电子式的书写及分子间作用力-高一化学必修第一册精品讲义(新教材人教版)
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电子式的书写及分子间作用力
【学习目标】
1、掌握离子化合物、共价分子电子式的书写
2、掌握范德华力及氢键对物质性质的影响
【主干知识梳理】
一、电子式的概念及书写技巧
1、电子式的概念:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子
【微点拨】元素符号周围标明元素原子的最外层电子,每个方向不能超过2个电子。当最外层电子数小于或等于4时以单电子分布,多于4时多出部分以电子对分布
2、电子式的书写
(1)原子的电子式:书写主族元素原子的电子式,直接用“·”或“×”把最外层电子一一表示出来即可
氢原子氯原子氮原子钠原子氧原子钙原子
(2)简单阳离子(单核)的电子式:简单阳离子的电子式就是离子符号本身,不需标示最外层电子
钠离子锂离子镁离子铝离子
Na+Li+Mg2+Al3+
(3)简单阴离子(单核)的电子式:在书写电子式时,不但要表达出最外层所有电子数(包括得到的电子),而且还应
用“[]”括起来,并在“[]”右上角标出“n-”以表示其所带的电荷
Cl—O2—S2—N3—
(4)原子团的电子式:作为离子的原子团,无论是阴离子,还是阳离子,不仅要画出各原子最外层的电子,而且
都应用“[]”括起来,并在“[]”右上角标明电性和电量
NH4+H3O+OH—O22—S22—C22—
(5)离子化合物的电子式:离子化合物的电子式由阳离子的电子式和阴离子的电子式组成的,对于化合物是由多
种离子组成的物质,相同离子间要隔开排列,注意相同的离子不能合并
CaO K2S CaF2NaOH NaH
CaC2Na2O2FeS2NH4Cl NH5
Mg3N2Na3N Al2S3
(6)离子键的形成(离子化合物的形成过程):离子键的形成用电子式表示式时,前面写出成键原子的电子式,后
面写出离子化合物的电子式,中间用一箭头“→”连起来即可,如:
(7)共价化合物的电子式(共价分子):共价化合物分子是由原子通过共用电子对结合而形成的,书写电子式时,应把共用电子对写在两成键原子之间,然后不要忘记写上未成键电子
结构式:用一根短线表示一对共用电子对的式子叫做结构式。(未成键的电子不用标明)
分子Cl2O2N2H2O
电子式
结构式
分子CH4CO2H2O2HClO
电子式
结构式
分子CCl4BF3 PCl3PCl5
电子式
结构式
(8)共价键的形成(共价分子的形成过程):共价键的形成用电子式表示时,同样是前面写出成键原子的电子式,
后面写出共价分子的电子式,中间用一箭头“→”连起来即可,如:
【即学即练1】
1、判断正误(正确打“√”,错误的打“×”,并改正)
(1)Na2S() (2)Na2O () (3)MgBr2 ()
(4)H2O () (5)OH- () (6)HClO ()
(7)Cl2 () (8)O2-2 () (9)H2S ()
(10)Na+ () (11)()
2、含有极性键且分子中各原子都满足8电子稳定结构的化合物是()
A.CH4 B.CH2===CH2 C.CO2 D.N2
3、下列物质中所有原子均满足最外层8电子稳定结构的化合物是()
A.PCl5 B.P4 C.CCl4 D.NH3
4、下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是()
A.BF3 B.H2O C.SiCl4 D.PCl5
5、下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是()
①光气(COCl2)②六氟化硫③二氟化氙④三氟化硼⑤BeCl2⑥PCl3⑦PCl5⑧OF2
A.①③⑥⑧ B.③④⑤⑦C.①⑥⑧ D.②④⑤
二、分子间作用力与氢键
1、分子间作用力(范德华力)及其对物质性质的影响
(1)定义:把分子聚集在一起的作用力,叫做分子间作用力,又称范德华力
(2)证明分子间作用力的存在:降低气体的温度时,气体分子的平均动能逐渐减小。随着温度降低,分子间的距离逐渐减小,最后凝聚在一起,形成液态或固体。在这个过程中,分子由不规则运动的混乱状态转变为有规则排列,这个事实证明分子间存在着相互作用
(3)主要特征
①广泛存在于分子之间
②只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力,如固体和液体物质中
③分子间作用力的能量远远小于化学键
④由分子构成的物质,其熔点、沸点、溶解度等物理性质主要由分子间作用力的大小决定
(4)范德华力对物质性质的影响:范德华力影响物质的物理性质,主要包括熔点、沸点。一般来说,对于组成和
结构相似的物质,相对分子量越大,范德华力越大,克服范德华力所需消耗的能量越大,物质的熔、沸点就越高
2、氢键及其对物质性质的影响
(1)氢键的形成:当氢原子与非金属性很大的F、O、N原子形成H—F、H—O、H—N共价键时,由于F、O、N
的非金属性比氢大得多,致使这些共价键的电子对会强烈的偏向F、O、N原子的一边,会使F、O、N原子带有“少量的负电荷”,而氢原子带有“少量的正电荷”
(2)氢键的定义:由已经与非金属性很强的原子(N、O、F)形成共价键的氢原子(如:水分子中的氢)与另一个分子
中非金属性很强的原子(如:水中的氧)之间的作用力。氢键是比分子间作用力强的分子间作用,但它不是化学键,仍属于分子间作用力的范畴
(3)氢键表示方法:X—H…Y(X、Y可相同或不同,一般为F、O、N)“—”表示共价键,“…”表示氢键
如:HF 分子间的氢键可表示为:F—H…F—H
(4)氢键对物质性质的影响
①分子间有氢键的物质熔化或汽化时,除了要克服纯粹的分子间作用力外,还必须提高温度、额外地提供一
份能量来破坏分子间的氢键,所以这些物质的熔、沸点比同系列氢化物的熔、沸点高。如:HF、H2O、NH3沸点反常
②溶解性:若溶质分子和溶剂H2O分子之间可以形成氢键,则物质的溶解度增大
如:NH3极易溶于水就是因为NH3分子与H2O分子之间形成氢键,还有水以乙醇可以任意比例互溶
3、化学键、分子间作用力和氢键的比较
相互作用化学键分子间作用力氢键
存在范围相邻原子(离子)之间分子之间某些含强极性键氢化物分子之间(如HF、H2O、NH3等)
作用力比较强很弱比化学键弱,比分子间作用力
强
影响范围物质的物理性质及化学物质的物理性质物质的物理性质