浙江省20届选考化学一轮 专题3 第3单元 微粒之间的相互作用力及晶体结构.docx

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浙江省20届选考化学一轮专题3第3单元微粒之间的相互作用力及晶体结构

第三单元　微粒之间的相互作用力及晶体结构

[考试标准]　1.化学键的含义（a）。

2.离子键、共价键的概念和成因（b）。

3.离子化合物、共价化合物的概念（a）。

4.简单离子化合物、共价分子的电子式（b）。

5.简单共价分子的结构模型、结构式（a）。

6.分子间作用力的含义，分子间作用力对分子构成的物质的某些物理性质的影响（b）。

7.简单共价分子的空间结构和键能（a）。

8.氢键的概念、形成条件和原因，氢键对物质性质的影响（b）。

9.NaCl、金刚石、足球烯、干冰、石英中微粒的空间排列方式及相互间作用力（a）。

10.离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体的形成方式（a）。

11.离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体的主要特性（a）。

考点一　微粒之间的相互作用力

（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

离子键

共价键

非极性键

极性键

概念

阴、阳离子通过静电作用所形成的化学键

原子间通过共用电子对而形成的化学键

成键粒子

阴、阳离子

原子

成键实质

阴、阳离子的静电作用

共用电子对不偏向任何一方

共用电子对偏向一方原子

形成条件

活泼金属元素与活泼非金属元素经电子得失，形成离子键

同种元素原子之间成键

不同种元素原子之间成键

形成的物质

离子化合物

非金属单质；某些共价化合物或离子化合物

共价化合物或离子化合物

（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

概念

在元素符号周围，用“·”或“×”来表示原子的最外层电子（价电子）的式子

书写

粒子的种类

电子式的表示方法

注意事项

举例

原子

元素符号周围标有价电子

价电子数少于4时以单电子分布，多于4时多出部分以电子对分布

阳离子

单核

离子符号

右上方标明电荷

Na＋

多核

元素符号紧邻铺开，周围标清电子分布

用“[　]”，右上方标明电荷

阴离子

单核

元素符号周围合理分布价电子及所得电子

用“[　]”，右上方标明电荷

多核

元素符号紧邻铺开，合理分布价电子及所得电子

相同原子不得加和，用“[　]”，右上方标明电荷

单质及化合物

离子化合物

由阳离子电子式和阴离子电子式组成

同性不相邻，离子合理分布

单质及共价化合物

各原子紧邻铺开，标明价电子及成键电子情况

原子不加和，无“[　]”，不标明电荷

（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。

（七）简单共价分子的空间结构及键能

1．指出下列分子的空间结构

Cl2：

直线形；H2O:

V形；NH3：

三角锥型；CH4：

正四面体型；CO2：

直线形；C2H4：

平面形；C2H2：

直线形；

：

平面正六边形；CS2：

直线形；CCl4：

正四面体型。

2．键能

（1）概念：

气态基态原子形成1mol化学键放出的最低能量。

（2）因素：

成键原子半径越小，键长越短，键能越大，分子越稳定。

试比较下列分子的稳定性（填“>”或“<”）：

NH3>PH3；H2SHBr。

3．简单共价分子的两种模型——球棍模型和比例模型

球棍模型主要体现的是分子空间结构和成键类型，比例模型主要体现的是组成该分子的原子间的大小关系；两种模型都显示了原子间的连接顺序，但球棍模型侧重价键结构，比例模型侧重原子大小。

考查两种模型的设错方式：

（1）混淆两种模型，

（2）比例模型中混淆原子大小。

几种典型物质的电子式、结构式和模型：

物质

HCl

Cl2

H2O

NH3

CH4

电子式

结构式

H—Cl

Cl—Cl

H—O—H

球棍模型

比例模型

多维度思考

1．辨析易错易混

（1）化学键是相邻离子或原子间的一种强作用力，既包括静电吸引力，又包括静电排斥力（　　）

（2）所有物质中都存在化学键（　　）

（3）由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化学键都是离子键（　　）

（4）原子最外层只有一个电子的元素原子跟卤素原子结合时，所形成的化学键一定是离子键（　　）

（5）非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但多个原子间也可能形成离子键（　　）

（6）1molKHSO4加热熔化时可电离出2NA阳离子（　　）

（7）共价化合物溶于水，分子内共价键被破坏，单质溶于水，分子内共价键不被破坏（　　）

（8）分子内共价键越强，分子越稳定，其熔、沸点也越高（　　）

（9）H2O的稳定性大于H2S，是因为水分子间存在氢键（　　）

（10）HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，其熔、沸点逐渐升高（　　）

答案　

（1）√　

（2）×　（3）×　（4）×　（5）√　（6）×　（7）×　（8）×　（9）×　（10）×

2．有以下8种物质：

①Ne　②HCl　③P4　④H2O2　⑤Na2S　⑥NaOH　⑦Na2O2　⑧NH4Cl

请用上述物质的序号填空：

（1）不存在化学键的是_________________________________________________。

（2）只存在极性共价键的是_______________________________________________。

（3）只存在非极性共价键的是_________________________________________________。

（4）既存在非极性共价键又存在极性共价键的是_____________________________________。

（5）只存在离子键的是________________________________________________________。

（6）既存在离子键又存在共价键的是______________________________________________。

（7）属于离子化合物的是________________________________________________________。

答案　

（1）①　

（2）②　（3）③　（4）④　（5）⑤

（6）⑥⑦⑧　（7）⑤⑥⑦⑧

3．请写出下列微粒的电子式

（1）原子：

Na________________，Cl__________________________________________。

（2）简单离子：

Na＋______________，F－________________________________________。

（3）复杂离子：

NH

______________，OH－_______________________________________。

（4）离子化合物：

MgCl2____________，Na2O_______________________________________，

Na2O2__________________。

（5）非金属单质及共价化合物：

N2__________________________________________________，

H2O____________________________________________________，H2O2__________________。

答案　

（1）Na·　

（2）Na＋　

（3）

（4）

（5）

题组一　对比书写电子式

1．

（1）—OH________________，OH－________________________，

H3O＋__________________，NH

____________________________，

N2H

__________________。

（2）HClO________________，CCl4__________________________，

CO2____________________，CS2___________________________，

COS____________________，HCHO_______________________，

C2H4__________________，（CN）2___________________________，

（SCN）2________________，COCl2____________________________，

N2H4__________________。

（3）Na2S________________，NaH______________________________，

NH4H__________________，NaCN_____________________________，

NaSCN________________，NaBH4_____________________________。

答案　

（1）

（2）

（3）

电子式书写常见的四大误区

题组二　物质变化与化学键

2．下列关于NaHSO4的说法中正确的是（　　）

A．因为NaHSO4是离子化合物，所以NaHSO4固体能够导电

B．NaHSO4固体中阳离子和阴离子的个数比是2∶1

C．NaHSO4固体熔化时破坏的是离子键和共价键

D．NaHSO4固体溶于水时破坏的是离子键和共价键

答案　D

解析　虽然NaHSO4是离子化合物，但其固体中不存在能自由移动的阴、阳离子，因而不能导电；NaHSO4固体中阳离子（Na＋）和阴离子（HSO

）的个数比是1∶1；NaHSO4固体熔化时破坏的只是离子键，而溶于水时电离出Na＋、H＋和SO

，破坏的是离子键和共价键。

3．（2018·湖州高三调研）化学反应的本质是反应物化学键断裂和生成物化学键形成的过程，下列关于化学反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2的叙述正确的是（　　）

A．反应过程中只涉及离子键和极性共价键的断裂

B．反应过程中只涉及离子键和非极性共价键的形成

C．反应过程中既涉及离子键和极性共价键的断裂，又涉及离子键和非极性共价键的形成

D．反应过程中既涉及及离子键、极性和非极性共价键的断裂，又涉及离子键、极性和非极性共价键的形成

答案　D

解析　Na2O2中存在离子键和非极性共价键，CO2中存在极性共价键，Na2CO3中存在离子键和极性共价键，O2中存在非极性共价键，D项符合题意。

化学键断裂或形成与物质变化理解中的易错点

（1）化学变化中一定有化学键的断裂和形成。

（2）有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化。

如NaCl熔化、HCl溶于水等，只有旧化学键的断裂没有新化学键的形成；从溶液中析出晶体时，无化学键的断裂但有化学键的形成，均未发生化学变化。

题组三　两种模型的判断

4．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”

（1）CH4的球棍模型：

（√）

（2）四氯化碳的球棍模型：

（×）

（3）水分子的比例模型：

（×）

（4）乙炔分子的球棍模型：

（√）

（5）比例模型

可以表示CO2分子或SiO2分子（×）

（6）比例模型

（其中表示氢原子，

表示碳原子，

表示氧原子）表示乙酸（√）

题组四　微粒间作用力与物质变化

5．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”

（1）加热硅、硫晶体使之熔化，克服的作用力不同（√）

（2）二氧化硅熔化和干冰气化所破坏的作用力不相同（√）

（3）HBr比HCl的热稳定性差说明HBr的分子间作用力比HCl弱（×）

（4）碘单质升华，克服的是其分子间作用力（√）

（5）HCl气体溶于水后，共价键被破坏，从而形成了H＋和Cl－（√）

（6）碘晶体是分子晶体，加热升华过程中只需克服分子间作用力（√）

（7）氯化钠的电离是一个破坏离子键的过程（√）

（8）HCl、HBr、HI的分子间作用力依次增大，热稳定性也依次增强（×）

（9）碘晶体受热转变为碘蒸气，吸收的热量用于克服碘原子间的作用力（×）

（10）干冰受热易升华，但不易分解，说明其化学键比分子间作用力强（√）

（11）石墨转化为金刚石的过程中，既有化学键的断裂，又有化学键的形成（√）

（12）NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O，既破坏了离子键，也破坏了共价键（√）

（13）H2O、H2S、H2Se的分子间作用力依次增大，沸点依次升高（×）

（14）HF比HCl稳定是因为HF间存在氢键（×）

题组五　“8”电子稳定结构的判断

6．下列分子中各原子都满足8电子稳定结构的化合物是（　　）

A．C6H6B．HCNC．CO2D．N2

答案　C

解析　氢原子不满足8电子稳定结构，A、B项错误；N2是单质，不是化合物，D项错误。

7．（2018·余姚模拟）下列物质中所有原子均满足最外层8电子稳定结构的化合物是（　　）

A．PCl5B．P4C．CCl4D．NH3

答案　C

解析　判断原子满足最外层8电子结构的方法为最外层电子数＋所成价键数＝8，A、D项错误；P4为单质，而非化合物，B项错误；C项中5原子最外层均为8电子稳定结构，C项正确。

8．含有极性键且分子中各原子都满足8电子稳定结构的化合物是（　　）

A．CH4B．CH2===CH2

C．CO2D．O2

答案　C

解析　A、B两项中的氢原子都只满足2电子稳定结构；D项，O2是单质而不是化合物。

8电子结构的判断方法

（1）经验规律法

凡符合最外层电子数＋|化合价|＝8的皆为8电子结构。

（2）试写结构法

判断某化合物中的某原子最外层是否达到8电子稳定结构，应从其结构式或电子式结合原子最外层电子数进行判断，如①H2O中O最外层有8个电子，而H最外层只有2个电子，②N2中N原子最外层有5个电子，N与N之间形成3个共价键，所以N2中的N原子最外层达到8电子稳定结构。

考点二　晶体结构与性质

（一）金刚石、石英、干冰、足球烯、NaCl的晶体结构

1．金刚石和石英

（1）金刚石晶体中，每个C原子与另外4个C原子形成共价键，C—C键之间的夹角是109.5°，最小的环是六元环。

含有1molC原子的金刚石中，形成的共价键有2mol。

（2）SiO2晶体中，每个Si原子与4个O原子成键，每个O原子与2个硅原子成键，最小的环是十二元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是Si原子，1molSiO2中含有4molSi—O键。

（3）在金刚石、SiO2中微粒间的相互作用是共价键。

2．干冰和足球烯

（1）干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个。

（2）在C60中有12个正五边形，20个正六边形，共有60个碳碳单键，30个碳碳双键。

（3）在干冰和足球烯微粒间的相互作用是分子间作用力，在微粒内部存在共价键。

3．NaCl

（1）NaCl型：

在晶体中，每个Na＋同时吸引6个Cl－，每个Cl－同时吸引6个Na＋，配位数为6。

每个晶胞含4个Na＋和4个Cl－。

（2）在NaCl中，Na＋、Cl－之间的相互作用是离子键。

（二）晶体类型及性质比较

晶体类型

离子晶体

分子晶体

原子晶体

金属晶体

构成晶体的粒子

阳离子、阴离子

分子

原子

金属离子、

自由电子

组成晶体粒子间的相互作用

离子键

范德华力（有的存在氢键）

共价键

金属键

典型实例

NaCl

冰（H2O）、干冰（CO2）

金刚石、晶体硅、SiO2、SiC及Si3N4等大多数新型高温结构陶瓷

除汞外的金属及合金

晶体的物理性质

熔、沸点

熔点较高，沸点高

熔、沸点低

熔、沸点高

易导电、易导热，大多数具有较好的延展性，密度、硬度、熔点、沸点等差别较大

导热性

不良

不良

不良

导电性

固态不导电，熔融或溶于水能导电

固体、熔融状态均不导电，部分化合物溶于水能导电

不导电

机械加工性能

不良

不良

不良

硬度

略硬而脆

硬度低

高硬度

多维度思考

辨析易错易混

（1）离子晶体除含离子键外，一定不含其他化学键（　　）

（2）含有阳离子的晶体一定是离子晶体（　　）

（3）离子晶体中一定不含分子（　　）

（4）金属与非金属形成的化合物一定都是离子化合物（　　）

（5）具有金属光泽且能导电的单质一定是金属（　　）

（6）NaOH、NH4Cl晶体中既有离子键又有共价键（　　）

（7）在O2、CO2和SiO2中，都存在共价键，它们均由分子构成（　　）

（8）金刚石、NaCl、H2O、HCl晶体的熔点依次降低（　　）

（9）金刚石和足球烯都是通过共用电子对形成空间网状结构，所以都是原子晶体（　　）

（10）He、CO2和CH4都是由分子构成，它们中都存在共价键（　　）

答案　

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）×　（5）×　（6）√　（7）×　（8）√　（9）×　（10）×

题组一　化学键与晶体类型

1．有以下9种物质：

①Ne　②HCl　③P4　④H2O2　⑤Na2S　⑥NaOH　⑦Na2O2　⑧NH4Cl　⑨AlCl3。

请用上述物质的序号填空：

（1）分子晶体_______________________________________________________________。

（2）离子晶体______________________________________________________________。

（3）不存在化学键的是______________________________________________________。

（4）只存在极性共价键的是____________________________________________________。

（5）只存在非极性共价键的是__________________________________________________。

（6）既存在非极性共价键又存在极性共价键的是______________________________。

（7）只存在离子键的是______________________________________________________。

（8）既存在离子键又存在共价键的是_____________________________________________。

答案　

（1）①②③④⑨　

（2）⑤⑥⑦⑧　（3）①　（4）②⑨

（5）③　（6）④　（7）⑤　（8）⑥⑦⑧

化学键与物质的类别

除稀有气体内部无化学键外，其他物质内部都存在化学键。

化学键与物质的类别之间的关系可概括如下：

（1）只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如SiO2、HCl、CH4等。

（2）只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质，如Cl2、P4、金刚石等。

（3）既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如H2O2、C2H4等。

（4）只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CaCl2、NaCl等。

（5）既有离子键又有极性共价键的物质，如NaOH、K2SO4等；既有离子键又有非极性共价键的物质，如Na2O2等。

（6）仅由非金属元素形成的离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等。

（7）金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如AlCl3等。

题组二　晶体类型的判断

2．有下列八种晶体：

A.水晶　B．冰醋酸　C．氧化镁　D．白磷　E．晶体氩　F．铝　G．氯化铵　H．金刚石。

用字母回答下列问题：

（1）直接由原子构成的晶体是________，属于原子晶体的化合物是__________。

（2）由极性分子构成的晶体是________，含有共价键的离子晶体是________，属于分子晶体的单质是________。

（3）在一定条件下能导电而不发生化学变化的是____________________________。

答案　

（1）AEH　A　

（2）B　G　DE　（3）F

3．有A、B、C三种晶体，分别由H、C、Na、Cl四种元素中的一种或几种组成，对这三种晶体进行实验，结果如下表：

序号

熔点/℃

硬度

水溶性

导电性

水溶液与Ag＋反应

A

811

较大

易溶

水溶液或熔融导电

白色沉淀

B

3500

很大

不溶

不导电

不反应

C

－114.2

很小

易溶

液态不导电

白色沉淀

（1）晶体的化学式分别为A__________、B__________________________________、

C____________。

（2）晶体的类型分别是A______________、B______________________________、

C____________。

（3）晶体中微粒间作用力分别是A_________________________________________、

B_______________________________、C______________________。

答案　

（1）NaCl　C　HCl

（2）离子晶体　原子晶体　分子晶体

（3）离子键　共价键　范德华力

解析　根据A、B、C晶体的性质可知，A为离子晶体，只能为NaCl，微粒间的作用力为离子键；B应为原子晶体，只能为金刚石，微粒间的作用力为共价键；C应为分子晶体，且易溶于水，只能为HCl，微粒间的