[“人教版”化学2中物质构成的奥秘]化学物质构成的奥秘
时间：2019-01-07 03:23:46 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要： “人教版”化学2的主题1是物质结构基础，涉及宏观物质的微观构成。本文分别从原子之间和分子之间的相互作用两个角度综述了构成物质的微粒间的相互作用，以利于学生从原子、分子水平上初步认识物质构成的奥秘。
关键词： 高中化学课程 微粒 化学键 分子间作用力
1.引言
化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的一门基础自然科学。高中化学课程是科学教育的重要组成部分，对提高学生科学素养、促进学生全面发展有着不可替代的作用。“人教版”必修模块化学2要求学生能从原子、分子的水平上初步认识物质构成的奥秘，而这必须以学习构成宏观物质的微粒（原子、分子）间的相互作用为前提。
2.原子之间的相互作用――化学键
分子内、晶体内相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用叫化学键。依据成键方式的不同，化学键可分为离子键、共价键、金属键等几种类型。
2.1离子键
由阴、阳离子间通过静电作用形成的化学键叫离子键，其实质是阴阳离子间的静电作用，没有方向性和饱和性。通常情况下，活泼的金属元素（包括NH）和活泼的非金属元素（包括酸根、OH）之间可以成键。以NaCl的形成为例，Na和Cl反应的微观解释：钠原子和氯原子相遇时，钠原子的最外层的1个电子转移到氯原子的最外层上，使钠原子和氯原子分别形成了Na和Cl，这两种带相反电荷的离子通过静电作用生成了稳定的化合物NaCl。
2.2共价键
两原子间通过共用电子对而形成的化学键叫做共价键，其本质是两原子轨道重叠，两核间电子概率密度大吸引原子核而成键，有方向性和饱和性。按成键元素不同，可分为极性共价键和非极性共价键，一般来说，同种非金属元素的原子或不同种非金属元素之间都能形成共用电子对，达到稳定结构而成键。共价键有键能、键长和键角三个参数，键能表示原子之间相互作用的强弱，键长和键角决定了分子的空间构型。共价键的强弱则决定着分子的稳定性和极性等。以HCl的形成为例，H和Cl反应的微观解释：当氢原子和氯原子相遇时，它们易获得1个电子形成最外层8电子（氢原子最外层为2电子）的稳定结构，且二者获得电子的难易程度相当，都不能把对方的电子夺去，这两原子相互作用的结果是双方各以最外层1个电子组成1个共用电子对，在两个原子核外的空间运动，从而使双方都达到稳定结构。在形成的HCl中，由于氯原子对电子的吸引比氢原子稍强一些，共用电子对偏向氯原子，而偏离氢原子，形成极性共价键，而在H和Cl中共用电子对既不偏离又不偏向，形成非极性共价键。
2.3配位键
这是一类特殊的共价键。共用电子对是由两个原子中某一个原子单独提供与另一个原子共用，即成键原子一方有孤对电子，另一方有空轨道。可表示为：A:+B→A:B。以NH的形成为例，NH形成的解释：当H与NH相遇时，NH中氮原子周围还有1对孤对电子，而H+则提供空轨道，二者结合都能达到稳定结构，就形成了一种新的共价键――配位键。
2.4金属键
金属阳离子和自由电子之间的静电作用而形成的化学键叫金属键，其本质是金属阳离子和电子间的静电作用。金属键没有固定的方向，其强弱通常与金属离子半径成逆相关，与金属内部自由电子密度成正相关，决定着金属的光泽、导电性、导热性等性质。
3.分子之间的相互作用――分子间作用力
分子中相邻原子之间存在强烈的相互作用，实际上分子之间也存在一种把分子聚集在一起的作用力，这就是分子间作用力。
3.1分子间作用力
存在于分子之间的非化学键的相互作用称为分子间作用力，也叫范德华力。按其实质来说属于静电力，与分子极性有关，没有方向性和饱和性，能量比化学键要弱得多，作用范围也小。分子间作用力的来源是取向力、诱导力和色散力，对大多数分子来说，色散力是主要的。分子间作用力的大小可以影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质。以卤素单质熔沸点的变化为例的组成和结构相似，随着相对分子质量增大，分子间作用力越大，熔沸点相应也越高。
3.2氢键
与吸引电子能力强的原子X（氟、氧、氮等）通过共价键结合的氢，如果与另一吸引电力能力的原子Y（或X）接近，则在原子X与Y之间以氢原子为媒介，生成X-H-…-Y型的键，这种键称为氢键。它的实质是静电作用，能量比化学键弱得多，但比范德华力稍强，不同于一般的范德华力，有方向性和饱和性，分为分子内氢键和分子间氢键两大类。氢键的形成对物质的熔沸点、溶解度等都有影响，分子内氢键和分子间氢键对物质的性质的影响是显著的，并且往往是相反的。以常见气态氢化物的沸点和冰中的氢键为例，和HF的沸点一反正常的递变规律，原因在于它们的分子之间形成了氢键，使其沸点升高。在液态时，除了以单个分子存在外，还通过氢键形成（在固态冰中水分子间以氢键结合成排列规整的晶体。
4.结语
高中化学必修课程是在义务教育化学基础上为全体高中生开设的课程，必修课程旨在促进学生在新课程理念三维目标方面的发展。“人教版”化学2的物质结构基础知识可加强学生对物质微观结构的认识，培养学生在原子、分子水平上探究微粒间的相互作用，提高学生的科学素养，同时也为学习化学选修3物质结构与性质打下坚实的基础。
参考文献：
［1］中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(实验)［M］.北京:人民教育出版社，2003.
［2］人民教育出版社 课程教材研究所 化学课程教材研究开发中心.普通高中化学课程标准实验教科书 化学2 必修［M］.北京:人民教育出版社，2007.
［3］人民教育出版社 课程教材研究所 化学课程教材研究开发中心.普通高中化学课程标准实验教科书 化学 选修3 物质结构与性质［M］.北京:人民教育出版社，2007.
［4］人民教育出版社课程教材研究所 化学课程教材研究开发中心.普通高中化学课程标准实验教科书 化学 选修3 物质结构与性质.教师教学用书［M］.北京：人民教育出版社，2007.
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