物质结构 化学键（原创）
西北师大 化学系
一、备考目标：
1.理解离子键、共价键的涵义；了解化学键的概念；
2.理解键的极性和分子的极性及判断,记好范德华力的意思,了解氢键。 3.几种晶体（离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体）的结构及其性质。 二、要点精讲 1.原子组成和结构
原子核：质子（Z）、中子（A－Z）
A原子ZX 核外电子（Z）
原子：质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数 质量数（A）=质子数（Z）＋中子数（N） 离子：阴离子 质子数＜核外电子数 阳离子 质子数＞核包外电子数 2、同位素
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素。 同一元素的同位素：
①化学性质基本相同；②各自所占的原子个数百分比保持一定。 核外电子排布
3、核外电子运动特征：电子云
多电子原子里，电子分层排布：K、L、M、N、O、P、Q??； 电子按能量由低向高依次从内层向外层排布；
每个电子层所能容纳的电子不超过2n个；最外层电子不能超过8个；次外层电子不能超过18个；倒数第三层电子不能超过32个。
4、表示原子结构的方法
①原子结构示意图；②离子结构示意图；③电子式：原子、分子、离子化合物、共价化合物；④结构式。
化学键
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在原子结合成分子时，相邻的两个或多个原子（离子）之间的强烈的相互作用，叫做化学键。化学反应的过程，本质上是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
⑴概念
离子键 使阴阳离子结合成化合物的静电作用（平衡、多角） 化学键 非极性键 （同种原子形成，共用电子对不偏移） 共价键 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 极性键 （不同种原子间形成，电子对发生偏移） ⑵比较 键型 离子键 共价键 联系 成键方式 离子键 共价键 存在范围 离子化合物 离子、共价化合物 成键粒子 阴阳离子 原子 离子键是最强的极性键，非极性键是最弱的极性键 ⑶化学反应过程键及能量变化
化学反应过程=破坏旧键过程（消耗能量）+形成新键过程（释放能量） 6.化学键与物质类别关系规律
(1)只含非极性共价键的物质：同种非金属元素构成的单质，如：I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。
(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共价化合物。如：HCl、NH3、SIO2、CS2等。
(3)既有极性键又有非极性键的物质，如：H2O2、C2H2、CH3CH3、C6H6(苯)等。
(4)只含有离子键的物质：活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如：Na2S、CSCl、K2O、NaH等。
(5)既有离子键又有非极性键的物质，如：Na2O2、Na2Sx、CaC2等。 (6)由离子键、共价键、配位键构成的物质，如：NH4Cl等。 (7)由强极性键构成但又不是强电解质的物质：HF。
(8)只含有共价键而无范德华力的化合物，如：原子晶体SIO2、SIC等。 (9)无化学键的物质：稀有气体，如氩等。 7.物质熔沸点高低比较规律
(1)不同晶体类型的物质的熔沸点高低顺序一般是：原子晶体＞离子晶体＞分子晶 体。同一晶体类型的物质，则晶体内部结构粒子间的作用越强，熔沸点越高。
(2)原子晶体要比较共价键的强弱，一般地说，原子半径越小，形成的共价键的键长越短，
键能越大，其晶体熔沸点越高。如熔点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅
(3)离子晶体要比较离子键的强弱。一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用就越强，其离子晶体的熔沸点就越高，如熔点：MgO＞MgCl2＞NaCl＞CsCl。
(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；同分异构体的芳香烃及其衍生物，其熔沸点高低顺序是邻＞间＞对位化合物。
(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。
(6)元素周期表中第ⅦA族卤素的单质(分子晶体)的熔沸点随原子序数递增而升高；第IA
族碱金属元素的单质(金属晶体)的熔沸点随原子序数的递增而降低。 8．各类晶体主要特征
类型 比较 构成晶体微粒 形成晶体作用力 熔沸点 物理硬度 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 阴、阳离子 原子 离子键 较高 硬而脆 不良（熔融或水溶液中导电） 不良 不良 易溶于极性溶剂，难溶于有机溶剂 共价键 很高 大 绝缘、半导体 不良 不良 不溶于任何溶剂 分子 金属阳离子、自由电子 范德华力 微粒间的静电作用 低 小 不良 有高、有低 有高、有低 良导体 性质 导电性 传热性 延展性 溶解性 不良 不良 极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂中 良 良 一般不溶于溶剂，钠等可与水、醇类、酸类反应 典型实例 NaOH、NaCl 金刚石 P4、干冰、硫 钠、铝、铁 在离子晶体、原子晶体和金属晶体中均不存在分子，因此NaCl、SiO2等均为化学式。只有分子晶体中才存在分子。
三、知识点小结 1.判断化学键的类型；
2.用电子式表示化学键形成的过程；
3.判断共价键的极性、分子的极性和分子构型； 4.根据晶体结构比较晶体的有关性质； 5.根据晶体的性质，推断晶体类型； 6.分析晶体中的粒子数及空间结构。 典题分析：
例1．（08全国Ⅰ卷）下列化合物，按其品体的熔点由高到低排列正确的是（ ） A．SiO2 CaCl CBr4 CF2 B．SiO2 CsCl CF4 CBr4
C．CsCl SiO2 CBr4 CF4 D．CF4 CBr4 CsCl SiO2
解析：物质的熔点的高低与晶体的类型有关，一般来说：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体；即：SiO2＞CsCl＞CBr4、CF4。当晶体的类型相同时，原子晶体与原子半径有关；离子晶体与离子的半径和离子所带的电荷有关；分子晶体当组成和结构相似时，与相对分子质量的大小有关，一般来说，相对分子质量大的，熔点高，即CBr4＞CF4。
答案：A。
例2、（08全国Ⅰ卷）下列各组给定原子序数的元素，不能形成原子数之比为1∶1稳定．．化合物的是（ ）
A．3和17 B．1和8
C．1和6
D．7和12
解析：此题应根据已知的原子序数确定对应的元素，然后根据常见的物质进行判断。选项A中可形成LiCl；选项B中可形成H2O2；选项C中可形成C2H2；选项D中可形成Mg3N2。
答案：D。
例3．（08全国Ⅰ卷）下列叙述中正确的是（ ） A．NH3、CO、CO2都是极性分子
B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子 C．HF、HCl、HBr、Hl的稳定性依次增强 D．CS2、H2O、C2H2都是直线型分子
解析：分子的极性一般与物质的空间结构有关，空间结构对称，这属于非极性分子，反之属于极性分子，对于ABn分子，其经验规则是中心原子A的化合价的绝对值若等于最外层电子数，则属于非极性分子，反之属于极性分子。当然根据分子的极性也可以判断它的空间结构。键的极性只与是否属于同种非金属有关，而物质的稳定性当结构相似的条件下，与原子半径有关。所以选项A中CO2属于非极性分子；选项C中HF、HCl、HBr、HI的稳定性减弱；选项D中的H2O属于V型结构。
答案：B。
例4．（08广东卷）2007年诺贝尔化学奖得主Gerhard Ertl对金属Pt表面催化CO氧化反应的模型进行了深入研究。下列关于202Pt的说法正确的是（ ）
78A． 202Pt和198Pt的质子数相同，互称为同位素
7878B． 202Pt和198Pt的中子数相同，互称为同位素
7878