1、3.1 原子间的相互作用原子间的相互作用 知识要点知识要点 1.化合物种类繁多的原因 构成物质世界的元素只有 100 多种, 但由于原子之间的结合方式的多种多样, 不同元素的 原子所构成的物质种类不同使化合物种类繁多。如 CO2和 SiO2,性质就截然不同。CO2在 常温下是气体,而 SiO2是坚硬的固体。即使相同元素的原子也可以通过不同的结合方式, 构成多种物质。如金刚石和石墨是碳的同素异形体,它们都是碳元素组成,但是它们的性质 不完全相同,是两种不同的物质。这是由于碳元素的原子间结合的方式不同,组成了性质不 同的物质。 只有碳元素组成的物质除了金刚石和石墨外还有许多物质, 如足球烯的单质
2、C32、 C60、C70等。另外,相同的元素组成的化合物的种类也很多,如有机物中仅有碳元素和氢元 素组成的物质就有 CH4、C2H2、C2H4、C6H6等。 2.原子之间的相互作用 原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成。 原子间相互作用时, 存在着微粒间的 电性作用,包括:原子核之间、电子之间同种电性微粒的排斥作用,以及一个原子核的正电 荷与另一个原子的核外电子的不同电荷间的吸引作用。 3.原子形成稳定的分子或物质的原理 分子中相邻的两个原子在距离较远的时候,主要是以引力为主;距离接近时,主要以排斥 力为主;直到某个距离时,排斥力和吸引力达到平衡时,形成稳定的分子或物质。 4.化学键
3、(1)形成本质:原子间的吸引、排斥作用:两个原子(或离子,下同)接近到一定距离 时, 一个原子原子核所带的正电荷与另一个原子核外电子所带的负电荷产生吸引作用, 同时 也受到原子核与原子核、 电子与电子之间所带同种电荷的排斥作用。 稳定的化学键就是静电 吸引力与排斥力达到相对平衡时的状态。 (2)定义:分子或晶体中相邻原子之间强烈的相互作用。 (3)分类:离子键、共价键、金属键 5. 化学反应的本质: 化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。 化学反应的过程就是参加反 应的原子重新组合的过程。 而原子要重新组合就要破坏原来的相互作用, 重新成为自由原子。 破坏原有化学键的过程我们称为“旧
4、键的断裂”,在重新组合后又要形成新的相互作用,即 “新键的形成”,形成了新物质。所以化学反应的过程既是旧键断裂又是新键形成的过程。 值得注意的是有化学键被破坏的变化不一定是化学变化:如 HCl 溶于水、NaCl 熔化等都有 化学键被破坏,但都属于物理变化。 一、单项选择题 1.下列几种常见的矿物,它们之间硬度的大小关系正确的是( ) 滑石;石英;金刚砂;石膏。 A. B. C. D. 2.下列各项活动中,与物质的硬度无关的是( ) A.地下挖掘 B.容器导热 C.美术雕刻 D.金刚石切割玻璃 3.人们使用合成塑料代替木材制取日用器具,用合成纤维代替棉花制衣服,用合成塑料代 替钢材制自来水管。下
5、列关于合成材料的说法中,不正确的是( ) A合成材料大大丰富了人类所需要的物质 B.有的合成材料比天然材料具有更多的优点 C.合成材料的生产原料是取之不尽,用之不竭的 D.对于废弃后的合成材料,如不进行无污染的处理,将会对环境产生灾难性后果 4.化学键是一种作用力,它存在于( ) A.物质中所有的原子间 B.构成物质的所有微粒间 C.物质中相邻的原子间 D.物质中的分子间 5.化学键从本质上来说是一种强烈的相互作用力。这种相互作用力是指( ) A.吸引力 B.排除力 C.既有吸引力又有排斥力 D.一种目前还未了解的力 二、填空题 6.研究发现,物质的硬度等某些性质不仅与 有关,也与原子间的相
6、互作用的方式和 有关。 7. 之间的强烈相互作用称为化学键,它主要分为 、 和 三种类型。 8.已知在一个标准大气压下,液态水要加热到 100才能变成气态,这说明水分子之间存在 有 , 我们将水加热过程中吸收的热量恰好是克服了它。 进一步的 研究表明,如果单纯使用加热的方法,需要将气态水加热至 2000以上才能将其分解为 H2 和 O2,这说明在水分子内,氢原子与氧原子之间存在有 。显然后一个 实验中需要的能量更多,这说明 。 9.当两个原子距离较远时, 主要是 、 之间的作用 力占主要地位,故表现为相互吸引;当两个原子距离很近时,主要是 、 之间的作用力占主要地位, 故表现为相互排斥; 当两个原子间引力与斥力 相等时,原子之间就形成了化学键。 10化学家常用“等电子体”来预测不同物质的结构,例如 CH4与 NH4+有相同的电子数及 空间结构,依此原理在下表空格处填上与之对应的等电子体的化学式。 CH4 CO32- NH4+ N2H4 NO2+