第三章探索原子構(gòu)建物質(zhì)的奧秘

第三章探索原子構(gòu)建物質(zhì)的奧秘第1頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月為什么僅僅一百多種元素的原子能夠形成這么多種形形色色的物質(zhì)？原子是怎樣互相結(jié)合的？為什么兩個(gè)氫原子能自動(dòng)結(jié)合成氫分子，而兩個(gè)氦原子不能結(jié)合在一起？為什么原子間按一定個(gè)數(shù)比互相結(jié)合？……問題：第2頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月水加熱到100℃會(huì)變成水蒸氣；而將水加熱到1000℃以上只有極少量水分解成氫氣和氧氣。這說明任何微粒之間存在相互作用，有的微粒之間的相互作用比較微弱，如水分子之間存在的相互作用；有的微粒之間的相互作用比較強(qiáng)烈，如水分子內(nèi)的氫氧原子之間存在的相互作用。這種物質(zhì)中相鄰原子之間的強(qiáng)烈相互作用稱為化學(xué)鍵。第3頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月鈉在氯氣中燃燒，瓶中充滿白煙鈉和氯氣劇烈反應(yīng)生成氯化鈉小顆粒懸浮在氣體中呈白煙狀2Na+Cl2=2NaCl第4頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月第5頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月定義：陰、陽離子間通過靜電作用形成的化學(xué)鍵稱為離子鍵。成鍵微粒：陰、陽離子相互作用：靜電作用（靜電引力和斥力）成鍵過程：陰、陽離子接近到某一定距離時(shí)，吸引和排斥達(dá)到平衡，就形成了離子鍵。含有離子鍵的化合物就是離子化合物。一、離子鍵第6頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月

哪些物質(zhì)能形成離子鍵？

活潑的金屬元素（IA，IIA）和活潑的非金屬元素（VIA，VIIA）之間形成的化合物。

活潑的金屬元素和酸根離子形成的鹽

銨鹽和酸根離子（或活潑非金屬元素）形成的鹽。第7頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月在元素符號(hào)周圍用“·”或“×”來表示原子最外層電子的式子，叫電子式。H·Na·

·O·

··

··

Cl·

··

··

··1.原子的電子式：2.離子的電子式：H+Na+Mg2+Ca2+[O]2-

··

··：：[Cl]-

··

··：：

Mg

··

Ca

··第8頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)原子的電子式：把最外層電子用小黑點(diǎn)“.”或小叉“×”來表示。(2)陽離子的電子式：不要求畫出離子最外層電子數(shù)，只要在元素、符號(hào)右上角標(biāo)出“n+”電荷字樣。(3)陰離子的電子式:不但要畫出最外層電子數(shù)，而且還應(yīng)用中括號(hào)“[]”括起來，并在右上角標(biāo)出“n·-”電荷字樣。電子式第9頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí):寫出下列微粒的電子式：硫原子，溴原子，硫離子，溴離子

·S·

··

··

Br·

··

··

··[S]2-

··

··：：[Br]-

··

··：：用電子式可以直觀地表示出原子之間是怎樣結(jié)合的第10頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月離子化合物的電子式：由陰、陽離子的電子式組成，但對(duì)相同離子不能合并AB型AB2型A2B型第11頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月用電子式表示離子化合物的形成過程

1.用電子式表示氯化鈉的形成過程2.用電子式表示氯化鈣的形成過程

··

Cl:

··

··

·Na·＋→[Cl]-

··：：Na+＋＋→·Ca·Ca2+

Cl·

··

··

··

Cl:

··

··

·[Cl]-

··

··：：[Cl]-

··

··：：第12頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月注意點(diǎn)1.離子須注明電荷數(shù)；2.相同的原子可以合并寫，相同的離子要單個(gè)寫；3.陰離子要用方括號(hào)括起；4.不能把“→”寫成“==”5.用箭頭表明電子轉(zhuǎn)移方向（也可不標(biāo)）第13頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)⑴用電子式表示氧化鎂的形成過程⑵用電子式表示硫化鉀的形成過程箭頭左方相同的微?？梢院喜?，箭頭右方相同的微粒不可以合并。注意＋

·S·

··

··2K·→K+K+[S]2-

··

··：：

·O·

··

··

Mg＋→Mg2+[O]2-

··

··：：：第14頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)陰、陽離子間通過靜電作用形成的化學(xué)鍵稱為離子鍵。

含有離子鍵的化合物一定是離子化合物區(qū)分：用電子式表示物質(zhì)用電子式表示物質(zhì)形成過程第15頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月某ⅡA族元素X和ⅦA族元素Y可形成離子化合物，請(qǐng)用電子式表示該離子化合物。X2+[Y]-

··

··：

：鈉與氧氣在常溫下反應(yīng)生成氧化鈉。請(qǐng)用電子式表示氧化鈉的形成過程。

·O·

··

··2Na·＋→Na+[O]2-

··

··：：Na+[Y]-

··

··：

：第16頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)：用電子式表示下列物質(zhì)的形成過程KFNa2SMgBr2Na3P第17頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)：下列說法中正確的是()（A）兩個(gè)原子或多個(gè)原子之間的相互作用叫做化學(xué)鍵（B）陰陽離子間通過靜電引力而形成的化學(xué)鍵叫做離子鍵（C）只有金屬元素和非金屬元素化合時(shí)才能形成離子鍵（D）大多數(shù)的鹽、堿和低價(jià)金屬氧化物中含有離子鍵應(yīng)指相鄰的兩個(gè)或多個(gè)原子強(qiáng)烈的相互作用靜電引力應(yīng)改為靜電作用，它包括引力和斥力

銨離子和非金屬元素，酸根離子和金屬元素等也可形成離子鍵正確D

第18頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月活潑的金屬元素和活潑非金屬元素化合時(shí)形成離子鍵。請(qǐng)思考，非金屬元素之間化合時(shí)，能形成離子鍵嗎？為什么？

不能，因非金屬元素的原子均有獲得電子的傾向。

非金屬元素的原子間可通過共用電子對(duì)的方法使雙方最外電子層均達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。第19頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月定義：原子間通過共用電子對(duì)所形成的化學(xué)鍵叫做共價(jià)鍵。成鍵微粒：原子相互作用：共用電子對(duì)成鍵元素：同種或不同種非金屬元素含有共價(jià)鍵的化合物不一定是共價(jià)化合物種類：非極性鍵及極性鍵二、共價(jià)鍵第20頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月第21頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月氫分子的形成：

氯化氫分子的形成：

··

·Cl

··

：H·＋→

Cl

··

··：H

··

··H··H＋→HH

··極性共價(jià)鍵：共用電子對(duì)偏向氯原子，氯原子帶部分負(fù)電荷，氫原子帶部分正電荷。非極性共價(jià)鍵：共用電子對(duì)不偏移，成鍵原子不顯電性H﹣H（結(jié)構(gòu)式）H﹣Cl（結(jié)構(gòu)式）第22頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月碘＋→用電子式表示下列共價(jià)分子的形成過程水二氧化碳氨

·I

··

··

：

I·

··

··

：

I

··

··：I

··

··

：：2H·＋

··

·O·

··

→硫化氫2H·＋→﹕HSH﹕﹕﹕

··

·S·

··

3H·＋→

·N

··

··﹕HN﹕﹕﹕HH

·C···＋

··

·O·

··

2→﹕OCO﹕﹕﹕﹕﹕﹕﹕﹕HOH﹕﹕﹕第23頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月氫氧化鈉晶體中，鈉離子與氫氧根離子以離子鍵結(jié)合；在氫氧根離子中，氫與氧以共價(jià)鍵結(jié)合。請(qǐng)用電子式表示氫氧化鈉:

[]+－·H·Na﹕﹕··O第24頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月

練習(xí):下列說法中正確的是()（A）含有共價(jià)鍵的分子一定是共價(jià)分子（B）只含有共價(jià)鍵的物質(zhì)一定是共價(jià)化合物（C）離子化合物中可能含有極性共價(jià)鍵或非極性共價(jià)鍵（D）氦分子中含有共價(jià)鍵也可能是單質(zhì)分子，如氯氣，氮?dú)狻?/p>

正確氦氣是單原子分子，不存在化學(xué)健。C

也可能是離子化合物，如NaOH，Na2O2第25頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)：同種非金屬元素原子之間形成非極性共價(jià)鍵（非極性鍵）共價(jià)鍵既存在于非金屬單質(zhì)和共價(jià)化合物中，也存在于多原子的離子化合物中。

用電子式表示共價(jià)分子時(shí)，不標(biāo)[]和電荷。原子間通過共用電子對(duì)所形成的化學(xué)鍵稱為共價(jià)鍵。不同種非金屬元素原子之間形成極性共價(jià)鍵（極性鍵）第26頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月定義：相鄰的兩個(gè)或多個(gè)原子(或離子)之間強(qiáng)烈的相互作用叫做化學(xué)鍵。化學(xué)鍵離子鍵金屬鍵共價(jià)鍵非極性鍵極性鍵

由陰、陽離子之間通過靜電作用所形成的化學(xué)鍵叫離子鍵

原子之間通過共用電子對(duì)所形成的化學(xué)鍵叫共價(jià)鍵化學(xué)鍵第27頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)習(xí)題1

關(guān)于化學(xué)鍵的下列敘述中，正確的是（)（A）離子化合物可以含共價(jià)鍵（B）共價(jià)化合物可能含離子鍵（C）離子化合物中只含離子鍵（D）共價(jià)化合物中不含離子鍵正確。如離子化合物NaOH含極性共價(jià)鍵。含離子鍵的化合物就是離子化合物

多元素離子化合物除含離子鍵外，可能含共價(jià)鍵，如NaOH。正確。若含離子鍵，應(yīng)屬離子化合物。AD

第28頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)習(xí)題2下列哪一種元素的原子既能與其它元素的原子形成離子鍵或極性共價(jià)鍵，又能彼此結(jié)合形成非極性共價(jià)鍵()（A）Na（B）Ne（C）Cl（D）O能彼此結(jié)合形成非極性共價(jià)鍵的，是非金屬元素。

NaClH－ClCl－ClCD

Na2OH－O－HO2第29頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月氯氣寫出下列物質(zhì)的電子式和結(jié)構(gòu)式溴化氫過氧化氫甲烷

﹕HBr

﹕﹕

﹕氮?dú)猢s

HCH﹕﹕﹕HHClCl：：：：：：：

…NN

··

…

··﹕

HOOH﹕﹕﹕

·

·

·

·

·

·

Cl－Cl

H－Br

N≡N

H－C－HHH－－

H－O－O－H（單鍵）（叁鍵）第30頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月二氧化碳的電子式或結(jié)構(gòu)式錯(cuò)誤的是（）﹕OCO﹕﹕﹕﹕﹕﹕﹕﹕OCO﹕﹕﹕﹕﹕﹕﹕

O＝C＝O

O－C－O（A）（B）（C）（D）AC碳氧雙鍵第31頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月次氯酸的電子式或結(jié)構(gòu)式錯(cuò)誤的是（）HClO﹕﹕﹕﹕﹕﹕﹕

H－O－Cl（A）（B）（C）（D）ADHOCl﹕﹕﹕﹕﹕﹕﹕H+[ClO]-﹕﹕﹕﹕﹕﹕﹕含氧酸都是共價(jià)化合物，不是離子化合物。第32頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月離子鍵共價(jià)鍵定義成鍵微粒成鍵本質(zhì)成鍵元素存在陰、陽離子間通過靜電作用形成的化學(xué)鍵原子間通過共用電子對(duì)而形成的化學(xué)鍵陰、陽離子原子靜電作用共用電子對(duì)活潑的金屬元素（含銨根離子）和活潑的非金屬元素（含酸根離子）同種或不同種非金屬元素或非金屬和活潑性不強(qiáng)的金屬元素離子鍵與共價(jià)鍵的比較離子化合物離子化合物、共價(jià)化合物、非金屬單質(zhì)1、共價(jià)化合物中只含有共價(jià)鍵2、離子化合物中一定含有離子鍵，也可能含有共價(jià)鍵第33頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月學(xué)生活動(dòng)1、寫出下列分子的電子式和結(jié)構(gòu)式

分子式電子式結(jié)構(gòu)式分子式電子式結(jié)構(gòu)式H2H2SN2CaF2NaOHCS2以下物質(zhì)中哪些是離子化合物？哪些是共價(jià)化合物？上一頁第34頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月判斷下列電子式的書寫是否正確，若不正確請(qǐng)改正。NN

H

Cl氮?dú)猓篘N二氧化碳：COOCl氯化鉀：K×××××

[Cl]-Mg2+

[Cl]-氯化氫：H+

[Cl]-氯化鎂：

[Cl]-Mg2+

[Cl]-OCOK+

[Cl]-第35頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月在①氯化鉀、②氧化鈉、③氫氧化鈉、④氯氣、⑤氯化氫、⑥二氧化碳、⑦硝酸中，若從化合物分類的角度看，屬于氧化物的有_____；屬于酸的有______；屬于堿的有________屬于鹽的有_______；屬于氣態(tài)氫化物的有_____。若從所含化學(xué)鍵的類型看，屬于離子化合物的有___________；屬于共價(jià)化合物的有___________；不屬于上述兩種類型，但分子內(nèi)含有共價(jià)鍵的有________；既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵的有_____。②⑥⑦③①⑤①②③⑤⑥⑦④③第36頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月

用化學(xué)鍵的觀點(diǎn)來分析化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？

化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)：就是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成的過程。第37頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)晶體第三章探索原子構(gòu)建物質(zhì)的奧秘第38頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月什么是晶體？晶體與固體有什么區(qū)別？固體分為晶體和非晶體。晶體是指具有規(guī)則的幾何外形的固體。它們具有固定的熔點(diǎn)。根據(jù)構(gòu)成晶體的結(jié)構(gòu)微粒及微粒間作用類型的不同，晶體可分為離子晶體、分子晶體、原子晶體和金屬晶體等類型。第39頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月第40頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月一、離子晶體離子間通過離子鍵結(jié)合而成的晶體叫做離子晶體。在離子晶體中陰陽離子按一定規(guī)律在空間排列。如：氯化鈉晶體第41頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月1、陽離子的半徑比相應(yīng)的原子半徑小2、陰離子的半徑比相應(yīng)的原子半徑大3、電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，隨著核電荷數(shù)的增加，離子半徑逐漸減小關(guān)于微粒半徑大小的比較：例如：r(Na+)＜r(Na)例如：r(Cl-)＞r(Cl)例如：r(F-)＞r(Na+)＞r(Mg2+)＞r(Al3+)第42頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)思考：與一個(gè)鈉離子相鄰最近且距離相等的氯離子有多少個(gè)？123456第43頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月一個(gè)氯離子同時(shí)吸引6個(gè)鈉離子。一個(gè)鈉離子同時(shí)吸引6個(gè)氯離子。氯化鈉晶體中氯化鈉晶體中不存在單個(gè)的NaCl分子，因此NaCl只是氯化鈉晶體的化學(xué)式，不是分子式?；瘜W(xué)式NaCl表示在晶體中陽離子和陰離子的個(gè)數(shù)比試1∶1第44頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)思考：與一個(gè)鈉離子相鄰最近且距離相等的鈉離子有多少個(gè)？123456789101112第45頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月一個(gè)鈉離子周圍有12個(gè)與其最近且等距離的鈉離子。一個(gè)氯離子周圍有12個(gè)與其最近且等距離的氯離子。氯化鈉晶體中第46頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月熔沸點(diǎn)較高，硬度較高，不易加工，固體不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)或溶于水能導(dǎo)電。(硫酸鋇水溶液不導(dǎo)電，硫酸鋇難溶于水。熔融狀態(tài)的硫酸鋇能導(dǎo)電)由于離子鍵是較強(qiáng)的化學(xué)鍵，破壞離子鍵需要足夠的能量，離子晶體(離子化合物)比較穩(wěn)定。離子晶體的特點(diǎn)：第47頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月1、強(qiáng)堿

NaOH，KOH，Ba(OH)2等2、大部分鹽

NaCl，KNO3，BaSO4等離子化合物3、活潑金屬與活潑非金屬組成的化合物

Na2O，K2S，Na2O2等第48頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月二、原子晶體相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體叫做原子晶體。如：金剛石第49頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月基本單元：六元環(huán)金剛石晶體思考，一個(gè)碳原子與多少個(gè)碳原子相連，多少個(gè)碳原子形成一個(gè)環(huán)？第50頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月109o28′金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價(jià)鍵第51頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月180o109o28′Sio二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價(jià)鍵第52頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月

在原子晶體中，原子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合，因而原子晶體有很高的熔沸點(diǎn)和很高的硬度，不導(dǎo)電。原子晶體中也不存在小分子。典型的原子晶體有：金剛石、晶體硅、碳化硅、二氧化硅等第53頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月石墨晶體石墨的六方晶胞用隧道掃描顯微鏡放大后的石墨層狀結(jié)構(gòu)第54頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月石墨的結(jié)構(gòu)平視圖俯視圖第55頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月

石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，在每一層內(nèi)，碳原子排成六邊形，每個(gè)碳原子都與其他3個(gè)碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合，形成平面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；在層與層之間，是以分子間作用力相結(jié)合的。由于同一層的碳原子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵結(jié)合，使石墨的熔點(diǎn)很高。但由于層與層間的分子間作用力較弱，容易滑動(dòng)，使石墨的硬度很小。像石墨這樣的晶體一般稱為過渡型晶體或混合型晶體。第56頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月三、分子晶體和分子間作用力通過分子間作用力結(jié)合而成的晶體統(tǒng)稱為分子晶體。

分子間存在著將分子聚集在一起的作用力，這種作用力稱為分子間作用力又稱為范德華力。分子晶體中晶格結(jié)點(diǎn)上排列的是分子（包括稀有氣體單原子分子）第57頁，課件共65頁，創(chuàng)作于2023年2月水的三態(tài)變化中，水分子本身沒有改變，變化的是水分子之間的距離，從上述轉(zhuǎn)化關(guān)系可以看出，拉大水分子之間的距離需要吸收能量，即說明水分子之間存在相互作用。冰水水蒸氣吸熱吸熱放熱放熱破壞分子間作用力比破壞化學(xué)鍵容易得多，分