文档介绍：物质结构与性质
崔邑诚
【高考说明】
1. 化学键与物质的性质
(1)理解离子键的含义,能说明离子键的形成。
(2)了解NaCl型和CsCl型离子晶体的结构特征,能用晶格能解释离子化合物的物理性质。
(3)了解共价键的主要类型α键和π键,能用键能、键长、键角等数据说明简单分子的某些性质(对α键和π键之间相对强弱的比较不作要求)。
(4)了解极性键和非极性键,了解极性分子和非极性分子及其性质的差异。
(5)能根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间构型(对d轨道参与杂化和AB5型以上复杂分子或离子的空间构型不作要求)
(6)了解“等电子原理”的含义,能结合实例说明“等电子原理”的应用。
(7)了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
(8)理解金属键的含义,能用金属键的自由电子理论解释金属的一些物理性质。
(9)知道金属晶体的基本堆积方式,了解常见金属晶体的晶胞结构(晶体内部空隙的识别、与晶胞的边长等晶体结构参数相关的计算不作要求)
(10)了解简单配合物的成键情况(配合物的空间构型和中心原子的杂化类型不作要求)。
2. 分子间作用力与物质的性质
(1)知道分子间作用力的含义,了解化学键和分子间作用力的区别。
(2)知道分子晶体的含义,了解分子间作用力的大小对物质某些物理性质的影响
(3)了解氢键的存在对物质性质的影响(对氢键相对强弱的比较不作要求)。
(4)了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
【知识梳理】
1. 化学键与物质的性质
(1)离子键:带相反电荷离子之间的相互作用。
电子式表示离子键的形成:
(2)NaCl型 CsCl型
配位数:6 配位数:8
差别缘于几何因素:r+/r-:NaCl()<CsCl() (~, ~1)
晶格能:气态离子形成1摩离子晶体释放的能量
阴阳离子半径越小,离子电荷越多,晶格能越大。晶格能越大,离子晶体越稳定,硬度越大,熔点越高,晶格能高的晶体熔点较高,更容易在岩浆冷却过程中先结晶。
(3)能量最低原理:成键过程中,自旋相反的单电子配对,体系的能量降低,放出能量。
能量越低越稳定,配对放出能量越多,化学键越稳定
原子轨道最大重叠原理:电子云在两原子核间重叠,从而使原子中间形成电子云较密集的区域,意味着电子出现在核间的概率增大。
σ键(s-s,s-p,p-p)“头碰头”特征:以成键两原子核的连线为轴作旋转操作,共价键电子云的图形不变,轴对称。
π键:“肩并肩”镜像对称,不能旋转,重叠程度σ键> π键,键的强度σ键> π键(加成反应)
键能:气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量(取正值)
键能N-H<O-H<H-F, H-F>H-Cl>H-Br>H-I
键能越大,化学键越稳定,气态氢化物稳定性越强,非金属性越强。
键长:形成共价键的两个原子之间的核间距。
键长越短,键能越大,共价键越稳定。
C-C键-154pm- kJ/mol;C=C键-133pm-615kJ/mol;C≡C键-120pm-812 kJ/mol
键角:(CH4109°28’> NH3107°18’> H2O105°孤对电子的排斥力大于成键电子的排斥力)
(4)极性共价键:由不同种原子形成的共价键。
非极性共价键:由同种原子形成的共价键,共用电子对不偏向任何一个原子。
非极性分子:分子内部电荷分布均匀。
极性分子:分子内部电荷分布不均匀。
判断标准:正负电荷中心是否重合
(5)杂化轨道:一个分子有几个轨道参与杂化就会形成几个能量相同的杂化轨道。杂化后的轨道杂化轨道只应用于形成σ键或者用来容纳未参加成键的孤对电子。
杂化类型
几何构型
无机分子
有机分子
sp
直线形
BeCl2、CO2、HCN
C2H2
sp2
平面三角形
BF3、BCl3
C2H4、CH2O、COCl2
sp3
价层电子对四面体形
SOCl2、NH3三角锥,H2O V形
CH4四面体形
价层电子对:氢原子和卤素原子作为配位原子时,均各提供1个电子。
氧原子和硫原子作为配位原子时,可认为不提供共用电子,当作为中心原子时,则可认为它们提供所有的6个价电子。
卤素原子作为分子的中心原子时,提供7个价电子。
若所讨论的物种是一个离子的话,则应加上或减去与电荷相应的电子数。
中心原子
周围原子
周围原子个数
2
3
4
价层电子都用于成键
相同
几何构型
直线形
平面三角形
正四面体
范例
CO2、CS2
BF3、BCl3
l4、NH4+