互动式讲义PPT:物质的构造与特性

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■例:1A 族 1 个价电子;7A 族 7 个价电子; 8A 族 8 个价电子(He 为 2)
2. 八隅体法则: (1) 钝气:氦的价电子数为 2,其余的钝气为 8。其化 学性质最安定,不易产生化学变化。 (2) 法则:美国科学家刘易斯认为,其他原子可藉由得 失电子,或共享电子,使其价电子数与邻近 钝气之价电子数(电子排列)相同,而结合 成安定的物质,此称为八隅体法则。
类题 2-1
下列哪些元素具有相同的价电子数? (A) 2He (B) 4Be (C) 10Ne (D) 12Mg (E) 16S。 ■解:(A) 2He:2;2 个价电子。(B) 4Be:2,2;2 个价电子。
(C) 10Ne:2,8;8 个价电子。(D) 12Mg:2,8,2;2 个 价电子。(E) 16S:2,8,6;6 个价电子。
2-1 八隅体法则与刘易斯结构式
2. 离子与分子的刘易斯电子点式:
离子的电子点式
分子的电子点式 (又称为刘易斯结构式)
有 8 个价电子 有 8 个价电子 H2、Cl2、H2O 分子中,各 电子排列与 电子排列与 原子周围的价电子数均符合
10Ne 相同
18Ar 相同
八隅体法则
范例 4 刘易斯电子点式
1. 刘易斯电子点式: (1) 意义:将价电子“点”在元素符号周围,这种表 示法称为刘易斯电子点式。
一般化学反应中,内壳层的电子不参与反 应,故不用表示出来。
2-1 八隅体法则与刘易斯结构式
(2) 第一 ~ 三周期元素的刘易斯电子点式:
具不成对电子的原子,表示可与别的原子 结合(详见 2-3 节)。

■解:(B)电子数分别为 10 与 18。(D)由 Na+、Cl-交错
堆积而成。(E)为

■ 答: (A)(C)
2-2 离子键与离子晶体
延伸学习区
离子键的键能
(配合讲义 P.60)
1. 定义:打断离子键所需的能量,称为离子键的键能。 2. 因素:
离子键的键能

陰、陽離子電荷的乘積(Q1Q2) 陰、陽離子半徑的和(r)
2-2 离子键与离子晶体
2. 氯化钠: (1) 现象:置钠于氯气中,会产生剧烈的燃烧反应,形 成氯化钠,即食盐。2Na(s)+Cl2(g) → 2NaCl(s) (2) 键结:
2-2 离子键与离子晶体
(3) 晶体结构:
① 每 1 个 Na+被 6 个 Cl-包 围;每 1 个 Cl-被 6 个 Na+ 包围。
写出下列各原子或离子的刘易斯电子点式: (1) 4Be (2) 8O (3) 10Ne (4) 13Al3+ (5) 16S2- ■解: (1)
(2) (3) (4) [Al]3+ (5)
类题 4-1
写出下列原子或离子的刘易斯电子点式: (1) 2He (2) 7N (3) 9F- ■解: (1) He:
(2) (3)
范例 5 刘易斯结构式
下列何者可能是 NH3 分子的刘易斯结构式?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)

■解:氢周围仅能有 2 个价电子;氮周围则有 8 个价电子。 ■ 答:(A)
类题 5-1
下列何者可能是 H2O 分子的刘易斯结构式?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)

■ 答:(A)
2-2 离子键与离子晶体
■ 答: (A)(B)(D)
范例 3 八隅体法则
依八隅体法则,下列哪个原子或离子能安定存在? (A) 11Na+ (B) 12Mg2+ (C) 8O2+ (D) 17Cl- (E) 9F。 ■解:(A)(B)(D) 11Na+:2,8;12Mg2+:2,8;
17Cl-:2,8,8,均有 8 个价电子。 (C) 8O 2+ : 2,4,有 4 个价电子。 (E) 9F:2,7,有 7 个价电子。
范例 1 离子键的形成
试由八隅体法则,写出氯化镁的刘易斯结构式及化学式。 ■解:
刘易斯结构式为 或
∴化学式为 MgCl2
■ 答:

, MgCl2
类题 1-1
试由八隅体法则,写出氧化铝的刘易斯结构式及化学式。 ,Al2O3
类题 1-2
在 1 小粒氯化钠晶体中,若含有 1 × 1022 个钠离子,则 有多少个氯离子? (A)1 × 1022 (B) 4 × 1022 (C) 6 × 1022 (D) 12 × 1022 (E) 24 × 1022。 ■解:氯化钠的实验式为 NaCl,即钠离子与氯离子的数目
2-1 八隅体法则与刘易斯结构式
方式
得失价电子(详见 2-2 节)
(2) 非金属原子获得电子,形成阴离
子,电子的排列与同一周期的钝
气相同
电子 排列
共享价电子(详见 2-3 节)
2-1 八隅体法则与刘易斯结构式
4. 利用八隅体法则,可推得主族元素的价数:
族 数 1A 2A 3A 5A 6A 7A
价电
比为 1:1。
■ 答:(A)
范例 2 氯化钠晶体
下列有关离子键及氯化钠晶体的叙述,何者正确? (A)离子键的本质为库仑静电力 (B) Na+与 Cl-间利用 离子键结合成化合物 (C) NaCl 为氯化钠的分子式 (D) Na+与 Cl- 均符合氩的电子排列 (E)在氯化钠晶体 中,每 1 个 Na+被 6 个紧邻的 Cl-包围 (F) Na+(g)+ Cl-(g) → NaCl(s) 为放热反应。 ■解:(C) 为实验式。
2-1 八隅体法则与刘易斯结构式
3. 达成八隅体的方式:
方式
得失价电子(详见 2-2 节)
共享价电子(详见 2-3 节)
状况
金属与非金属结合时
非金属与非金属结合时
(1) 金属原子失去电子,形成阳离子, 电子的排列与上一周期的钝气相同
电子 排列
两个 F 原子各提供 1 个价电子共享,使 F 的价电子数均为 8,电子的排列方式 与氖(10Ne)相同
子数 1
2
3
5
6
7
Na+ Mg2+ Al3+ N3- O2-
F-
价 数失1个 失2个 失3个 得3个 得2个 得1个
电子 电子 电子 电子 电子 电子
■註:4A 族暂不讨论。
2-1 八隅体法则与刘易斯结构式
5. 同一族元素的价电子数相同(He 例外),化性相 似: (1) 1A 族(第 1 族)碱金属元素仅有 1 个价电子, 化性活泼,均易失去 1 个电子,在自然界皆以 +1 价阳离子形态存在。 (2) 7A 族(第 17 族)卤素元素有 7 个价电子,化 性活泼,皆易获得 1 个电子,形成-1 价阴离 子。
▲镁的燃烧
▲仙女棒含镁粉
2-2 离子键与离子晶体
(2) 键结:
2-2 离子键与离子晶体
4. 形成离子晶体时的能量变化: (1) 反应热:由阴、阳离子结合成离 子晶体的反应,必为放 热反应。 (2) 因素:离子半径愈小 (则离子键 愈强,参考延伸学习区), 在形成离子晶体时所放出 的热量亦愈多 。 离子半径: Li+<Na+,F-<Cl-
2-1 八隅体法则与刘易斯结构式
2-1 八隅体法则与刘易斯结构式
一、化学键
1. 物质组成: (1) 原子为组成物质的最基本粒子。在常态下,只有钝 气为单原子,其余物质均由两个或两个以上的原子 所构成。 氪、氙、氡的化合物已被合成,例如: XePtF6(六氟铂酸氙)、KrF2 等。 (2) 原子若要结合在一起,必须要有适当的引力,也就 是所谓的化学键。
2-2 离子键与离子晶体
一、离子键的形成
1. 形成: (1) 金属元素与非金属元素反应时,金属将电子转移给 非金属,分别形成阳离子与阴离子,并且符合八隅 体法则。 (2) 阴、阳离子间的库仑静电力形成离子键。 (3) 阴、阳离子藉由离子键,构成离子化合物。以下以 氯化钠、氧化镁为例。 ①两个电荷间的作用力,称为库仑静电力。 ②常温、常压下,离子化合物呈固态,称为离子 晶体或离子固体。
■ 答:(C)(D)(E)
类题 1-1
下列物质的结构中,何者没有化学键? (A) Cu(s) (B) Ar(g) (C) NaCl(s) (D) NH3(g) (E) H2SO4(l)。 ■解: 钝气为单原子,故钝气的原子间不存在化学键。
(A)含有金属键,详见 2-5 节。(C)含有离子键, 详见 2-2 节。(D)(E)含有共价键,详见 2-3 节。
范例 2 价电子数
下列哪个原子具有 2 个价电子?
(A) 8O (B) 12Mg (C) 9F (D) 2He (E) 3Li。 ■解:A 族元素的族数即为价电子数。
(A) 6A 族。
(B) 2A 族。
(C) 7A 族。
(D) 8A 族,但 He 只有 2 个价电子。
(E) 1A 族。
■ 答:(B)(D)
② 紧邻 1 个 Na+周围,有 12 个 Na+;紧邻 1 个 Cl-周 围,有 12 个 Cl-。
③ 晶体为阴、阳离子交错的连
续性结构,故化学式以实验
式表示。
2-2 离子键与离子晶体
3. 氧化镁: (1) 现象:镁在氧气中燃烧,产生氧化镁,如下图。 2Mg(s)+O2(g) → 2MgO(s)
2-1 八隅体法则与刘易斯结构式
2. 化学键: (1) 意义:两个原子间的相互作用力(吸引力),若能 使两个原子稳定的聚在一起,这种作用力称 为化学键。 ■例:
2-1 八隅体法则与刘易斯结构式
(2) 化学键的种类:
分 类 组成原子
形成的物质
离子键 金属+非金属 (详见 2-2 节)
离子化合物
非金属间 共价键 (详见 2-3 节) 分子物质、网状固体
均存在化学键 (C)水分子解离时,其化学键被破坏 (D)甲烷燃烧时,会产生新的化学键 (E)借着不同的化 学键,原子得以结合成形形色色的物质。
■解:(A) 为原子间的作用力。 (B) 常温、常压下的钝气中,没有化学键。 (C) 破坏氢与氧间的化学键。
(D) 化学反应时,原子重新排列,因此生成新的化
学键。
(D) 11Na+的电子排列与氖(10Ne)相同。 ■ 答:(A)(B)(E)(F)
类题 2-1
下列有关氯化钠晶体的叙述,何者正确?
(A)含有离子键 (B) Na+与 Cl-的电子数恰好一样多
(C) Na+与 Cl-均拥有钝气原子的电子数目 (D)由许多
NaCl 分子堆积而成 (E)刘易斯结构式为
金属键
金属间
(详见 2-5 节)
金属
2-1 八隅体法则与刘易斯结构式
(3) 能量: ① 形成化学键时,会放出能量(ΔH<0),系统 能量会降低,因而使物质的结构稳定。 ② 打断化学键时,必须吸热(ΔH>0),其所需 的能量称为键能。
范例 1 化学键
下列有关化学键的叙述,何者正确?
(A)化学键为分子与分子间的作用力 (B)任何物质中,
3. 比较顺序: (1) 阴、阳离子的电Cl-
(2 × 2) (1 × 1)
2-2 离子键与离子晶体
延伸学习区
(2) 电荷乘积相同时,离子半径愈小者,离子间距离愈短, 键能愈大。
■例:LiF>NaCl>KBr>RbI
周期表中原子半径的大小规律:
■ 答:(A)(B)(D)
类题 3-1
下列哪个原子不易藉由得到或失去电子而具有 8 个价电 子? (A) 7N (B) 16S (C) 12Mg (D) 3Li (E) 9F。 ■解:(D) 锂易失去 1 个电子,形成与氦相同的价电子数,
即 2。
■ 答: (D)
2-1 八隅体法则与刘易斯结构式
三、刘易斯电子点式
■ 答:MgO>NaCl>KBr
2-2 离子键与离子晶体
延伸学习区
类题
下列哪一物质的熔点最高? (A) NH3 (B) CaO (C) LiF (D) C2H5OH (E) He。
■解: (离子键的键能最大)> (离子键)> C2H5OH(常温下为液体)>NH3(常温下为气体) >He(沸点最低的气体)
■ 答: (B)
2-1 八隅体法则与刘易斯结构式
二、八隅体法则
1. 价电子: (1) 定义:电子所占有的最外壳层称为价壳层,价壳层中的 电子称为价电子。 ■例: O 的价电子数为 6,参见下图。
2-1 八隅体法则与刘易斯结构式
(2) 规律:A 族(主族)元素,其价电子数就是其族 数(但 8A 族的氦例外,价电子数为 2)。
4. 影响:一般而言,键能愈大之离子化合物,其熔点愈高; 由阴、阳离子形成该晶体时,放热亦愈多。
2-2 离子键与离子晶体
延伸学习区
范例——离子键的键能大小比较
比较下列物质的键能大小: (1) NaCl (2) KBr (3) MgO ■解: Mg2+O2-(电荷乘积最大)>Na+Cl-(离子间距
离短)>K+Br-
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