化学键分子间作用力学生用Word格式.docx

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C.非极性键只存在于双原子单质分子里D.两个非金属元素原子间不可能形成离子键

例15.下列物质中属于共价化合物的是（）

A.NaHSO4B.BaCl2C.H2SO4D.I2

例16．下列关于离子键的特征的叙述中，正确的是（）

A.一种离子对带异性电荷离子的吸引作用于其所处的方向无关，故离子键无方向性

B.因为离子键无方向性，故阴阳离子的排列是没有规律的，随意的

C.因为氯化钠的化学式是NaCl，故每个Na+离子周围吸引一个Cl-

D.因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子

分子间作用力1．范德华力2．氢键

例17.关于范德华力的叙述中，正确的是（）

A.范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键

B.范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题

C.任何分子间在任意情况下都会产生范德华力

D.范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量

例18.下列关于范德华力影响物质性质的叙述中，正确的是（）

A.范德华力是决定由分子构成物质熔、沸点高低的唯一因素

B.范德华力与物质的性质没有必然的联系

C.范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质

D.范德华力仅是影响物质部分物理性质的一种因素

例19.H2O与H2S结构相似，都是V型的极性分子，但是H2O的沸点是100oC,H2S的沸点是-60.7oC。

引起这种差异的主要原因是（）

A.范德华力B.共价键C.氢键D.相对分子质量

巩固练习：

1.下列两种分子间可以形成氢键的是（）

A.HF和H2OB.HCl和PH3C.HCl和CH4D.H2S和HCl

2.下列的金属键最强的是（）

A.NaB.MgC.KD.Ca

3.能证明AlCl3为共价化合物的是（）

A.AlCl3溶液容易导电B.AlCl3溶液呈酸性

C.熔融AlCl3不能导电D.AlCl3溶于水可以电离出Al3+和Cl-

4.下列过程中要破坏离子键的是（）

A．氯化钠固体溶于水B．氯气溶于水

C．碘晶体升华D．钠与氯反应

5.下列每组物质发生状态变化所克服的粒子间的作用力属于同种类型的是（）

A.食盐和蔗糖熔化B.钠和硫熔化

C.碘和干冰升华D.二氧化硅和氧化钠熔化

6、下列物质中，同种分子间不能形成氢键，但可以与水分子形成氢键，因而易溶于水的是

A.NH3B.CH3COCH3

C.C2H5OHD.CH3COOH

7、水分子间可通过“氢键”彼此结合而形成（H2O）n，在冰中n值为5，即每个水分子都被其他4个水分子包围形成变形四面体，由无限个这样的四面体通过氢键相互连接成一个庞大的分子晶体，即冰——如下图所示的（H2O）5单元结构。

下列有关叙述正确的是（）

A．1mol冰中有4mol氢键B．lmol冰中有4×

5mol氢键

C．平均每个水分子只有2个氢键D.平均每个水分子只有5/4个氢键

8、范德华力为akJ·

mol，化学键为bkJ·

mol，氢键为ckJ·

mol，则a、b、c的大小关系是（）

A.a>

b>

cB.b>

a>

cC.c>

aD.b>

c>

a

9、下列说法正确的是（）

A．离子化合物中，一个阴离子可同时与多个阳离子间有静电作用

B．离子化合物中的阳离子，只能是金属离子

C．凡金属跟非金属元素化合时都形成离子键

D．溶于水可以导电的化合物不一定是离子化合物

10、下列实验事实与氢键有关的是（）

A.乙醇可以与以水任意比互溶B.H2O的热稳定性比H2S强

C.HF能与SiO2反应生成SiF4,故氢氟酸不能盛放在玻璃瓶里

D.冰的密度比水小，冰是一种具有许多空洞结构的晶体

11、关于氢键，下列说法中正确的是（）

A.甲硫醇（CH3SH）比甲醇的熔点低的原因是甲醇分子间易形成氢键

B.每一个水分子内含有两个氢键C.氨易液化与氨分子间存在氢键有关

D.H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致

12、下列关于氢键的说法中正确的是（）

A.氢键是一种相对比较弱的化学键B.通常说氢键是较强的分子间作用力

C.氢键是由氢原子与非金属性极强的原子相互作用而形成的

D.分子内形成氢键会使物质的熔、沸点升高

13、下列叙述中正确的是（）

A.共价化合物中只有共价键

B.完全由非金属元素形成的化合物不一定是共价化合物

C.离子化合物中可能含有离子键D.共价化合物的稳定性与范德华力有关

14.列说法中一定正确的是

A.构成分子晶体的微粒一定含共价键B.共价化合物可能含离子键

B.离子化合物中可能含共价键D、两个非金属原子间不能形成离子键

15.下列叙述正确的是

A．两种元素构成的共价化合物分子中的化学键都是极性键

B．含有非极性键的化合物不一定是共价化合物

C．只要是离子化合物，其熔点就一定比共价化合物的熔点高

D．只要含有金属阳离子，则此物质中必定存在阴离子

16.近来用红外激光技术研究液氢，发现分子间作用力也可引起微粒间的微弱反应，如在液氢中有氢分子和质子形成的H3+离子，其构型是等边三角形，属于二电子三中心离子，同时，H3+可进一步和氢分子形成Hn+，据此下列判断正确的是

A.H3+的电子总数是2B.H3+可在液氢中形成H4+、H5+、H6+

C.H3+可在液氢中形成H5+、H7+、H9+D.H3+可广泛存在于固态、液态和气态氢中

17．下列化学式及结构式从成键情况看，不合理的是

18．在下列有关晶体的叙述中错误的是

A.离子晶体中，一定存在离子键B.原子晶体中，只存在共价键

C.金属晶体的熔沸点均很高D.稀有气体的原子能形成分子晶体

19.下列物质属于原子晶体的化合物是

A.金刚石B.刚玉C.二氧化硅D.干冰

20.共价键、金属键、离子键和分子间作用力都是构成物质微粒间的不同相互作用，含有上述中两种相互作用的晶体是

A.SiO2晶体B.CCl4晶体C.NaCl晶体D.NaOH晶体

21.用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，同时用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜，这种化合物可以比金刚石更坚硬，其原因可能是

A．碳、氮原子构成网状结构的晶体B．碳、氮的单质化学性质均不活泼

C．碳、氮键比金刚石中的碳碳键更短D．氮原子最外层电子数比碳原子多

22.两个原硅酸分子的OH原子团之间可以相互作用而脱去一分子水:

2H4SiO4==H6Si2O7+H2O原硅酸结构为（见右图）则在所得的H6Si2O7分子的结构中,含有的硅氧键数目为

A.5B.6

C.7D.8

23.最近科学界合成一种“二重结构”的球形物质分子，是把足球型C60分子容纳在足球型Si60分子中，外面的硅原子与里面的碳原子以共价健结合。

下列关于这种物质的叙述中正确的是

A．是混合物B．是化合物C．不含极性键D．含有离子键

24.下列物质的熔沸点高低顺序正确的是

A、金刚石〉晶体硅〉二氧化硅〉碳化硅B、CI4〉CBr4〉CCl4〉CH4

C、MgO〉H2O〉O2〉N2D、金刚石〉生铁〉纯铁〉钠

第十九讲化学物质的空间结构

晶体：

有一定的几何外形，非晶体如玻璃等又称无定形体；

晶格：

把晶体中规则排列的微粒抽象成几何学中的点，称为结点。

把结点连结起来，得到描述晶体内部结构的几何图像——晶体的空间格子，称为晶格。

晶胞：

在晶格中，能表现出其结构的一切特征的最小部分称为晶胞。

离子晶体的特征和性质：

静电作用力较大，故一般熔点较高，硬度较大、难挥发，但质脆，一般易溶于水，其水溶液或熔融态能导电。

分子晶体的物理特性：

分子间以分子间作用力（范德华力,氢键）相结合的晶体叫分子晶体。

较低的熔点和沸点；

较小的硬度。

一般是绝缘体，熔融也不导电；

溶于水时部分导电。

原子晶体的物理性质：

原子间以较强的共价键相结合，而且形成空间立体网状结构。

（1）熔点和沸点高

（2）硬度大（3）一般不导电（4）且难溶于一些常见的溶剂

金属晶体⑴组成粒子：

金属阳离子和自由电子。

⑵作用力：

金属离子和自由电子之间的较强作用－－金属键

1．典型晶体的空间结构

NaCl晶体

①每个Na+周围有　个Cl，每个Cl周围有个Na+。

②每个Na+周围的Cl构成的空间图形是

③每个Na+周围与之距离最近的Na+有个，Na+之间距离最近是（设晶胞边长为a）。

④若将上面晶胞用　进行（均分）切割，可得小立方体，它们的顶点应分别为离子，由此每个晶胞中平均含有离子各个，在整个晶体中单个的NaCl分子。

NaCl表示晶体内的化学式。

小结：

晶胞中微粒数目的计算

位于晶胞顶点的微粒，实际提供给晶胞的只有；

位于晶胞棱边的微粒，实际提供给晶胞的只有；

位于晶胞面心的微粒，实际提供给晶胞的只有；

位于晶胞中心的微粒，实际提供给晶胞的只有。

CsCl晶体中，每个Cs+同时吸引着个Cl—，每个Cl—同时

吸引着个Cs+。

它们的顶点应为离子，

每个晶胞中平均含有离子各个。

例1.⑴NaCl晶胞向三维空间延伸就可得到完美晶体。

NiO（氧化镍）晶体结构与NaCl相同，Ni2+与最邻近O2—的核间距离为a×

10—8cm，计算NiO晶体密度（已知NiO的摩尔质量为74.7g·

mol—1）。

⑵天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在如下图所示的缺陷：

一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。

其结果晶体仍呈电中性但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。

某氧化镍样品组成为Ni0.97O，试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。

金刚石晶体中，每个碳原子都以共价键与相邻的个碳原子结合成结构，最小碳环上有个碳原子，每个碳原子为个环共用。

这些环向空间伸展得到立体网状结构晶体

过渡型晶体（混合型晶体）——石墨晶体

①同一平面内碳原子之间的结合力

Ⅰ同层间每个碳原子与碳原子以

结合，键角。

Ⅱ最小环上有个碳原子，　同一平面上。

Ⅲ碳原子数与形成的化学键数之比为。

②层与层之间的结合力为。

例2.石墨的片层与层状结构如图2-4所示：

其中C—C键长为142pm，层间距离为340pm（1pm=10－12m）。

回答：

①．片层中平均每个六元环含碳原子数为　　个；

在层状结构中，平均每个六棱柱（如ABCDEF—A1B1C1D1E1F1）含碳原子数　　个。

②．在片层结构中，碳原子数、C—C键数、六元环数之比为　　　　

二氧化硅晶体中

每个硅原子都以共价键与个氧原子结合成结构，每个氧原子都以共价键与个硅原子结合，最小环上有个硅原子和个氧原子，这些环向空间伸展得到立体网状结构晶体。

二氧化碳晶体

二氧化碳是一种立方面心结构，二氧化碳分布在8个顶点

和6个面心上，每个晶胞中含个二氧化碳分子，与每个

二氧化碳分子最近等距离（）的二氧化碳分子有个。

例3．分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型：

A．碳化铝，黄色晶体，熔点2200OC，熔融态不导电________________________；

B．溴化铝，无色晶体，熔点98OC，熔融态不导电__________________________；

C．五氟化钒，无色晶体，熔点19.5OC，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中____________；

D．溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电_________________________。

例4．1995年美国Lagow教授报道，他制得了碳的第四种同素异性体一链式炔碳…-C≡C-C≡C-C≡C-…该物质的一个分子中含有300~500个碳原子，性质很活泼。

据此判断，链式炔碳固体形成的晶体应属于______________；

其熔点估计比石墨的________。

例5．已知氯化铝的熔点为190OC（2.02×

105Pa），但它在180OC即开始升华。

（1）氯化铝是_________（填“离子化合物”或“共价化合物”）。

（2）在500K和1.01×

105Pa时，它的蒸气密度（换算成标准状况时）为11.92g/L，且已知它的结构中还含有配位键，氯化铝的化学式为________。

（3）无水氯化铝在潮湿空气中强烈地“发烟”，其原因是_________。

（4

）如何通过其他实验来判别氯化铝是离子化合物还是共价化合物？

例6．某离子晶体部分结构如图。

（1）晶体中每个Y同时吸引着最近的________个X，每个X同时吸引着

最近的________个Y，该晶体的化学式为________。

（2）晶体中每个X周围与它最近且距离相等的X共有________个；

（3）晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角∠XYX的角度________；

例7.如图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿的结构。

该结构是具有代表性的最小重复单元。

确定该晶体结构中，元素钙、钛、氧的个

数比及该结构单元的质量。

（相对原子质量：

Ca40.1Ti47.9O16.0；

阿佛加德罗常数：

6.02×

1023）

巩固练习 

1.某离子晶体中，存在着A（位于八个顶点）、B（位于正六面体中的六个面上）、C（位于体心）三种元素的原子，其晶体结构中具有代表性的最小重复单位的排列方式如图所示，则该晶体中A、B、C三种原子的个数比是

A.8︰6︰1B.1︰1︰1C.1︰3︰1D.2︰3︰1

2.最近发现一种由钛原子（Ti）和碳原子（C）构成的气态复杂

分子（如右图所示），顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和

体心的原子是碳原子，它的化学式是。

3．现有甲、乙、丙、丁四种晶胞（如图所示），可推知：

甲晶体中A与B的离子个数比为_______；

乙晶体的化学式为_________；

丙晶体的化学式为_____________；

丁晶体的化学式为_______________。

4．晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体，其中含有

20个等边三角形的面和一定数目的顶角，每个顶角各有一个硼原子，

如图所示。

（1）键角____________；

（2）晶体硼中的硼原子数______________个；

（3）B—B键有_____________条。

5．C70分子是形如椭球状的多面体，该结构的建立基于以下考虑：

（1）C70分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；

（2）C70分子中只含有五边形和六边形；

（3）多面体的顶点数、面数和棱边数的关系遵循欧拉定理：

顶点数+面数-棱边数=2。

根据以上所述确定：

①C70分子中所含的单键数和双键数；

②C70分子中的五边形和六边形各有多少？

晶体的类型与性质

一、离子晶体

1.概念：

离子化合物均是离子晶体。

如、、、、。

离子晶体——。

对定义的理解：

离子晶体的构成粒子是，粒子间的作用力为。

2.晶体结构：

●认识NaCl晶体结构图：

（1）仔细观察教材，请将其代表Na+的用笔涂黑圆点，方法：

以中心的点为Na+，在Na+周围与它最近时且距离相等的Cl-共有个。

每个Cl-周围也同时吸引着个Na+。

●认识CsCl晶体结构图：

标注Cs+、Cl-离子的位置。

每个Cl-同时吸引着个Cs+，每个Cs+也同时吸引着个Cl-。

●注意：

在离子晶体中存在单个的分子吗？

NaCl、CsCl是分子式吗？

。

3.离子晶体的物理性质

（1）离子晶体的硬度，熔点、沸点都，因为。

（2）离子晶体固态时不导电。

但或却能导电。

4.离子晶体的判断

（1）如何判断一种晶体是离子晶体

方法一：

由化合物种类分：

离子化合物一定为离子晶体。

方法二：

由晶体的性质来分：

①根据导电性：

固态时不导电而熔化时能导电的一般为离子晶体。

②根据机械性能：

具有较高硬度，且脆的为离子晶体。

*延伸知识：

晶胞知识及折算、如何由晶胞来求算晶体的化学式

构成晶体的结构粒子是按着一定的排列方式所形成的固态群体。

在晶体结构中具有代表性的最小重复单位叫晶胞。

根据离子晶体的晶胞，求阴、阳离子个数比的方法---均摊法

①处于顶点上的离子：

同时为8个晶胞共有，每个离子有1/8属于晶胞。

②处于棱上的离子：

同时为4个晶胞共有，每个离子有1/4属于晶胞。

③处于面上的离子；

同时为2个晶胞共有，每个离子有1/2属于晶胞。

④处于体心的离子：

则完全属于该晶胞。

具体计算：

（1）CsCl晶胞：

一个小立方体即为一个晶胞。

一个CsCl晶胞里含粒子数的计算：

Cs+的数目：

Cl-的数目：

每个CsCl晶胞中含有个CsCl。

（2）NaCl晶胞：

一个大立方体为一个晶胞，由8个小立方体构成。

Na+的数目：

Cl-数目：

在晶胞中Na+与Cl-个数比为.每个NaCl晶胞中含有个NaCl。

（3）以中心Na+为依据，画上或找出三个平面（主个平面互相垂直）。

在每个平面上的Na+都与中心Na+最近且为等距离。

每个平面上又都有4个Na+，所以与Na+最近相邻且等距的Na+为3×

4=12个。

结论：

在Na+周围与它最近时且距离相等的Na+共有个，在Cl-周围与它最近时且距离相等的Cl-共有个。

对应练习：

1、在高温超导领域中，有一种化合物叫钙钛矿，其晶体结构中有代表性的最小单位结构如图所示,试回答：

（1）在该晶体中每个钛离子周围与它最近且相等距离的钛离子有多少个?

（2）在该晶体中氧、钙、钛的粒子个数比是多少?

2、要检验AlCl3是离子化合物还是共价化合物可用什么方法？

总结：

1．离子间通过离子键结合而成的晶体叫晶体。

构成离子晶体的微粒是。

离子晶体中，阳离子和阴离子间存在着较强的，因此，离子晶体一般硬度，密度，熔、沸点。

2．离子晶体的熔点、沸点与离子键的强弱有关。

一般地讲，化学式与结构相似的离子晶体，阴、阳离子半径越小，离子键越强，熔、沸点越高。

如：

KCI<

NaCI<

NaF。

思考：

熔、沸点高低顺序：

NaFNaClNaBrNaI

二、分子晶体

1.概念：

分子间作用力——又叫范德华力。

分子间作用力存在于_______之间。

而化学键是分子内。

分子间作用力比化学键。

从什么实验事实可以证明分子间存在相互作用

2.影响因素：

对组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力，物质的熔点、沸点也。

熔、沸点顺序：

F2Cl2Br2I2熔、沸点：

CF4CCl4CBr4CI4

3.氢键

（1）一些氢化物的沸点有所反常：

，因为这些分子间存在。

（2）氢键的形成示意图：

（3）氢键的实质

（4）对性质的影响使。

水结冰时体积膨胀，密度减小，也可用氢键解释。

在气态水、液态水、固态水（冰）中，没有氢键的是。

4.分子晶体

（1）定义：

__________________________

（2）构成微粒________________________________

（3）分子晶体一般物质类别________________________________

（4）分子晶体的物理性质：

常温下通常为态，所以熔沸点

（因），硬度。

分子晶体无论是液态时，还是固态时，存在的都是分子，不存在可以导电的粒子（阴、阳离子或电子），故分子晶体熔融或固态时都不导电，由此性质，可判断晶体为分子晶体。

*5.干冰晶体空间结构：

[例]在干冰晶体中每个CO2分子周围距离相等且最近的

CO2分子有_______个。

平均每个CO2晶胞中含

个CO2分子。

1．分子间通过分子作用力相结合的晶体叫晶体。

构成分子晶体的微粒是。

分子晶体中，由于分子间作用力较，因此，分子晶体一般硬度较，熔、沸点较。

2．一般来说，对于组成和结构相似的物质，分子间作用力随着相对分子质量增加而，物质的熔点、沸点也。

例如：

F2<

Cl2<

Br2<

I2、CF4<

CCl4<

CBr4<

CCl4、CO2<

CS2等。

3．组成相似的分子，极性分子的熔、沸点大于非极性分子，如：

SO2>

CO2

三、原子晶体

1.概念：

相邻原子间以相结合而形成的空间网状结构的晶体。

定义理解：

构成粒子______________粒子间的作用______________。

2.物理性质

（1）熔、沸点________，硬度_________。

（2