人教版高中化学选择性必修二微专题1基于元素“位”“构”“性”之间的关系的元素推断课件1

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微专题2　基于微粒间的相互作用认识物质的性质1.正确理解离子键、共价键、范德华力、氢键等不同类型作用力的本质,掌握其基本特征。2.能举例说明不同类型作用力对物质性质的影响,认识物质的性质与微观结构的关系。3.深化对微粒间相互作用模型的认知,发展证据推理与模型认知的化学学科核心素养。一 微粒间的相互作用知识讲解1.作用力及类型。*金属键也是一种化学键,将在下一章学习。2.各种作用力的实质、特征及影响强度的因素。3.多视角认识共价键。 典例剖析【例1】 下列叙述中不正确的是　　　 。 ①氢键有方向性和饱和性,是氢元素与其他元素形成的共价键②σ键能单独形成,而π键不能单独形成③所有的共价键都有方向性,这与原子轨道的重叠方式有关④氢键属于分子间作用力,所以氢键只存在于分子与分子之间⑤CH3CH=CH2分子中,σ键与π键数目之比为7∶2⑥金属原子只能形成离子键,不能形成共价键①③④⑤⑥ 解析:氢键属于分子间作用力,不属于化学键,共价键属于化学键,①错误;若成键原子间只共用一对电子,一定形成σ键而不是π键,即π键不能单独形成,②正确;s-s轨道形成的σ键没有方向性,③错误;氢键是一种分子间作用力,但氢键可以存在于分子内部,如邻羟基苯甲醛、生物大分子都存在分子内氢键,④错误;CH3CH=CH2分子中,有6个C—H σ键和2个C—C σ键,有1个π键,所以σ键与π键数目之比为8∶1,⑤错误;金属原子也可以形成共价键,如Al2Cl6分子中存在Al—Cl共价键,⑥错误。综上所述,错误的是①③④⑤⑥。方法导引 微粒间的作用力是一种静电作用,既有静电引力,又有静电斥力。要熟悉各类作用力之间的相互关系,既要掌握其一般规律,又要充分认识其特殊性。例如极性键又分为强极性键和弱极性键,非极性键和离子键可以看作是极性键的两个极端,弱极性键趋向非极性键,强极性键趋向离子键。同时还要认识到,没有纯粹的离子键,许多离子键中都含有一定的共价键成分,卤化银的键型从离子键(AgF)向共价键(AgI以共价键为主)过渡就是很好的例证(下一章会详细讲)。学以致用1.随着温度的升高,水从固态熔化成液态,再蒸发成气态,最终分解成氢气和氧气,如图所示,这个过程中主要克服的作用力依次是(　　)。A.分子间作用力、分子间作用力、氢键、极性共价键B.氢键、氢键、分子间作用力、极性共价键C.分子间作用力、分子间作用力、氢键、非极性共价键D.氢键、氢键、分子间作用力、非极性共价键答案:B解析:由图可知,水从固态熔化成液态时,部分氢键被破坏,再蒸发成气态时剩余的氢键被破坏并克服分子间作用力,2 000 ℃分解成氢气和氧气时破坏极性共价键,所以破坏的作用力依次为氢键、氢键、分子间作用力、极性共价键。2.下列叙述中正确的有(　　)项。①所有化合物中都存在化学键　②NH3的电子式:③某元素原子的最外层只有一个电子,它跟卤素原子结合时所形成的化学键一定是离子键　④由非金属元素组成的化合物中不含离子键　⑤σ键可以以两原子核的连线为轴自由旋转,π键则不能　⑥水分子间既存在范德华力,又存在氢键　⑦元素电负性之差大于1.7的原子一般形成离子键,也可能形成共价键A.2 B.3 C.4 D.5答案:C 解析:离子化合物中一定存在离子键,共价化合物中一定存在共价键,所以化合物中一定存在化学键,①正确;NH3的电子式为 ,②错误;氢原子和卤素原子结合时形成共价键,③错误;只含非金属元素的化合物中可能含离子键,如NH4Cl,④错误;σ键是原子轨道通过“头碰头”重叠形成的,有轴对称性,能自由旋转,而π键是原子轨道通过“肩并肩”重叠形成的,不具有轴对称性,不能自由旋转,⑤正确;水分子间既存在范德华力,又存在氢键,⑥正确;元素电负性差大于1.7的原子一般形成离子键,也可能形成共价键,如电负性差为2.0的B和F形成的BF3中只有共价键,⑦正确。综上所述,正确的是①⑤⑥⑦,共4项。二 微粒间的相互作用对物质性质的影响知识讲解1.各类作用力对物质性质的影响。(1)离子化合物都含有离子键,一般具有较高的熔点和沸点,硬度较大,难于压缩。离子键越强,物质的熔点、沸点越高,硬度越大。离子键的强弱也会影响物质的某些化学性质,如稳定性。强碱、大多数盐、活泼金属氧化物等都含有离子键。(2)共价键通常用键参数描述其对分子性质的影响。一般键长越小,键能越大,共价键越强,分子越稳定。非金属单质、大多数非金属氧化物、酸、大多数有机化合物等都是由共价键形成的。(3)范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质,范德华力越强,物质的熔点、沸点越高,硬度越大。范德华力广泛存在于充分接近的分子之间,主要存在于由分子构成的物质中。(4)分子间氢键的存在,能使物质的熔点、沸点升高。氢键对电离、溶解度等产生影响,若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度增大。2.键的极性对化学性质的影响。 典例剖析【例2】 解释下列现象或事实:(2)氨(NH3)的熔点、沸点比联氨(H2N—NH2)的熔点、沸点低,原因是　 。 (3)硝酸和尿素( )的相对分子质量接近,但常温下硝酸为挥发性液体,尿素为固体,原因是 　 。 (4)硅是重要的半导体材料,广泛应用于计算机芯片和太阳能电池等。碳和硅的有关化学键键能如下表。SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是 　 。 (5)下表是CO和N2的键能数据(单位:kJ·mol-1)。 请结合数据说明CO比N2活泼的原因: 　 。 答案:(1)苯胺分子间存在氢键,甲苯分子间不存在氢键,氢键可使物质的熔点、沸点升高(2)联氨分子间形成的氢键数目多于氨分子间形成的氢键数目(3)硝酸存在分子内氢键,尿素存在分子间氢键,分子间氢键可使物质的熔点、沸点升高(4)C—H的键能大于C—O,C—H比C—O稳定。而Si—H的键能小于Si—O,所以Si—H不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O(5)CO和N2的结构式分别为C≡O和N≡N,CO断裂第一个π键需要能量1 071.9 kJ·mol-1-745 kJ·mol-1=326.9 kJ·mol-1,N2断裂第一个π键需要能量946 kJ·mol-1-418 kJ·mol-1=528 kJ·mol-1, CO的第一个π键比N2的第一个π键更容易断裂,因此CO比N2活泼方法导引在解释同类物质的熔点、沸点高低等问题时,一般从是否形成分子间氢键以及氢键的数目等角度分析;在解释物质的稳定性、活泼性等问题时,一般从共价键的强度分析,大多从键能的大小通过定量计算得出原因,强化证据推理与模型认知学科核心素养。学以致用3.肼(N2H4)又名联氨,是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。肼分子结构如图所示。(1)关于N2H4分子说法正确的是　　　(填字母,下同)。 A.只含有极性键的极性分子B.含有非极性键的极性分子C.只含有极性键的非极性分子D.含有非极性键的非极性分子B (2)N2H4的相对分子质量与CH2=CH2的接近,但沸点远高于CH2=CH2,原因是 　　　　　　　　。 A.N2H4分子内可形成氢键B.N2H4分子间可形成氢键C.N2H4分子中共价键键能更大D.N2H4分子能形成内盐B 解析:(1)N2H4分子中存在N—H极性键、N—N非极性键;根据图知,N2H4分子结构不对称,正负电荷中心不重合,为极性分子。(2)N2H4的相对分子质量与CH2=CH2的接近,但沸点远高于CH2=CH2,原因是N2H4分子间可形成氢键,乙烯不能形成分子间氢键。4.解释下列现象或事实:(1)H2O在乙醇中的溶解度大于H2S在乙醇中的溶解度,其原因是 　 。 (3)有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷。硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示,呈现这种变化的原因是　 。 (4)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如下所示。化合物乙的沸点明显高于化合物甲,主要原因是 　 。 答案:(1)水分子与乙醇分子之间能形成氢键(2)<　 能形成分子内氢键,使其更难电离出H+(3)硅烷由分子构成,随相对分子质量的增大,范德华力增大,沸点升高(4)化合物乙分子间存在氢键