共價(jià)鍵原子晶體

2.共價(jià)鍵的成鍵微粒：1.共價(jià)鍵的定義：我們已經(jīng)了解的共價(jià)鍵的概念：3.共價(jià)鍵的存在：非金屬單質(zhì)共價(jià)化合物?某些離子化合物原子間通過共用電子對(duì)形成的化學(xué)鍵。原子學(xué)生活動(dòng)1：寫出下列分子的電子式和結(jié)構(gòu)式

分子式電子式結(jié)構(gòu)式分子式電子式結(jié)構(gòu)式NH3H2SN2Na2O2HClOCS2以上物質(zhì)中哪些是離子化合物？哪些是共價(jià)化合物？?思考學(xué)以致用上一頁共價(jià)鍵的形成問題探究：

2個(gè)氫原子一定能形成氫分子嗎？?jī)蓚€(gè)核外電子自旋方向相反的氫原子靠近vr0V：勢(shì)能

r：核間距r0vr0r0V：勢(shì)能r：核間距r0vr0r0

V：勢(shì)能

r：核間距r0vr0r0V：勢(shì)能

r：核間距兩個(gè)核外電子自旋方向相同的氫原子靠近vr0V：勢(shì)能

r：核間距1、共價(jià)鍵的形成條件（1）有自旋方向相反的未成對(duì)電子（2）原子軌道要實(shí)現(xiàn)最大限度的重疊2、共價(jià)鍵的形成本質(zhì)成鍵原子相互接近時(shí)，原子軌道發(fā)生

，自旋方向

，

的

電子形成

，兩原子核間的電子密度

，體系的能量

。重疊相反未成對(duì)共用電子對(duì)增加降低1.相距很遠(yuǎn)的兩個(gè)自旋方向相反的H原子相互逐漸接近,在這一過程中體系能量將

A.先變大后變小

B.先變小后變大

C.逐漸變小

D.逐漸增大練習(xí)B2.下列不屬于共價(jià)鍵的成鍵因素的是Ａ.共用電子對(duì)在兩核間高頻率出現(xiàn)Ｂ.共用的電子必須配對(duì)Ｃ.成鍵后體系能量降低，趨于穩(wěn)定Ｄ.兩原子核體積大小要適中Ｄ練習(xí)3、共價(jià)鍵的特征（1）具有飽和性形成的共價(jià)鍵數(shù)

=未成對(duì)電子數(shù)在成鍵原子中，有幾個(gè)未成對(duì)電子通常就只能形成幾個(gè)共價(jià)鍵，所以在共價(jià)分子中每個(gè)原子形成共價(jià)鍵數(shù)目是一定的。（2）具有方向性p共價(jià)鍵的類型氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，通常難以與其他物質(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，分析氮分子中氮原子的原子軌道是如何重疊形成共價(jià)鍵的，并與同學(xué)交流討論。zzyyxσNNπzπy氮分子中原子軌道重疊方式示意圖（1）σ鍵相互靠攏H·+H·H:Hs軌道—s軌道1.σ鍵和π鍵原子軌道以“頭碰頭”方式互相重疊導(dǎo)致電子在兩核間出現(xiàn)的機(jī)會(huì)增大而形成的共價(jià)鍵p—p+Cl·+·ClCl

Cl··························H·+·ClHCl··············p—s原子軌道以“肩并肩”方式相互重疊導(dǎo)致電子在核間出現(xiàn)的概率增大而形成的共價(jià)鍵（2）π鍵：乙炔分子中軌道重疊方式示意圖小結(jié)：σ

鍵與π鍵的比較

σ

鍵

π鍵

重疊方式與單鍵、雙鍵、三鍵的關(guān)系牢固程度“頭碰頭”重疊肩并肩重疊單鍵是σ鍵，雙鍵、三鍵中只有一個(gè)是σ鍵單鍵不可能是π鍵，雙鍵中有一個(gè)、三鍵中有兩個(gè)是π鍵重疊程度較大，比較牢固重疊程度較小，較易斷裂乙烷：

個(gè)σ鍵；乙烯：

個(gè)σ鍵

個(gè)π鍵；乙炔：

個(gè)σ鍵

個(gè)π鍵7

51324.σ鍵的常見類型有(1)s-s,(2)s-p,(2)p-p，請(qǐng)指出下列分子σ鍵所屬類型:A.HFB.NH3

C.F2

D.H2

E.O2s-ps-pp-ps-sp-p5.下列分子中不含有π鍵的是:A.N2B.CaC2C.F2D.C2H2E.CH4F.Na2O2練習(xí)CEF2.極性鍵和非極性鍵什么是非極性鍵？什么是極性鍵？極性鍵的強(qiáng)弱與什么因素有關(guān)？(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)生不同氯氯鍵非極性鍵氫氯鍵極性鍵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，成鍵元素的電負(fù)性差值越大，共用電子對(duì)的偏移程度

，共價(jià)鍵的極性

。越大越大非金屬氫化物中鍵的極性最強(qiáng)的是

。氫氟鍵練習(xí)6.下列物質(zhì)中含有非極性鍵的共價(jià)化合物是（）A.F2B.C2H2C.Na2O2D.NH3E.H2O

F.CH4G.H2O2H.CO2BG7.只有在化合物中才能存在的化學(xué)鍵是（）

A.離子鍵B.共價(jià)鍵

C.極性鍵D.非極性鍵AC練習(xí)在水溶液中，NH3能與H+結(jié)合生成NH4＋請(qǐng)用電子式表示NH３和H＋是如何形成NH4+的?3.配位鍵由一個(gè)原子提供一對(duì)電子(孤對(duì)電子),另一個(gè)原子(有空的原子軌道)接受孤對(duì)電子形成共價(jià)鍵，這樣的共價(jià)鍵稱為配位鍵。配位鍵用“→”表示，箭頭指向接受孤對(duì)電子的原子。如：

H[HNH]+H銨根離子中的四個(gè)氮?dú)滏I完全一樣(鍵長(zhǎng)、鍵能相同)8.已知水電離成為氫氧根離子和水合氫離子，試寫出陽離子的結(jié)構(gòu)。

H[HO]+H練習(xí)共價(jià)鍵的鍵能與化學(xué)反應(yīng)熱問題：實(shí)驗(yàn)表明，氣態(tài)氫原子形成1molH2

要釋放出436kJ的能量。如果要使1molH2分解為2molH原子，你認(rèn)為是吸收能量還是放出能量？鍵能和鍵長(zhǎng)1．鍵能的定義：在101kPa、298K條件下。1mol氣態(tài)AB分子生成氣態(tài)A原子和B原子的過程所吸收的能量，稱為AB鍵共價(jià)鍵的鍵能。2．鍵長(zhǎng)：兩原子核間的平均間距如在101kPa、298K條件下。1mol氣態(tài)H2生成氣態(tài)H原子的過程所吸收的能量為436kJ，則H－H鍵的鍵能為436kJ·mol-1原子間形成共價(jià)鍵，原子軌道發(fā)生重疊。原子軌道重疊程度越大，共價(jià)鍵的鍵能越大，兩原子核的平均間距—鍵長(zhǎng)越短。教科書P49表3-5請(qǐng)結(jié)合表中數(shù)據(jù)分析：1.影響共價(jià)鍵強(qiáng)弱的因素2共價(jià)鍵強(qiáng)弱與分子穩(wěn)定性的關(guān)系影響共價(jià)鍵鍵能的主要因素2．鍵能大小與分子穩(wěn)定性的關(guān)系：

對(duì)結(jié)構(gòu)相似的分子，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，一般含該鍵的分子越穩(wěn)定。（1）一般情況下，共用電子對(duì)越多，鍵長(zhǎng)越短，形成的共價(jià)鍵越牢固，鍵能越大.（2）在成鍵電子數(shù)相同，鍵長(zhǎng)相近時(shí)，鍵的極性越大，鍵能越大.小結(jié)：教科書P49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=反應(yīng)物的鍵能總和—生成物的鍵能總和。

△H=生成物的總能量—反應(yīng)物的總能量。3.利用鍵能計(jì)算化學(xué)反應(yīng)中的ΔH8.化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。化學(xué)鍵的鍵能是形成(或拆開)lmol化學(xué)鍵時(shí)釋放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能(kJ/mol)：P—P：198P—O：360O＝O：498，則反應(yīng)P4(白磷)+3O2＝P4O6的反應(yīng)熱△H為()A．一1638kJ/mol

B．+1638kJ/mol

C．一126kkJ/molD．+126kJ/mol

白磷P4O6練習(xí)A原子晶體原子晶體概念：相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。構(gòu)成原子晶體的粒子是原子，原子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合。金剛石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）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（SiO2）晶體金剛石具有很高的熔、沸點(diǎn)和很大的硬度。你能結(jié)合金剛石晶體的結(jié)構(gòu)示意圖解釋其中的原因嗎？討論小結(jié)：由于金剛石晶體中所有原子都是通過共價(jià)鍵結(jié)合的，而共價(jià)鍵的鍵能大，如C－C鍵的鍵能為348kJ·mol-1。所以金剛石晶體熔、沸點(diǎn)很高，硬度很大。原子晶體的物理特性在原子晶體中，由于原子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合，而且形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以原子晶體的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高硬度大一般不導(dǎo)電且難溶于一些常見的溶劑109o28′共價(jià)鍵金剛石的晶體結(jié)構(gòu)金剛石晶胞在金剛石晶體中1、每個(gè)碳原子周圍緊鄰的碳原子幾個(gè)？2、每個(gè)碳原子形成幾個(gè)共價(jià)鍵？3、碳原子個(gè)數(shù)與C－C共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比是多少？4、最小碳環(huán)由幾個(gè)碳原子來組成?5.在金剛石晶胞中占有的碳原子數(shù)？問題：4個(gè)1：26個(gè)4個(gè)8個(gè)180o109o28′SiO共價(jià)鍵二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)1.在SiO2晶體中，每個(gè)硅原子與

個(gè)氧原子結(jié)合；每個(gè)氧原子與

個(gè)硅原子結(jié)合；在SiO2晶體中硅原子與氧原子個(gè)數(shù)之比是

。2.在SiO2晶體中，每個(gè)硅原子形成

個(gè)共價(jià)鍵；每個(gè)氧原子形成

個(gè)共價(jià)鍵；硅原子個(gè)數(shù)與Si－O共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比是

；氧原子個(gè)數(shù)與Si－O共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比是

。3.在SiO2

晶體中，最小環(huán)為

元環(huán)。問題：21：24421：41：212解釋：結(jié)構(gòu)相似的原子晶體，原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，晶體熔點(diǎn)越高金剛石＞硅＞鍺金剛石、SiC和晶體Si的熔點(diǎn)和硬度如何變化？金屬鍵、離子鍵和共價(jià)鍵的比較化學(xué)鍵類型成鍵本質(zhì)鍵的方向性和飽和性影響鍵的強(qiáng)弱的因素金屬鍵離子鍵共價(jià)鍵靜電作用共用電子對(duì)靜電作用無無既有方向性又有飽和性金屬元素的原子半徑和單位體積內(nèi)自由電子數(shù)目陰、陽離子的電荷數(shù)和核間距鍵長(zhǎng)、成鍵電子數(shù)、極性1.2003年美國(guó)《科學(xué)》雜志報(bào)道：在超高壓下，科學(xué)家用激光器將CO2加熱到1800K，成功制得了類似石英的CO2原子晶體。下列關(guān)于CO2晶體的敘述中不正確的是 ()A.晶體中C、O原子個(gè)數(shù)比為1∶2 B.該晶體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高、硬度大

C.晶體中C—O—C鍵角為180°D.晶體中C、O原子最外層都滿足8電子結(jié)構(gòu)C練習(xí)2.氮化硅是一種新合成的材料，它是一種超硬、耐磨、耐高溫的物質(zhì)。下列各組物質(zhì)熔化時(shí)，所克服的作用力與氮化硅熔化所克服的微粒間的作用力都相同的是()A.硝石和金剛石B.晶體硅和水晶C.冰和干冰 D.萘和蒽B練習(xí)3.碳化硅（SiC）具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三種晶體①金剛石②晶體硅③碳化硅中，它們的熔點(diǎn)從高到低的順序是 （）

A.①③② B.②③①C.③①② D.②①③A