高考化学专题复习化学键和晶体结构

2014高考化学必备专题——化学键和晶体结构【考纲解读】1．掌握化学键的类型，理解离子键与共价键的概念2．掌握极性键和非极性键判断方法3．了解键参数，共价键的主要类型δ键和π键4．掌握原子、离子、分子、离子化合物的电子式，用电子式表示物质的形成过程【高考预测】纵观近几年的高考试题，化学键理论的再现率为100%。

主要考察化学键的分类、重要物质的电子式、氢键、化合物的分类等等。

一、化学键1、概念：，叫做化学键，根据成键原子间的电负性差值可将化学键分为和。

旧的化学键的断裂和新的化学键的生成是化学反应的本质，也是化学反应中能量变化的根本。

2．化学键的类型比较离子键共价键金属键极性键非极性键定义阴、阳离子之间的静电作用不同原子间通过共用电子对所形成的相互作用相同原子间通过共用电子对所形成的相互作用金属阳离子和自由电子之间的静电作用成键元素活泼的金属元素与活泼的非金属元素不同的非金属元素相同的非金属元素金属元素之间成键微粒阴、阳离子原子原子金属阳离子与自由电子粒子间相互作用静电作用共用电子对共用电子对静电作用电子式举例Na+重要应用是使原子互相结合成分子的主要因素2．化学键与物质类别的关系（1）只含非极性共价键键的物质：同种非金属元素构成的单质。

如H2、N2、P4、金刚石、晶体硅；（2）只含有极性共价键的物质：一般是不同非金属元素构成的化合物。

如：HCl、NH3、CS2等；（3）既有极性键又有非极性键的物质：如：H2O2、C2H2、C2H6、C6H6(苯)；（4）只含离子键的物质：活泼金属和活泼非金属元素形成的化合物。

如：NaCl、K2S、MgBr2等。

（5）既有离子键又有非极性键的物质，如Na2O2、CaC2等。

（6）由离子键、共价键、配位键构成的物质，如：NH4Cl（7）只含共价键而无范德瓦耳斯力的化合物，如原子晶体SiO2、SiC等。

（8）无化学键的物质：稀有气体，如He、Ar等。

（9）由极性键形成的非极性分子有：CO2、CS2等。

(10)都是由非金属元素形成的离子化合物为：NH4Cl 、NH4HCO3等；3.共价键的类型非极性共价键：元素的原子间形成的共价键，共用电子对偏向任何一个原子，各原子都，简称极性共价键：元素的原子间形成的共价键，共用电子对偏向电负性较的一方，简称δ键：δ键的特征：以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为。

常见的δ键有“s-sδ键”、、。

π键：π键呈对称，常见的有“π键”思考：如何判断δ键和π键？δ键和π键的稳定性如何？4.共价键键参数键参数包括、、；其中、是衡量共价稳定性的参数，通常键长越，键能越大，表明共价键越稳定；共价键具有性，是描述分子立体结构的重要参数，分子的立体结构还与有一定的关系。

例1. （2013·上海化学·4）下列变化需克服相同类型作用力的是A.碘和干冰的升华B.硅和C60的熔化C.氯化氢和氯化钾的溶解D.溴和汞的气化【答案】A二、、分子间作用力、氢键1.分子间作用力：分子间作用力又称，是广泛存在于分子与分子之间的较弱的电性引力，只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用存在。

2．影响分子间作用力大小的因素：(1)组成与结构相似的物质，相对分子质量，分子间作用力越大(2)分子的极性越大，分子间作用力(3)分子的空间构型：一般来说，分子的空间型越对称，分子间作用力越小3．分子间作用力对物质性质的影响分子间作用力主要影响物质的物理性质，如、等4.氢键氢键是除范德华力外的另一种，它是由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与中电负性很强的原子之间的作用力；氢键不仅存在于分子与分子之间，也可存在于分子内。

与化学键相比，氢键是一种较弱的作用力，但比范德华力大。

氢键存在广泛，如蛋白质分子、H2O、NH3、HF等分子之间。

分子间氢键会使物质的熔点和沸点________。

特别提醒(1)氢键不是化学键，是介于分子间作用力和化学键之间的一种作用力。

(2)氢键、分子间作用力的大小主要影响物质的物理性质，如熔点、沸点等。

5.化学键、分子间作用力、氢键的比较化学键分子间作用力氢键定义相邻的两个或多个原子间的强烈的相互作用把分子聚集在一起的作用某些氢化物分子间存在的一种相互作用范围分子内或某些晶体内分子间HF、H2O、NH3等分子间强度比较强烈比化学键弱的多比分子间作用力稍强性质影响主要影响分子的化学性质影响物质的熔沸点等物理性质影响物质的熔沸点等物理性质例2.（2013·安徽理综·25）（15分）X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关信息如下表：（1）W位于元素周期表第周期第族；W的原子半径比X的（填“大”或“小”）。

（2）Z的第一电离能比W的（填“大”或“小”）；2XY油固态变为气态所需克服的微粒间作用力是；氢元素、X、Y的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称。

（3）震荡下，向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH溶液直至过量，能观察到的现象是；W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体，该反应的化学方程式是。

（4）在25°、101kpa下，已知13.5g的Z固体单质在2Y气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419kJ,该反应的热化学方程式是。

25【答案】（1）三NA 小（2）小分子间作用力（范德华力）甲醛（甲酸）（3）先产生白色沉淀，后沉淀溶解Si + 4HF = SiF4↑+ 2H2↑（4）2Al + 3 O2 =Al2O3△H= -1675KJmol三、化合物类型化合物类型离子化合物共价化合物定义由阴、阳离子相互作用构成的化合物由共用电子对形成分子的化合物构成微粒类型阴离子和阳离子原子微粒间的主要作用离子键共价键实例强碱、盐和金属氧化物酸、非金属氧化物例3.（2013·海南化学·19I）（6分）下列化合物中，含有非极性共价键的离子化合物是A．CaC2B．N2H4C．Na2S2D．NH4NO3[答案]AC四、电子式1．电子式的书写：在元素符号周围用“·”、“×”来表示原子或离子的价电子层电子的式子，叫做电子式。

例如：原子：、，阳离子：Mg2+、H+、，阴离子：、。

（1）原子的电子式中性原子最外层电子数没有发生变化，书写时把最外层电子写出来，注意对称美。

如硫原子例4.（2013·江苏化学·2）下列有关化学用语表示正确的是A.丙烯的结构简式：C3H6B.氢氧根离子的电子式：C.氯原子的结构示意图：D.中子数为146、质子数为92的铀(U)原子14692U【答案】B五、极性分子和非极性分子1．常见分子的键的极性、分子构型、分子的极性分子类型实例键的极性分子构型分子的极性单原子分子A He、Ne、Ar ——非极性双原子分子A2 H2、O2、N2非极性键直线（对称）型非极性双原子分子AB HX、CO、NO 极性键直线（不对称）型极性AB2或A2B AB2 CO2、CS2极性键直线（对称）型非极性AB2或A2B H2O、SO2、H2S 极性键折线（不对称）型极性AB3 AB3 BF3、SO3 极性键正三角（对称）型非极性AB3 NH3、PCl3 极性键三角锥型极性AB4 CH4、CCl4 极性键正四面体非极性2．判断ABn型分子是否有极性的经验规律：看A的化合价的绝对值是否等于主族序数。

3.杂化轨道理论杂化轨道理论要点：①只有原子轨道才能杂化②原子轨道杂化时，轨道不变，轨道的形状发生变化③原子轨道杂化后总能量比原有轨道能量之和降低④杂化轨道只于形成δ键⑤sp杂化轨道夹角，sp2杂化轨道夹角，sp3杂化轨道夹角。

例5. （2013·上海化学·5）374℃、以上的超临界水具有很强的溶解有机物的能力，并含有较多的H+和OH-，由此可知超临界水A.显中性，pH等于7B.表现出非极性溶剂的特性C.显酸性，pH小于7D.表现出极性溶剂的特性【答案】B六、晶体1.晶体基本类型与性质（1）物质可分为晶体与非晶体，晶体具有一定的几何形状和固定的熔、沸点。

晶体根据构成的微粒及作用力不同分为四大类。

晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体构成晶体粒子阴、阳离子原子分子金属阳离子、自由电子形成晶体的作用力离子键共价键范得瓦耳斯力金属键物质性质熔沸点较高很高低一般较高，少部分低硬度硬而脆大小一般较大，少部分小导电性不良（熔融状态可导电）绝缘体或半导体不良晶体、熔融状态坤导电导热性不良不良不良良延展性不良不良不良良溶解性易溶于极性溶剂难溶于有机溶剂不溶于任何溶剂相似相溶原理难溶（活泼金属与水反应）典型实例KCl、Na2SO4 金刚石、硅、SiO2H2、Cl2、干冰金属2. .常见晶体的结构在金刚石的晶体结构中每个碳原子与周围的4个碳原子形成四个碳碳单键，这5个碳原子形成的是结构，两个碳碳单键的键角为，其中的碳原子采取杂化，金刚石晶体中C原子数与C-C键数之比为，晶体中最小的环上上的碳原子数为；石墨晶体中C原子数与C-C键数之比为；NaCl晶体中Na+的配位数为，Cl-的配位数为，每个Na+的周围距离最近且相等的Na+的个数为，CsCl晶体中Cs+的配位数为，Cl-的配位数为，每个Cs+的周围距离最近且相等的Cs+的个数为；二氧化硅晶体中每个硅原子与个氧原子相连，在二氧化硅晶体中最小的环中有个原子，1mol二氧化硅晶体中，Si-O的数目为。

3.晶体熔、沸点高低比较(1)不同类型的晶体：一般而言，熔、沸点高低顺序为原子晶体>离子晶体和金属晶体>分子晶体(2)同类晶体：①原子晶体的熔、沸点取决于共价键的键长和键能，键长越短、键越大，熔、沸点越高，如金刚石>金刚砂>晶体硅②离子晶体的熔、沸点取决于离子键的强弱，通常离子半径越小、离子所带电荷数大，离子键越强，熔、沸点高，如KF>KCl>KBr、NaCl>KCl；晶格能是指形成1摩离子晶体释放的能量，通常取正值，晶格能越大，形成的离子晶体越，且熔沸点③分子晶体的熔、沸点取决于分子间作用力的大小，通常分子极性越强、相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔、沸越高，有氢键的分子晶体，还要考虑氢键的强弱④同类金属晶体中，金属离子半径越小，阳离子带电荷数越高，金属键越强，熔、沸点越高，如Li>Na>K，Na<Mg<Al例6.（2013·上海化学·13）X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等；Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W元素原子的M层有1个未成对的p电子。