2020届化学高考二轮复习（浙江）微粒之间的相互作用力与物质的多样性学案

第2讲　微粒之间的相互作用力与物质的多样性[考试说明]知识内容考试要求(1)化学键的含义a(2)离子键、共价键的概念和成因b(3)离子化合物、共价化合物的概念a(4)常见离子化合物的形成过程b(5)碳的成键特点与有机化合物的多样性的联系a(6)分子间作用力的含义，分子间作用力对分子构成的物质的某些物理性质的影响b(7)氢键的概念、形成条件和原因，氢键对物质性质的影响b(8)同素异形体与同素异形现象b(9)同分异构体与同分异构现象b(10)NaCl、金刚石、足球烯、干冰、石英中微粒的空间排列方式及相互间作用力a(11)离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体的形成方式a(12)离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体的主要特性a 　离子键与共价键[学生用书P18]1．离子键与共价键的比较类型共价键离子键定义原子间通过共用电子对形成的化学键阴、阳离子通过静电作用形成的化学键成键微粒原子阴、阳离子成键原因原子有形成稳定结构的趋势成键方式共用电子对阴、阳离子间的静电作用成键元素一般为非金属元素一般为活泼金属元素(通常指ⅠA族、ⅡA族元素)与活泼非金属元素(通常指ⅥA族、ⅦA族元素)2.共价键的分类 形成原子种类电子对偏向情况非极性共价键同种元素原子无偏向极性共价键不同种元素的原子偏向吸引电子能力强的一方3.用电子式表示物质的形成过程(1)Na2S：4．理解化学键与物质类别的关系(1)当一个化合物中只存在离子键时，该化合物是离子化合物。(2)当一个化合物中同时存在离子键和共价键时，该化合物是离子化合物。(3)只有当化合物中只存在共价键时，该化合物才是共价化合物。(4)在离子化合物中一般既含有金属元素又含有非金属元素(铵盐除外)；共价化合物一般只含有非金属元素，但个别含有金属元素，如AlCl3是共价化合物；只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如铵盐。(5)非金属单质只有共价键(稀有气体除外，因其不含化学键)。题组一　化学键与物质类别1．下列每组中各物质内既有离子键又有共价键的一组是(　　)A．NaOH、H2SO4、(NH4)2SO4B．MgO、Na2SO4、NH4HCO3C．Na2O2、KOH、Na2SO4D．HCl、Al2O3、MgCl2解析：选C。A中H2SO4内只有共价键；B中MgO内只有离子键；D中HCl内只有共价键，Al2O3、MgCl2内只有离子键。2．(2018·浙江4月选考，T19)下列说法正确的是(　　)A．CaCl2中既有离子键又有共价键，所以CaCl2属于离子化合物B．H2O汽化成水蒸气、分解为H2和O2，都需要破坏共价键C．C4H10的两种同分异构体因为分子间作用力大小不同，因而沸点不同D．水晶和干冰都是共价化合物，均属于原子晶体答案：C题组二　化学键的断裂与形成3．下列反应过程中，同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成的反应是(　　)A．NH4ClNH3↑＋HCl↑B．NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3C．2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2OD．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2解析：选D。A中无离子键的形成，也无非极性键的断裂和形成；B中无离子键的断裂，也无非极性键的断裂和形成；C中无非极性键的形成；D中Na2O2含有离子键、非极性键，CO2中含极性键，Na2CO3中含离子键、极性键，O2中含非极性键。4．下列关于化合物的说法正确的是(　　)A．只含有共价键的物质一定是共价化合物B．由两种原子组成的纯净物一定是化合物C．共价化合物熔化时破坏共价键D．熔化状态下不导电的化合物一定是共价化合物解析：选D。只含有共价键的物质也可能是单质，A错误；由两种原子组成的纯净物也可能是单质，如HD，B错误；大部分共价化合物熔化时不破坏共价键，如冰融化，C错误。(1)理解3个概念①化学键。②离子键。③共价键。(2)牢记两种化合物的一般类别①离子化合物：强碱，大多数盐，活泼金属氧化物。②共价化合物：酸，弱碱，极少数盐，非金属氧化物和氢化物。(3)记住3类特例①含有共价键的离子化合物常见的有NaOH、Na2O2、NH4Cl等。②活泼金属元素与活泼非金属元素形成的共价化合物：AlCl3。③仅由非金属元素组成的离子化合物：NH4Cl、NH4NO3等。(4)理解化学变化的本质：反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。 　分子间作用力与分子的性质[学生用书P18]1．分子间作用力(1)定义：把分子聚集在一起的作用力。(2)特点①分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的熔、沸点、溶解性等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。②分子间作用力存在于由共价键形成的共价化合物和绝大多数气态、液态、固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，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：I2>Br2>Cl2>F2。2．氢键(1)定义：分子间存在的一种特殊的分子间作用力。(2)形成条件除H外，形成氢键的原子通常是O、F、N。(3)存在氢键存在广泛，如蛋白质分子、醇、羧酸分子、H2O、NH3、HF等分子之间。(4)主要表现使物质的熔、沸点升高，对电离和溶解度等产生影响。1．(2019·浙江4月选考，T18)下列说法不正确的是(　　)A．纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同B．加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏C．CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变D．石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏答案：C2.如图中每条折线表示元素周期表中第ⅣA～ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是(　　)A．H2S　　　　　 B．HClC．PH3  D．SiH4解析：选D。在第ⅣA～ⅦA族元素的氢化物中，NH3、H2O、HF因存在氢键，故沸点反常的高，则含a的线为第ⅣA 族元素的氢化物，则a点为SiH4。3．下列事实与氢键有关的是(　　)A．水加热到很高的温度都难以分解B．水结成冰体积膨胀C．CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高D．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱解析：选B。水加热到很高的温度都难以分解，是因为H—O 键比较牢固，A错；CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高，是因为分子间作用力依次增大，C错；HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，是因为氢卤键键能依次减小，D错。　同素异形体和同分异构体　不同类型的晶体[学生用书P19]1．同素异形体与同素异形现象(1)同素异形现象：同一种元素能够形成几种不同单质的现象。(2)同素异形体：同一种元素形成的不同单质的互称。(3)常见同素异形体①碳的同素异形体：金刚石、石墨、富勒烯(包括C60、C70和碳纳米管)。②氧的同素异形体：O2、O3。2．同分异构体(1)概念：具有相同的分子式，不同结构的化合物互称为同分异构体。(2)常见烷烃的同分异构体①丁烷的同分异构体为CH3CH2CH2CH3、。②戊烷的同分异构体为CH3CH2CH2CH2CH3、。3．四种晶体的比较 离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体结构构成晶体微粒阴、阳离子分子原子金属阳离子和自由电子微粒间作用力离子键分子间作用力共价键金属键物理性质熔、沸点较高低很高一般较高，少部分低硬度硬而脆小大一般较大，少部分小导电性不良(熔融可导电)不良不良良导体典型实例离子化合物多数非金属单质及其氧化物、氢化物等金刚石、SiO2、晶体硅、SiC等金属单质4.NaCl、金刚石、足球烯、干冰、石英中微粒的空间排列方式及相互作用力(1)氯化钠晶体中，1个 Na＋周围和6个Cl－形成离子键，同时1个Cl－周围和6个Na＋形成离子键，就这样在空间不断地延伸下去。Na＋与Cl－间以离子键相结合。(2)金刚石晶体中每个碳原子与相邻的4个碳原子以共价键结合，形成空间网状结构。(3)足球烯(C60)是由60个碳原子形成的封闭笼状分子，分子间存在分子间作用力。(4)干冰晶体中含有CO2分子，CO2分子间存在分子间作用力，CO2分子内存在共价键。(5)石英晶体中，每个硅原子和相邻的4个氧原子结合，每个氧原子和相邻的 2个硅原子结合，向空间伸展形成空间网状结构的原子晶体。题组一　同素异形体和同分异构体1．(2017·浙江11月选考，T11)下列说法正确的是(　　)A.8O表示中子数为10的氧元素的一种核素B．金刚石和石墨互为同素异形体，两者之间不能相互转化C．CH3COOH和CH3COOCH3互为同系物D．C6H14的同分异构体有4种，其熔点各不相同答案：A2．(2017·浙江4月选考，T11)下列说法正确的是(　　)A．金刚石和石墨互为同素异形体，熔点和硬度都很高B．氕、氘、氚是氢元素的三种核素，质子数都为1C．乙醇和二甲醚(CH3—O—CH3)互为同系物D．C6H14的一氯取代物只有一种答案：B题组二　四种不同的晶体类型3．有A、B、C三种晶体，分别由H、C、Na、Cl四种元素中的一种或几种组成，对这三种晶体进行实验，结果如下表：晶体熔点/℃硬度水溶性导电性水溶液与Ag＋反应      A801较大易溶水溶液(或熔融状态)导电白色沉淀B3 550很大不溶不导电不反应C－114.2很小易溶液态不导电白色沉淀(1)晶体的化学式分别为A___________，B___________，C__________。(2)晶体的类型分别为A__________，B________，C__________。　(3)晶体中微粒间作用力分别是A________，B________________________________，C____________。解析：由A在水溶液中(或熔融状态)导电，可知A为离子晶体，即为NaCl，其中含离子键；B的硬度很大，不溶于水，又不导电，则知B为原子晶体，即为金刚石，其中含共价键；C的熔点很低，可知C为分子晶体，即为HCl，是靠分子间作用力形成的晶体。答案：(1)NaCl　C　HCl(2)离子晶体　原子晶体　分子晶体(3)离子键　共价键　分子间作用力4．下列物质：①水晶　②冰醋酸　③氧化钙　④白磷⑤晶体氩　⑥氢氧化钠　⑦铝　⑧金刚石　⑨过氧化钠⑩碳化钙　⑪碳化硅　⑫干冰　⑬过氧化氢。其中：(1)属于原子晶体的化合物是________。(2)直接由原子构成的晶体是________。(3)直接由原子构成的分子晶体是________。(4)由极性分子构成的晶体是________，含有非极性键的离子晶体是________，属于分子晶体的单质是________。(5)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是________，受热熔化后化学键不发生变化的是________，受热熔化后需克服共价键的是________。解析：属于原子晶体的化合物是水晶和碳化硅；属于分子晶体的有氩(无化学键)、白磷(非极性分子)、干冰(极性键构成的非极性分子)、过氧化氢和冰醋酸(由极性键和非极性键构成的极性分子)；属于离子晶体的有CaO(离子键)、NaOH(既存在离子键又存在极性共价键)、Na2O2和CaC2(既存在离子键又存在非极性共价键)。金属导电过程不发生化学变化，晶体熔化时，分子晶体只需克服分子间作用力，不破坏化学键，而原子晶体、离子晶体、金属晶体熔化需破坏化学键。答案：(1)①⑪　(2)①⑤⑧⑪　(3)⑤(4)②⑬　⑨⑩　④⑤(5)⑦　②④⑫⑬　①⑧⑪晶体类型的五种判断方法1．依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断(1)离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。(2)原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。(3)分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用是分子间作用力。(4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。2．依据物质的类别判断(1)金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数盐类是离子晶体。(2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。 (3)常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合物类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。(4)金属单质、合金是金属晶体。3．依据晶体的熔点判断(1)离子晶体的熔点较高。(2)原子晶体的熔点高。(3)分子晶体的熔点低。(4)金属晶体多数熔点高，但也有相当低的。4．依据导电性判断(1)离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。(2)原子晶体一般为非导体。(3)分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。(4)金属晶体是电的良导体。5．依据硬度和机械性能判断(1)离子晶体硬度较大或硬而脆。(2)原子晶体硬度大。(3)分子晶体硬度小且较脆。(4)金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。