微粒间的相互作用资料
微粒间的作用力
微粒间的相互作用要点:1.了解化学键的定义,了解离子键、共价键的形成。
2.了解离子化合物和共价化合物的结构特征并能初步解释其物理性质一、化学键的含义与类型1.化学键:相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用。
注意:(1)化学键定义中的原子是广义上的原子,既包括中性原子,也包括带电原子或原子团(即离子);(2)化学键定义中“相邻”“强烈的相互作用”是指原子间紧密的接触且能产生强烈电子与质子、电子与电子、质子与质子间的电性吸引与排斥平衡作用。
物质内不相邻的原子间产生的弱相互作用不是化学键;(3)化学键的形成是原子间强烈的相互作用的结果。
如果物质内部相邻的两个原子间的作用很弱,如稀有气体原子间的相互作用,就不是化学键。
它们之间的弱相互作用叫做范德华力(或分子间作用力)。
化学键的常见类型:离子键、共价键、金属键。
(一)、共价键1.共价键的概念:原子之间通过共用电子形成的化学键称为共价键。
2.成键元素:通常是非金属元素原子形成的化学键为共价键。
结果是使每个原子都达到8或2个电子的稳定结构,使体系的能量降低,达到稳定状态。
3.形成共价键的条件:同种或不同种的原子相遇时,若原子的最外层电子排布未达到稳定状态,则原子间通过共用电子对形成共价键。
(二)、离子键1.离子键的概念:阴阳离子之间通过静电作用形成的化学键。
2.成键元素:一般存在于金属和非金属之间。
3.形成离子键的条件:成键原子的得、失电子能力差别很大(活泼金属与活泼非金属之间)例如:在氯化钠的形成过程中,由于钠是金属元素很容易失电子,氯是非金属元素很容易得电子,当钠原子和氯原子靠近时,钠原子就失去最外层的一个电子形成钠阳离子,氯原子最外层得到钠的一个电子形成氯阴离子(两者最外层均达到稳定结构),阴、阳离子靠静电作用形成化学键——离子键,构成氯化钠。
由于钠和氯原子之间是完全的得失电子,他们已形成了离子,因此NaCl中的微粒不能再叫原子,而应该叫离子。
【例题1】.下列关于化学键的叙述正确的是()A.化学键既存在于相邻的原子之间,又存在于相邻分子之间B.两个原子之间的相互作用叫做化学键C.化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间的强烈的相互作用D.阴阳离子之间有强烈的吸引作用而没有排斥作用,所以离子键的核间距相当小【例题2】.下列过程中,共价键被破坏的是()A.碘升华B.溴蒸气被木炭吸附C.酒精溶于水D.HCl气体溶于水二、离子化合物与共价化合物1.离子化合物:含有离子键的化合物。
微粒之间的相互作用》之《共价键
谢谢
THANKS
新型共价键的合成方法
为了获得具有优异性能的新型共价键,需要发展高效的合成方法。目前,科研人员正在 研究各种合成策略,如固相合成、液相合成和表面合成等,以期实现共价键的高效、可
控合成。
共价键在新能源领域的应用
太阳能电池
共价键在太阳能电池中具有重要作用,如碳-碳共价键构成的聚合物可以作为太阳能电池的活性层材 料,利用光生电子的转移实现光电转换。
是金属原子之间通过自由电子形成的化学键,主 要存在于金属元素之间。
共价键
是原子之间通过共享电子形成的化学键,主要存 在于非金属元素之间。
区别
金属键的形成基于自由电子的流动,而共价键的 形成则基于电子对的共享。
氢键与共价键的比较
氢键
是氢原子与电负性较强的原子之间形成的相互作用力,通常存在 于水分子之间。
共价键的断裂方式
均裂
共价键的均裂是指共用电 子对完全分开,形成两个 自由基。
异裂
共价键的异裂是指共用电 子对不完全分开,形成正 负离子。
协同断裂
共价键的协同断裂是指多 个共价键同时断裂,形成 多个自由基或正负离子。
共价键的形成与断裂的影响因素
温度
压力
光照
催化剂
温度对共价键的形成与断裂有 重要影响,高温可以促进键的 断裂,低温则有利于键的形成 。
分子结构中的共价键
分子是由两个或多个原子通过共价键 结合形成的相对稳定的粒子,共价键 的类型和数量决定了分子的结构和性 质。
分子结构中的共价键可以分为极性共 价键和非极性共价键,极性共价键会 导致分子具有极性,而非极性共价键 则使分子成为非极性分子。
2021届高三化学一轮复习——微粒之间的相互作用力(知识梳理及训练)
2021届高三化学一轮复习——微粒之间的相互作用力(知识梳理及训练)核心知识梳理(一)化学键及类型化学键是物质中直接相邻的原子或离子间存在的强烈的相互作用。
(二)离子键、共价键的比较(三)判断离子化合物和共价化合物的三种方法(四)化学键的断裂与化学反应1.化学反应过程化学反应过程中反应物中的化学键被破坏。
如H2+F2===2HF,H—H键、F—F键均被破坏。
化学反应中,并不是反应物中所有的化学键都被破坏,如(NH4)2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NH4Cl,只破坏反应物中的离子键,而共价键未被破坏。
2.物理变化过程(1)离子化合物,溶于水便电离成自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏;熔化后,也电离成自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏。
(2)有些共价化合物溶于水后,能与水反应,其分子内共价键被破坏。
如:CO2、SO3等;有些共价化合物溶于水后,与水分子作用形成水合离子,从而发生电离,形成阴、阳离子,其分子内的共价键被破坏。
如:HCl、H2SO4等强酸。
(五)微粒电子式的书写Na+(六)分子间作用力1.概念分子间存在着将分子聚集在一起的作用力叫分子间作用力,分子间作用力包括范德华力和氢键。
2.特点(1)分子间作用力比化学键弱得多,它主要影响物质的熔沸点和溶解度等物理性质,而化学键主要影响物质的化学性质。
(2)分子间作用力只存在于由共价键形成的多数化合物分子之间和绝大多数非金属单质分子之间。
但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质的微粒之间不存在分子间作用力。
3.氢键(1)氢原子与电负性较大的原子以共价键结合,若与另一电负性较大的原子接近时所形成的一种特殊的分子间或分子内作用,是一种比范德华力稍强的相互作用。
(2)除H原子外,形成氢键的原子通常是N、O、F。
4.变化规律(1)组成和结构相似的由分子组成的物质,相对分子质量越大,范德华力越大,物质的熔、沸点越高。
(2)与H原子形成氢键的原子的电负性越大,所形成的氢键越强,物质的熔沸点越高。
高三化学微粒之间的相互作用
(3)电子式: 定义:在元素符号周围用小黑点(或×)来表示原子 的最外层电子(价电子)的式子叫电子式。 ①.原子的电子式: ②.阴、阳离子的电子式:
(1)简单阳离子:离子符号即为电子式,如 Na+、、Mg2+等;
复杂阳离子:如NH4+ 电子式 (2)简单阴离子:
复杂阴离子:
③.物质的电子式: (1)离子化合物:阴、阳离子的电子式结合即 为离子化合物的电子式。 AB型:如NaCl,MgO A2B型:如Na2O AB2型:如MgCl2 : (2)某些非金属单质:如:Cl2 O2等 (3)共价分子:如HCl、CO2、NH3、CH4等
2、分子间作用力:
分子间存在着将分子聚ຫໍສະໝຸດ 在一起的作用 力,这种作用力称为分子间作用力。分子间 作用力比化学键弱得多。由分子构成的物质, 分子间作用力是影响物质熔沸点和溶解性的 重要因素。
(4)结构式:
在电子式中,原子间以一条短线表示 一对共用电子对,如H-Cl、H-O-H、 N N、O=C=O等这样的式子叫结构 式。
再见
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年啊,你呀是不知道,没有你呀の日子,是多么の难过…" 逸王手在空中一挥,身子飘起在马上一踏,潇洒の朝众人飞来,人在半空,却变魔术の掏出一束玫瑰花,那宛如星辰般の眼眸,神情款款の望着九大人说道. "恭喜逸王大人,嗯,故乡来了几个客人,大人正等着召见哪,逸王大人俺先走一 步!"九尾狐苦笑一声,朝逸王拱手行礼,而后朝旁边快速走去,这逸王她得罪不起,只能躲着走了. "你呀故乡来の?你呀故乡不就是俺大姐の故乡吗?哇哈哈,自己人,哈哈,各位好,来来,这边请,俺为你呀们引路!"逸王见九大人朝前方狂奔,本想去追,听到九大人の话,这才发现身边站着五人, 一扫过去,却是眼睛都直了,尤
微粒间的相互作用
熔融状态下,做导电性实验,若能导电则说 明是离子化合物,不能导电则说明是共价化合物
分子间作用力
【问题一】
干冰气化现象是物理变化还是化学变化?
干冰气化过程中有没有破坏其中的 化学键?
那为什么干冰气化过程仍要吸收能量呢?
分子间作用力
分子间存在着将分子聚集在一起 的作用力,这种作用力称为分子间作 用力又称为范德华力
氧原子之间存在着很强的相互作用,要破坏这种相互作用就 需要消耗能量,通电正是为了提供使水分解所需要的能量。
氯化钠和氯化镁是由阴、阳离子构成 的,离子间存在强烈的相互作用; 氯气是由许多氯分子构成的,分子中 两个氯原子间存在着强烈的相互作用; 金刚石是由许多碳原子彼此结合形成 的空间网状晶体,在晶体中,直接相邻 的碳原子间存在强烈的相互作用。
物质
F2
Cl2
71 -101 -34.6
Br2
160 -7.2 58.78
I2
254 113.5 184.4
38 相对分 子量 熔点 -219.6 (℃) 沸点 -188.1 (℃)
熔沸点变 化趋势
熔沸点逐渐升高
卤族元素单质物理性质差异
分子间作用力对物质物理性质的影响
一般情况下,相同类型的分子,相对分 子量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高
成键过程:阴阳离子接近到某一定距离时,吸 引和排斥达到平衡,就形成了离子键。
含有离子键的化合物就是离子化合物。
使阴阳离子结合成化合物的静电作用,叫 做离子键。
思考 哪些物质能形成离子键?
活泼的金属元素(IA,IIA)和活泼的非金属 元素(VIA,VIIA)之间的化合物。 活泼的金属元素和酸根离子形成的盐 铵根离子和酸根离子(或活泼非金属元素离子) 形成的盐。
微粒之间的相互作用力_图文-PPT资料47页
10×0200300400500 CCl4 相对分子质量
-150 ×CF4
-200 ×CF4
-250
四卤化碳的熔沸点与 相对分子质量的关系
结论
组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分 子间作用力越大、熔沸点越高。
练习 1、比较下列物质的沸点高低 HCl HBr HI
练习2、下列物质变化时,需克服的作用力不属于化
⑶ 非金属阴离子的电子式要标 [ ] 及“ 电荷数 ” ⑷ 离子化合物的书写就是阴阳离子的结合,但要 注意离子要分开写,不可合并。
[ 练习] 写出下列微粒的电子式:
硫原子,溴离子, 氯化钠, 氧化钠
·S·····
[ B·r·]: ··:
∶∶ ∶
[ ] [ ] Na+ ∶Cl×· - Na+ ×·O ×· 2- Na+
H-H Cl-Cl O=C=O N N
球棍模型
H2O 折线型
NH3 三角锥型
CH4 正四面体
CO2 直线型
training
用电子式表示共价化合物
书写要求:
1.每个原子均应达到稳定的结构 2.不加中括号[ ],不标正负电荷数 3.原子最外层电子数距8电子稳定结构差几个 电子,就提供几个电子,并在此原子周围形成 几对共用电子对(即几个共价键)
讨论:只有非金属间才能形成共价键?
特殊:AlCl3、BeCl2
training
.. ..
training
..
. .. .. 一对共用电子对 H H :C. l:C..l: H C..l
..
两对共用电子对
........ ..
..
O
C
.O..
三对共用电子对
《微粒之间的相互作用力》 讲义
《微粒之间的相互作用力》讲义在我们所处的这个奇妙的物质世界中,微粒(原子、分子、离子等)并非孤立存在,它们之间存在着各种各样的相互作用力。
这些相互作用力决定了物质的性质和状态,从坚硬的固体到流动的液体,再到无处不在的气体,无一不是微粒间相互作用的结果。
首先,让我们来了解一下离子键。
当活泼的金属元素(如钠、钾)与活泼的非金属元素(如氯、氟)相遇时,它们之间容易发生电子的转移。
金属原子失去电子形成阳离子,非金属原子得到电子形成阴离子。
由于正负电荷之间的强烈吸引,阳离子和阴离子紧密结合,形成了离子键。
离子键的强度较大,因此由离子键构成的化合物(如氯化钠)通常具有较高的熔点和沸点,在固态时不导电,而在熔融状态或水溶液中能够导电。
与离子键不同,共价键则是原子之间通过共用电子对形成的相互作用。
例如,氢分子中的两个氢原子,它们各自提供一个电子,形成共用电子对,从而将两个氢原子结合在一起。
共价键又分为极性共价键和非极性共价键。
在极性共价键中,成键原子对共用电子对的吸引力不同,导致电子对有所偏移,使得分子呈现极性;而非极性共价键中,成键原子对共用电子对的吸引力相同,电子对不偏移,分子呈非极性。
金属键是存在于金属单质或合金中的一种特殊的相互作用力。
在金属晶体中,金属原子的部分或全部外层电子会脱离原子,形成“自由电子”,这些自由电子在整个金属晶体中自由运动,将金属原子或离子“胶合”在一起。
金属键没有方向性和饱和性,这使得金属具有良好的延展性、导电性和导热性。
除了上述三种主要的化学键,微粒之间还存在着分子间作用力。
分子间作用力包括范德华力和氢键。
范德华力普遍存在于分子之间,其强度相对较弱。
一般来说,随着分子相对质量的增大,范德华力也会增大,物质的熔沸点也会相应升高。
氢键则是一种特殊的分子间作用力,它比范德华力要强一些。
当氢原子与电负性大、半径小的原子(如氮、氧、氟)结合时,氢原子与另一个电负性大的原子之间会产生一种较强的相互作用,这就是氢键。
2020届(浙江)高三一轮复习:微粒间的相互作用
⑤不能漏掉未参与成键的电子对(孤电子对)。如 NH3 的电子式为 。
而非
[典例3] 下列有关电子式的书写正确的是( B )
A.过氧化钠的电子式:Na
Na
B.氢氧根离子的电子式:
C.NH4Br 的电子式:[
]+Br-
D.NH3 的电子式:
解析:Na2O2 是离子化合物,电子式应为 Na+[
]2-Na+,
1
1
同素异形体 同种元素组成
结构不同 化学性质相似,物 理性质不同
单质
O2 与 O3
同分异构体 分子式相同 结构不同 化学性质不一定相似, 物理性质不同
化合物
正丁烷与异丁烷
4.碳的成键特点与有机化合物的多样性的联系 碳元素位于周期表的第2周期第ⅣA族,碳原子最外层有 4个电子,在化学反应中, 碳原子既不容易得电子也不容易失电子,通常与其他原子通过共价键结合。 (1)一个碳原子最外层有 4 个电子,就可以形成 4 个共用电子对,碳原子间可以 形成碳碳单键(C—C)、碳碳双键(C C)和碳碳叁键(C≡C)。 (2)碳原子间可以通过共价键彼此形成碳链,也可以形成碳环。
图为
,故 A 不正确。
[变式训练] (2018·浙江11月学考)下列表示不正确的是( B ) A.Na+结构示意图
B.乙烷的比例模型
C.乙醛的结构简式 CH3CHO
D.氯化钙的电子式
Ca2+
解析:B项,是乙烷的球棍模型,不正确。
二、从微观结构看物质的多样性 1.同素异形现象和同素异形体 (1)同素异形现象:同一种元素形成几种不同单质的现象。 (2) 同素异形体:由同一种元素组成的不同单质,这些单质互称为同素异形体。 常见的同素异形体有:
微粒间的相互作用
2.共价化合物,如NH3、H2O、AlCl3 键的 只存于离子化合物 存在 3.部分离子化合物, 如NaOH、NH4Cl
表示
电子式
电子式、结构式
1、下列属于共价化合物的是 A、Cl2 B、P2、以下物质的电子式书写正确的是 A、 C、 B、 D、
(D )
电离:电解质在水溶液里或熔融状态下产生自由移动的离子的过程。
试一试: 下列物质属于离子化合物的是( 2、3、5、7、8 )
1、H2O 3、NaOH 5、Na2O 7、Na2O2 9、NH3
2、CaCl2 4、H2SO4 6、CO2 8、NH4Cl 10、AlCl3
判断正误: (1)离子键就是阴阳离子间的静电引力 。 (2)所有金属和非金属化合都能形成离 子键。 (3)非金属元素之间不可能形成离子键 。 (4) IA和 VIIA元素之间一定形成离子键 。
沸点/℃
100
75 50 25 0 -25 -50 -75 -100 -125 -150
H2 O
HF
NH3
H2Se AsH3 HCl HBr × PH3 GeH4 SiH4 × H2S 3 4
H2Te SbH3 HI × SnH4
CH4× 2
5 周期
一些氢化物的沸点
为什么HF、H2O和NH3的沸点会反常呢?
强酸:HCl、HNO3、H2SO4、HClO4等
强电解质
强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等
大多数盐:NaCl、NH4Cl、CaCO3、AgCl 等 活泼金属氧化物:Na2O、CaO等 弱酸:H2CO3、CH3COOH、H2S、HClO等 弱碱:NH3• H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3等 极少数盐:(CH3COO)2Pb、HgCl2等 水
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五.共价键有关知识拓展 1、共价键的三个常见参数:键长、键能、键角
键长:我们把成键后,参与成键的两个原子的核间距离定义为键长。 键能:是指 1.01*105Pa 和 25℃ 下(常温常压下),将 1 mol 理想气体分子 AB 拆开为中 性气态原子 A 和 B 所需要的能量(单位 kJ·mol-1)。键能越大,共价键越牢固,含有该
3、离子化合物的电子式书写 电子式:在元素符号周围用·或 x 来表示原子的最外层电子,以简明的表示原子、离子的 最外层电子的排布 书写原子的电子式时,一般将原子的最外层电子写在元素符号的上下左右四个位置上, 分开写。
H C O Cl
书写离子的电子式时,简单阳离子只写元素符号,并在右上角注明所带电荷数,简单阴 离子书写时要在元素符号周围标出电子,用[ ]括起来,并在右上角注明所带的电荷
同种元素原子间形成的共价键——非极性键 如:H2、O2 不同种元素原子间形成的共价键——极性键 如:HCl、CO2、H2O 8、表示方法:电子式、结构式
用电子式表示下列物质:
H2
Cl2
N2
HF
OH-
H2O
NH3CH4CCl4NH4+CO2
HClO
H2O2
C2H2
书写注意点:每个原子要满足最外层为 8 电子或 2 电子,一般说来形成的共价键数和最 外层电子数之和为 8,氢、氯等只需形成一对共用电子对的原子一般在中心原子的上下 左右四个位置,写完后检查原来原子的最外层电子数。 用电子式表示下列物质的形成过程: H2O: CO2: 结构式:将共价化合物或单质中的每一对共用电子对改成一条短线的形式就叫结构式。
第三单元微粒之间的相互作用
(5)既有离子键又有非极性键的物质,如Na2O2、Na2Sx、CaC2等。 (6)由离子键、共价键、配位键构成的物质,如NH4Cl等。 (7)由强极性键构成但又不是强电解质的物质,如HF等。 (8)只含有共价键而无范德华力的化合物,如原子晶体SiO2、SiC 等。 (9)无化学键的物质:稀有气体,如氩气等。
2021/1/5
③根据化合物的性质来判断。 熔点、沸点较低的化合物(SiO2、SiC等除外)是共价化合物。溶 于水后不能发生电离的化合物是共价化合物,熔化状态下不能导 电的化合物是离子化合物,不导电的是共价化合物。
2021/1/5
2. 化学键与物质类别关系规律 (1)只含非极性共价键的物质:同种非金属元素构成的单质,如I2、 N2、P4、金刚石、晶体硅等。 (2)只含有极性共价键的物质:一般是不同种非金属元素构成的 共价化合物,如HCl、NH3、SiO2、CS2等。 (3)既有极性键又有非极性键的物质,如H2O2、C2H2、CH3CH3、 C6H6(苯)等。 (4)只含有离子键的物质:活泼非金属元素与活泼金属元素形成 的化合物,如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。
2021/1/5
2021/1/5
2021/1/5
四、分子中原子最外层是否满足8电子结构的判断方法 (1)分子中若含H,则H原子不满足最外层8电子稳定结构,其最 外层为2个电子。 (2)若为非金属单质分子,除H2、He外,一般满足,如Ne、F2、 N2、P4。 (3)若为化合物分子,且不含氢,则按下述方法逐一判别:原子 最外层电子数=价电子数+|元素化合价|。
2021/1/5
上述各种说法正确的是( )
A.①②⑤
B.都不正确
C.④
D.②③④⑤
微粒之间的相互作用
练习
写出下列元素原子的电子式: B C N Ca Br
2、阳离子电子式:
简单阳离子的电子式只要用其离子符号表示即可。
H+ Na+ Mg2+ Ca2+ Al3+
3、阴离子的电子式:
不但要画出最外层电子数,而且还应用
于括号“[ ]”括起来,并在右上角标出
“n-”电荷字样[ 。:O··:]2-
练习
··
由一个原子提供孤对电子,另一个原子提 供空轨道形成的共价键称配位键。
氨根离子与水合氢离子等是通过配位键形成的。
H N H + H+ →
H
H [ H N H ]+
H
判断题 (A)含有共价键的分子一定是共价分子
也可能是离子化合物,如 NaOH, NH4Cl 。
(B)只含有共价键的物质一定是共价化合物
也可能是单质分子,如氯气,氮气。
(2)NaF 988℃
CaF2
CaO(提示Ca2+半径略大于Na+半径)
1360℃ 2614℃
一.离子键:使阴、阳离子结合成化合物的静电作用。
1.通常情况下,哪些元素之 间最易形成离子化合物?
活泼金属与活泼非金属
4.离子化合物溶于水或熔化 时离子键是否发生变化?
转化成自由移动的离子, 离子键即被破坏。
一、离子键
1、定义:使带相反电荷的阴、阳离子结合成化合
物的静电作用,叫做离子键。 ⑴成键微粒:阴阳离子 ⑵成键本质:静电作用(静电引力和斥力)
⑶成键过程:阴阳离子接近到某一定距离时,吸引 和排斥达到平衡,就形成了离子键。
含有离子键的化合物就是离子化合物。
哪些物质能形成离子键?
微粒间相互作用力(1-2、3 ) 知识小结
二、微粒之间的相互作用力
1、化学键的定义:物质中直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用力叫做化学键。
2、分子间作用力:是存在着将分子聚集在一起的作用力,分子间作用力比化学键弱得多。
由分子构成的物质,分子间作用力影响物质的和。
3、电子式:在元素符号周围用“”或“”来表示原子的最外层电子数,以简明地表示原子、离子的最外
4、结构式:用短线表示分子中共用电子对形成情况的式子就是结构式。
用结构式表示共价分子时,原子间有几条短线就有共用电子对。
N2结构式、CO2结构式、H2O结构式。
与电子式相比结构式更能清晰、简洁地表征共价分子的结构特点。
5、共价分子中各原子间有一定的连接方式,分子有一定的。
可以用模型、模型表示共价分子的空间结构。
一般从字面含义就能分辨何种模型。
6、碳元素位于第周期族,原子的最外层有个电子。
在化学反应中,碳原子既不易电子,也不易电子,通常与其他原子以结合。
碳原子之间以及碳原子与其他原子之间可以形成共价单键、共价双键和;碳原子之间可以通过共价键彼此结合形成碳链,也可以连接形成碳环。
如:甲烷结构式、乙烯结构式、乙炔结构式
注意:化学式、电子式、结构式、结构简式、球棍模型、比例模型等等是化学学科独有的化学语言,故总称他们为化学用语。
7、含有共价键的分子晶体如发生物理变化克服的作用力是分子间作用力(又称为范德华力)
注:分子间作用力不是化学键
三、三大晶体结构与其性质比较
四、同系物、同分异构体、同位素、同素异形体比较
四、同系物、同分异构体、同位素、同素异形体比较。
(2019版)高三化学微粒之间的相互作用
微粒间的作用力的大小
微粒间的作用力的大小微观世界中的作用力微观世界是一个充满着相互作用的粒子王国,其中作用力扮演着至关重要的角色。
这些作用力支配着粒子的运动,塑造着物质的性质。
静电作用力:掌控电荷之间的吸引与排斥静电作用力是最基本的作用力之一,它描述了带电粒子之间的相互作用。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
静电作用力在塑造原子结构、分子形成和化学反应中发挥着关键作用。
磁力:运动电荷的磁性舞会磁力是一种源于电荷运动的作用力。
当带电粒子运动时,它们会产生磁场,这些磁场会对其他带电粒子施加力。
磁力在电机、磁悬浮列车和磁共振成像等技术中得到广泛应用。
引力:宇宙中贯穿一切的力量引力是万物相互吸引的一种普遍作用力。
它的强度远小于静电作用力和磁力,但其作用范围却无限大。
引力支配着行星绕恒星的运行、恒星在星系中的分布,甚至宇宙的膨胀和收缩。
弱相互作用:核反应的幕后推手弱相互作用是一种短程力,它在放射性衰变和基本粒子相互作用等过程中发挥着重要作用。
弱相互作用负责β衰变,这是一种涉及核内中子或质子转变的过程。
强相互作用:原子核内的胶水强相互作用是一种强大的短程力,它将原子核内的夸克束缚在一起。
它克服了夸克之间的电磁排斥,确保原子核的稳定性。
强相互作用是已知的最强作用力,但它的作用范围仅限于原子核内。
作用力与物质性质作用力决定了物质的许多性质。
例如,静电作用力赋予物质电导性和极化性。
磁力使物质具有磁性。
引力决定了行星的轨道和星系的结构。
弱相互作用和强相互作用影响着放射性衰变率和原子核的稳定性。
作用力与技术创新对作用力的理解和应用推动了科学和技术的发展。
静电复印机利用静电作用力复印文档。
磁共振成像仪利用磁力生成人体内部的详细图像。
引力助推火箭将航天器送入太空。
弱相互作用和强相互作用在粒子物理学和核能领域发挥着至关重要的作用。
微观世界的相互作用微观世界是一个充满相互作用的粒子王国,其中作用力扮演着至关重要的角色。
这些作用力支配着粒子的运动,塑造着物质的性质,并为科学和技术创新铺平了道路。
构成物质的微粒间的相互作用叫化学键
构成物质的微粒间的相互作用叫化学键化学键是指构成物质的微粒之间的相互作用力。
它们是维持原子和分子结构的关键力量,决定了化学反应的进行和化合物的性质。
最常见的化学键包括离子键、共价键和金属键。
离子键是由正负电荷之间的吸引力形成的,通常是由金属和非金属之间的电荷转移形成的。
共价键则是由共享电子对形成的,通常存在于非金属之间。
金属键是金属中的原子通过共享自由电子形成的,它们在固体中形成了金属晶格。
离子键的形成是因为两种原子的电子互相转移,形成了正负电荷的离子,吸引力将它们固定在一起。
离子键通常在离子晶体中存在,如氯化钠(NaCl)。
在NaCl晶格中,钠离子失去一个电子形成正离子,氯离子获得一个电子形成负离子。
这种电荷之间的吸引力使得钠离子和氯离子形成了牢固的晶格结构。
共价键的形成是由两个原子共享电子对,共同占据它们的外层轨道。
这种共享使得两个原子之间的电子云重叠,形成了共价键。
共价键通常在分子中存在,如水分子(H2O)。
在水分子中,氧原子与两个氢原子共享电子对。
由于氧原子比氢原子更强地吸引共享电子对,氧原子带有部分负电荷,氢原子带有部分正电荷。
这种极性使水分子具有独特的性质,如溶解能力和氢键的形成。
金属键是在金属晶格中形成的,金属中的原子通过共享自由电子来保持在一起。
金属键的存在使得金属具有良好的导电性和热导性。
例如,在铜中,铜原子形成一个密集的晶格,每个铜原子都与周围几个铜原子共享自由电子。
这种共享导致了电流的自由流动,使得铜成为良好的电导体。
除了这些主要的化学键之外,还存在其他类型的相互作用,如氢键和范德华力。
氢键是电负性较高的原子与氢原子之间的相互作用,通常存在于分子之间。
范德华力是由于分子之间的临时电荷形成的瞬时偶极引起的吸引力,它们对于分子的聚集和液体和气体的性质起着重要作用。
总之,化学键是构成物质的微粒之间的相互作用力,包括离子键、共价键和金属键等。
这些化学键决定了化学反应的进行和化合物的性质,是维持原子和分子结构的关键力量。
08第八讲 微粒间的相互作用
第八讲微粒间的相互作用一、路易斯结构理论二十世纪初,在玻尔原子结构模型的基础上,路易斯(1916年,G.C.Lewis,美国化学家)提出了化学键的电子对理论。
他认为,原子相互化合形成化学键的过程可以简单地归结为未成对电子的配对活动。
当A原子的一个未成对电子和B原子的一个未成对电子配成一对被双方共用的电子对,就形成一个化学健,这种化学键称为―共价键‖。
这样,就可以把表示化学健的―—‖改成―:‖,以表示一对电子。
这种化学符号就是所谓共价键的―电子结构式‖。
几乎在提出共价键的同时,人们还建立了配价键和电价键(即离子键)的概念。
当A原子和B 原子化合,A原子供出一对电子对而B原子接受这对电子对,形成一对共用电子对,所形成的化学键就称为―配价键‖。
当A原子和B原子形成化学键时,A原子的未成对电子和B原子的未成对电子配成对,但这对电子并不是共用电子对而是为一方所独有,这样,一方失去电子,变成正离子,另一方得到电子,变成负离子,正负离子以静电引力相互吸引,形成的化学键称为―电价键‖或称为―离子键‖。
所谓―路易斯结构式‖,通常是指如下所示的化学符号:在路易斯结构式中,线段的意义,如前所述,代表共用电子对,仍称―单键‖、―双键‖和―叁键‖(代表1,2,3对共用电子对)。
成对的小黑点则代表未用来形成化学键的―价层电子对‖,非共用电子叫做―孤对电子对‖。
[例题1] [2005年江苏省高中学生化学竞赛试题]已知S2Cl2分子结构与H2O2相似,请写出S2Cl2的电子式。
二、价层电子对互斥理论(VSEPR)现代化学的重要基础之一是分子的立体结构。
单写出路易斯结构式是不能得知分子的立体结构的。
分子的立体结构通常是指其σ—键骨架在空间的排布。
现代实验手段可以测定一个具体的分子或离子的立体结构。
例如,我们可以根据分子或离子的振动光谱(红外光谱或拉曼光谱)来确定分子或离子的振动模式,进而确定分子的立体结构:也可以通过X—衍射、电子衍射、中子衍射等技术测定结构。
高三化学微粒之间的相互作用
分子或晶体内,直接相邻的两个或多个原子 之间强烈的相互作用。
离子键
化学键 共价键
金属键
(1)离子键: A、概念:阴阳离子之间强烈的相互作用叫做离子键。 成键特点:得失电子;成键微粒:阴、阳离子。
活泼金属(ⅠA、ⅡA族)与活泼非金属(ⅥA、ⅦA 族)化合时形成离子键。如NaCl、MgCl2、K2S等 B. 离子化合物:像NaCl这种由离子构成的化合物叫 做离子化合物。强碱:如NaOH、KOH、Ba(OH)2、 [Ca(OH)2]等;大多数盐:如Na2CO3、BaSO4等;铵 盐、典型金属氧化物等都为离子化合物。
(3)电子式: 定义:在元素符号周围用小黑点(或×)来表示原子 的最外层电子(价电子)的式子叫电子式。 ①.原子的电子式: ②.阴、阳离子的电子式:
(1)简单阳离子:离子符号即为电子式,如 Na+、、Mg2+等;
复杂阳离子:如NH4+ 电子式 (2)简单阴离子:
复杂阴离子:
③.物质的电子式: (1)离子化合物:阴、阳离子的电子式结合即 为离子化合物的电子式。 AB型:如NaCl,MgO A2B型:如Na2O AB2型:如MgCl2 : (2)某些非金属单质:如:Cl2 O2等 (3)共价分子:如HCl、CO2、NH3、CH4等
2、分子间作用力:
分子间存在着将分子聚集在一起的作用 力,这种作用力称为分子间作用力。分子间 作用力比化学键弱得多。由分子构成的物质, 分子间作用力是影响物质熔沸点和溶解性的 重要因素。
注意:离子键只存在离子化合物中,离子化合 物中一定含有离子键。酸不是离子化合物。
(2)共价键: A.概念:原子间通过共用电子对所形成的强烈作用
叫做共价键。 成键特点:共用电子对;成键微粒:原子。
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写出下列微粒的电子式:
H- S2- F- Br -
电子式
4、离子化合物的电子式:
AB型: NaCl
A2B型: Na2O AB2型: MgCl2
注 相同阴、阳离子的电子式不能合并写。
练习
写出下列微粒的电子式:
KBr NaCl CaCl2 K2O Na2S
二、共价键
议一议:为什么稀有气体是单原子分子, 而氯气、氮气、氢气等是双原子分子?
【问题二】
干冰汽化后化学性质是否发生变化?
分子间作用力对物质化学性质 有没有影响?
分子间作用力的特点
1.广泛存在(由分子构成的物质)
分子间作用力只存在于由共价键形成
2.作用范围小 3.作用力弱
的多数共价化合物和绝大多数非金属 单质分子之间,及稀有气体分子之间. 像SiO2 金刚石等由共价键形成的物
熔融状态下,做导电性实验,若能导电则说 明是离子化合物,不能导电则说明是共价化合物
分子间作用力
【问题一】
干冰气化现象是物理变化还是化学变化?
干冰气化过程中有没有破坏其中的 化学键?
那为什么干冰气化过程仍要吸收能量呢?
分子间作用力
分子间存在着将分子聚集在一起 的作用力,这种作用力称为分子间作 用力又称为范德华力
第二单元 微粒之间的相互作用力
议一议:构成物质的基本微粒有哪几种? 分别举例说明。
想一想:不同的物质含有不同的微粒,这 些微粒是如何彼此结合而构成物质的?
例如:水在直流电的作用下分解
通电
2H2O === 2H2↑ + O2↑ 水在通电条件下能够发生分解,为 什么要通电?
水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的,氢原子和 氧原子之间存在着很强的相互作用,要破坏这种相互作用就 需要消耗能量,通电正是为了提供使水分解所需要的能量。
质的微粒之间不存在分子间作用力.
4.主要影响物质的物理性质(熔沸点)
由分子构成的
化学键与分子间作用力的比较
化学键
分子间作用力
概念
相邻的原子间强 烈的相互作用
把分子聚集在一 起的作用力
作用范围
作用力强 弱
影响的性 质
分子内原子间
分子之间
较强
主要影响 化学性质
与化学键相比 弱的多
主要影响物理性质 (如熔沸点)
成键微粒:阴阳离子
相互作用:静电作用(静电引力和斥力) 成键过程:阴阳离子接近到某一定距离时,吸 引和排斥达到平衡,就形成了离子键。
含有离子键的化合物就是离子化合物。
使阴阳离子结合成化合物的静电作用,叫 做离子键。
思考 哪些物质能形成离子键?
活泼的金属元素(IA,IIA)和活泼的非金属 元素(VIA,VIIA)之间的化合物。
一般情况下,相同类型的分子,相对分 子量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高
氢键
1.氢键是一种特殊的分子间作用力,不 是化学键
H2O中的氢
4.氢键对物质性质的影响
⑴氢键的存在使物质的熔沸点相对较高 ⑵解释一些反常现象:如水结成冰时, 为什么体积会膨胀。
为什么冰会浮 在水面上呢?
冰中的氢键
化学键
物质中直接相邻的原子或离子之间存在 的强烈的相互作用
注:1、直接相邻
2、强烈的相互作用
3、化学键的分类: 化学键的定义
化学键
化学键的类型
离子键 共价键
不同类型化学键的形成特点
离子键
以氯化钠的形成过程为例分析离子键的成 因
不稳定
稳定
电子转移 Na+ Cl-
一、离子键
1、定义: 使阴阳离子结合成化合物的静电 作用,叫做离子键。
【问题三】
分子间作用力如何影 响物质的物理性质?
物质
F2
Cl2
Br2
I2
相对分 子量
熔点 (℃)
沸点 (℃)
熔沸点变 化趋势
38
71 160
-219.6 -101 -7.2
-188.1 -34.6 58.78
熔沸点逐渐升高
254 113.5 184.4
卤族元素单质物理性质差异
分子间作用力对物质物理性质的影响
只含有共价键的化合物是共价化合物。
写出下列物质的电子式
HCl HF H2O NH3 CH4 N2 O2 Cl2 CCl4 HClO 写出上述物质的结构式
CO2
写出下列物质的电子式 NaOH Na2O2 NH4Cl
离子化合物中肯定有离子键,可能有共价键 共价化合物中只有共价键,没有离子键
离子化合物和共价化合物的鉴别
H Be B C N O F Ne
电子式
2、阳离子电子式:简单阳离子的电子式只要用其 离子符号表示即可。
H+ Na+ Mg2+ Ca2+ Al3+
电子式
3、阴离子的电子式:不但要画出最外层电子
数,而且还应用于括号“[ ]”括起来,并在
右上角标出“n-”电荷字样。 Nhomakorabea练习
[ :O····:]2-
[ :C·l·:]··
分析氯化氢的形成过程
原子之间通过共用电子对所形成的强烈的 相互作用,叫做共价键。象HCl这样以共 用电子对形成分子的化合物就叫做共价化 合物
二、共价键
原子之间通过共用电子对所形成的 强烈的相互作用
1、成键微粒: 原子 2、相互作用: 共用电子对 3、成键元素:同种或不同种非金属元素或 非金属和活泼性不强的金属元素
活泼的金属元素和酸根离子形成的盐
铵根离子和酸根离子(或活泼非金属元素离子) 形成的盐。
电子式:在元素符号周围用“ ·”或“×”来表
示原子最外层电子排布的式子,叫电子式。
1、原子的电子式:常把其最外层电子数用
小黑点“.”或小叉“×”来表示。
如:钠原子表示为
Na×
氯原.子C..表..l示..为
练习
写出下列元素原子的电子式:
氯化钠和氯化镁是由阴、阳离子构成 的,离子间存在强烈的相互作用;
氯气是由许多氯分子构成的,分子中 两个氯原子间存在着强烈的相互作用;
金刚石是由许多碳原子彼此结合形成 的空间网状晶体,在晶体中,直接相邻 的碳原子间存在强烈的相互作用。
化学键
从上述讨论中,我们可以看到,由原子结 合成分子时,或由离子构成化合物时,原子 或离子之间存在着强烈的相互作用,这种强 烈的相互作用存在于直接相邻的原子或离子 之间。通常我们把物质中直接相邻的原子或 离子之间存在的强烈的相互作用叫做化学键。