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1、第第6 6讲原子结构化学键讲原子结构化学键一一原子原子1.原子的组成原子考点一原子的组成和结构考点一原子的组成和结构 知识清单知识清单2.质量数原子核中所有的质子和中子的相对质量取近似整数值后相加之和称为质量数即原子X中:A(质量数)=Z(质子数)+N(中子数)。二原子结构与元素性质的关系一般,金属元素原子的最外层电子数小于4,在化学反应中易失去电子;非金属元素原子的最外层电子数大于或等于4,在化学反应中易得到电子;稀有气体元素原子最外层电子数为8(氦为2),为稳定结构,在化学反应中既不易得到电子又不易失去电子。三原子核外电子排布1.电子层所表示的物理意义在含有多个电子的原子里,电子分层排布,
2、电子层数用n表示,n值越小,表示电子离核越近,能量越低;反之,电子离核越远,能量越高。2.核外电子排布规律(1)每个电子层最多能容纳2n2个电子(n代表电子层数)。(2)最外层电子数最多不超过8个。(3)次外层电子数最多不超过18个。四元素、核素、同位素1.元素:质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称。2.核素:具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。3.同位素(1)概念:质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子互1.化学键(1)定义:使离子相结合或原子相结合的作用力。(2)分类化学键2.离子键(1)定义:带相反电荷离子之间的相互作用。(2)成键微粒:阴、阳离子。(3)成键实质
3、:静电作用(阴、阳离子间的静电吸引与电子和电子之间、核与核之间的静电排斥达到平衡)。考点二化学键考点二化学键 (4)形成条件:活泼金属(A、A族)与活泼非金属(A、A族)化合时,一般形成离子键。(5)存在:所有的离子化合物中都有离子键。3.共价键(1)定义:原子间通过共用电子对所形成的相互作用。(2)成键微粒:原子。(3)成键实质:原子间形成共用电子对,共用电子对对核的静电吸引与核间、电子间的静电排斥达到平衡。(4)形成条件:同种或不同种非金属元素原子相结合时,一般形成共价键。(5)存在一、化学键与物质类别的关系一、化学键与物质类别的关系1.只含非极性共价键的物质:同种非金属元素组成的单质,如
4、I2、N2、P4等。2.只含有极性共价键的物质:一般是不同种非金属元素组成的化合物,如HCl、NH3、CS2等。3.既有极性共价键又有非极性共价键的物质,如H2O2、C2H2、C2H6、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共价键的物质,如Na2O2、Na2S2、CaC2等。6.无化学键的物质:稀有气体单质,如He、Ar等。 二、化学键与化学反应中物质变化的关系二、化学键与化学反应中物质变化的关系1.化学变化的实质旧键的断裂与新键的形成(只有化学键断裂,没有化学键形成的过程不是化学变化
5、)。2.化学变化与化学键(1)由金属元素与非金属元素形成的化学键不一定是离子键。如BeCl2、AlCl3等都只含有共价键,它们是共价化合物。(2)由阳离子和阴离子通过离子反应生成的化合物不一定是离子化合物。如H+OH-H2O,2H+ CCO2+H2O。(3)由两种共价化合物反应生成的化合物不一定是共价化合物。如NH3+HClNH4Cl。(4)有化学键被破坏的变化不一定是化学变化。如HCl溶于水,NaCl熔化等都有化学键被破坏,但都属于物理变化。(5)用化学键强弱可解释物质的化学性质,也可解释某些物质的物理性质。如金刚石、晶体硅的熔点高低要用化学键强弱来解释,而HF、HCl、HBr、HI中的化学
6、键强弱只能解释其化学性质,它们的物理性质与HX键的强弱无关。三、分子间作用力、氢键三、分子间作用力、氢键1.分子间作用力(1)概念:分子之间存在一种把分子聚集在一起的作用力叫分子间作用力。(2)特点a.分子间作用力比化学键弱得多,它主要影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质,而化学键主要影响物质的化学性质。b.分子间作用力存在于由共价键形成的多数化合物分子之间和绝大多数气态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)变化规律一般来说,对于组成和结构相似的由分子构成的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点也越高。例如,熔、沸点
7、:I2Br2Cl2F2。2.氢键(1)概念:已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力。(2)形成条件除H原子外,形成氢键的原子通常是N、O、F。(3)存在作用氢键会使物质的熔点和沸点升高。例例(2017湖北宜昌一调,13)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且分布在三个不同的周期里。Y元素的焰色为黄色。由上述元素组成的物质之间的转化关系如下图所示(反应条件略去),其中m、n、p是化合物,q、r是单质,r通常为黄绿色气体,常温下0.01molL-1p溶液的pH为12。下列说法中不正确的是()A.简单离子半径的大小:YXZB.X的简单氢化物的沸点在同族元
8、素中最高C.Y分别与W、Z形成的两种化合物中化学键类型相同D.Z的氧化物对应的水化物为强酸解题导引解题导引2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2水分子间有氢键HClO4为氯元素的最高价含氧酸解析解析由题意可知,W、X、Y、Z分别为氢、氧、钠、氯,m、n分别为NaCl、H2O中的一种,p、q、r分别为NaOH、H2、Cl2。简单离子半径的大小:Na+O2-Cl-,A正确;水分子间存在氢键,其沸点是同族元素中最高的,B正确;NaH、NaCl中只有离子键,C正确;HClO为弱酸,D错误。答案答案D方法技巧方法技巧方法方法电子式、结构式的书写方法电子式、结构式的书写方法1.电子式的书写方法(1)
9、原子的电子式:用“”或“”来表示原子最外层的电子的式子。(2)离子的电子式简单阳离子:用离子符号表示。如Na+、Mg2+。复杂阳离子、阴离子:不仅要画出各原子最外层的电子,而且还应用“”括起来,并在右上角标出所带的电荷。例如,铵根离子原子团的电子式:把构成原子团的各个原子的最外层电子均表示出来。例如,羟基(3)离子化合物的电子式由阴、阳离子的电子式构成,但相同的离子不得合并,且带同类电荷的离子不得相邻,如(4)共价化合物的电子式共用电子对写在成键两原子中间(一般形成共价键后,成键原子达到稳定结构),每个原子的最外层电子都要标出,相同的原子不能合并。如特别提示特别提示书写化合物的电子式时,应先判
10、断是离子化合物还是共价化合物,然后再用相应的方法表示。书写物质的电子式时要防止漏写未成键电子,如CCl4、N2的电子式分别易错写成。2.用电子式表示某物质的形成过程通式:原子的电子式离子化合物的电子式(或共价化合物的电子式)3.结构式的书写方法用短线“”表示共用电子对的式子。常见物质的结构式如下表。化学式结构式化学式结构式N2CH4NH3CO2HClHClHClOHOCl例例 (2017山西大同调研,7)下列化学符号正确的是()A.二氧化硅的结构式为OSiOB.聚乙烯的结构简式为C.过氧化钠的电子式为D.羟基的电子式为解题导引解题导引SiO2为原子晶体;聚乙烯分子中无碳碳双键;Na2O2由Na+和构成。解析解析SiO2不是分子晶体,它是由Si、O两种原子按一定比例构成的具有空间网状结构的物质,故A错误;乙烯分子中含有碳碳双键,发生加聚反应后,双键打开变单键,形成高分子,故B错误;过氧化钠是离子化合物,它是由钠离子和过氧根离子构成的,故C错误。答案答案D
