课件38张PPT。第一单元 金属键 金属晶体
提示 原子的最外层电子数一般不超过3个。
提示 有金属光泽、有良好的导热性、导电性和延展性。1.金属元素的原子有哪些结构特征？2.金属单质有哪些物理通性？理解金属键的实质，知道影响金属键强弱的因素，并能用金属键解释金属的某些特征性质。
了解晶体、晶胞的概念，认识金属晶体中微粒间的堆积方式，能从晶胞的角度认识晶体的内部结构。1.2.金属原子的价电子排布一般为______或_______________，金属原子的部分或全部外围电子受原子核的束缚比较___，在金属晶体内部，它们可以从原子上___________，形成_______________。金属原子失去部分或全部外围电子形成的_________与_________之间有着强烈的相互作用，化学上把这种__________与_________之间的_______________称为金属键。笃学一 金属键与金属特性1.ns1～2(n－1)d1～10ns1～2“脱落”下来自由流动的电子金属离子自由电子金属离子强烈的相互作用弱自由电子
金属元素原子半径_____，单位体积内自由移动电子数目越___，金属键越强。
金属硬度的大小，熔沸点的高低与金属键的强弱有关。金属键越强，金属晶体的熔沸点越___，硬度越___。2．金属键成键微粒：金属阳离子和自由电子。
3．成键条件：金属单质或合金。
4．影响金属键强弱的因素5．金属键的强弱对金属单质物理性质的影响越小多高大
答案 (1)导电性：在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子的运动没有固定的方向性。但是，在外加电场的作用下，自由电子就会发生定向移动而形成电流，故金属易导电。不同的金属其导电能力不同，导电性最好的三种金属依次是银、铜、金。
(2)导热性：自由电子在运动时与金属离子相互碰撞，在碰撞过程中发生能量交换。当金属的某一部分受热时，该区域里自由电子的能量增加，运动速率加快，自由电子与金属离子(或金属原子)的碰撞频率增加，自由电子把能量传给金属离子(或金属原子)。金属的导热性就是通过自由电子的运动将能量从温度高的区域传递到温度低的区域，最后使整块金属的温度趋于一致。6．金属具有导电性、导热性及延展性的原因？(3)金属之所以具有延展性是因为：当金属受到外力时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，由于金属离子与自由电子之间的相互作用没有方向性，受到外力后相互作用没有被破坏，故金属只发生形变而不断裂，使金属具有良好的延展性。
答案 金属晶体熔沸点高低与金属晶体内金属键的强弱有关，一般来说，金属的自由电子数越多，原子半径越小，金属键越强，形成金属晶体熔沸点越高。因此，同周期的金属单质，从左至右熔沸点升高(如Na、Mg、Al)，同主族金属单质，从上到下熔沸点降低(如碱金属)。7．怎样比较金属晶体的熔沸点？晶体是具有______________的固体。通常条件下，大多数金属单质及其合金也是晶体。在金属晶体中，金属原子如同半径相等的小球一样，彼此相切，紧密堆积成晶体。
晶胞：能够反映____________________________。金属晶体是金属晶胞在空间连续重复延伸而形成的。
金属原子在二维平面中放置的两种方式：_________ (一个原子周围有4个原子)和________ (一个原子周围有6个原子)。笃学二 金属晶体1.2．3．规则几何外形晶体结构特征的基本重复单位非密置层密置层
(1)非密置层排布的原子在第一层上方垂直放第二层、第三层……这样的堆积称为_________。
(2)密置层原子堆积排列有两种情况。在第一层(A层)上堆积第二层(B层)时，B层原子的中心正好落在A层新形成的其中一类空隙的中心，使两层紧密接触，在此基础上再堆积第三层(C层)时，一种堆积方式是C层与A层相同，这样就形成了“ABABAB……”堆积，称为_____堆积；另一种堆积方式是C层原子的中心正好落在A层原子新形成的另一类空隙的中心，形成了“ABCABCABC……”堆积，称为________堆
积。
金属晶体中金属原子的常见堆积有___种，对应于三种不同类型的晶胞：_________、_____，_________和________。4．金属原子在三维空间的堆积方式有以下几种5．立方堆积六方面心立方简单立方六方面心立方体心立方四由一种金属与另一种或几种金属或某些非金属融合而成的，具有金属特性的物质叫做合金。合金一般是将各组分熔合成均匀的液体，再经冷凝而制得的。
合金的性质比单纯的金属更优越
如普通钢中加入15%的铬和约0.5%的镍制不锈钢，铝中加入铜、镁等制成硬铝。
当两种金属的电负性、化学性质和原子半径相差不大时，形成的合金称为金属固熔体，如铜镍、银金合金。这类合金的强度和硬度一般都比组成它的各成分金属的强度和硬度大。笃学三 合金2．1.当两种金属元素的电负性或原子大小相差较大时，形成的合金称为金属化合物，如Ag3Al合金。这类合金通常具有较高的熔点，较大的强度，较高的硬度和耐磨性，但塑性和韧性较低。
原子半径较小的氢、硼、氮等非金属元素渗入过渡金属结构的间隙中，称为金属间隙化合物或金属间隙固熔体。这类合金具有很高熔点和很大的硬度，这主要是填隙原子和金属原子之间存在共价键的原因。 下列有关金属元素的特性的叙述，正确的是 ( )。
A．金属元素原子只有还原性，离子只有氧化性
B．金属元素在化合物中一定显正化合价
C．金属元素在不同的化合物中一定显不同的化合价
D．金属元素的单质在常温下均为金属晶体
解析 Fe2＋能被HNO3氧化表现还原性，A错；金属元素无负化合价，B对；金属元素在不同的化合物中化合价不一定相同，也不一定不同，C错；Hg在常温下呈液态，不是晶体，D错。
答案 B【慎思1】 金属的下列性质中，与自由电子无关的是 ( )。
A．密度大小 B．易导电
C．延展性好 D．易导热
解析 对于金属，其易导电、导热性及延展性均与自由电子有关。
答案 A【慎思2】 某晶体具有金属光泽，熔点较高，能否由此判断该晶体属于金属晶体______(填“能”或“否”)，判断该晶体是否属于金属晶体的最简单的实验方法是________________
________________________________________________。
解析 具有金属光泽、熔点较高的晶体不一定是金属晶体，有些非金属晶体也具有此性质，但金属晶体固态时能导电，而非金属晶体固态时不导电(石墨除外)。
答案 否 测试该晶体在固态时能否导电【慎思3】 在金属晶体中，如果金属原子的价电子数越多，原子半径越小，自由电子与金属阳离子间的作用力越大，金属的熔沸点越高。由此判断下列各组金属熔沸点高低顺序，其中正确的是 ( )。
A．Mg＞Al＞Ca B．Al＞Na＞Li
C．Al＞Mg＞Ca D．Mg＞Ba＞Al
解析 电荷数Al3＋＞Mg2＋＝Ca2＋＝Ba2＋＞Li＋＝Na＋，金属阳离子半径：r(Ba2＋)＞r(Ca2＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)＞r(Li＋)，则C正确；B中Li＞Na，D中Al＞Mg＞Ba。
答案 C【慎思4】 结合金属晶体的结构和性质，回答以下问题。
(1)已知下列金属晶体：Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au
其堆积方式为：
①简单立方堆积的是________；
②体心立方堆积的是________；
③六方堆积的是________；
④面心立方堆积的是________。
(2)根据下列叙述，判断一定为金属晶体的是________。
A．由分子间作用力形成，熔点很低
B．由共价键结合形成网状晶体，熔点很高
C．固体有良好的导电性、导热性和延展性【慎思5】解析 (1)简单立方堆积的空间利用率太低，只有金属Po采取这种方式。体心立方堆积是上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中，这种堆积方式的空间利用率比简单立方堆积的高，多数金属是这种堆积方式。六方堆积按ABAB……方式堆积，面心立方堆积按ABCABC……方式堆积，六方堆积常见金属为Mg、Zn、Ti，面心立方堆积常见金属为Cu、Ag、Au。
(2)A项属于分子晶体；B项属于原子晶体；而C项是金属的通性。
答案 (1)①Po ②Na、K、Fe ③Mg、Zn ④Cu、Au
(2)C 金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式，六方堆积、面心立方堆积和体心立方堆积，下图(a)、(b)、(c)分别代表这三种晶胞的结构，其晶胞内金属原子个数比为 ( )。【慎思6】A．3∶2∶1 B．11∶8∶4
C．9∶8∶4 D．21∶14∶9答案 A 合金有许多特点，如钠、钾合金为液体，而Na、K的单质均为固体，据此推断，生铁、纯铁、碳三种物质中熔点最低的是 ( )。
A．纯铁 B．生铁 C．碳 D．无法确定
答案 B【慎思7】 现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色的硬铝制造，取硬铝合金进行如下实验。(每一步试剂均过量)【慎思8】由此可推知硬铝的组成为 ( )。
A．Al、Cu、Mg、Si、Mn B．Al、Mg、Si、Zn
C．Al、Fe、C、Cu D．Al、Si、Zn、Na
答案 C金属键的本质：金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作用。
影响金属键强弱的因素：主要决定于金属元素的原子半径的大小和单位体积内价电子数的多少。要点一 | 金属键及其对金属物理性质的影响1．2．金属键成键微粒：金属阳离子、自由电子。
3．金属键的特征：无方向性和饱和性。4．5．金属导电与电解质溶液导电的比较
金属的熔点、硬度等取决于金属键的强弱。一般来说，金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属键越强，因而晶体熔点越高，硬度越大。6.影响金属单质熔点、硬度的因素 物质结构理论推出：金属键越强，其金属的硬度越大，熔、沸点越高，且据研究表明，一般来说，金属原子半径越小，价电子数越多，则金属键越强。由此判断下列说法错误的是 ( )。
A．镁的硬度大于铝
B．镁的熔、沸点低于钙
C．镁的硬度大于钾
D．钙的熔、沸点高于钾【例1】?解析 本题为信息给予题，主要考查学生的自学能力、思维能力和原子结构知识。
根据题目所给予信息：镁和铝的电子层数相同。价电子Al>Mg，原子半径：Al
Mg，金属键强弱Mg>Ca，所以B不正确，用以上比较方法可推出：价电子数Mg>K；原子半径：MgK，硬度：Mg>K，所以C正确。钙和钾元素位于同一周期，价电子数：Ca>K；原子半径：K>Ca，金属键：Ca>K；熔点：Ca>K，所以D正确。
答案 AB“三看”确定原子半径大小：先看层(电子层)层多半径大；层同看核(核电荷数)，核大半径小；核(核电荷数)同看电子(核外电子)，电子多半径大。 在核电荷数为1～18的元素中，其单质属于金属晶体的有______，这些金属晶体中，密度最小的是______，地壳中含量最多的是________，熔点最低的是________，既能与酸，又能与碱反应的是________，单质的还原性最强的是________。
解析 金属元素在周期表中的位置，一般可根据周期、族和主族序数来推断。凡是周期序数大于主族序数的元素为金属元素。若两序数相等的元素一般为既能与酸又能与碱反应的金属元素。周期序数小于主族序数的元素一般为非金属元素。
答案 Li、Be、Na、Mg、Al Li Al Na Al Na【体验1】?要点二 | 金属和金属晶体1.金属晶
体结构构成粒子：金属原子（金属阳离子、自由电子）
作用力：金属阳离子与自由电子间强烈的相互作用2.物理
性质相同点：有金属光泽、易导电、易导热、有良好的延
展性
不同点：熔点高低不同，硬度大小不同3.金属的分类
常见金属：Fe、Cu、Al等
稀有金属：钼、锆、铌等分
类
依
据冶金
工业黑色金属：Fe、Cr、Mn
有色金属：Fe、Cr、Mn以外的金属密度
大小重金属（ρ>4.5 g·cm-3):Fe、Cu等
轻金属（ρ<4.5 g·cm-3):Mg、Al等地壳中
的含量
（1）在生活生产中使用最广泛的金属是铁（一般是铁与碳的合金）；
（2）地壳中含量最多的金属元素是铝（Al）；
（3）自然界中最活泼的金属元素是铯（Cs）；
（4）最稳定的金属单质是金（Au）；
（5）最硬的金属单质是铬（Cr）；
（6）熔点最高的金属单质是钨（3 413 ℃）（W）；
（7）熔点最低的金属单质是汞（－39 ℃）（Hg）；
（8）延展性最好的是金（Au）；
（9）导电性能最好的是银（Ag）；
（10）密度最大的是锇（22.57 g·cm－3）（Os）。
两种或两种以上的金属（或金属与非金属）的融合体。4.金属之最5.合金 铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是 （ ）。
A.不易生锈 B.导电性好
C.密度小 D.强度高
解析 根据铝镁合金具有的性质及其用途来看，导电性好与这些用途无关。
答案 B【例2】?通常，合金的某些性质比纯金属更优越。 下列性质不属于合金性质的是 （ ）。
A.合金的熔点一般比组成它的任一组分的熔点都低
B.合金比组成它的任一组分的硬度都大
C.合金是混合物
D.Mg、Al组成的合金不与盐酸反应
解析 考查合金的性质，A项是合金的性质，正确；B项不一定，合金的机械强度优于组分金属，但不一定是硬度；C项是合金的性质，正确；D项合金是混合物，所以化学性质与组分金属相同，D项错。
答案 BD【体验2】?1.三维空间模型常见的四种结构要点三 | 堆积模型与晶胞
晶胞绝不是孤立的几何体，它的上、下、左、右的位置都有完全等同的晶胞与之相邻，把一个晶胞平移到另一个晶胞的位置，不会察觉到是否移动，这就决定晶胞的8个顶点、平行的面以及平行的棱一定是完全等同的。2.晶胞的特点
晶胞是晶体中的最小重复单位，对于立方体型的晶胞，在求晶胞中粒子个数比时：3.晶胞中微粒个数的计算 金晶体的最小重复单元（也称晶胞）是面心立方体，即在立方体的8个顶点各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共有。金原子的直径为d，用NA表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量。【例3】?（1）金晶体每个晶胞中含有 个金原子。
（2）欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性小球外，还应假定 。
（3）一个晶胞的体积是 。
（4）金晶体的密度是 。 已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的是 （ ）。【体验3】?A.ZXY3 B.ZX2Y6
C.ZX4Y8 D.ZX8Y12课件22张PPT。第二单元 离子键 离子晶体
提示
提示 阴阳离子通过静电作用形成的化学键叫做离子键。活泼的金属（ⅠA族、ⅡA族）与活泼的非金属（ⅥA族、ⅦA族）之间易形成离子键。1.请以NaCl的形成为例分析离子键的形成过程。2.离子键的概念、实质、形成条件是什么？理解离子键、离子晶体的概念，并知道离子晶体结构与性质的关系。能用电子式表示离子键及其形成过程。
了解晶格能的概念；知道影响晶格能大小的因素并能用晶格能推断离子晶体熔、沸点的高低。1.2.
形成离子键的元素：一般是___________元素和________
_______元素，且二者的电负性的差值一般大于____。笃学一 离子键的形成1.离子键：相邻的___________之间的强烈的_____作用。2.3.离子化合物：含有_______的化合物。阴、阳离子静电活泼的金属非金属离子键1.7活泼的
（1）MgCl2 （2）NaOH （3）NH4Cl （4）CO2 （5）N2
4. 写出下列几种化合物的电子式5. 用电子式表示NaCl和MgF2的形成过程。
答案
离子晶体的概念：由_______和_______通过_____键结合而成的晶体。笃学二 离子晶体2.构成离子晶体的微粒：_______、 _______。
3.构成离子晶体的微粒之间的作用力： _______。1.阳离子阴离子离子阳离子阴离子离子键
（1）在NaCl晶体中不存在单个的NaCl分子，每个Na＋周围同时吸引着__个Cl－，每个Cl－周围也同时吸引着__个
Na＋。在每个Na＋周围最近且等距离的Na＋有12个（同层__个，上层__个，下层__ 个），在每个Cl－周围最近且等
距离的Cl－亦有___ 个。在NaCl晶体的最小结构单元（一
个晶胞）中，含Na＋：1＋12× ＝4；含Cl－：8× ＋
6× ＝4。故Na＋与Cl－个数比为4∶4＝1∶1。所以，化学式NaCl仅表示该离子晶体中阴阳离子的个数比。在NaCl晶体中不存在单个的分子。4.离子晶体的结构6644412（2）CsCl晶体中，每个Cs＋周围同时吸引着__个Cl－，每个Cl－周围同时吸引着__个Cs＋。在每个Cs＋周围最近且等距离的Cs＋有__个（上、下、左、右、前、后），在每个
Cl－周围最近且等距离的Cl－也有__个。在CsCl晶体的最小
结构单元（一个晶胞）中，含Cs＋：8× ＝1个；含Cl－：
__个。故Cs＋与Cl－个数比为_____。化学式CsCl仅表示这种晶体中阴、阳离子个数之比。同样在氯化铯晶体中不存在单个的氯化铯分子。
8611∶186NaCl、CsCl都是AB型离子化合物两者的配位数却不同，原因是什么？
答案 决定离子晶体结构的重要因素是阴、阳离子的半径
比 ，简称几何因素，一般规律是半径比越大配位数越
多，故二者同属AB型离子化合物但配位数却不同，另外，离子的晶体构型还与电荷因素、键性因素有关。5.晶格能：（1）拆开_____离子晶体使之形成___________
______________________。
（2）晶格能对离子晶体性质的影响：晶格能越大，离子键越牢固，晶体的熔点_____，硬度_____，稳定性越强。
（3）影响晶格能的因素
离子电荷数越大，核间距越小，晶格能越大。
离子晶体一般有较___的硬度，较___的熔、沸点，晶体时_____电，熔化状态下或水溶液能导电。6.7.离子晶体物理性质的特点1 mol和阳离子所吸收的能量越高越大大高不导气态阴离子 现有如下各种说法：
①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合
②金属和非金属化合形成离子键
③离子键是阳离子、阴离子的相互吸引
④根据电离方程式HCl===H＋＋Cl－，判断HCl分子里存在离子键
⑤H2分子和Cl2分子的反应过程是H2、Cl2分子里共价键发生断裂生成H、Cl原子，而后H、Cl原子形成离子键的过程
则对各种说法的判断正确的是 （ ）。
A.①②⑤正确 B.都不正确
C.④正确，其他不正确 D.仅①不正确【慎思1】解析 水中存在分子内H、O原子之间的相互作用，分子间的H、O原子也相互作用。而化学键只指分子内相邻原子间强烈的相互作用。故①叙述不正确。离子键不是存在于任何金属和非金属微粒间，只是活泼金属和活泼非金属化合时，才可形成离子键。故②叙述不正确。在离子化合物中，阴、阳离子间存在相互作用，但不单指吸引力还有相互排斥力。故③叙述也不正确。氯化氢分子中不存在离子，它属于共价化合物，分子中没有离子键。故④叙述不正确。化学反应的本质是旧键断裂、新键形成的过程，但HCl中存在共价键而非离子键。故⑤不正确。
答案 B 下列电子式书写正确的是 （ ）。
答案 B【慎思2】 下列关于晶格能的说法中正确的是 （ ）。
A.晶格能指形成1 mol离子键所放出的能量
B.晶格能指破坏1 mol离子键所吸收的能量
C.晶格能指1 mol离子化合物中的阴、阳离子由相互远离
的气态离子结合成离子晶体时所放出的能量
D.晶格能的大小与晶体的熔点、硬度都无关
解析 晶格能指1 mol离子化合物中阴、阳离子由相互远离的气态离子结合成离子晶体时放出的能量。
答案 C【慎思3】 比较NaF、MgF2、AlF3的晶格能大小？熔点高低？
答案 因为Na＋、Mg2＋、Al3＋三种离子所带电荷逐渐增多，离子半径r（Na＋）>r（Mg2＋）>r（Al3＋），离子键强度：AlF3>MgF2>NaF，所以晶格能大小顺序为：AlF3>MgF2>NaF。熔点由高到低顺序为：AlF3>MgF2>NaF。【慎思4】 同类晶体物质熔、沸点的变化是有规律的，试分析下列两组物质熔点规律性变化的原因：
物质 A NaCl KCl CsCl
熔点/K 1 074 1 049 918
物质 B Na Mg Al
熔点/K 317 923 933
晶体熔、沸点的高低，决定于组成晶体微粒间的作用力的大小。A组是 晶体，晶体微粒之间通过 相连。微粒之间的作用力由大到小的顺序是 。B组晶体属 晶体，价电子数由少到多的顺序是 ，离子半径由大到小的顺序是 。金属键强度由小到大的顺序为 。
答案 离子 离子键 NaCl＞KCl＞CsCl 金属 Na＜Mg＜Al Na＋＞Mg2＋＞Al3＋ Na＜Mg＜Al【慎思5】离子键本质：阴、阳离子之间的静电作用。注意静电作用包括相互吸引和相互排斥。
成键条件：成键元素的原子的得、失电子能力差别很大，电负性差值大于1.7。
离子键的特征：无方向性和饱和性。
存在：离子化合物中。只要有离子键的化合物一定是离子化合物。要点一 | 离子键1.2.3.4. 下列叙述正确的是 （ ）。
①离子化合物中可能含有共价键 ②构成晶体的粒子一定含有共价键 ③共价化合物中不可能含有离子键 ④晶体中含阳离子时一定含阴离子。
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
答案 B【例1】?离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键。共价化合物中只含共价键。 下列说法不正确的是 （ ）。
A.离子键没有方向性和饱和性
B.并不是只有活泼的金属和非金属化合才形成离子键
C.离子键的实质是静电作用
D.静电作用只有引力
解析 离子键是阴阳离子间的静电作用，包括静电吸引和静电排斥，且一个离子同时吸引多个带相反电荷的离子，故无方向性和饱和性，非金属元素也可形成离子键，如NH4Cl中NH4＋与Cl－形成离子键。
答案 D【体验1】?离子晶体中阴阳离子交替出现，层与层之间如果滑动，同性离子相邻而使斥力增大导致不稳定，所以离子晶体无延展性。
离子晶体不导电，但在熔融状态或水溶液中能导电。
离子晶体难溶于非极性溶剂而易溶于极性溶剂。
离子晶体的熔沸点，取决于构成晶体的阴阳离子间离子键的强弱，而离子键的强弱，可用晶格能的大小来衡量，晶格能越大离子键越牢固，离子晶体的熔点越高、硬度越大。而对于同种类型的离子晶体，离子所带的电荷数越高，半径越小，晶格能越大。
离子晶体中不一定含有金属阳离子，如NH4Cl为离子晶体，不含有金属阳离子，但一定含有阴离子。要点二 | 离子晶体1.2.3.4.5. 为什么Al2O3和MgO常作耐火材料？
答案 二者晶格能大、熔点高。【例2】?晶格能越大离子晶体的熔、沸点越高。 已知食盐的密度为ρ g·cm－3，其摩尔质量为M g·mol－1，阿伏加德罗常数为NA，则在食盐晶体里Na＋和Cl－的间距大约是 （ ）。【体验2】?课件32张PPT。第三单元 共价键 原子晶体第1课时 共价键的形成和共价键的类型
提示
提示 原子间通过共用电子对所形成的化学键，叫做共价键。一般非金属元素的原子之间形成共价键，但有些金属元素也可以和非金属形成共价键如AlCl3。 1.氢原子、氯原子是如何形成HCl分子的？2.共价键的概念及成键元素是什么？1.认识共价键的形成和实质，了解共价键的特征。
2.掌握共价键的分类。共价键：原子间通过___________所形成的_______，叫共价键。
哪些元素的原子之间能形成共价键？
_____或_____________元素的原子之间能形成共价键；或通常情况下，吸引电子能力_____的原子之间通过_______
_____形成共价键；或两个成键元素间的电负性差值_______，它们之间通常形成共价键。笃学一 共价键的形成1.2.共用电子对化学键同种不同种非金属相近共用电小于1.7子对
当两个氢原子相互接近，若两个氢原子核外电子的自旋方向_____，它们接近到一定距离时，两个氢原子的___轨道发生重叠，电子在两原子核间出现的机会_____，体系的能量逐渐_____，达到能量最低状态。若核间距离进一步地缩小，两原子核间的斥力增大，使体系的能量迅速上升，这种排斥作用又将氢原子推回到平衡位置。氢分子形成过程中能量（主要指势能）随核间距的变化如下图所示：3.两个氢原子为什么能通过共用电子对结合在一起呢？相反1s较大降低若两个氢原子核外电子的自旋方向相同，当它们相互接近时，两原子间总是排斥作用占主导地位，体系能量将逐渐升高。所以，两个带有自旋方向_____的电子的氢原子不可能形成氢分子。相同
当成键原子相互接近时，原子轨道发生_____，自旋方向_____的_______电子形成共用电子对，两原子核间的电子密度_____，体系的能量_____。
氢分子的共用电子对可用轨道表示式表示如下：
Cl2分子的共用电子对用轨道表示式表示为：4.共价键形成的本质5.共价键形成过程的表示重叠相反未成对增加降低写出N、O、F的电子排布式和轨道表示式，思考为什么它们与H原子结合只能形成NH3、H2O、HF呢？共价键是不是与离子键一样不具有饱和性和方向性？6.(2)在形成共价键时，只有成键原子中自旋方向相反的未成对电子才能形成共用电子对。成键过程中，每种元素的原子有几个未成对电子，通常就只能和几个自旋方向相反的电子形成共价键，所以在共价分子中，每个原子形成共价键的数目是一定的，这就是共价键的饱和性。N、O、F三种原子分别有3个、2个、1个未成对电子，只能分别与3个、2个、1个H原子结合成NH3、H2O、HF。
(3)形成共价键时，两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现机会最大的方向重叠成键，而且原子轨道重叠越多，电子在两核间出现的机会越多，体系的能量下降也就越多，形成的共价键越牢固。因此，一个原子与周围原子形成的共价键就表现出方向性。共价键的实质是两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现机会最大的方向重叠成键。那么s轨道与s轨道，s轨道与p轨道，p轨道与p轨道之间发生重叠时各有几种重叠方式？
答案 s与s只有一种，s与p只有一种，p与p有两种。笃学二 共价键的类型1.氮分子的电子式___________，结构式_____，两个氮原子的2p轨道间发生重叠时是两个氮原子的px轨道沿x轴方向以
_________的方式发生重叠，而py-py和pz-pz只能以相互平行的_________ “肩并肩”的方式发生重叠形成共价键。
按原子轨道重叠方式的不同，共价键可分为_____和_____。
σ键的特点是：____________________________________
_____________。π 键的特点是：____________________
_____________________________。
两个原子的s电子与s电子之间和s电子与p电子之间只能形成σ键。分别称为s-s σ键和s-p σ键。两个原子的p电子之间可能形成p－p σ键或p－p π键。2.3.4.N≡N“头碰头”“肩并肩”σ键π键式重叠形成的是以“肩并肩”的方式重叠形成的两个原子的原子轨道是以“头碰头”的方两个原子的原子轨道当原子间形成共价键时，若两个成键原子吸引电子的能力_____，共用电子对不发生偏移，这样的共价键叫非极性共价键。由____________________________是非极性共价键，简称非极性键。
若形成共价键的两个原子吸引电子的能力不同，共用电子对发生偏移，这样的共价键叫极性共价键。由__________
_____________________是极性共价键，简称极性键。
成键原子的电负性差值愈大，键的极性就_____。当成键原子的电负性相差很大时，可以认为成键电子对完全移到电负性很大的原子一方。这时原子转变成为离子，从而形成离子键。笃学三 极性键与非极性键1.2.3.相同同种元素的原子形成的共价键素的原子形成的共价键不同种元愈强配位键的概念：____________________________________
________________________。
配位键的形成条件：__________________；___________
_____。
NH4＋的结构式可表示为 ，4个N－H键是
完全_____的；H3O＋的结构式可表示为 ，3个O－H键是完全_____的。笃学四 配位键1.2.3.电子的原子形成的共价键给予体有孤电子对轨道相同相同由一个原子提供—对电子与另一个接受接受体有空 下列不属于共价键成键因素的是 ( )。
A．共用电子对在两原子核之间高概率出现
B．共用的电子必须配对
C．成键后体系能量降低，趋于稳定
D．两原子核体积大小要适中
解析 A、B、C三项为共价键成键的因素及结果。
答案 D【慎思1】 为什么氖分子是单原子分子，而氯分子是双原子分子？
答案 对比氖原子、氯原子的核外电子排布，可知氖原子的最外层有8个电子，已达到稳定状态，因此氖原子很难自身结合或与其他元素的原子结合，是单原子分子。而氯原子的最外层有7个电子，未达到稳定状态，要达到8电子的稳定结构，都需要获得一个电子，由于氯原子间难以发生电子得失，但若两个氯原子各提供1个电子，形成共用电子对，则两个氯原子就都形成了8电子稳定结构，因此氯分子是双原子分子。【慎思2】 含有共价键的物质是否一定是共价分子？
答案 不一定，离子化合物中也可能含有共价键。【慎思3】 用电子式表示HF、H2O、NH3、H2等分子的形成过程。【慎思4】 下列分子中，既含有σ键，又含有π键的是（ ）。
A.CH4 B.HCl
C.CH2=CH2 D.F2
解析 乙烯分子中碳碳原子和碳原子与氢原子之间分别“头
碰头”重叠形成σ键，每个碳原子上均有两个p轨道通过“肩
并肩”的重叠方式形成一个π键。
答案 C【慎思5】 下列有关σ键和π键的说法错误的是 （ ）。
A.含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者
B.当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键
C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能
形成π键
D.在分子中，化学键可能只有π键而没有σ键
解析 本题主要考查σ键和π键的形成。由于π键的键能小
于σ键的键能，所以反应时易断裂。A项正确。在分子形
成时为了使其能量最低，必然首先形成σ键，根据形成原
子的核外电子排布来判断是否形成π键，所以B项正确，
D错误，像H、Cl原子跟其他原子只能形成σ键。
答案 D【慎思6】 乙烯与乙炔分子与溴发生的加成反应中什么类型的共价键断裂？写出反应的化学方程式。【慎思7】 在下列物质中：①氨气 ②氯化氢 ③氯化铵
④干冰 ⑤苛性钠 ⑥食盐 ⑦冰 ⑧氩气 ⑨过氧化钠 ⑩双氧水 ?氢气
（1）只有非极性键的是__________________________；
（2）只有极性键的是_____________________________；
（3）既有极性键又有非极性键的是_________________；
（4）只有离子键的是_____________________________；
（5）既有离子键又有极性键的是___________________；
（6）既有离子键又有非极性键的是_________________。【慎思8】解析 解答本题时，要分析形成化学键的特点，两种非金属元素的原子间形成极性共价键，同种非金属元素的原子间形成非极性共价键，活泼金属和活泼非金属元素的原子间形成离子键，另外还要注意NH4＋类似于金属离子，Na2O2中存在O22－离子等。
答案 （1）? （2）①②④⑦ （3）⑩ （4）⑥
（5）③⑤ （6）⑨
共价键的定义：原子间通过共用电子对形成的化学键。
共价键实质：成键原子的原子轨道发生重叠，自旋方向相反的未成对电子在原子间形成共用电子对。
共价键的特征：既有饱和性，又有方向性。
形成共价键的条件
同种或不同种非金属元素的原子相遇时，若原子的最外层电子排布未达到稳定状态，则原子间通过共用电子对形成共价键。要点一 | 共价键的形成、特征及实质1.2.3.4. HBr分子的电子式为 （ ）。【例1】?答案 A原子间通过共用电子对形成共价键没有发生电子得失而形成阴阳离子。 下列化学式及结构式中成键情况，不合理的是 （ ）。【体验1】?解析 由共价键的饱和性可知：C、Si都形成4个共价键，H形成1个共价键，N形成3个共价键，O、S、Se都形成2个共价键。
答案 D1.σ键与π键的对比及判断σ键、π键的方法要点二 | 共价键的分类2.极性键与非极性键的比较
共价键的类型
（1）σ键：对于含有未成对的s电子或p电子的原子，它可以通过s-s、s-p、p-p等轨道“头碰头”重叠形成共价键。σ键构成分子的骨架，可单独存在于两原子间，两成键原子间只有1个σ键。
（2）π键：当两个p轨道py-py、pz-pz以“肩并肩”方式进行重叠形成的共价键，叫做π键。π键的原子轨道重叠程度不如σ键大，所以π键不如σ键牢固。π键一般是与σ键共同存在于具有双键或叁键的分子中。因为π键电子云不像σ键那样集中在两核的连线上，原子核对电子的束缚力较小，电子能量较高，活动性较大，所以容易断裂。因此，一般含有共价双键和叁键的化合物容易发生化学反应。3.（3）单键、双键和叁键
单键：共价单键一般是σ键，以共价键结合的两个原子间只能有1个σ键。
双键：一个是σ键，另一个是π键。
叁键：叁键中有一个σ键和两个π键。
（4）配位键
如果共价键的形成是由两个成键原子中的一个原子单独提供一对孤电子对进入另一个原子的空轨道共用而成键，这种共价键称为配位键。配位键是一种特殊的共价键。NH4＋、H3O＋、H2SO4等以及种类繁多的配位化合物都存在配位键。（5）非极性键和极性键
由同种元素的原子形成的共价键是非极性共价键，简称非极性键。
由不同种元素的原子形成的共价键是极性共价键，简称极性键。
成键原子的电负性差值愈大，键的极性就愈强。当成键原子的电负性相差很大时，可以认为成键电子对完全移到电负性很大的原子一方。这时原子转变成为离子，从而形成离子键。 H－S、H－Cl、H－P、H－Si键的极性由强到弱的顺序为： 。
答案 H－Cl、H－S、H－P、H－Si【例2】?两个成键原子间的电负性差值越大，所形成的共价键的极性越强。 （1）写出NH3与盐酸反应的离子方程式：__________________________________________________________________________________________________。
（2）NH4＋的电子式： 。
（3）H3O＋的电子式 。【体验2】?课件20张PPT。第2课时 共价键的键能与化学反应的反应热、原子晶体共价键的特征、实质是什么？共价健是如何分类的？
提示 共价键的特征：既有饱和性又有方向性。
共价键的实质：成键原子的原子轨道发生重叠，自旋方向相反的未成对电子在原子间形成共用电子对。
共价键的分类：按原子轨道的重叠方式分为σ键、π键；按共用电子对是否发生偏移分为极性键、非极性键。
试分析乙烯分子中共价键的类型。
提示 乙烯分子中碳碳双键中有一个σ键、一个π键、C—H键为σ键；碳碳键为非极性键，C—H键为极性键。1.2.掌握共价键的键能与键长的概念以及它们之间的关系。能用键能、键长等说明简单分子的某些性质。
掌握共价键的键能与化学反应过程中的能量变化之间的关系。
掌握原子晶体的概念及原子晶体的结构与物理性质特点。1.2.3.键能：原子之间形成的共价键的强度可以用键能来描述。键能是指：在298 K、101.3 kPa条件下，1 mol气态AB分子生成气态A原子和B原子的过程中所吸收的能量，称为AB间共价键的键能，单位为kJ·mol－1。
例如，在298 K、101.3 kPa条件下，1 mol H2分子离解生成气态氢原子需要吸收436 kJ的能量，所以，H－H键的键能为436 kJ·mol－1。
键能越大，形成化学键时放出的能量_____，意味着化学键越_____，越不容易被_____。笃学一 共价键的键能与化学反应的反应热1.越多稳定破坏
答案 根据教材49页表3－5部分共价键的键能数据，可以看出H－X键的键能按F、Cl、Br、I的顺序逐渐减小，所以，卤素氢化物的稳定性随核电荷数的增大而逐渐减弱。
键长：___________________________________________
_____。一般而言，化学键的键长越___，键能越___，化学键越___，键越_____。
当两个原子形成共价键时，原子轨道发生重叠，重叠程度越大，键长越短，键能越大。2. HF、HCl、HBr、HI的稳定性为什么依次减弱？3.键长短大强牢固两个成键原子的原子核间的距离叫做该共价键的
（1）化学反应的实质是_________断裂和_________形成的过程。
（2）旧化学键断裂吸收能量，新化学键形成放出能量。
化学反应过程中，旧键断裂所吸收的总能量大于新键形成所放出的总能量，反应为_____反应，否则，反应为_____反应。反应热（ΔH）＝反应物总键能－生成物总键能。
（3）反应物和生成物的化学键的强弱决定着化学反应过程中的_____变化。4.键能与化学反应过程中的能量关系旧化学键新化学键吸热放热能量原子晶体的概念：相邻原子间以_______相互结合形成的具有空间_____结构的晶体，叫原子晶体，又称共价晶体。
原子晶体中存在的微粒：_____；微粒间的相互作用：_______。
典型的原子晶体——金刚石
在金刚石晶体中，每个碳原子被周围__个碳原子包围，以共价键跟__个碳原子结合形成____________，其C—C—C夹角为_________。笃学二 原子晶体1.2.3.共价键网状原子共价键444个共价单键109°28′＝1∶2
熔点___，硬度___， ___导电， ___溶于一般溶剂。
（1）某些非金属单质，如晶体硼（B）、晶体___（ ___ ）和_______。
（2）某些非金属化合物，如_______（ ____ ）、 _____（ _____ ）、氮化硼（BN）、氮化硅（Si3N4）等。4.原子晶体的物理性质5.常见的原子晶体高大不难硅Si金刚石金刚砂SiC水晶SiO2 白磷与氧可发生如下反应：P4＋5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P－P a kJ·mol－1、
P－O b kJ·mol－1、P＝O c kJ·mol－1、O＝O d kJ·mol－1。【慎思1】根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是 （ ）。
A.（6a＋5d－4c－12b） kJ·mol－1
B.（4c＋12b－6a－5d） kJ·mol－1
C.（4c＋12b－4a－5d） kJ·mol－1
D.（4a＋5d－4c－12b） kJ·mol－1
答案 A 有关晶体的叙述中正确的是 （ ）。
A.在SiO2晶体中，由Si、O构成的最小单元环中共有8个质
子
B.在12 g金刚石中，含C—C共价键键数为4NA
C.干冰晶体熔化只需克服分子间作用力
D.金属晶体是由金属原子直接构成的
解析 金刚石中每个C原子平均拥有2个C—C共价键，12 g 金刚石中，C—C键数应为2NA，金属晶体是由金属离子和自由电子形成的。
答案 C【慎思2】 氮化碳晶体是新发现的一种高硬度材料，该晶体类型应该是 晶体。试根据物质结构知识推测氮化碳晶体与金刚石比较，硬度更大的应该是 晶体，熔点较低的应是 晶体。
解析 根据氮化碳为高硬度材料且都由非金属元素组成，推断该晶体应为原子晶体。又因为N原子半径小于C原子半径，所以C—N键比C—C键更强，硬度更大的应该是氮化碳，熔点较低的是金刚石。
答案 原子 氮化碳 金刚石【慎思3】共价键的键能和键长反映了共价键的强弱程度，键长和键角常被用来描述分子的空间构型。
一般来讲，形成共价键的两原子半径之和越小，共用电子对数越多，则共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。
对于一个化学反应，反应物和生成物中化学键的强弱直接决定着化学反应过程中的能量变化，ΔH＝E（反应物键能总和）－
E（生成物键能总和）。要点一 | 键能、键长与物质性质的关系1.2.3.解析 ΔH＝946 kJ·mol－1＋3×436 kJ·mol－1－6×393 kJ·mol－1＝－104 kJ·mol－1
答案 －104 kJ·mol－1【例1】?ΔH＝E（反应物键能总和）－E（生成物键能总和） 已知H－H、O===O、H－O键能分别为436
kJ·mol－1，498 kJ·mol－1，463 kJ·mol－1，计算2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）反应中的能量变化。
解析 ΔH＝2×436 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1
－4×463 kJ·mol－1＝－482 kJ·mol－1
答案 ΔH＝－482 kJ·mol－1【体验1】?
原子晶体的熔、沸点取决于共价键的键长和键能，键能越大，键长越短，共价键越强，熔、沸点越高，如金刚石>金刚砂>晶体硅。有时键能的大小、键长的长短是可直接通过形成共价键的非金属原子所属元素的电负性来判断的。要点二 | 原子晶体熔、沸点高低比较与化学键1.原子晶体熔沸点高低2.几种化学键的比较 现有原子序数之和为51的5种短周期元素A、B、C、D、E。已知A的单质在常温下为无色气体；B原子的最外层电子数比次外层电子数多3个；C和B属于同一主族；D的最高正价与负价的代数和为4，其最高价氧化物对应的水化物的酸性在同主族元素中最强，E元素最外层电子数与其K层电子数相同。
（1）试写出它们的元素符号。_____________________。
（2）写出B的氢化物的电子式。____________________。
（3）由A、D两种元素形成的化合物是 化合物（填“离子”或“共价”），化合物内存在 键（填
“离子”或“共价”）。【例2】?（4）由D、E两种元素形成的化合物的电子式为 ，它属于 化合物，化合物内存在 键。
（5）下列关于A、B、C、D、E 5种元素形成的物质的有关叙述正确的是 （多选）。
a.A、B、C、D都能通过共价键形成单质，其中B形成的单
质性质最稳定，是因为其原子半径最小
b.A、B、D 3种元素为非金属元素，它们共同组成的化合物
一定是共价化合物
c.B、E形成的化合物E3B2应为离子化合物
d.5种元素两两组合形成的化合物中既有共价化合物，又有
离子化合物
e.5种元素形成简单离子的离子半径大小为C＞D＞B＞E＞A解析 B原子的次外层只能为K层，所以B为氮，C为磷，最高正价和负价的代数和为4时，只有最高正价为＋6价，负价为－2价，即ⅥA族元素符合，因其最高价含氧酸的酸性在本主族元素的含氧酸中最强，所以D元素为硫，E为镁，再由原子序数之和为51，而B、C、D、E原子序数均已知，则A肯定为氢元素。
答案 （1）H、N、P、S、Mg （2）
（3）共价 共价 （4） 离子 离子 （5）cde从成键元素种类及电负性大小上判断形成化学键的类型。 碳化硅（SiC）的晶体有类似金刚石的结构。其中碳原子和硅原子的位置是交替的。它与晶体硅和金刚石相比较，正确的是 （ ）。
A.熔点从高到低的顺序是：碳化硅＞金刚石＞晶体硅
B.熔点从高到低的顺序是：金刚石＞晶体硅＞碳化硅
C.三种晶体中的单元都是正四面体结构
D.三种晶体都是原子晶体且均为电的绝缘体
解析 原子半径：C＜Si，键长：C—C＜Si—C＜Si—Si，键长越短，键能越大，原子晶体的熔、沸点越高，所以熔点由低到高的顺序为：晶体硅＜碳化硅＜金刚石，A、B都不正确；三种晶体中晶体硅为半导体，D不正确。
答案 C【体验2】?课件30张PPT。第四单元 分子间作用力 分子晶体哪些物质通常以分子形式存在？在这些分子中可能存在哪些化学键？
提示 某些非金属的单质(如O2、Ar等)，部分氧化物(CO2、SO2等)，氢化物(NH3、HCl等)，含氧酸(H2SO4、HNO3、H2CO3等)以及大多数有机物都是以分子形式存在。这些分子中可能存在共价键。
以分子形式存在的物质其熔、沸点高吗？
提示 以分子形式存在的物质的熔、沸点一般不高。1．2．掌握两种重要的分子间作用力(范德华力、氢键)的本质及其对物质性质的影响。
掌握影响范德华力和氢键大小的因素。1．2．
分子之间都存在的一种_________，叫分子间作用力。分子间作用力实质上是一种_____作用，它比化学键___得多。
_________和_____是两种最常见的分子间作用力。
范德华力是_________普遍存在的相互作用力，它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。笃学一 范德华力1 ．分子间作用力2．范德华力的概念相互作用静电弱范德华力氢键分子之间
(1)范德华力约比化学键键能小1～2个数量级，且没有方向性和饱和性。
(2)分子的极性越大，范德华力越___。
(3)结构和组成相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越___。
范德华力主要影响物质的_________，如_____、 _____，范德华力越大，物质的熔沸点越高；化学键主要影响物质的_________。3．范德华力的强弱4．范德华力的大小对物质性质的影响大大物理性质熔点沸点化学性质概念：氢键是除范德华力外的另一种_______作用力，它是由_____________________________________________
__________________________________________________
______________________。氢键的存在，__________了水分子之间的作用力，使水的熔、沸点较高。
形成条件：研究证明，氢键普遍存在于已经与_________
______________原子形成共价键的氢原子与另外的______
________________原子之间。例如，不仅氟化氢分子之间以及氨分子之间存在氢键，而且它们跟水分子之间也存在氢键。笃学二 氢键的形成1 ．2．分子间水分子中的氢)与另一个分子中电负性很强的原子(如水分大大加强等电负性很大的F等电负性很大的已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(如子中的氧)之间的作用力N、O、FN、O、强度：尽管人们把氢键也称作“键”，但与化学键比较，氢键属于__________________，其大小介于______________
_________，约为化学键的十分之几，_______化学键。3．一种较弱的作用力学键之间不属于范德华力和化分子晶体的概念：分子通过_____________构成的固态物质，称为分子晶体。
分子晶体中存在的微粒：_____。
微粒间的作用力：_____________。
分子晶体的物理性质
由于分子晶体中相邻分子靠_______________相互作用，因此分子晶体有熔、沸点___、硬度___、易升华的特性。
笃学三 分子晶体1 ．2 ．3．4．分子间作用力分子分子间作用力分子间的作用力低小
(1)所有______________，如水、硫化氢、氨、甲烷等。
(2)部分___________，如卤素(X2)、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、碳60(C60)等。
(3)部分_____________，如CO2、SO2、SO3、P4O6、P4O10等。
(4)几乎所有的___，如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO3等。
(5)绝大多数_____________，如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。5．典型的分子晶体非金属氢化物非金属单质非金属氧化物酸有机物的晶体常见典型分子晶体的结构特征
(1)分子间作用力只有范德华力——干冰
①每个CO2分子周围等距离且最近的CO2分子有___个。
②每个晶胞中含有CO2分子为__个。
(2)分子间作用力既有范德华力又有氢键——冰。
①水分子之间的主要作用力是_____，也存在_________。
② _____有方向性，它的存在迫使在_____的每个水分子与_____方向的4个相邻水分子互相吸引。
石墨是什么类型的晶体？每个最小环上碳原子个数与CC键之比为多少？
答案 混合晶体 2∶36.冰的结构模型7．124氢键范德华力氢键中央周围 在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与化学键的强弱无关的变化规律是 ( )。
A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定依次减弱
B．金刚石的硬度大于硅，其熔、沸点也高于硅
C．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减小
D．F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高
答案 D【慎思1】 从下图可以看出，NH3、H2O和HF的沸点反常。例如，HF的沸点按沸点曲线的上升趋势应该在－90 ℃以下，而实际上是20 ℃；H2O的沸点按沸点曲线上升趋势应该在－70 ℃以下，而实际上是100 ℃。【慎思2】试用分子间作用力解释，为什么HF、H2O和NH3的沸点会反常。
解析 H2O、HF、NH3分子间存在氢键，氢键能使物质沸点升高。
答案 因为H2O、HF、NH3中的O、F、N三种元素的电负性较大，分子间形成了氢键，故H2O、HF、NH3的沸点会出现反常现象。 分子晶体中一定有共价键吗？分子晶体熔化时破坏共价键吗？
答案 不一定，如稀有气体晶体中只有分子间作用力而无共价键。分子晶体熔化时只破坏分子间作用力，不破坏共价键。【慎思3】 下列分子晶体，关于熔沸点高低叙述中，正确的是
( )。
A．Cl2>I2
B．SiCl4>CCl4
C．NH3D．C(CH3)4>CH3(CH2)2CH3
解析 A、B选项属于无氢键存在的分子结构相似的情况，相对分子质量大的熔沸点高；C选项属于有氢键存在但分子结构相似的情况，存在氢键的熔沸点高；D选项属于相对分子质量相同，但分子结构不同的情况，支链多的熔、沸点低。
答案 B【慎思4】 分子晶体能否导电？在什么条件下可以导电？
答案 由于构成分子晶体的粒子是分子，不管是晶体或晶体熔化成的液体，都没有带电荷的离子存在，因此，分子晶体以及它熔化成的液体都不导电。分子晶体溶于水时，水溶液有的能导电，如HCl溶于水；有的不导电，如C2H5OH溶于水。【慎思5】 如何理解冰融化为水时密度增大？
答案 在冰的晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的水分子，由于水分子之间的主要作用力是氢键，氢键跟共价键一样具有方向性，即氢键的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶点方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙。当冰刚刚融化为液态水时，热运动使冰的结构部分解体，水分子间的空隙减小，密度反而增大。【慎思6】1．化学键与分子间作用力的比较
要点一 | 范德华力与化学键
主要包括：分子的大小，分子的空间构型以及分子中电荷分布是否均匀等。对组成和结构相似的分子，其范德华力一般随着相对分子质量的增大而增大。
(1)对物质熔、沸点的影响
一般来说，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、沸点通常越高。如熔、沸点：
I2>Br2>Cl2>F2；Rn>Xe>Kr>Ar>Ne>He
(2)对物质溶解性的影响
如：在273 K、101 kPa时，氧气在水中的溶解量(0.049 cm3·L－1)比氮气在水中的溶解量(0.024 cm3·L－1)大，就是因为O2与水分子之间的作用力比N2与水分子之间的作用力大所导致的。2．影响范德华力的因素3．范德华力对物质性质的影响 下列物质的变化过程中，有共价键明显被破坏的是
( )。
A．I2升华
B．NaCl颗粒被粉碎
C．HCl溶于水得盐酸
D．从NH4HCO3中闻到了刺激性气味【例1】?解析 A．由I2分子组成的物质的升华是物理变化，共价键未被破坏。B.NaCl是离子化合物，其中有离子键无共价键，NaCl颗粒被粉碎的过程有离子键被破坏。C.HCl是共价型分子，分子中有共价键。HCl溶于水形成盐酸的过程中有变化：HCl===H＋＋Cl－，此变化中H—Cl共价键被破坏。D.NH4HCO3是由NH4＋和HCO3－组成的离子化合物，NH4＋与HCO3－之间的化学键是离子键。NH4＋内的有关原子之间、HCO3－内的有关原子之间的化学键是共价键。从NH4HCO3中闻到刺激性气味，是因为发生了化学反应：NH4HCO3===NH3↑＋CO2↑＋H2O。比较NH3与NH4＋、CO2与HCO3－的组成可知，NH4HCO3分解的过程既有离子键被破坏，又有共价键被破坏。
答案 CD电离或发生化学反应会导致化学键明显破坏。 下列每组物质发生状态变化所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是 ( )。
A．食盐和蔗糖熔化
B．金属钠和晶体硫熔化
C．碘和干冰的升华
D．二氧化硅和氧化钠熔化
解析 食盐熔化克服的是离子键，蔗糖熔化克服的是分子间作用力，故A选项错误。钠发生状态变化克服的是金属键，而硫发生状态变化克服的是分子间作用力，因此B选项也不正确。碘和干冰都属于分子晶体，状态改变克服的都是分子间作用力，故C选项符合题意。二氧化硅属于原子晶体，熔化时克服的是共价键，而氧化钠属于离子晶体，熔化时克服的是离子键，故D选项也不符合题意。
答案 C【体验1】?
通常用X—H…Y表示氢键，其中X—H表示氢原子和X原子以共价键相结合，其中，X，Y代表电负性大而原子半径较小的非金属原子，如N、O、F等。氢键的键长是指X和Y的距离，氢键的键能是指X—H…Y分解为X—H和Y所需要的能量。
在用X—H…Y表示的氢键中，氢原子位于其间是氢键形成的最重要的条件之一，同时，氢原子两边的X原子和Y原子所属元素具有很强的电负性，很小的原子半径是氢键形成的另一个条件。由于X原子和Y原子具有强烈吸引电子的作用，氢键才能存在。这类原子应该是位于元素周期表的右上角元素的原子，主要是氮原子、氧原子和氟原子。要点二 | 氢键及其对物质性质的影响1．表示形式2．形成条件
尽管人们将氢键归结为一种分子间作用力，但是氢键既可以存在于分子之间，也可以存在于分子内部的原子团之间，如邻羟基苯甲酸分子内的羟基与羧基之间即存在氢键。不难理解，当氢键存在于分子内时，它对物质性质的影响与分子间氢键对物质性质产生的影响是不同的。邻羟基苯甲酸的氢键存在于分子内部，对羟基苯甲酸存在分子间氢键，因此对羟基甲酸的熔点、沸点分别比邻羟基苯甲酸的熔点、沸点高。
氢键只影响物质的物理性质。3．类型4．氢键既有方向性又有饱和性
范德华力与氢键主要影响物质的物理性质，如熔点、沸点等。
组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高，如熔沸点：O2>N2，HI>HBr>HCl；组成和结构不相似的物质，分子极性越大，其熔沸点就越高，如熔沸点：CO>N2；在同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔沸点越低，如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。5．范德华力和氢键对物质性质的影响 下列说法中错误的是 ( )。
A．卤化氢中，以HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键
B．H2O的沸点比HF的高，可能与氢键有关
C．氨水中有分子间氢键
D．氢键X—H…Y的三个原子总在一条直线上
解析 因氟化氢分子之间存在氢键，所以HF是卤化氢中沸点最高的；氨水中除NH3分子之间存在氢键，NH3与H2O，H2O与H2O之间都存在氢键，C正确；氢键中的X—H…Y三原子应尽可能的在一条直线上，但在特定条件下，如空间位置的影响下，也可能不在一条直线上，故D错。
答案 D【例2】?分子间形成氢键会导致物质的熔、沸点升高，NH3、H2O、HF分子间易形成氢键。 关于氢键的下列说法中正确的是 ( )。
A．每个水分子内含有两个氢键
B．在水蒸气、水和冰中都含有氢键
C．分子间能形成氢键使物质的熔点和沸点升高
D．HF的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键
答案 C【体验2】?分子晶体的熔沸点高低取决于分子间作用力的大小。对于组成和结构相似的分子晶体，随相对分子质量的增大，分子间作用力也增大，熔沸点升高，如I2>Br2>Cl2>F2，O2>N2。组成相似的分子，有极性的比无极性的分子间作用力大，熔沸点高，如SO2>CO2；有氢键的分子晶体，还要考虑氢键的强弱。
结构相似的分子晶体相对分子质量大的其熔沸点不一定大。例如：H2O与H2S，H2O的沸点比H2S高，因为水分子间有氢键，H2S分子中只有范德华力，而氢键比范德华力强。要点三 | 分子晶体熔、沸点高低的判断1．2．通常情况下各种晶体熔沸点高低顺序为原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体熔沸点有的很高，有的很低。但也有些离子晶体的熔沸点比原子晶体高，如MgO的熔沸点比SiO2的高。3． 氮化硼(BN)是一种新型结构材料，具有超硬、耐磨、耐高温等优良特性，下列各组物质熔化时，所克服的微粒间作用与氮化硼熔化时克服的微粒间作用都相同的是
( )。
A．硝酸钠和金刚石 B．晶体硅和水晶
C．冰和干冰 D．苯和萘
解析 由题意知BN和SiO2为原子晶体，熔化时同种晶体类型克服的微粒间作用力相同。
答案 B【例3】?常见的原子晶体：金刚石、晶体硅、水晶、晶体硼等。 二氧化硅和二氧化碳的熔、沸点为何相差很大？
答案 SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体，熔化时破坏的分别为共价键和分子间作用力，故SiO2熔、沸点高，而CO2熔、沸点低。【体验3】?课件20张PPT。第五单元 单元整合1．晶体的基本类型与性质2. 几种重要的晶体
(1)依据组成晶体的晶格质点和质点间的作用判断
离子晶体的晶格质点是阴、阳离子，质点间的作用是离子键；原子晶体的晶格质点是原子，质点间的作用是共价键；分子晶体的晶格质点是分子，质点间的作用为分子间作用力，即范德华力；金属晶体的晶格质点是金属离子和自由电子，质点间的作用是金属键。3.判断晶体类型的方法(2)依据物质的分类判断
金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)，酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等；常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。金属单质(除汞外)与合金属于金属晶体。
(3)依据晶体的熔点判断
离子晶体的熔点较高，常在数百至1 000余摄氏度。原子晶体的熔点高，常在1 000至几千摄氏度。分子晶体熔点低，常在数百摄氏度以下至很低温度，金属晶体多数熔点高，但也有相当低的。(4)依据导电性判断
离子晶体水溶液及熔融态能导电。原子晶体一般为非导体。分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和活泼非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由离子也能导电。金属晶体是电的良导体。
(5)依据硬度和机械性能判断
离子晶体硬度较大或略硬而脆；原子晶体硬度大；分子晶体硬度小且较脆。金属晶体多数硬度大，但也有较小的，且具有延展性。
(1)不同类型晶体的熔、沸点高低规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体。
金属晶体的熔、沸点有的很高，如钨、铂等；有的则很低，如汞、镓、铯等。
(2)由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。如：金刚石>石英>碳化硅>硅。
(3)离子晶体间比较离子键的强弱。一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。4．物质熔、沸点高低比较规律(4)分子晶体：组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如：熔、沸点：O2>N2，HI>HBr>
HCl。组成和结构不相似的物质，分子极性越大，其熔、沸点就越高，如熔、沸点：CO>N2。在同分异构体中，一般地说，支链数越多，熔、沸点越低，如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。
(5)金属晶体中金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高。如熔、沸点：Na<
Mg非极性键如金刚石、硅分子晶体无化学键如稀有气体
共价键如离
子
晶
体离子键（只含）如NaCl
离子键、极性键如
离子键、非极性键如
离子键、非极性键、极性键如
离子键、极性键、配位键如 零排放、太阳能、绿色光源等高科技点亮2010上海世博。
(1)世博园区外围设置生态化停车场，有害尾气被纳米光触媒涂料分解为无毒物质，汽车尾气中的下列物质属于由极性键形成的非极性分子的是________。
a．CO b．NO c．NO2 d．CO2
(2)“一轴四馆”中安装了高亮度节能的陶瓷金卤灯，金卤灯中填充物通常包含Na、81Tl、49In、Sc、I等元素的单质或化合物。有关说法正确的是________。
a．第ⅢA族元素铊和铟，第一电离能Tl小于In
b．元素Sc位于周期表s区
c．钠的熔点低，是因为金属键较弱
d．碘的电负性大于氯【典例1】?(3)世博锗广泛采用了冰蓄冷空调。冰蓄冷空调采用液态化合物乙二醇(HOCH2CH2OH)介质，乙二醇沸点高，是由于____________________。(4)上海城区大规模集中使用“21世纪绿色光源”LED半导体照明，LED晶片采用砷化镓(GaAs)等材料组成。其中Ga原子在基态时，其价电子轨道表示式为：______________。GaAs的晶胞结构如右图(As位于顶点和面心)，晶胞中与As原子等距离且最近的Ga原子有________个。解析 (1)由极性键形成的非极性分子须具有对称的空间构型，CO2为直线形分子，结构对称，符合要求。
(2)同一主族自上而下随着原子半径的增大，第一电离能逐渐减小，所以a正确；元素Sc位于周期表的d区；c正确；碘的电负性小于氯。
(3)乙二醇沸点高是因为乙二醇分子间存在氢键。
(4)Ga原子的价电子排布式为4s24p1，则其价电子轨道表示式为 ；Ga原子与相连的顶点及面心上的As原子距离最近，则以面心上的As原子为研究对象、晶胞内与之最近的Ga原子有两个，而一个面为两个晶胞所共有，所以晶胞中与As原子等距离且最近的Ga原子有4个。答案 （1）d （2）ac （3）乙二醇分子间存在氢键
1996年诺贝尔化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家。C60分子是形如足球状的多面体（如右图）该结构的建立基于以下理论：
（1）C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；
【典例2】?（2） C60分子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：
据上所述，可推知C60分子有12个五边形和20个六边形，C60分子所含的双键数为30。
请回答下列问题：（1）固体C60与金刚石相比较，熔点较高者应是_____，
理由是_________________________________________。
（2）试估计C60跟F2在一定条件下，能否发生反应生成C60F60（填“可能”或“不可能”） ，并简述其理由：__________________________________________________________________________________________________。
（3）通过计算，确定C60分子所含单键数为 。（4）C70分子也已制得，它的分子结构模型可以与C60同样考虑而推知。通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目。C70分子中所含五边形数为 ，六边形数为 。解析 （1）金刚石是原子晶体，晶体中结构微粒之间的作用力是强烈的共价键，而C60是分子晶体，晶体中结构微粒间的作用力是微弱的范德华力，故金刚石的熔点高。
（2）可能；因为C60分子中含有30个双键，极活泼的F2与C60发生加成反应即得C60F60。
（3）60个；由欧拉定理得键数（棱边数）＝60＋（12＋20）－2＝90，因为90个键中包含了30个双键，所以C60分子中的单键数为90－30＝60。（4）设C70分子中五边形数为x，六边形数为y，由于结构中每一条边为两个面共用，分摊到每一个面内只占 。
每一条边即一个键，是由两个碳原子共同形成的，每个碳
原子只占这个键的 ，结合欧拉定理可得方程组：解得：x＝12，y＝25。答案 （1）金刚石 金刚石是原子晶体而C60是分子晶体 （2）可能 含有30个双键，易与活泼的F2发生加成反应 （3）60 （4）12 25 通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热（ΔH），化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。【典例3】?请回答下列问题：
（1）比较下列两组物质的熔点高低（填
“＞”或“＜”）：
SiC Si；SiCl4 SiO2。
（2）右图中立方体中心的“●”表示硅晶体中的一个原子，请在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的硅原子。（3）工业上高纯硅可通过下列反应制取：
SiCl4（g）＋2H2（g） Si（s）＋4HCl（g）；
该反应的反应热ΔH＝ kJ·mol－1。解析 本题主要考查键能的大小与物质性质及反应热之间的关系。
（1）SiC与Si皆为原子晶体，由于Si－C键能大于Si－Si键能，故SiC的熔点比Si高；SiCl4为分子晶体，SiO2为原子晶体，前者的熔点低于后者。
（2）根据硅原子与硅原子可形成四个相等的硅硅键可知，除立方体中心的硅原子外，与它相邻的硅原子应处于可形成正四面体的四个顶点上。
（3）根据题意，所给反应的旧化学键键能之和为：
4×360 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1＝2 312 kJ·mol－1，
新化学键键能之和为：
4×431 kJ·mol－1＋2×176 kJ·mol－1（每摩硅原子相当于形成2 mol Si－Si）＝2 076 kJ·mol－1，所以反应热为：
2 312 kJ·mol－1－2 076 kJ·mol－1＝236 kJ·mol－1。答案 （1）＞ ＜ （2）如下图
（3）＋236