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1、,第四章 探索原子构建物质的奥秘,2,性能各异的物质,金刚石,石墨,水晶,干冰,含有某种相同元素的物质为何性能各异呢? 它们的构成微粒相同吗? 这些构成微粒又是以怎样的作用结合呢?,3,化学键,原子如何结合成物质？,原子之间必然存在着相互作用,非直接相邻原子之间(较弱),(两个或多个)直接相邻原子之间强烈的相互作用,4,1. 概念：相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用，叫做化学键。,2. 特点：直接相邻； 强烈作用：,3. 常见的化学键有： 离子键，共价键，金属键,吸引和排斥,4.1 离子键,6,物质或微粒都有趋于稳定的趋势,思考,在氯化钠晶体中，Na+和Cl- 间存在哪些力？,*Na+离子
2、和Cl-离子间的静电相互吸引作用,*阴阳离子间电子与电子、原子核与原子核间的相互排斥作用。,8,1、定义：阴阳离子间的静电作用， 叫做离子键,成键微粒：阴阳离子,相互作用：静电作用（静电引力和斥力）,成键过程：阴阳离子接近到某一定距离时，吸引力和排斥力达到平衡，就形成了离子键。,一、离子键,2. 离子键的形成：,活泼金属元素的原子 （原子团）,阳离子,活泼非金属元素的原子 （原子团）,阴离子,。,离子键,失 e,得 e,10,思考,3.哪些物质能形成离子键？,(1)通常，活泼金属元素（Na、K、Ca）和活泼 非金属元素（Cl、Br、O）之间 如：NaBr、Na2O、K2S、MgCl2等（特例：
3、 AlCl3是共价键）,(2)NH4、CO32、SO42、NO3 等原子团之间或与活泼的非金属、金属元素之间 如：(NH4)2S、(NH4)2CO3、MgSO4、NaOH等,通常，强碱、大多数盐及活泼金属的氧化物都存在离子键 如：NaOH、KOH、BaCO3、 Na2O等,11,判断下列哪些物质有离子键,1.MgCl2 2.Br2 3.H2O 4.NH4NO3 5.H2O2 6.CO2 7.NaOH 8.Na2O2 9.Na2CO3 10.CH4,12, 练习 写出下列微粒的电子式： 氯离子， 溴离子， 硫离子 ， 钠离子， 钙离子,4.电子式表示,13,由阴、阳离子的电子式组成，但相同离子不
4、能合并,含离子键化合物的电子式,13,AB型,AB2型,A2B型,2,用电子式表示CaO、MgF2、K2O、NaOH、 Na2O2、NH4Cl,练习：,15,电子式表示离子键形成过程,用电子式表示氯化钠的形成过程：,16,练习,用电子式表示Na2S、MgBr2、Na2O的形成过程,2,17,离子化合物,含有离子键的化合物称为离子化合物,（离子化合物在室温下是以晶体形式存在又称离子晶体）,大多数盐、强碱、活泼金属氧化物均为 离子化合物,18,Na+,Cl,氯化钠晶体构成,19,氯化钠晶体构成,1,2,3,5,4,6,可见：在NaCl晶体中，钠离子、氯离子按一定的规律在空间排列成立方体。每个钠离子
5、周围同时吸引着6个氯离子，每个氯离子也同时吸引着6个钠离子。所以NaCl这样的离子晶体不存在分子，“NaCl”是Na+与Cl最简个数比，只能称为化学式。,20,离子晶体的特点 由阴、阳离子构成，无分子 熔沸点高、硬度大（离子键强） 熔融（融化）状态下或水溶液能导电,在离子晶体中，阴阳离子按一定规律作空间排列， 离子在空间的排列有周期性的特征。,离子的结构特征是影响离子化合物性质的 主要因素。,离子半径比较,阳离子比相应的原子半径小，阴离子比相应的原子 半径大 Eg. r(Na+)r(Cl),对于离子晶体，影响熔沸点有几个因素: 离子键强度,离子 键越强,熔点越高,因为破坏化学键所需要的能量越大
6、。 （1）离子带电荷多，熔沸点越高; （2）结构相似时，离子半径越小，静电作用越强， 熔沸点也越高（如NaCl熔点高于NaBr） 比较电荷和半径时，阳离子和阳离子比较，阴离子和 阴离子比较。,4.2 共价键,25,共价键的形成：,氢分子的形成：,氯化氢分子的形成：,26,定义：原子间通过共用电子对所形成的化学键 叫做共价键。,成键微粒：原子,相互作用：共用电子对,3.3 共价键,形成共价键条件： 同种或不同种非金属元素原子结合； 部分金属元素原子与非金属元素原子，如AlCl3 ，FeCl3；,27,思考,哪些物质能形成共价键？,(1)非金属单质（共价单质） 如：H2、O2、Cl2、N2等,(2
7、)非金属元素组成化合物（共价化合物） 如：H2O、NH3、CO2、SO2、H2SO4等,酸分子由共价键形成 如： H2SO4 、HCl、H2CO3等,（3）离子化合物的原子团中也存在共价键 如： Na2SO4 、NaOH、 (NH4)2CO3等,28,判断下列哪些物质含有共价键,1.MgCl2 2.Br2 3.H2O 4.NH4NO3 5.H2O2 6.CO2 7.NaOH 8.Na2O2 9.Na2CO3 10.CH4,29,1、定义：,分子中的原子间全部是共价键的分子叫做共价分子,共价分子,（又称分子晶体）,3、共价分子间,无化学键，只有微弱的分子间作用力（又称范德华力）,分子晶体 = 共
8、价分子 + 稀有气体,b、共价化合物（HCl、CO2）,共价分子结构的描述,a、共价（非金属）单质（H2、Cl2、N2）,离子化合物没有结构式！,HOH,V型,正四面体,三角锥形,32,Br2、HF、CH4、CCl4、H2O2,练习：写出下列物质的电子式,练习：写出下列物质的结构式,Br2、HF、H2S、CH4、H2O2,33,练习1：判断以下说法的正误,A、离子化合物只含离子键。 B、含离子键的化合物一定为离子化合物。,C、共价化合物只含共价键。 D、含共价键的化合物一定为共价化合物。,E、由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物。,含有离子键的化合物一定是离子化合物； 含有共价键的化合物不
9、一定是共价化合物,分子晶体的特点： 由分子构成，有分子存在 熔沸点低、硬度小 熔化状态下不导电,共价分子,35,判断下列哪些物质是共价分子,1.MgCl2 2.Br2 3.H2O 4.NH4NO3 5.H2O2 6.CO2 7.NaOH 8.Na2O2 9.Na2CO3 10.CH4,36,原子晶体：原子以共价键直接构成物质。,这类物质中有单质，也有化合物。 代表物质（金刚石、二氧化硅）,这类物质的构成特点： 由原子直接构成，相邻原子间 以共价键结合,37,金刚石结构模型,原子以共价键直接构成物质,原子以共价键直接构成物质,石墨结构模型,C60（足球烯）结构模型,39,二氧化硅结构模型,原子以
10、共价键直接构成物质,40,原子晶体的特点： 由原子直接构成，无分子 熔沸点很高、硬度很大 熔化状态下不导电,原子以共价键直接构成物质,41,判断下列物质的类型 NaOH、H2S、CaCl2、H2SO4、NH4NO3、CO2、I2、SiO2、金刚石、Ar、晶体硅 离子晶体 分子晶体 原子晶体,练习：,NaOH,H2S,CaCl2,H2SO4,SiO2,NH4NO3,CO2,I2,Ar,金刚石,晶体硅,非金属元素之间,活泼金属与非金属元素之间,阳离子 阴离子,原子 原子,静电作用,离子电荷数多、半径小的键强,原子半径小、键强,共用电子对,只存于离子化合物,存在于共价分子、原子晶体、也可能存在于离子
11、化合物,实例,NaCl、MgO,H2、Cl2、HCl、H2O、NaOH,归纳小结化学键,43,归纳小结晶体,化学反应的过程 分子原子观点 分解 重新组合 物质 原子 新物质,旧键断裂 新键生成 化学键的观点,【小结】一个化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。,4.3 金属键,Ti,金属样品,（1）定义： 金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用。由金属键形成的单质晶体为金属晶体。,（2）形成 成键微粒: 金属阳离子和自由电子 存 在: 金属单质和合金中,1.金属键和金属晶体,2.金属的物理性质 具有金属光泽,能导电,导热,具有良好的延展性,金属的这些共性是有金属晶体中的化学
12、键和金属原子的堆砌方式所导致的,【讨论1】 金属为什么易导电？ 在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下自由电子就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属容易导电。,【讨论2】金属为什么易导热？,金属容易导热，是由于自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。,【讨论3】金属为什么具有较好的延展性？ 原子晶体受外力作用时，原子间的位移必然导致共价键的断裂，因而难以锻压成型，无延展性。而金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。,
