高中化学必修2知识点归纳总结 第一章 物质结构 元素周期律
第三节 化学键
知识点一化学键的定义 一、化学键:使离子相结合或使原子相结合的作用力叫做化学键。相邻的(两个或多个)离子或原子间的强烈的相互作用。 【对定义的强调】(1)首先必须相邻。不相邻一般就不强烈 (2)只相邻但不强烈,也不叫化学键 (3)“相互作用”不能说成“相互吸引”(实际既包括吸引又包括排斥) 一定要注意“相邻”和“强烈”。如水分子里氢原子和氧原子之间存在化学键,而两个氢原子之间及水分子与....水分子之间是不存在化学键的。
二、形成原因:原子有达到稳定结构的趋势,是原子体系能量降低。 三、类型:
离子键
化学键 共价键 极性键 非极性键
知识点二离子键和共价键 一、离子键和共价键比较
化学键类型 概念 成键微粒 成键性质 形成条件 离子键 阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键 阴、阳离子 静电作用 活泼金属与活泼非金属 a.IA、ⅡA族的金属元素与ⅥA、ⅦA族的非金属元素。 b.金属阳离子与某些带电的原子团之间(如+—2-Na与0H、SO4等)。 共价键 原子间通过共用电子对所形成的化学键 原子 共用电子对 非金属元素的原子之间 某些不活泼金属与非金属之间。 形成示例 共用电子对 存在 作用力大小 离子化合物中 一般阴、阳离子电荷数越多离子半径越小作用力越强 非金属单质、共价化合物和部分离子化合物中 原子半径越小,作用力越强 共价键越强(键能越大),所形成的共价分子越稳定,所形成的原子晶体的熔沸点越高。如稳定性:H2O>H2S,熔沸点:金刚石>晶体硅 Cl2、HCl、NaOH(O、H之间) 与性质的关系 离子间越强离子化合物的熔沸点越高。 如:MgO>NaCl 实例 NaCl、MgO 二、非极性键和极性键 概念 原子吸引电子能力 共用电子对 形成条件 通式及示例 非极性共价键 同种元素原子形成的共价键 相同 不偏向任何一方 由同种非金属元素组成 A—A、A==A、A≡A,如Cl-Cl、C=C、N≡N 极性共价键 不同种元素原子形成的共价键,共用电子对发生偏移 不同 偏向吸引电子能力强的原子 由不同种非金属元素组成 A—B、A==B、A≡B,如H-Cl、C=O、C≡N 成键原子电性 存在 成键原子不显电性,电中性 某金属单质中,某些共价化合物(如H2O2)中,某些离子化合物(如Na2O2)中 显电性,吸引电子能力较强的原子一方相对显负电性 共价化合物中,某些离子化合物(如NH4Cl、NaOH)中 相互关系 知识点三 离子化合物和共价化合物 项目 概念 化合物中的粒子 所含化学键 物质类型 实例 离子化合物 阴、阳离子间通过离子键结合形成的化合物 金属阳离子或NH4+、非金属阳离子或酸根阴离子没有分子 离子键,还可能有共价键 活泼金属氧化物(过氧化物、超氧化物)、强碱、大多数盐 共价化合物 不同元素的原子间通过共价键结合形成的化合物 分子或原子、没有离子 只含有共价键 非金属氧化物、非金属氢化物、含氧酸、弱碱、少数盐大多数有机物 MgO、Na2O2、KO2、Ba(OH)2、MgSO4、Kal(SO4) CO2、SiO2、NH3、H2SO4、Al(OH)3、HgCl2、C12H22O11 性质 类别 状态 导电性 通常以晶体形态存在 气态、液体或固态 熔融状态能导电、易溶物质在水溶液里能导电 熔融状态不导电,易溶物质在水溶液里可能导电或不导电 强电解质 强电解质、弱电解质或非电解质 分子间作用力或共价键 较低(如CO2)或很高(如SiO2) 熔融时克离子键 服的作用 熔沸点 较高 (1)当一个化合物中只存在离子键时,该化合物是离子化合物(2)当一个化合中同时存在离子键和共价键时,以离子键为主,该化合物也称为离子化合物(3)只有当化合物中只存在共价键时,该化合物才称为共价化合物。(4)..在离子化合物中一般既含有金属元素又含有非金属元素;共价化合物一般只含有非金属元素(NH4例外)
注意:(1)离子化合物中不一定含金属元素,如NH4NO3,是离子化合物,但全部由非金属元素组成。(2)含金属元素的化合物不一定是离子化合物,如A1C13、BeCl2等是共价化合物。 二、化学键与物质类别的关系
非金属单质 化学键的种类 无化学键 非极性共价键 共价化合物 离 子 化 合 物 离子键、非极性共价键 离子键、极性共价键 只有极性键 实例 稀有气体分子(单原子分子)He、Ne O=O、Cl—Cl、H—H H2O、CO2 +
既有极性键又有非极性键 H2O2 只有离子键 、 知识点四 电子式和结构式的书写方法 一、电子式:
1.各种粒子的电子式的书写:
(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。
例如:
(2)简单离子的电子式:
+
①简单阳离子:简单阳离子是由金属原子失电子形成的,原子的最外层已无电子,故用阳离子符号表示,如Na、+2+3+
Li、Ca、Al等。②简单阴离子:书写简单阴离子的电子式时不但要画出最外层电子数,而且还应用括号“[]”
括起来,并在右上角标出“n—”电荷字样。例如:氧离子 、氟离子 。
③ 原子团的电子式:书写原子团的电子式时,不仅要画出各原子最外层电子数,而且还应用括号“[]”括起来,并在右上角标出“n—”或“n+”电荷字样。
例如:铵根离子 、氢氧根离子。 (3)部分化合物的电子式:
① 离子化合物的电子式表示方法:在离子化合物的形成过程中,活泼的金属离子失去电子变成金属阳离子,活泼的非金属离子得到电子变成非金属阴离子,然后阴阳离子通过静电作用结合成离子键,形成离子化合物。所以,离子化合物的电子式是由阳离子和带中括号的阴离子组成,且简单的阳离子不带最外层电子,而阴离子要标明最外层电子多少。
如: 。
②共价化合物的电子式表示方法:在共价化合物中,原子之间是通过共用电子对形成的共价键的作用结合在一起的,所以本身没有阴阳离子,因此不会出现阴阳离子和中括号。
如:
2.用电子式表示化学反应的实质:
(1)用电子式表示离子化合物的形成过程:
(2)用电子式表示共价化合物的形成过程:
说明:用电子式表示化合物的形成过程时要注意:
(1)反应物要用原子的电子式表示,而不是用分子或分子的电子式表示。用弯箭头表示电子的转移情况,而共价化合物不能标。
(2)这种表示化学键形成过程的式子,类似于化学方程式,因此,它要符合质量守恒定律。但是,用于连接反应物和生成物的符号,一般用“→”而不用“=”。
(3)不是所有的离子化合物在形成过程中都有电子的得失,如NH4与Cl结合成NH4Cl的过程。
二、结构式:将分子中的共用电子对用短线表示,而反映分子中原子的排列顺序和结合方式的式子叫做物质的结构式。单双三键分别用—、=、≡表示。
+-
知识点五 化学键与物质变化的关系
1. 与化学变化的关系
化学反应实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。任何反应都必然发生化学键的断裂和形成。 2. 与物理变化的关系
发生物理变化的标志是没有生成新物质可能伴随着化学键的断裂,但不会有新化学键的形成。物理变化的发生也可能没有化学键的断裂,只是破坏了分子之间的氢键或范德华力如冰的融化和干冰的气化。
化学键 分子间作用力
概念 相邻的原子间强烈的相互作用 物质分子间存在的微弱的相互作用
能量 较大 很弱
性质影响 主要影响物质的化学性质 主要影响物质的物理性质
知识点六 分子间作用力和氢键
一、 分子间作用力
⒈定义:分子之间存在一种把分子聚集在一起的作用力叫分子间作用力,又称范德华力. 2.主要特征:①广泛呢存在于分子之间。
②作用力的范围很小。当分子间距离为分子本身直径的4-5倍时候,作用力迅速减弱。 ③分子间作用力能量远远小于化学键。 ④范德华力无方向性和饱和性。 3.分子间作用力对物质性质的影响:
(1)分子间作用力越大,克服这种力使物质融化或汽化需要的能量越多,物质的熔沸点越高。
对组成相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔沸点越高。
(2)溶质与溶剂间的分子作用力越大,溶质在该溶剂中的溶解度越大。如:CH4和H2O分子间的作用力很小故CH4在水中的溶解度小。相似相溶规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂;机型溶质一般能溶于极性溶剂。
二、氢键
1.定义:某些氢化物的分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用,使它们只能在较高的温度下才能气化,这种相互作用叫做氢键。
常见易形成氢键的化合物:H2O、HF、NH3等. 2.特点①有方向性和饱和性。
②氢键的键能比化学键能小,比分子间作用力稍强。因此氢键不属于化学键,其强度比化学键弱得多,又不属于分子间力(范德华力),但它比分子间作用力稍强。 3.氢键对物质性质的影响
(1)分子间氢键的形成使物质的熔沸点升高。因物质熔化或液体气化时必须要破坏氢键。如:H2O比同族H2S的熔沸点高
(2)分子间形成的氢键对物质的水溶性、溶解度等也有影响。如NH3极易溶于水,主要是氨分子与水分子之间已形成氢键。
(3)水中氢键对水的密度的影响:水结成冰时体积会膨胀,密度减小。 【实验1-2】
钠和氯气反应实验的改进建议及说明:
1.教材中演示实验的缺点:(1)钠预先在空气中加热,会生成氧化物,影响钠在氯气中燃烧;(2)预先收集的氯气在课堂演示时可能不够;(3)实验过程中会产生少量污染。
2.改进的装置(如图1-2)。
3.实验步骤:(1)取黄豆大的钠,用滤纸吸干表面的煤油放入玻璃管中,按图示安装好;(2)慢慢滴入浓盐酸,立即剧烈反应产生氯气;(3)先排气至管内有足够氯气时,加热钠,钠熔化并燃烧。
4.实验现象:钠在氯气中剧烈燃烧,火焰呈黄色且有白烟,反应停止后,管壁上可观察到附着的白色固体。 5.改进实验的优点:(1)整个实验过程中氯气保持一定浓度和纯度,避免发生副反应。 (2)安全可靠,污染少。
6.实验条件控制:(1)高锰酸钾要研细;(2)盐酸质量分数为30%~34%。