2014高考化学必备专题——化学键和晶体结构
【考纲解读】
1.掌握化学键的类型,理解离子键与共价键的概念 2.掌握极性键和非极性键判断方法
3.了解键参数,共价键的主要类型δ键和π键
4.掌握原子、离子、分子、离子化合物的电子式,用电子式表示物质的形成过程
【高考预测】纵观近几年的高考试题,化学键理论的再现率为100%。主要考察化学键的分类、重要物质的电子式、氢键、化合物的分类等等。
一、 化学键
1、概念: ,叫做化学键,根据成键原子间的电负性差值可将化学键分为 和 。旧的化学键的断裂和新的化学键的生成是化学反应的本质,也是化学反应中能量变化的根本。 2.化学键的类型比较 离子键 极性键 定义 阴、阳离子之不同原子间通过共共价键 非极性键 相同原子间通过共用电子对所形成的相互作用 金属阳离子和自由电子之间的静电作用 金属键 间的静电作用 用电子对所形成的相互作用 成键元素 活泼的金属元素与活泼的非金属元素 成键微粒 阴、阳离子 原子 不同的非金属元素 相同的非金属元素 金属元素之间 原子 金属阳离子与自由电子 粒子间相互作用 电子式举例 重要应用 静电作用 Na+共用电子对 共用电子对 静电作用 是使原子互相结合成分子的主要因素 2.化学键与物质类别的关系
(1)只含非极性共价键键的物质:同种非金属元素构成的单质。如H2、N2、P4、金刚石、晶体硅; (2)只含有极性共价键的物质:一般是不同非金属元素构成的化合物。如:HCl、NH3、CS2等; (3)既有极性键又有非极性键的物质:如:H2O2、C2H2、C2H6、C6H6(苯);
(4)只含离子键的物质:活泼金属和活泼非金属元素形成的化合物。如:NaCl、K2S、MgBr2等。 (5)既有离子键又有非极性键的物质,如Na2O2、CaC2等。 (6)由离子键、共价键、配位键构成的物质,如:NH4Cl
(7)只含共价键而无范德瓦耳斯力的化合物,如原子晶体SiO2、SiC等。 (8)无化学键的物质:稀有气体,如He、Ar等。 (9)由极性键形成的非极性分子有:CO2、CS2等。
(10)都是由非金属元素形成的离子化合物为:NH4Cl 、NH4HCO3等; 3.共价键的类型
共 非极性共价键: 元素的原子间形成的共价键,共用电子对 偏向任何一个原价子,各原子都 ,简称
键 极性共价键: 元素的原子间形成的共价键,共用电子对偏向电负性 较
的一方,简称
共 δ键:δ键的特征:以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作,共价键电子云的图形
价键
π键:π键呈 对称,常见的有“ π键” 思考:如何判断δ键和π键?δ键和π键的稳定性如何?
4.共价键键参数 键参数包括 、 、 ;其中 、 是衡量共价稳定性的参数,通常键长越 ,键能越大,表明共价键越稳定;共价键具有 性, 是描述分子立体结构的重要参数,分子的立体结构还与 有一定的关系。 例1. (2013·上海化学·4)下列变化需克服相同类型作用力的是
A.碘和干冰的升华 B.硅和C60的熔化C.氯化氢和氯化钾的溶解 D.溴和汞的气化 【答案】A
二、、分子间作用力、氢键
1.分子间作用力:分子间作用力又称 ,是广泛存在于分子与分子之间的较弱的电性引力,只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用存在。
2.影响分子间作用力大小的因素:
(1)组成与结构相似的物质,相对分子质量 ,分子间作用力越大 (2)分子的极性越大,分子间作用力 (3)分子的空间构型:一般来说,分子的空间型越对称,分子间作用力越小 3.分子间作用力对物质性质的影响
不变,这种特征称为 。常见的δ键有“s-sδ键”、 、 。
分子间作用力主要影响物质的物理性质,如 、 等
4.氢键 氢键是除范德华力外的另一种 ,它是由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与 中电负性很强的原子之间的作用力;氢键不仅存在于分子与分子之间,也可存在于分子内。与化学键相比,氢键是一种较弱的作用力,但比范德华力大。氢键存在广泛,如蛋白质分子、H2O、NH3、HF等分子之间。分子间氢键会使物质的熔点和沸点________。 特别提醒 (1)氢键不是化学键,是介于分子间作用力和化学键之间的一种作用力。 (2)氢键、分子间作用力的大小主要影响物质的物理性质,如熔点、沸点等。 5.化学键、分子间作用力、氢键的比较 化学键 分子间作用力 把分子聚集在一起的作用 分子间 比化学键弱的多 影响物质的熔沸点等物理性质 氢键 某些氢化物分子间存在的一种相互作用 HF、H2O、NH3等分子间 比分子间作用力稍强 影响物质的熔沸点等物理性质 定义 相邻的两个或多个原子间的强烈的相互作用 范围 分子内或某些晶体内 强度 比较强烈 性质主要影响分子的化学性影响 质 例2. (2013·安徽理综·25)(15分)
X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素,其相关信息如下表:
(1)W位于元素周期表第 周期第 族;W的原子半径比X的 (填“大”或“小”)。
(2)Z的第一电离能比W的 (填“大”或“小”); XY2油固态变为气态所需克服的微粒间作用力是 ;氢元素、X、Y的原子可共同形成多种分子,写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称 。
(3)震荡下,向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH溶液直至过量,能观察到的现象是;W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体,该反应的化学方程式是 。
(4)在25°、101kpa下,已知13.5g的Z固体单质在Y2气体中完全燃烧后恢复至原状态,放热419kJ,该反应的热化学方程式是 。 25
【答案】(1)三 NA 小
(2)小 分子间作用力(范德华力) 甲醛(甲酸) (3)先产生白色沉淀,后沉淀溶解 Si + 4HF = SiF4? + 2H2? (4)2Al + 3 O2 =Al2O3 △H= -1675KJmol
三、化合物类型 化合物类型 定义 离子化合物 由阴、阳离子相互作用构成的化合物 构成微粒类型 微粒间的主要作用 实例 强碱、盐和金属氧化物 酸、非金属氧化物 阴离子和阳离子 离子键 共价化合物 由共用电子对形成分子的化合物 原子 共价键 例3. (2013·海南化学·19I)(6分)下列化合物中,含有非极性共价键的离子化合物是
A.CaC2 C.Na2S2 [答案]AC 四、电子式
1.电子式的书写:在元素符号周围用“·”、“×”来表示原子或离子的价电子层电子的式子,叫做电子式。 例如:原子:
、
,阳离子:Mg、H、
2+
+
B.N2H4
D.NH4NO3
,阴离子:、。
(1)原子的电子式
中性原子最外层电子数没有发生变化,书写时把最外层电子写出来,注意对称美。如硫原子
例4. (2013·江苏化学·2)下列有关化学用语表示正确的是 A.丙烯的结构简式:C3H6 B.氢氧根离子的电子式:C.氯原子的结构示意图:
146
92
D.中子数为146、质子数为92的铀(U)原子【答案】B
五、极性分子和非极性分子
U
1.常见分子的键的极性、分子构型、分子的极性 分子类型 单原子分子A 实例 He、Ne、Ar 键的极性 — 分子构型 — 分子的极性 非极性