共價(jià)鍵 原子晶體

1、關(guān)于共價(jià)鍵 原子晶體第一張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、共價(jià)鍵的形成以氫分子的形成為例：自旋方向相反的兩個(gè)電子之間可以形成化學(xué)鍵。元素的電負(fù)性相差小于1.7。非金屬元素原子之間形成的化學(xué)鍵就是共價(jià)鍵。某些金屬與非金屬元素原子之間形成的化學(xué)鍵也是共價(jià)鍵。通常哪些元素的原子之間能形成共價(jià)鍵?第二張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月氫氣分子形成過程的能量變化從核間距和成鍵電子的自旋方向來(lái)觀察能量的變化情況。第三張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1、形成共價(jià)鍵的要點(diǎn) 電子配對(duì)原理 最大重疊原理兩原子各自提供1個(gè)自旋方向相反的電子彼此配對(duì)。兩個(gè)原子軌道重疊部分越大，兩核間電子

2、的密度越大，形成的共價(jià)鍵越牢固，分子越穩(wěn)定。第四張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、共價(jià)鍵的本質(zhì) 當(dāng)成鍵原子相互接近時(shí),原子軌道發(fā)生重疊,自旋方向相反的未成對(duì)電子形成共用電子對(duì),兩原子核間的電子密度增加,體系的能量降低.第五張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、共價(jià)鍵的特點(diǎn)（1）飽和性：與離子鍵不同，共價(jià)鍵具有飽和性。 這是因?yàn)橹挥谐涉I原子中自旋方向相反的未成對(duì)電子才能形成共用電子對(duì)。成鍵過程中，每種元素的原子有幾個(gè)未成對(duì)電子，通常就只能和幾個(gè)自旋方向相反的電子形成共價(jià)鍵，所以在共價(jià)分子中，每個(gè)原子形成共價(jià)鍵的數(shù)目是一定的，這就是共價(jià)鍵的飽和性。第六張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作

3、于2022年6月因?yàn)镾軌道是球形對(duì)稱的，所以S軌道與S軌道形成的共價(jià)鍵沒有方向性。（2）方向性：是不是所有的共價(jià)鍵都具有方向性？問題：第七張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月成鍵原子軌道只有采用最大重疊才能形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵，由于p ,d,f軌道在空間有不同的伸展方向，即有方向性，因此共價(jià)鍵有方向性。第八張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4、用電子式表示共價(jià)鍵的形成過程H+例如用電子式表示共價(jià)鍵HCl、Cl2的形成過程Cl+第九張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月又如 N2、H2O的形成過程 2 + + N2：H2O：請(qǐng)與離子化合物的形成過程的電子式進(jìn)行比較第十張，PPT共七

4、十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月思考：含有共價(jià)鍵的物質(zhì)是 否一定是共價(jià)分子？第十一張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月寫出N2、HF 、F2、乙烯、乙炔的電子式和結(jié)構(gòu)式第十二張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月拓展視野共價(jià)鍵理論的發(fā)展路易斯價(jià)鍵理論現(xiàn)代價(jià)鍵理論（VB法）分子軌道理論（MO法）第十三張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、共價(jià)鍵的類型zzyyxNNzy第十四張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很不活潑，通常很難與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。結(jié)合氮分子的電子式和結(jié)構(gòu)式思考氮分子中氮原子的軌道是如何重疊形成化學(xué)鍵的?形成什么類型化學(xué)鍵？問題探究一： 鍵和鍵

5、zzyyxNNzy第十五張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很不活潑，通常很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。請(qǐng)你寫出氮分子的電子式和結(jié)構(gòu)式，并分析氮分子中氮原子的軌道是如何重疊形成共價(jià)鍵的。問題探究一：鍵和鍵第十六張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月zzyyxNNzy第十七張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.鍵：“頭碰頭”X+ssX+-pxs+-+Xpxpx形成鍵的電子稱為電子。原子軌道沿核間連線方向以“頭碰頭”方式重疊形成的共價(jià)鍵,叫鍵.第十八張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月相互靠攏s-ss-pp-p第十九張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第

6、二十張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月鍵的類型第二十一張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月鍵的常見類型有(1)s-s,(2)s-p,(3)p-p,請(qǐng)指出下列分子鍵所屬類型: A、HBr B、NH3 C、F2 D、H2課堂練習(xí)s-ps-pp-ps-s第二十二張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 2.鍵：“肩并肩”+I+IXZZpZpZ形成鍵的電子稱為電子。原子軌道在核間連線兩側(cè)以“肩并肩”方式重疊形成的共價(jià)鍵,叫鍵.第二十三張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、鍵和鍵的比較鍵鍵成鍵方向電子云形狀牢固程度成鍵判斷規(guī)律“頭碰頭”“肩并肩”軸對(duì)稱鏡像對(duì)稱強(qiáng)度大，不易斷裂強(qiáng)度

7、較小易斷裂共價(jià)單鍵是 鍵，共價(jià)雙鍵中一個(gè)是 鍵，另一個(gè)是 鍵，共價(jià)三鍵中一個(gè)是 鍵，另兩個(gè)為 鍵第二十四張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 乙烷、乙烯和乙炔分子中的共價(jià)鍵分別由幾個(gè)鍵和幾個(gè)鍵組成？問題探究第二十五張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月乙烷： 個(gè)鍵 乙烯： 個(gè)鍵 個(gè)鍵 乙炔： 個(gè)鍵 個(gè)鍵75132第二十六張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月乙烯、乙炔分子中軌道重疊方式示意圖第二十七張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月問題探究 請(qǐng)寫出乙烯、乙炔與溴發(fā)生加成反應(yīng)的反應(yīng)方程式。并思考：在乙烯、乙炔和溴發(fā)生的加成反應(yīng)中，乙烯、乙炔分子斷裂什么類型的共價(jià)鍵？鍵的重疊

8、程度小于鍵，所以鍵不如鍵穩(wěn)定。第二十八張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月有機(jī)物中的共價(jià)鍵1、C H 是鍵。2、CC 是鍵。3、C=C 一個(gè)鍵，一個(gè)鍵。4、 C 一個(gè)鍵，兩個(gè)鍵。乙烯、乙炔分子中C-C 鍵比較穩(wěn)定不容易斷裂， 鍵比較容易斷裂。第二十九張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月拓展視野第三十張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月拓展視野 苯分子中的共價(jià)鍵請(qǐng)大家看課本P42P43的相應(yīng)內(nèi)容。第三十一張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月問題探究二：極性鍵和非極性鍵 根據(jù)氫原子和氟原子的核外電子排布，你知道F2和HF分子中形成的共價(jià)鍵有什么不同嗎？ 根據(jù)元素電負(fù)性的強(qiáng)弱

9、，你能判斷F2和HF分子中共用電子對(duì)是否發(fā)生偏移嗎？第三十二張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1、非極性鍵： 兩個(gè)成鍵原子吸引電子的能力 （電負(fù)性 ），共用電子對(duì) 偏移的共價(jià)鍵相同 不發(fā)生相同2、極性鍵： 兩個(gè)成鍵原子吸引電子的能力 （電負(fù)性 ），共用電子對(duì) 偏移的共價(jià)鍵不同 發(fā)生不同第三十三張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十四張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十五張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、一般情況下，同種元素的原子之間形成 共價(jià)鍵，不同種元素的原子之間形成 共價(jià)鍵。非極性極性4、在極性共價(jià)鍵中，成鍵原子吸引電子能力的差別越大，即電負(fù)性差值

10、越大，共用電子對(duì)的偏移程度 ，共價(jià)鍵的極性 。越大越大第三十六張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月練習(xí)：1、指出 Cl2、HCl、CO、N2、H2O、H2等分子中存在的共價(jià)鍵，并說(shuō)明哪些是極性鍵，哪些是非極性鍵。2、根據(jù)電負(fù)性大小，將C-H、N-H、O-H和F-H鍵按極性由強(qiáng)到弱的順序排列。第三十七張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月交流與討論1、極性鍵： 非極性鍵：HCl CO H2OCl2 N2 H22、鍵的極性由強(qiáng)到弱的順序：FH O H NH CH第三十八張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月問題探究三：配 位 鍵 在水溶液中，NH3能與H+結(jié)合生成請(qǐng)用電子式表示和形成

11、的過程并討論和是如何形成4+的？第三十九張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 寫出氨與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式。 H N H H HN HH H 氮原子有孤對(duì)電子，氫離子有空軌道。 NH3 + HCl = NH4Cl NH3 + H+ = NH4+ 氨分子中各原子均達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，為什么還能與氫離子結(jié)合？H+ H N H H H 或 共用電子對(duì)全部由氮原子提供。第四十張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 配 位 鍵 銨根離子與水合氫離子等是通過配位鍵形成的。 H O H H+ H O H H 由一個(gè)原子提供一對(duì)電子與另一個(gè)接受電子對(duì)的原子形成共價(jià)鍵，這樣的共價(jià)鍵稱為配位鍵。第四

12、十一張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 H N H H HN HH H 在銨根離子中，四個(gè)NH 鍵的鍵長(zhǎng)、鍵能、鍵角均相等，表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)也完全相同。所以銨根離子通常用下式表示：H+ H N H H H 或HNHH H 第四十二張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1、按原子軌道的重疊方式可劃分為兩種鍵型：鍵和鍵2、按共用電子對(duì)是否發(fā)生偏移可劃分為非極性鍵和極性鍵。3、按提供共用電子對(duì)的方式可劃分為普通共價(jià)鍵和配位鍵。小結(jié)：第四十三張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1、關(guān)于乙醇分子的說(shuō)法正確的是（ ）A、分子中共含有8個(gè)極性鍵B、分子中不含非極性鍵C、分子中只含鍵D、分子中

13、含有1個(gè)鍵C課堂練習(xí)第四十四張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月課堂練習(xí)2、下列分子中含有非極性鍵的共價(jià)化合物是（ ）A、F2 B、C2H2 C、Na2O2 D、NH3B第四十五張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、在下列物質(zhì)中: Cl2 NaI H2S CO2 CaCl2 N2 CCl4 Na2O NH3 HBr含離子鍵的物質(zhì)是：含有共價(jià)鍵的化合物是：NaICaCl2 Na2OH2SCO2CCl4NH3HBr第四十六張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1、非極性鍵：共用電子對(duì)不偏向任何原子的共價(jià)鍵，同種非金屬元素的原子形成的共價(jià)鍵。2、極性鍵：共用電子對(duì)發(fā)生偏向的共價(jià)鍵，

14、不同種非金屬元素的原子形成的共價(jià)鍵。成鍵原子的電負(fù)型相差越大，鍵的極性越強(qiáng)。3、配位鍵：由一個(gè)原子提供一對(duì)電子與另一個(gè)接受電子的原子形成共價(jià)鍵。歸納、小結(jié)第四十七張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、共價(jià)鍵的鍵能與化學(xué)反應(yīng)熱2、共價(jià)鍵的鍵能用來(lái)衡量共價(jià)鍵牢固程度，共價(jià)鍵鍵能越大表示該共價(jià)鍵越牢固，即越不容易被破壞。1、共價(jià)鍵的鍵能：在101kPa、298K條件下，1mol氣態(tài)AB分子生成氣態(tài)A原子和氣態(tài)B原子的過程所吸收的能量，稱為AB間共價(jià)鍵的鍵能。第四十八張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、鍵長(zhǎng)：成鍵兩原子間的平均間距。第四十九張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4

15、、共價(jià)鍵鍵能與鍵長(zhǎng)的關(guān)系：請(qǐng)認(rèn)真分析P45 表3-5。結(jié)論： 鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定。第五十張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第五十一張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）、鍵能與反應(yīng)過程中能量變化的關(guān)系P45 問題解決核心問題是如何利用鍵能來(lái)計(jì)算反應(yīng)過程中的能量變化。第五十二張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 已知：HH：鍵能為436kJ/mol,ClCl鍵能為243kJ/mol,HCl鍵能為431kJ/mol。通過計(jì)算確定反應(yīng)：H2（g）+Cl2(g)=2HCl(g)的反應(yīng)熱。 拆開化學(xué)鍵要消耗能量，形成化學(xué)鍵會(huì)放出能量。化學(xué)反應(yīng)的過程就是拆開反應(yīng)物的化

16、學(xué)鍵，形成生成物的化學(xué)鍵的過程。如果反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和，則為吸熱反應(yīng)?！窘忸}回顧】第五十三張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月結(jié)論：由于反應(yīng)后放出的熱量使反應(yīng)本身的能量降低，故規(guī)定H為“”，則由鍵能求反應(yīng)熱的公式為 H總=H反應(yīng)物H生成物 H反應(yīng)物、H生成物分別代表反應(yīng)物、生成物鍵能總和。 反應(yīng)物和生成物的化學(xué)鍵的強(qiáng)弱決定著化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化。 放熱反應(yīng)的H為“”，H0；吸熱反應(yīng)的H為“+”， H0。第五十四張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月試?yán)帽淼臄?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，1 mo1H2分別跟lmolCl2、lmolBr2(蒸氣)反應(yīng)，分別形成2 mo1HCl分子和2

17、molHBr分子，哪一個(gè)反應(yīng)釋放的能量更多?如何用計(jì)算的結(jié)果說(shuō)明氯化氫分子和溴化氫分子哪個(gè)更容易發(fā)生熱分解生成相應(yīng)的單質(zhì)？思考：鍵長(zhǎng)、鍵能對(duì)分子的 化學(xué)性質(zhì)有什么影響？第五十五張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1、形成2mo1HCl釋放能量：2431.8 kJ (436.0kJ+242.7kJ)= 184.9 kJ形成2 mo1HBr釋放能量：2366kJ (436.0kJ+193.7kJ)= 102.97kJHCl釋放能量比HBr釋放能量多,因而生成的HCl更穩(wěn)定,即HBr更容易發(fā)生熱分解生成相應(yīng)的單質(zhì). 解釋因此、鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，鍵能越小，鍵越易斷裂，化學(xué)性質(zhì)越活潑。第五十六張，PPT共

18、七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月P46 問題解決(2)H=2 436kJ/mol+498kJ/mol2(2463) kJ/mol=482kJ/mol、（1） H = 946kJ/mol+3436kJ/mol 2（3393）kJ/mol= 104kJ/mol第五十七張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、H-X的鍵能分別是： HF = 567kj/mol HCl = 431kj/mol HBr = 366kj/mol HI = 298kj/mol結(jié)論：鍵能越大，分子的穩(wěn)定性越強(qiáng)。第五十八張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四、原子晶體1、什么叫原子晶體？晶體中所有原子都是通過共價(jià)鍵結(jié)合

19、的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。2、原子晶體的特點(diǎn)？由于共價(jià)鍵鍵能大，所以原子晶體一般具有很高的熔、沸點(diǎn)和很大的硬度，一般不溶于溶劑。（晶體中無(wú)單個(gè)分子存在）3、常見哪些物質(zhì)屬于原子晶體？金剛石、單晶硅、碳化硅（金剛砂）、二氧化硅、氮化硼（BN）等。參看P47 問題解決第五十九張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月原子晶體有何物理特性？原子晶體金剛石氮化硼碳化硅氧化鋁石英硅鍺熔點(diǎn)3550300026002030171014151211硬度 10 9.5 9.5 9 7 6.5 6.0某些原子晶體的熔點(diǎn)和硬度第六十張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 在原子晶體中，由于原子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合，而且

20、形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以原子晶體的（1）熔點(diǎn)和沸點(diǎn)很高（2）硬度很大（3）一般不導(dǎo)電（4）難溶于一些常見的溶劑 原子晶體的物理特性第六十一張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月常見的原子晶體某些非金屬單質(zhì)： 金剛石（C）、晶體硅(Si)、 晶體硼（B）、晶體鍺(Ge)等某些非金屬化合物： 碳化硅（SiC）晶體、氮化硼（BN）晶體某些氧化物： 二氧化硅（ SiO）晶體、Al2O3第六十二張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月金剛石晶體結(jié)構(gòu)模型第六十三張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月金剛石的晶體結(jié)構(gòu)第六十四張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月10928金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價(jià)鍵第六十五張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月金剛石金剛石空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)鍵角 10928空間六元環(huán)（所含原子不共面）晶體硅碳化硅第六十六張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月18010928SiO二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價(jià)鍵第六十七張，PPT共七十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月SiO2