微粒间作用力与物质的性质-课件

晶体 晶体结构示意图
结构微粒分布
与每个CO2分子相邻且等
干 冰
距离的CO2分子共有12个。 每个晶胞含有的CO2分子 数为8× 1 +6×1 =4
8
2
金刚 石或 晶体 硅
C—C键之间夹角为 109°28′，成正四面体形， 最小的碳原子环上有6个 碳原子，C原子个数与 C—C键数之比为1∶2
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• 续表
原子吸引 电子能力
相同
不同
共用电子 对位置
不偏向任何一方
偏向吸引电子能力强 的原子一方
8
•续 表
非极性键
极性键
成键原子 的电性判 断依据
不显电性
显电性
举例
单质分子（如H2、Cl2） 气态氢化物，非金
和某些化合物（如
属氧化物、酸根和
Na2O2、H2O2）中含 氢氧根中都含有极
有非极性键
性键
③配位键：一类特殊的共价键，一个原 子提供空轨道，另一个原子提供一对电子所 形成的共价键。
分子间通 过分子间 作用力或 氢键形成 的晶体
相邻原子 间通过共 价键结合 而成的空 间网状的 晶体
由金属阳 离子和自 由电子间 相互作用 形成的晶 体
结构微粒
阴、阳离 子
分子
原子
金属原子 (或离子和 自由电子）
微粒间 作用力
离子键
分子间作 用力
共价键
金属键
代表物
NaCl， NaOH， MgSO4等
• 重点知识归纳 • 1.共价键 • (1)定义：共价键是原子间通过共用电子对
形成的强烈的相互作用。本质：是原子间 形成共用电子对，即电子云的重叠，使得 电子出现在核间的概率增大。特征：共价 键具有饱和性和方向性。
6
• (2)共价键类型： • ①按电子云的重叠方式分：σ键和π键
σ键
π键
成键方向 沿键轴方向“头碰头”平行或“肩并肩”
活泼金
一方有
属与活
泼非金
属相结 合
同种非金 属原子
不同非
金属原 子
孤对电 子，一
方有空 轨道
金属元素
或不同的 金属元素
11
•续
表
化学键 类型
离子键
共价键
非极 性键
极性键 配位键
金属键
形成 离子化合 非金属单质；共价化合 金属单质
物质 物
物
和合金
形成 晶体
离子晶体
分子晶体或原子晶体
金属晶体
键的 强弱
•
12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/2/282021/2/282021/2/28Sunday, February 28, 2021
•
13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/2/282021/2/282021/2/282021/2/282/28/2021
• (2)由于顶点X是8个小立 方体共有，每个顶点是两个 小立方体共享，故晶体中每 个X周围与它最近且距离相等 的X应有8×3× 1 =12(个)。
2
29
• (3)可将图中4个X分别与Y连线，形成的构型
类同于CH4分子，∠XYX=109°28′。
• (4)每个小立方体中XY2的物质的量为
•n
0 N
5，m质ol 量为m=nM，根据m=ρV，可推出V
A
的值，再根据V求得立方体的边长，再根据立
方体的边长求两个X之间的距离。
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• 方法指导：计算晶胞中微粒数目的 常用方法是均摊法。均摊法是指每 个晶胞平均拥有的微粒数目。如某 个微粒为n个晶胞所共有，则该微 粒有 1 属于这个晶胞。不同形状的
n
晶胞，应先分析任意位置上的一个 微粒被n个晶胞共用。
化合物在材料、医药等方面有重要应用。请
回答下列问题：
•
(1)Ge的原子核外电子排布式为1s22s2 。
•2p63s23p63d104s24p2 。
• (2)C、Si、Sn三种元素的单质中，能够
形成金属晶体的是 。
Sn
23
• (3)按要求指出下列氧化物的空间构型、成 键方式或性质：
• 方直式线①形CO；2共分价子键的(空或间σ键构与型π及键碳) 氧之间；的成键
此易得核外电子排布式。(2)只有是金属才能
形成金属晶体，因此只有金属锡能形成金属
晶体。(3)①CO2是非极性分子，空间构型呈 直线形，碳氧之间为极性共价键相连接。②
SiO2是原子晶体，硅氧原子形成正四面体结 构。(4)羰基镍中Ni和CO是以配位键相连，
配位键是一类特殊的共价键。(5)根据题中信
息“碳氧键的红外伸缩振动频率与键的强度
4
• 3.晶体的内部微粒在空间按一定规律呈 周期性的有序排列，晶胞是晶体结构中的 基本单元。晶体有分子晶体、原子晶体、 金属晶体和离子晶体四种类型，这四种晶 体存在的微粒分分子别是原子 、金属阳、离子和自
•由是电子 和阴阳离子 ，晶体中的作用力分别 •分子间作用力 、共价键 、金属键 和离子键
。
5
键能与反应热：反应热=反应物键能总 和-生成物键能总和
10
• 2.化学键与晶体 • (1)三种化学键比较
化学键 离子键
共价键
类型
非极性键 极性键 配位键
金属键
成键 方式
共用电子对
金属阳离
阴阳离
子的相 互作用
共用电子 对无偏向
共用电
子对有 偏向
共用电
子对由
一方提 供
子与自由 电子的强
烈相互作 用
成键 规律
性质（稳定性）
质（熔沸点）
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• (2)范德华力与氢键的比较
范德华力
氢键
概念
物质分子间存在 的微弱相互作用
分子间（内）电负性较大的 成键原子通过H原子而形成 的静电作用
存在 范围
分子间
分子中含有与H原子相结合 的原子半径小、电负性大、 有孤对电子的F、O、N原子
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• 续表
范德华力
氢键
强度 比较
干P等4冰，，H2IO2，
金刚石， SiC，晶 体硅， SiO2等
镁、铁、 金、钠等
13
• 续表
晶体 类型
离子晶体
分子晶体
原子晶体
金属晶体
物理 性质
硬 熔 点 多 于 性度 点 较 数 水 溶较 、 高 易 等大 沸 ， 溶 极，硬 熔 点 似 熔度点低相化小、；溶时，沸相；不
剂；熔化 或溶于水 时能导电
• (5)碳氧键的红外伸缩振动频率与键的
强度成正比，已知Ni(CO)4中碳氧键的伸缩 振动频率为2060cm-1，CO分子中碳氧键的
伸缩振动频率为2143cm-1，则Ni(CO)4中碳
氧键的强度比CO分子中碳氧键的强度 (填
字母)
B
• A.强
B.弱
• C.相等
D.无法判断
25
•
(1)Ge是第四周期第ⅣA元素，因
成正比”即可得出答案。
• 方法指导：要知道四种晶体的构成微粒，微
粒间作用力及主要物理性质。了解配位键的
成因。
26
•
（考查晶胞的空间结构）
某离子晶体部分结构如右图所示：
(1)晶体中每个Y同时吸引
着最近的 4 个X，每个X同时 吸引着最近的 8 个Y，该晶体 的化学式为XY2（或Y2X）。
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• (2)晶体中每个X周围与它最近且距离
导电，其 水溶液可 能导电
硬度大， 熔点、沸 点高；难 溶解；有 的能导电， 如晶体硅， 但金刚石 不
导电
硬度差异较 大，熔点、 沸点差异较 大，难溶于 水(钠、钙等 与水反应)； 晶体导电， 熔化时也导 电
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• 续表
晶体类 型
离子晶体
分子晶体 原子晶体
金属晶体
决定熔 沸点高 低的主 要因素
离子键强 弱(晶格能 大小)
•
②SiO2晶体的空间构型及硅氧之间的成键
方式Si—O通过共价键形成四面体结构，四面 。
体• 之间通过共价键形成空间网状结构；共价键 。 •(或σ键) 。
• 理性熔③质融已时知能S导n电O2、是较离高子的晶熔体点，写出(写其出主2要条物即
可)。
24
•
(4)CO可以和很多金属形成配合物，
如Ni(CO)4，Ni与CO之间的键型配为位键 。
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•
9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/2/282021/2/28Sunday, February 28, 2021
•
10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/2/282021/2/282021/2/282/28/2021 6:40:50 PM
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11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/2/282021/2/282021/2/28Feb-2128-Feb-21
分子间作 用力的大 小(氢键 或相对分 子质量)
共价键强 弱(键能和 键长)
金属键强 弱(原子半 径和电荷 数)
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• (3)晶体熔沸点大小比较： • ①异类晶体：一般规律：原子晶体＞
离子晶体＞分子晶体，如SiO2＞ NaCl＞CO2。 • ②同类晶体：构成晶体质点间作用力 大，则熔沸点高。
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• (4)常见晶体的结构
比化学键弱得多
比化学键弱得多，比范德华 力稍强
Βιβλιοθήκη Baidu
影响 随分子极性和相对
因素
分子质量的增大而 增大
性质 影响
随范德华力的增大， 物质的熔沸点升高、 溶解度增大
分子间氢键使物质熔沸点升 高、硬度增大、水中溶解度 增大；分子内氢键使物质熔 沸点降低、硬度减小
22
•
(考查微粒间作用力与性质)C、
Si、Ge、Sn是同族元素，该族元素单质及其
3
• 2.范德华力是指分子之间存在的相互作 用力，范德华力很弱，它主要对物质的熔点、 沸点、密度等物理性质产生影响。结构相似 的 分分子子极，性相越对强分，子范越质德大量华力越，大范。德氢越华键大力存在于； 由已经与N、O、F等电负性很大的原子形成 共价键的氢原子与另外的N、O、F等电负性 很大的原子之间。一般用A—H…B—表示。 氢键主要影响着物质的熔点、沸点等物理性 质。
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• 3.分子间作用力（范德华力和氢键） • (1)分子间作用力和化学键的比较
概念
范围
能量
性质 影响
化学键
分子间作用力
相邻原子间强烈的相 互作用
分子间微弱的相互作用
分子内或某些晶体内
分子间
键能一般为120~800 kJ·mol-1
约几到几十kJ·mol-1
主要影响物质的化学 主要影响物质的物理性
晶体 晶体结构示意图
二氧 化硅 晶体
氯化 钠晶 体
结构微粒分布
最小环为12元环(6个硅原
子和6个氧原子)，每个12
元个环实际拥有61 ×1 1 2
1
＝2
硅原子，拥有 6 ×6＝1
个氧原子，故硅、氧原子 个数比为1∶2
每个Na+被6个Cl-包围， 每个Cl-被6个Na+包围， 每个晶胞中Cl-为 1+12×1/4=4(个)；Na+为 8×1/8+6×1/2=4(个) 18
离子电荷
金属阳离
越高，半 键长越短，键能越大， 子电荷越
径越小， 共价键越牢固，含有该 大，半径
离子键就 键的分子越稳定
越小，金
越强
属键越强
特点
无方向性 和饱和性
有方向性和饱和性
无方向性 和饱和性
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• (2)四种晶体比较
晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
定义
阴阳离子 间通过离 子键形成 的晶体
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• (3)共价键的三个键参数
概念
作用
键长
分子中两个成键原子核间 距离（米）
反映共价键的强弱 和分子的稳定性。
在101.3 kPa，298 K条件 键长越短，键能越
键能 下，拆开1 mol共价键所需 大，化学键越强，
的能量
形成的分子越稳定
键角
多原子分子中两个化学键 的夹角
描述分子的空间构 型和分子的极性
电子云形状
轴对称
镜像对称
牢固程度 强度大，不易断裂 强度小，易断裂
成键判断规 律
单键是σ键；双键有一个是σ键，另一个 是π键；叁键中一个是σ键，另两个为π 键。
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• ②按键的极性分：极性键和非极性键
非极性键
极性键
定义
由同种元素的原子形 由不同种元素的原子 成的共价键，共用电 形成的共价键，共用 子对不发生偏移 电子对发生偏移
相等的X共12有 个。
• (3)晶体中距离最近的2个X与一个Y形
成的夹角∠XYX的角度 109°28′ 。
•
(4)设该晶体的摩尔质量为M g·mol-1，
晶体密度为ρg·cm-3，阿伏加德罗常数为
NA，则晶体中两个距离最近的X中心间距 离
2M
3
• 为 N A cm。
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• (1)从图中可知，Y位于立方体中心， X位于立方体相向的四个顶点，故一个Y同 时吸引着最近的X有4个，每个X同时吸引 着最近的8个Y，由此确定其化学式。
1
• 基础知识回顾 • 1.化学键有离子键 、共价键 和金属键
三种基本类型。共价键具方有向性 饱和和性 两个特征，共价键的键型有两种，一种是σ 键，其成键电子云成轴对称，一种是π键， 其成键电子云成镜像对称；这两种键相对 不稳定的是π键。描述共价键性质的参数键有
长• 、键角和键能 。
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• 配位键是指共用电子对由一个原子单 方面提供给另一原子共用所形成的共价键。 配位键可能存在于简单离子中，如铵根离 子 四(水或N合H 铜+4 离)，子也或可［能Cu存(H在2O于)配4］离2+子。中，如
• 续表
晶体 晶体结构示意图
氯化 铯晶 体
结构微粒分布
每个Cs+被8个Cl-包围， 每个Cl-被8个Cs+包围， 每个晶胞中Cs+为1(个)； Cl-为8×1/8=1(个)
石墨 晶体
层状结构，每一层内， 碳原子以正六边形排列 成平面的网状结构，每 个正六边形平均拥有两 个碳原子。片层间存在 范德华力，是混合型晶 体。熔点比金刚石高