物质结构 化学键（原创）一、备考目标：1.理解离子键、共价键的涵义；了解化学键的概念；2.理解键的极性和分子的极性及判断,记好范德华力的意思,了解氢键。3.几种晶体（离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体）的结构及其性质。二、要点精讲1.原子组成和结构 原子核：质子（Z）、中子（AZ）原子X 核外电子（Z）原子：质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数质量数（A）=质子数（Z）中子数（N）离子：阴离子 质子数核外电子数 阳离子 质子数核包外电子数2、同位素质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素。同一元素的同位素：化学性质基本相同；各自所占的原子个数百分比保持一定。核外电子排布3、核外电子运动特征：电子云多电子原子里，电子分层排布：K、L、M、N、O、P、Q；电子按能量由低向高依次从内层向外层排布；每个电子层所能容纳的电子不超过2n2个；最外层电子不能超过8个；次外层电子不能超过18个；倒数第三层电子不能超过32个。4、表示原子结构的方法原子结构示意图；离子结构示意图；电子式：原子、分子、离子化合物、共价化合物；结构式。化学键在原子结合成分子时，相邻的两个或多个原子（离子）之间的强烈的相互作用，叫做化学键。化学反应的过程，本质上是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。概念 离子键 使阴阳离子结合成化合物的静电作用（平衡、多角）化学键 非极性键 （同种原子形成，共用电子对不偏移） 共价键 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 极性键 （不同种原子间形成，电子对发生偏移）比较键型成键方式存在范围成键粒子离子键离子键离子化合物阴阳离子共价键共价键离子、共价化合物原子联系离子键是最强的极性键，非极性键是最弱的极性键化学反应过程键及能量变化化学反应过程=破坏旧键过程（消耗能量）+形成新键过程（释放能量）6.化学键与物质类别关系规律(1)只含非极性共价键的物质：同种非金属元素构成的单质，如：I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。(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共价化合物。如：HCl、NH3、SIO2、CS2等。(3)既有极性键又有非极性键的物质，如：H2O2、C2H2、CH3CH3、C6H6(苯)等。(4)只含有离子键的物质：活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如：Na2S、CSCl、K2O、NaH等。(5)既有离子键又有非极性键的物质，如：Na2O2、Na2Sx、CaC2等。(6)由离子键、共价键、配位键构成的物质，如：NH4Cl等。(7)由强极性键构成但又不是强电解质的物质：HF。(8)只含有共价键而无范德华力的化合物，如：原子晶体SIO2、SIC等。(9)无化学键的物质：稀有气体，如氩等。7.物质熔沸点高低比较规律(1)不同晶体类型的物质的熔沸点高低顺序一般是：原子晶体离子晶体分子晶体。同一晶体类型的物质，则晶体内部结构粒子间的作用越强，熔沸点越高。(2)原子晶体要比较共价键的强弱，一般地说，原子半径越小，形成的共价键的键长越短，键能越大，其晶体熔沸点越高。如熔点：金刚石碳化硅晶体硅(3)离子晶体要比较离子键的强弱。一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用就越强，其离子晶体的熔沸点就越高，如熔点：MgOMgCl2NaClCsCl。(4)分子晶体：组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高，如：熔沸点：O2N2，HIHBrHCl。组成和结构不相似的物质，分子极性越大，其熔沸点就越高，如熔沸点CON2。在同分异构体中，一般地说，支链数越多，熔沸点越低，如沸点：正戊烷异戊烷新戊烷；同分异构体的芳香烃及其衍生物，其熔沸点高低顺序是邻间对位化合物。(5)金属晶体中金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔沸点就越高。(6)元素周期表中第A族卤素的单质(分子晶体)的熔沸点随原子序数递增而升高；第IA族碱金属元素的单质(金属晶体)的熔沸点随原子序数的递增而降低。8各类晶体主要特征 类型比较离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体构成晶体微粒阴、阳离子原子分子金属阳离子、自由电子形成晶体作用力离子键共价键范德华力微粒间的静电作用物理性质熔沸点较高很高低有高、有低硬度硬而脆大小有高、有低导电性不良（熔融或水溶液中导电）绝缘、半导体不良良导体传热性不良不良不良良延展性不良不良不良良溶解性易溶于极性溶剂，难溶于有机溶剂不溶于任何溶剂极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂中一般不溶于溶剂，钠等可与水、醇类、酸类反应典型实例NaOH、NaCl金刚石P4、干冰、硫钠、铝、铁在离子晶体、原子晶体和金属晶体中均不存在分子，因此NaCl、SiO2等均为化学式。只有分子晶体中才存在分子。三、知识点小结1.判断化学键的类型；2.用电子式表示化学键形成的过程；3.判断共价键的极性、分子的极性和分子构型；4.根据晶体结构比较晶体的有关性质；5.根据晶体的性质，推断晶体类型；6.分析晶体中的粒子数及空间结构。 典题分析：例1（08全国卷）下列化合物，按其品体的熔点由高到低排列正确的是（ ）ASiO2 CaCl CBr4 CF2BSiO2 CsCl CF4 CBr4CCsCl SiO2 CBr4 CF4DCF4 CBr4 CsCl SiO2解析：物质的熔点的高低与晶体的类型有关，一般来说：原子晶体离子晶体分子晶体；即：SiO2CsClCBr4、CF4。当晶体的类型相同时，原子晶体与原子半径有关；离子晶体与离子的半径和离子所带的电荷有关；分子晶体当组成和结构相似时，与相对分子质量的大小有关，一般来说，相对分子质量大的，熔点高，即CBr4CF4。答案：A。例2、（08全国卷）下列各组给定原子序数的元素，不能形成原子数之比为11稳定化合物的是（ ）A3和17B1和8C1和6D7和12解析：此题应根据已知的原子序数确定对应的元素，然后根据常见的物质进行判断。选项A中可形成LiCl；选项B中可形成H2O2；选项C中可形成C2H2；选项D中可形成Mg3N2。答案：D。例3（08全国卷）下列叙述中正确的是（ ）ANH3、CO、CO2都是极性分子BCH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子CHF、HCl、HBr、Hl的稳定性依次增强DCS2、H2O、C2H2都是直线型分子解析：分子的极性一般与物质的空间结构有关，空间结构对称，这属于非极性分子，反之属于极性分子，对于ABn分子，其经验规则是中心原子A的化合价的绝对值若等于最外层电子数，则属于非极性分子，反之属于极性分子。当然根据分子的极性也可以判断它的空间结构。键的极性只与是否属于同种非金属有关，而物质的稳定性当结构相似的条件下，与原子半径有关。所以选项A中CO2属于非极性分子；选项C中HF、HCl、HBr、HI的稳定性减弱；选项D中的H2O属于V型结构。答案：B。例4（08广东卷）2007年诺贝尔化学奖得主GerhardErtl对金属Pt表面催化CO氧化反应的模型进行了深入研究。下列关于Pt的说法正确的是（ ）A Pt和Pt的质子数相同，互称为同位素B Pt和Pt的中子数相同，互称为同位素C Pt和Pt的核外电子数相同，是同一种核素D Pt和Pt的质量数不同，不能互称为同位素解析：同位素定义：质子数相同，中子数不同的核素称为同位素。答案：A例5（08四川卷）下列说法中正确的是( ) A离子晶体中每个离子的周围均吸引着6个带相反电荷的离子B金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动C分子晶体的熔沸点低，常温下均呈液态或气态D原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合解析：选项A中离子晶体中每个离子周围吸引带相反电荷的离子与离子半径有关，如一个Cs可同时吸引8个Cl；选项B中金属内部的自由电子不是在电场力的作用下产生的；选项C中分子晶体的熔沸点很低，在常温下也有呈固态的，如S，属于分子晶体，但它在常温下为固态。答案：D。例6、（2007江苏4）下列说法正确的是 A原子晶体中只存在非极性共价键 B稀有气体形成的晶体属于分子晶体C干冰升华时，分子内共价键会发生断裂D金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物解析：原子晶体中有的只含有非极性共价键，如金刚石、晶体硅，多为单质；也有含极性键的，如SiO2，BN等，A不正确。干冰升华是物理性质中状态的改变，变化的是分子间的距离，分子内的共价键没有断裂。D项中常见的反例为AlCl3，由金属和非金属构成的共价化合物，注意由非金属构成的化合物不一定是共价化合物，如铵盐。答案：B例7、（2007上海15）下列有关化学键与晶体结构说法正确的是A 两种元素组成的分子中一定只有极性键B 离子化合物的熔点一定比共价化合物的高C 非金属元素组成的化合物一定是共价化合物D 含有阴离子的化合物一定含有阳离子解析：本题考查的是化学键知识。两种元素组成的分子中也可以有非极性键，如双氧水，故A错；晶体熔沸点顺序一般为:原子晶体离子晶体分子晶体，共价化合物多数是分子晶体，但也有些是原子晶体如二氧化硅，故B错；非金属元素组成的化合物多数是共价化合物，但也可以形成离子化合物，如铵盐，故C错；由电荷守恒可只，D正确。答案：D 例8.下列离子中，电子数大于质子数且质子数大于中子数的是（ ）A. D3O+ B. Li+C. OD-D. OH-解析：对于中性微粒，质子数等于电子数；对于阳离子，由于失电子，造成质子数大于电子数；对于阴离子，质子数小于电子数。“电子数大于质子数”的只可能为C、D，但能满足“质子数大于中子数”的只有D。答案：D例9. 下列说法中正确的是（ ）A. 氢键是一种强度介于离子键和共价键之间的化学键B. 所有物质中都存在化学键C. 含有极性键的分子一定是极性分子D. 含有离子键的化合物一定是离子化合物解析：此题考查晶型与键型之间的关系。（特例验证法）A项：氢键不是化学键，化学键有：离子键、共价键、金属键三种，则A错误；B项：惰性单质是单原子分子，只存在分子间作用力，分子内部没有化学键，则B错误；C项：CH4是含有极性键的非极性分子，所以此说法错误；D项：含有离子键的化合物一定是离子化合物，则D正确。答案：D。例10.下列说法错误的是（ ）A. 原子晶体中只存在非极性共价键B. 分子晶体的状态变化，只需克服分子间作用力C. 金属晶体通常具有良好的导电、导热和延展性D. 离子晶体在熔化状态下能导电解析：原子晶体中，有的是单质，原子间存在非极性共价键；有的是化合物，原子间存在极性共价键。分子晶体微粒间