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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 专题 3 微粒间作用力与物质性质第一单元金属键金属晶体一、金属键1、金属晶体定义:由金属阳离子和自由电子通过金属键形成的具有肯定几何外形 的晶体;晶体类型金属晶体离子晶体原子晶体分子晶体构成粒子金属阳离子阴阳离子原子分子自由电子粒子间作用力金属键离子键共价键分子间作用力2、金属的物理性质 导电性:自由电子 导热性:自由电子 延展性:金属原子的相对滑动 硬度和熔沸点:与金属键的强弱有关;(由库仑定律推导)一般规律:原子半 径越小、价电子数越多(即阳离子的的电荷越多),金属键就越强,硬度就越大,熔沸点就越高;二、合金的结构与性质名师归纳总结 - -
2、 - - - - -第 1 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1、合金的定义 两种和两种以上的金属 或金属与非金属 熔合而成的具有金属特性的物质,叫做合金,合金属于混合物;2、合金的特点仍保留金属的化学性质,但物理性质转变很大;熔点比各成份 金属的都低;强度、硬度比成分金属大;有的抗腐蚀才能强;导电性比成分金属差;3、合金的种类:防腐性优异的不锈钢、储氢材料 LaNi 5 合金、外形记忆合金、高强度的锰钢、高磁性的硅钢、航空材料钛合金;三、金属晶体原子积累模型名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - -
3、 - 体心立方面心立方六方积累简洁立方类型钾型铜型镁型代表物Po钋 钾、钠等碱金属金、银、铜、铍、镁、锌、钛及铁、钡铝、钙、锶配位数 晶体结构中,与任何6 8 12 12 一个原子最近的原子数 目 晶胞中的原 1 2 5 - 子数原子半径注:相邻的球彼此注:体心对角线注:立方风光上注:六边形上的球接触上的球彼此接触对角线上的球彼彼此接触设立方体边r 原子 = a 2此接触长为 a 空间利用率(晶胞中原子的体积占 晶胞空间的 百分率)52% 其次单元68% 74% 74% 离子键离子晶体名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - -
4、 一、离子键 1 、离子键的定义:使阴、阳离子结合成离子化合物的静电作用【小结】:常见的离子化合物 活泼的金属元素( IA 、IIA )和活泼的非金属元素( VIA、VIIA )形成的化合 物;活泼的金属元素和酸根离子(或氢氧根离子)形成的化合物 铵根和酸根离子(或活泼非金属元素离子)形成的盐;【小结】:离子化合物电子式的书写 简洁阴离子的电子式不但要表达出最外层全部电子数(包括得到的电子),而 且用方括号 “ ”括起来,并在右上角注明负电荷数 简洁阳离子的电子式就是离子符号 离子化合物的电子式由阴离子和阳离子电子式组成,相同的离子不能合并二、离子键的特点通常情形下,阴、阳离子可以看成是球形对
5、称的,其电荷分布也是球形对称 的,只要空间条件答应,一个离子可以同时吸引多个带相反电荷的离子;因此离子 键没有方向性和饱和性;离子晶体中离子配位数的多少主要取决于阴阳离子的相对 大小;三、离子键的强度晶格能在离子晶体中,阴、阳离子间静电作用的大小用晶格能来衡量;晶格能(符号 为 U)是指拆开 1mol 离子晶体使之形成气态阴离子和阳离子所吸取的能量;离子电荷数的影响:电荷高,晶格能大,离子晶体的熔沸点高、硬度大;离子半径的影响:半径大 , 导致离子间距大 , 晶格能小,离子晶体的熔沸点 低、硬度小;四、离子晶体的空间结构离子晶体有多种晶体结构类型,其中氯化钠型和氯化铯型是两种最常见的离子名师归
6、纳总结 晶体结构类型;第一看NaCl 的晶胞 : (KCl、NaBr、LiF 、CaO、MgO、NiO、CaS)第 4 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 属于氯化铯型晶胞的有:(CsBr、CsI、NH4Cl)其次单元共价键原子晶体一、共价键 1共价键的形成:共价键是原子间通过共用电子对所形成的的化学键;2共价键的特点 = 未成对电子数具有饱和性:形成的共价键数具有方向性3用电子式表示共价键的形成4共价键的分类名师归纳总结 按成键方式分 键:头碰 键:肩并肩重单键第 5 页,共 9 页按键的极性分极性分子 非极性分子按两原子间的共用电子对的
7、数目分双键4一种特别的共价键 - 配位键三键- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 定义:由一个原子单方面供应一对电子与另一个接受电子的原子共用而形成共价 键;配位键的成键要求 一个原子供应孤对电子,另一个原子有空轨道,两者形成配位键配位键的存在二、共价键的键能1键能的定义:在 101KPa、298K条件下; 1mol 气态 AB分子生成气态 A原子和 B原子的过程所吸取的能量,称为 2键长:两原子核间的平均间距AB键共价键得键能3键能大小与键长长短的关系:键能越大,键长越短 4键能大小与分子稳固性的关系:键能越大,分子越稳固 5键角:键角反映了分子的空间结
8、构,可帮忙我们熟悉分子的外形和判定分子的 极性 6利用键能运算化学反应中的 H 反应热应当为断开旧化学键(拆开反应物原子)所需要吸取的能量与形成新 化学键(原子重新组合成反应生成物)所放出能量的差值;旧键断裂所吸取的总 能量大于新键形成所放出的总能量,反应为吸热反应,反之为放热反应;由于反应后放出的热量使反应本身的能量降低,故规定H为“ ” ,就由键 能求反应热的公式为H =反应物的键能总和生成物的键能总和;提示:反应热H =生成物的总能量反应物的总能量;(正好与上面相反)放热反应的H为“ ” ,H0;吸热反应的H为“+” , H0;反应物和生成物的化学键的强弱打算着化学反应过程中的能量变化;
9、三、原子晶体1原子晶体的定义 相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体;2常见的原子晶体 金刚石( C)石英( SiO2)3原子晶体的主要性质熔点和沸点高硬度大一般不导电且难溶于一些常见的溶剂4影响原子晶体熔沸点、硬度的主要因素 结构相像的原子晶体,原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体熔、沸点越 高,硬度越大5过度型晶体 - 石墨简介 石墨为层状结构,各层之间是范德华力结合,简洁滑动,所以石墨很软;名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 石墨各层均为平面网状结构,碳原子之间存在很强的共价键(大 键),故熔 沸
10、点很高;石墨为混合键型晶体第四单元分子间作用力分子晶体一、分子间作用力1提出分子间存在作用力的依据 气体分子能够凝结成相应的固体或液体 2分子间作用力的本质 存在于分子间的一种较弱的相互作用力;3分子间作用力的类型(1)取向力极性分子之间靠永久偶极与永久偶极作用称为取向力;仅存在于极性分子之间(2)诱导力诱导偶极与永久偶极作用称为诱导力;极性分子作用为电场,使非极性分子产生诱导偶极或使极性分子的偶极增大 也产生诱导偶极 ,这时诱导偶极与永久偶极之间形成诱导力,因此诱导力存在于极性分子与非极性分子之间,也 存在于极性分子与极性分子之间;(3)色散力瞬时偶极与瞬时偶极之间有色散力;由于各种分子均有
11、瞬时偶 极,故色散力存在于极性分子与极性分子、极性分子与非极性分子及非极性分子与 非极性分子之间;色散力不仅存在广泛,而且在分子间力中,色散力常常是重要 的;4影响范德华力的因素 1)组成和结构相像的分子,相对分子质量越大,范德华力越大;(2)分子的极性越大,范德华力越大,一般来说极性分子间的作用力大于非极性 分子间的作用力;5范德华力对物质熔沸点的影响(1)结构相像,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高(2)相对分子质量相同或相近时,分子的极性越大,范德华力越大 , ,其熔沸点 越高二、 氢键名师归纳总结 1.氢键的成因:第 7 页,共 9 页当氢原子与电负性大的原子X 以共价键相结合
12、时,由于HX 键具有强极性,这时H相对带上较强的正电荷,而X相对带上较强的负电荷;当氢原子以其唯独的一个电子与 X 成键后,就变成无内层电子、半径微小的核,其正电场强度很大,以至当- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 另一 HX分子的 X 原子以其孤对电子向 H靠近时,非但很少受到电子之间的排斥,反而相互吸引,抵达肯定平稳距离即形成氢键;2氢健的形成条件:半径小、吸引电子才能强的原子(与 H核;3氢键对物质的性质的影响:可以使物质的熔沸点 N 、 O 、 F )上升 ,仍对物质的溶解度等也有影响;4. 说明:氢键与范德华力之间的区分 氢键与范德华力同属于分
13、子间作用力;但两者的不同之处在于氢键具有饱和性与方向性;所谓饱和性是指H原子形成一个共价健后,通常只能再形成一个氢键;这是由于 H原子比 X、Y 原子小得多,当形成 XH Y 后,其次个 Y 原子再靠近 H原子时,将会受到已形成氢键的 Y 原子的电子云的剧烈排斥;而氢键的方向性是指以 H原子为中心的 3 个原子 XH Y 尽可能在一条直线上,这样 X 原子与Y原子间的距离较远,斥力较小,形成的氢键稳固;综上所述可将氢键看做是较强的、有方向性和饱和性的分子间作用力;三、晶体类型及性质比较晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体组成晶体的粒子阳离子和阴离原子分子子组成晶体粒子间离子键共价键范德华力(有的的
14、相互作用仍有氢键)典型实例NaCl 金刚石、晶体冰( H2O)、干冰硅、 SiO2、SiC、(CO2)氮化硼晶熔点、沸点熔点较高、沸熔、沸点高熔、沸点低点高体导热性不良不良不良的固态不导电,差差物导电性熔化或溶于水理能导电不良不良特机械加工不良性性能硬度略硬而脆高硬度硬度较小四、化学键与分子间作用力的比较名师归纳总结 概念化学键分子间力第 8 页,共 9 页相邻的两个或多个原子间剧烈的相物质的分子间存在的柔弱的相互互作用作用范畴分子内或某些晶体内分子间- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 能量键能一般为:120800 kJmol1约几个至数十个kJmol 1性质影响主要影响分子的化学性质主要影响物质的物理性质五、物质熔沸点高低比较基本原理:晶体内微粒间的作用力越大,物质的熔沸点越高;1不同种晶体的熔沸点大小比较 一般:原子晶体 离子晶体 分子晶体(有例外)2同种晶体的熔沸点大小比较(1)离子晶体 阴、阳离子电荷数越大,半径越小,熔沸点越高(2)分子晶体相对分子质量越大,分子的极性越大,熔沸点越高(3)原子晶体原子半径越小键长越短键能越大,熔沸点越高(4)金属晶体 金属阳离子电荷数越高,半径越小,熔沸点越高(含氢键时反常)名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 9 页