3)硼砂是含硼砂是含结结晶水的四硼酸晶水的四硼酸钠钠,其阴离子其阴离子X Xm-m-(含含B B、O O、H H三种元素三种元素)的球的球棍模型如棍模型如图图所示所示:本讲稿第六十五页，共七十三页硼砂晶体由硼砂晶体由NaNa+、X Xm-m-和和H H2 2O O构成构成,它它们们之之间间存在的作用力有

25、存在的作用力有(填序号填序号)。A.A.离子离子键键B.B.共价共价键键C.C.金属金属键键D.D.范德范德华华力力E.E.氢键氢键本讲稿第六十六页，共七十三页【解析解析】(1)Al(1)Al是活泼金属是活泼金属,容易失去电子容易失去电子,第一电离能小第一电离能小,硅是非金属硅是非金属,不容易失去电子不容易失去电子,第一电离能大。第一电离能大。(2)Mn(2)Mn是是2525号元素号元素,其电子排布式为其电子排布式为Ar3dAr3d5 54s4s2 2,失去最外层的失去最外层的2 2个电子个电子,即得即得MnMn2+2+:Ar3d:Ar3d5 5。(3)Na(3)Na+和和X Xm-m-之间以

26、离子键结合之间以离子键结合,结晶水之间存在范德华力和氢键。结晶水之间存在范德华力和氢键。答案答案:(1)(1)(2)1s(2)1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d5 5或或Ar3dAr3d5 5(3)A(3)A、D D、E E本讲稿第六十七页，共七十三页4.(20134.(2013昆明模昆明模拟拟)A)A、B B、X X、Y Y和和Z Z是原子序数依次是原子序数依次递递增的短周期元素增的短周期元素,其中其中A A与与Y Y同主族同主族,X,X与与Z Z同主族同主族,A,A与与B B和和X X均可形成均可形成1010电电子的化合物子的化合物;B;B与与Z Z

27、的最外的最外层电层电子数之比子数之比为为23,23,常常见见化合物化合物Y Y2 2X X2 2与水反与水反应应生成生成X X的的单质单质,其溶液可使酚其溶液可使酚酞试酞试液液变红变红。请请回答下列回答下列问题问题。(1)Z(1)Z的原子的原子结结构示意构示意图为图为;化合物化合物BABA4 4的的电电子式子式为为。(2)(2)化合物化合物Y Y2 2X X2 2中含有的化学中含有的化学键类键类型有型有(填序号填序号)。A.A.离子离子键键 B.B.极性共价极性共价键键C.C.非极性共价非极性共价键键 D.D.氢键氢键本讲稿第六十八页，共七十三页(3)(3)化合物化合物A A2 2X X和和A

28、 A2 2Z Z中中,沸点沸点较较高的是高的是 (填化学式填化学式),),其主要原因是其主要原因是 。(4)A(4)A与与X X和和A A与与Z Z均能形成均能形成1818个个电电子的化合物子的化合物,此两种化合物此两种化合物发发生反生反应应的化学方程式的化学方程式为为 。本讲稿第六十九页，共七十三页【解析解析】(1)Y(1)Y2 2X X2 2与水反应生成与水反应生成X X单质单质,其溶液可使酚酞试液变红其溶液可使酚酞试液变红,Y,Y为为Na,XNa,X为为O O。又。又X X与与Z Z同主族同主族,则则Z Z为为S,AS,A、B B、X X、Y Y、Z Z原子序数递增原子序数递增,B,B与

29、与Z Z最最外层电子数之比为外层电子数之比为23,B23,B为为C,C,又又A A与与Y Y同主族同主族,且且A A与与B B和和X X均可形成均可形成1010电电子化合物子化合物,则则A A为为H,H,化合物化合物BABA4 4为为CHCH4 4。(2)Y(2)Y2 2X X2 2为为NaNa2 2O O2 2,既含有离子键又含有非极性共价键。既含有离子键又含有非极性共价键。(3)H(3)H2 2S S和和H H2 2O O相比相比,H,H2 2O O沸点高沸点高,因为水分子间存在氢键。因为水分子间存在氢键。(4)H(4)H2 2O O2 2具有氧化性具有氧化性,H,H2 2S S具有还原性具有还原性,H,H2 2O O2 2与与H H2 2S S反应生成反应生成H H2 2O O和和S S。本讲稿第七十页，共七十三页答案答案:(1)(1)(2)A(2)A、C C(3)H(3)H2 2O O水分子间存在氢键水分子间存在氢键(4)H(4)H2 2O O2 2+H+H2 2S=2HS=2H2 2O+SO+S本讲稿第七十一页，共七十三页本讲稿第七十二页，共七十三页本讲稿第七十三页，共七十三页