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

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)2SO4‎ B．MgO、Na2SO4、NH4HCO3‎ C．Na2O2、KOH、Na2SO4‎ D．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===NH4HCO3‎ C．2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O D．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：C ‎2.‎ 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．HCl C．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：A ‎2．(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1‎ C．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 A ‎801‎ 较大 易溶 水溶液(或熔融状态)导电 白色沉淀 B ‎3 550‎ 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。‎