高中化學(xué) 專題3 第3單元 共價(jià)鍵 原子晶體 第2課時(shí) 共價(jià)鍵的鍵能 原子晶體課件 蘇教版選修3-蘇教版高二選修3化學(xué)課件

1、第2課時(shí)共價(jià)鍵的鍵能原子晶體專題3第三單元共價(jià)鍵原子晶體1.知道共價(jià)鍵鍵能、鍵長(zhǎng)的概念，掌握共價(jià)鍵的鍵能與化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化之間的關(guān)系，促進(jìn)宏觀辨識(shí)與微觀探析學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。2.能辨識(shí)常見的原子晶體，理解晶體中微粒間相互作用對(duì)原子晶體性質(zhì)的影響，了解常見原子晶體的晶體結(jié)構(gòu)。核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)達(dá)標(biāo)檢測(cè)達(dá)標(biāo)檢測(cè)檢測(cè)評(píng)價(jià) 達(dá)標(biāo)過關(guān)新知導(dǎo)學(xué)新知導(dǎo)學(xué)啟迪思維 探究規(guī)律內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN新知導(dǎo)學(xué)XIN ZHI DAO XUE0101一、共價(jià)鍵的鍵能與化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱1.共價(jià)鍵的鍵能(1)鍵能：在101 kPa、298 K條件下，1 mol氣態(tài)AB分子生成 的過程中所 的能量，稱為AB

2、間共價(jià)鍵的鍵能。其單位為 。(2)應(yīng)用：共價(jià)鍵HFHClHBrHI鍵能/kJmol1567431366298若使2 mol HCl鍵斷裂為氣態(tài)原子，則發(fā)生的能量變化是 的能量。表中共價(jià)鍵最難斷裂的是 ，最易斷裂的是 。由表中鍵能大小數(shù)據(jù)說明鍵能與分子穩(wěn)定性的關(guān)系：HF、HCl、HBr、HI的鍵能依次 ，說明四種分子的穩(wěn)定性依次 ，即最穩(wěn)定的是 ，最不穩(wěn)定的是 。氣態(tài)A原子和B原子吸收kJmol1吸收862 kJHFHI減小減弱HFHI2.共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)(1)概念：形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子核間的 ，因此 決定化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng)， 越小，共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越短。(2)應(yīng)用：共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越短，往往鍵能越 ，這表明共價(jià)

3、鍵越 ，反之亦然。平均間距原子半徑原子半徑大穩(wěn)定歸納總結(jié)共價(jià)鍵強(qiáng)弱的判斷(1)由原子半徑和共用電子對(duì)數(shù)判斷：成鍵原子的原子半徑越小，共用電子對(duì)數(shù)越多，則共價(jià)鍵越牢固，含有該共價(jià)鍵的分子越穩(wěn)定。(2)由鍵能判斷：共價(jià)鍵的鍵能越大，共價(jià)鍵越牢固，破壞共價(jià)鍵消耗的能量越多。(3)由鍵長(zhǎng)判斷：共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越短，共價(jià)鍵越牢固，破壞共價(jià)鍵消耗的能量越多。(4)由電負(fù)性判斷：元素的電負(fù)性越大，該元素的原子對(duì)共用電子對(duì)的吸引力越大，形成的共價(jià)鍵越穩(wěn)定。例1 (2018鄭州期中)下列事實(shí)不能用鍵能的大小來解釋的是 A.氮元素的電負(fù)性較大，但N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定B.稀有氣體一般難發(fā)生反應(yīng)C.HF、HCl、HBr、

4、HI的穩(wěn)定性逐漸減弱D.HF比H2O穩(wěn)定解析由于N2分子中存在叁鍵，鍵能很大，破壞共價(jià)鍵需要很大的能量，所以N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定；稀有氣體都為單原子分子，沒有化學(xué)鍵；鹵族元素從F到I，原子半徑逐漸增大，其氫化物中化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng)逐漸變長(zhǎng)，鍵能逐漸變小，所以穩(wěn)定性HFHClHBrHI；由于HF鍵的鍵能大于HO鍵，所以穩(wěn)定性HFH2O。例2 下表列出部分化學(xué)鍵的鍵能：化學(xué)鍵SiOSiClHHHClSiSiSiCClCl鍵能/kJmol1460360436431176347243據(jù)此判斷下列說法正確的是 A.表中最穩(wěn)定的共價(jià)鍵是SiSi鍵B.Cl2(g) 2Cl(g)H243 kJmol1C.H2(g)

5、Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJmol1D.根據(jù)表中數(shù)據(jù)能計(jì)算出SiCl4(g)2H2(g)=Si(s)4HCl(l)的H解析鍵能越大形成的化學(xué)鍵越穩(wěn)定，表中鍵能最大的是SiO鍵，則最穩(wěn)定的共價(jià)鍵是SiO鍵， A錯(cuò)誤；氯氣變?yōu)槁仍游盏哪芰康扔诼葰庵袛嗔鸦瘜W(xué)鍵需要的能量，Cl2(g) 2Cl(g)H243 kJmol1 ，B錯(cuò)誤；依據(jù)鍵能計(jì)算反應(yīng)焓變反應(yīng)物鍵能總和生成物鍵能總和，H436 kJmol1243 kJmol12431 kJmol1183 kJmol1，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJmol1 ， C正確； HCl(g)=HCl(l)的H未告知，故無法

6、計(jì)算SiCl4(g)2H2(g)=Si(s)4HCl(l)的H ， D錯(cuò)誤。二、原子晶體1.概念及組成(1)概念：相鄰原子間以 相結(jié)合形成的具有空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，稱為原子晶體。(2)構(gòu)成微粒：原子晶體中的微粒是 ，原子與原子之間的作用力是 。共價(jià)鍵原子共價(jià)鍵在晶體中每個(gè)碳原子以 對(duì)稱地與相鄰的4個(gè)碳原子相結(jié)合，形成 結(jié)構(gòu)，這些正四面體向空間發(fā)展，構(gòu)成彼此聯(lián)結(jié)的立體結(jié)構(gòu)。晶體中相鄰碳碳鍵的夾角為109.5。最小環(huán)上有 個(gè)碳原子，晶體中C原子個(gè)數(shù)與CC鍵數(shù)之比為 。每個(gè)金剛石晶胞中含有 個(gè)碳原子。4個(gè)共價(jià)單鍵正四面體網(wǎng)狀2.兩種典型原子晶體的結(jié)構(gòu)(1)金剛石的晶體結(jié)構(gòu)模型如圖所示?；卮鹣铝袉?/p>

7、題：1 268相關(guān)視頻(2)二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)模型如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：每個(gè)硅原子都以 個(gè)共價(jià)單鍵與 個(gè)氧原子結(jié)合，每個(gè)氧原子與 個(gè)硅原子結(jié)合，向空間擴(kuò)展，構(gòu)成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。晶體中最小的環(huán)為 個(gè)硅原子、 個(gè)氧原子組成的 元環(huán)，硅、氧原子個(gè)數(shù)比為 。每個(gè)二氧化硅晶胞中含有 個(gè)硅原子和個(gè)氧原子。4266121 281643.特性由于原子晶體中原子間以較 的共價(jià)鍵相結(jié)合，故原子晶體：熔、沸點(diǎn) ，硬度 ，一般 導(dǎo)電， 溶于溶劑。4.常見的原子晶體常見的非金屬單質(zhì)，如金剛石(C)、硼(B)、晶體硅(Si)等；某些非金屬化合物，如碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)等。強(qiáng)很高大不難歸納總

8、結(jié)(1)構(gòu)成原子晶體的微粒是原子，其相互作用是共價(jià)鍵。(2)原子晶體中不存在單個(gè)分子，化學(xué)式僅僅表示的是物質(zhì)中的原子個(gè)數(shù)比關(guān)系，不是分子式。例3最近科學(xué)家成功研制成了一種新型的碳氧化物，該化合物晶體與SiO2的晶體的結(jié)構(gòu)相似，晶體中每個(gè)碳原子均以4個(gè)共價(jià)單鍵與氧原子結(jié)合，形成一種無限伸展的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。下列對(duì)該晶體的敘述錯(cuò)誤的是 A.該晶體是原子晶體B.該晶體中碳原子和氧原子的個(gè)數(shù)比為12C.該晶體中碳原子數(shù)與CO鍵數(shù)之比為12D.該晶體中最小的環(huán)由12個(gè)原子構(gòu)成解析該化合物晶體中每個(gè)碳原子均以4個(gè)共價(jià)單鍵與氧原子結(jié)合，形成一種無限伸展的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，則該化合物晶體中不存在分子，屬于原子晶體，

9、A項(xiàng)正確；晶體中每個(gè)碳原子均以4個(gè)共價(jià)單鍵與氧原子結(jié)合，每個(gè)氧原子和2個(gè)碳原子以共價(jià)單鍵相結(jié)合，所以碳、氧原子個(gè)數(shù)比為12，B項(xiàng)正確；該晶體中每個(gè)碳原子形成4個(gè)CO共價(jià)鍵，所以C原子與CO鍵數(shù)目之比為14，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該晶體中最小的環(huán)由6個(gè)碳原子和6個(gè)氧原子構(gòu)成，D項(xiàng)正確。例4下表是某些原子晶體的熔點(diǎn)和硬度，分析表中的數(shù)據(jù)，判斷下列敘述正確的是 原子晶體金剛石氮化硼碳化硅石英硅鍺熔點(diǎn)/3 9003 0002 7001 7101 4101 211硬度109.59.576.56.0構(gòu)成原子晶體的原子種類越多，晶體的熔點(diǎn)越高構(gòu)成原子晶體的原子間的共價(jià)鍵的鍵能越大，晶體的熔點(diǎn)越高構(gòu)成原子晶體的原子半徑越

10、大，晶體的硬度越大構(gòu)成原子晶體的原子半徑越小，晶體的硬度越大A. B. C. D.解析原子晶體的熔、沸點(diǎn)和硬度等物理性質(zhì)取決于晶體內(nèi)的共價(jià)鍵，構(gòu)成原子晶體的原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，對(duì)應(yīng)原子晶體的熔、沸點(diǎn)越高，硬度越大。學(xué)習(xí)小結(jié)返回反應(yīng)熱(H)反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能。達(dá)標(biāo)檢測(cè)DA BIAO JIAN CE0202123451.正誤判斷(1)鍵長(zhǎng)是成鍵原子半徑之和()(2)C=C鍵的鍵能等于CC鍵鍵能的2倍()(3)雙原子分子中，鍵長(zhǎng)越短，分子越牢固()(4)原子晶體中只存在極性共價(jià)鍵，不可能存在其他的化學(xué)鍵()(5)1 mol SiO2晶體中含有4 mol SiO鍵()6123452

11、.NH鍵鍵能的含義是 A.由N和H形成1 mol NH3所放出的能量B.把1 mol NH3中的共價(jià)鍵全部拆開所吸收的熱量C.拆開約6.021023個(gè)NH鍵所吸收的熱量D.形成1個(gè)NH鍵所放出的熱量6解析NH鍵的鍵能是指形成1 mol NH鍵放出的能量或拆開1 mol NH鍵所吸收的能量，不是指形成1個(gè)NH 鍵釋放的能量。1 mol NH3中含有3 mol NH鍵，拆開1 mol NH3中的NH鍵或形成1 mol NH3中的NH鍵吸收或放出的能量應(yīng)是NH鍵鍵能的3倍。123453.下列說法不正確的是 A.鍵能越小，表示化學(xué)鍵越牢固，越難以斷裂B.成鍵的兩原子核越近，鍵長(zhǎng)越短，化學(xué)鍵越牢固，性質(zhì)

12、越穩(wěn)定C.破壞化學(xué)鍵時(shí)消耗能量，而形成化學(xué)鍵時(shí)釋放能量D.鍵能、鍵長(zhǎng)只能定性地分析化學(xué)鍵的強(qiáng)弱解析鍵能越大，斷開該鍵所需的能量越多，化學(xué)鍵越牢固，性質(zhì)越穩(wěn)定，故A錯(cuò)誤；B、C、D均正確。6123454.下列有關(guān)原子晶體的敘述錯(cuò)誤的是 A.原子晶體中，只存在共價(jià)鍵B.原子晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)C.原子晶體中不存在獨(dú)立的分子D.原子晶體熔化時(shí)不破壞共價(jià)鍵解析A項(xiàng)，原子晶體中原子之間通過共價(jià)鍵相連；B項(xiàng)，原子晶體是相鄰原子之間通過共價(jià)鍵結(jié)合而成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；C項(xiàng)，原子晶體是由原子以共價(jià)鍵相結(jié)合形成的，不存在獨(dú)立的分子；D項(xiàng)，原子晶體中原子是通過共價(jià)鍵連接的，熔化時(shí)需要破壞共價(jià)鍵。65.碳化硅(SiC)的一種晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，其中碳原子與硅原子的位置是交替的，在下列三種晶體中，它們的熔點(diǎn)從高到低的順序是 金剛石晶體硅碳化硅A. B.C. D.123456解析這三種晶體屬于同種類型，熔化時(shí)需破壞共價(jià)鍵，金剛石中為CC鍵，晶體硅中為SiSi鍵，SiC中為SiC鍵，由原子半徑可知SiSi鍵鍵長(zhǎng)最大，CC鍵鍵長(zhǎng)最短，鍵長(zhǎng)越短共價(jià)鍵越穩(wěn)定，破壞時(shí)需要的熱量越多，故熔點(diǎn)從高到低順序?yàn)椤?.碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示，簡(jiǎn)要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí)：123456化學(xué)鍵CCCHCOSiSiSiHSiO鍵能/kJmol135641333622