2023-2024學(xué)年蘇教版選擇性必修二 專題3第三單元 共價(jià)鍵 共價(jià)晶體 學(xué)案

專題3微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)第三單元共價(jià)鍵共價(jià)晶體學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.熟知共價(jià)鍵的概念與形成，知道共價(jià)鍵的特征——具有飽和性和方向性。2．會(huì)從不同角度認(rèn)識(shí)共價(jià)鍵的類型。3．會(huì)判斷物質(zhì)類型與化學(xué)鍵類型的關(guān)系。4.熟知共價(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(guò)程中能量變化之間的關(guān)系。5．能根據(jù)共價(jià)晶體的概念及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)判斷晶體類型，會(huì)分析推測(cè)其物理性質(zhì)。學(xué)科素養(yǎng)：1.進(jìn)一步學(xué)習(xí)微觀的知識(shí)，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力和聯(lián)想比較思維能力。2．通過(guò)學(xué)習(xí)共價(jià)鍵的類型，體會(huì)化學(xué)在生活中的應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。自主梳理一、共價(jià)鍵的特征——飽和性、方向性1.共價(jià)鍵的形成(1)概念：原子間通過(guò)________所形成的相互作用，叫做共價(jià)鍵。(2)成鍵的粒子：一般為非金屬原子(相同或不相同)或金屬原子與非金屬原子。(3)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、體系能量降低。(4)鍵的形成條件：非金屬元素的________之間形成共價(jià)鍵，大多數(shù)________的金屬原子與非金屬原子之間形成共價(jià)鍵。2.共價(jià)鍵的特征(1)飽和性①按照共價(jià)鍵的共用電子對(duì)理論，一個(gè)原子有________，便可和________配對(duì)成鍵，這就是共價(jià)鍵的“飽和性”。②用軌道表示式表示HF分子中共用電子對(duì)的形成如下：③由以上分析可知，F(xiàn)原子與H原子間只能形成________個(gè)共價(jià)鍵，所形成的簡(jiǎn)單化合物為HF。同理，O原子與________個(gè)H原子形成________個(gè)共用電子對(duì)，2個(gè)N原子間形成________個(gè)共用電子對(duì)。(2)方向性除s軌道是球形對(duì)稱的外，其他的原子軌道在空間都具有一定的分布特點(diǎn)。在形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊的________，電子在核間出現(xiàn)的________越大，所形成的共價(jià)鍵就越________，因此共價(jià)鍵將盡可能沿著________的方向形成，所以共價(jià)鍵具有方向性。答案：1.(1)共用電子對(duì)(4)原子電負(fù)性之差小于1.72.(1)①幾個(gè)未成對(duì)電子幾個(gè)自旋方向相反的電子③1223(2)越多機(jī)會(huì)牢固電子出現(xiàn)機(jī)會(huì)最大二、從原子軌道重疊方式上認(rèn)識(shí)共價(jià)鍵按成鍵的未成對(duì)電子的原子軌道的重疊方式，共價(jià)鍵可分為_(kāi)_______和________。1.σ鍵(1)σ鍵：形成共價(jià)鍵的未成對(duì)電子的原子軌道采取“________”的方式重疊，這種共價(jià)鍵叫σ鍵。(2)σ鍵的類型：根據(jù)成鍵電子原子軌道的不同，σ鍵可分為ssσ鍵、spσ鍵、ppσ鍵。①ssσ鍵：兩個(gè)成鍵原子均提供________形成的共價(jià)鍵，如H2分子中σ鍵的形成過(guò)程：H—H的σ鍵的形成②spσ鍵：兩個(gè)成鍵原子分別提供________形成的共價(jià)鍵，如HCl分子中σ鍵的形成過(guò)程：H—Cl的σ鍵的形成③ppσ鍵：兩個(gè)成鍵原子均提供________形成的共價(jià)鍵，如Cl2分子中σ鍵的形成過(guò)程：Cl—Cl的σ鍵的形成(3)σ鍵的特征：①以形成化學(xué)鍵的兩原子核的________為軸作旋轉(zhuǎn)操作，共價(jià)鍵電子云的圖形________，這種特征稱為_(kāi)_______。②形成σ鍵的原子軌道重疊程度________，故σ鍵有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。(4)σ鍵的存在：共價(jià)單鍵為σ鍵；共價(jià)雙鍵和共價(jià)三鍵中存在_______________________________________________________。2.π鍵(1)π鍵：形成共價(jià)鍵的未成對(duì)電子的原子軌道采取“________”的方式重疊，這種共價(jià)鍵叫π鍵。(2)如圖ppπ鍵的形成：ppπ鍵的形成(3)π鍵的特征：①每個(gè)π鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由兩原子核構(gòu)成平面的________，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為_(kāi)_______，這種特征稱為鏡面對(duì)稱。②形成π鍵時(shí)原子軌道重疊程度比形成σ鍵時(shí)________，π鍵沒(méi)有σ鍵________。(4)π鍵的存在：π鍵通常存在于________中。答案：σ鍵π鍵1.(1)頭碰頭(2)①s軌道②s軌道和p軌道③p原子軌道(3)①連線不變軸對(duì)稱②較大(4)σ鍵(通常含一個(gè)σ鍵)2.(1)肩并肩(3)①兩側(cè)鏡像②小牢固(4)雙鍵或三鍵三、極性鍵和非極性鍵配位鍵1.極性鍵和非極性鍵(1)根據(jù)已學(xué)共價(jià)鍵的知識(shí)，填寫(xiě)下表：物質(zhì)Cl2HCl元素組成成鍵微粒電子式共用電子對(duì)位置共價(jià)鍵類型(2)由以上分析可知：①非極性共價(jià)鍵(簡(jiǎn)稱非極性鍵)是_____________________。②極性共價(jià)鍵(簡(jiǎn)稱極性鍵)是________________________。(3)極性鍵和非極性鍵的判斷①同種元素的原子間形成的共價(jià)鍵是________，不同種元素的原子間形成的共價(jià)鍵是________。②兩個(gè)成鍵原子間的電負(fù)性差值小于1.7時(shí)，它們之間通常形成________鍵。電負(fù)性差值越大，鍵的極性________。2.配位鍵(1)用電子式表示NH3、NH的形成①N原子與H原子以共價(jià)鍵結(jié)合成NH3分子：_______________。②NH3分子與H＋結(jié)合成NH：___________________。③上面②中共價(jià)鍵的形成與①相比較有何不同？_________________________________。(2)配位鍵的形成①配位鍵的概念是______________形成的共價(jià)鍵。②配位鍵常用“A→B”表示，其中A是________孤電子對(duì)的原子，B是________孤電子對(duì)的原子。③配位鍵與共價(jià)鍵在形成過(guò)程上的主要不同是_____________。答案：1.(1)(從左到右，從上到下)同一種元素不同種元素原子原子····H··不偏移偏向氯原子一方非極性共價(jià)鍵極性共價(jià)鍵(2)①兩個(gè)成鍵原子吸引電子的能力相同，共用電子對(duì)不發(fā)生偏移而形成的共價(jià)鍵②兩個(gè)成鍵原子吸引電子的能力不同，共用電子對(duì)發(fā)生偏移而形成的共價(jià)鍵(3)①非極性鍵極性鍵②共價(jià)越大2.(1)①②③②中形成共價(jià)鍵時(shí)，N原子一方提供孤電子對(duì)，H＋提供空軌道(2)①由一個(gè)原子提供孤電子對(duì)與另一個(gè)有空軌道可接受電子的原子②提供接受③配位鍵的共用電子對(duì)是由某個(gè)原子提供的，共價(jià)鍵的共用電子對(duì)是由成鍵原子雙方共同提供的四、從不同角度認(rèn)識(shí)共價(jià)鍵的分類寫(xiě)出乙烯的電子式和結(jié)構(gòu)式，并回答下列問(wèn)題：電子式：__________________________________；結(jié)構(gòu)式：________________________________________。(1)從原子軌道重疊方式上看，乙烯中含有________個(gè)σ鍵，________個(gè)π鍵。(2)從共用電子對(duì)個(gè)數(shù)上看，乙烯中含________個(gè)雙鍵，________個(gè)單鍵。(3)從共用電子對(duì)是否偏移上看，乙烯中含有________和________。答案：、(1)51(2)14(3)極性鍵非極性鍵五、共價(jià)鍵的鍵參數(shù)1.鍵能在101kPa、298K條件下，1mol氣態(tài)AB分子生成________A原子和B原子的過(guò)程中所________的能量，稱為AB間共價(jià)鍵的鍵能。鍵能的單位是________。2.鍵長(zhǎng)兩原子間形成共價(jià)鍵時(shí)，________間的平均間距。3.共價(jià)鍵的影響因素鍵長(zhǎng)越短，鍵能________，共價(jià)鍵就越________。答案：一、1.氣態(tài)吸收kJ·mol－12.兩原子核3.越大強(qiáng)六、共價(jià)晶體1.概念相鄰原子間以________結(jié)合而形成的具有________的晶體。2.結(jié)構(gòu)特征(1)共價(jià)晶體中只存在________，原子間全部通過(guò)________相結(jié)合。(2)共價(jià)晶體中不存在單個(gè)分子。如SiO2代表硅原子與氧原子的原子個(gè)數(shù)比為_(kāi)_______，并不代表分子式。3.常見(jiàn)的共價(jià)晶體(1)某些非金屬單質(zhì)：如金剛石、晶體硅、晶體硼等。(2)某些非金屬化合物：如金剛砂(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。4.共價(jià)晶體的物理性質(zhì)(1)共價(jià)晶體一般有很高的________、________和很大的________。(2)鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)________，硬度就________。答案：1.共價(jià)鍵空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2.(1)共價(jià)鍵共價(jià)鍵(2)1∶24.(1)熔點(diǎn)沸點(diǎn)硬度(2)越高越大七、常見(jiàn)的共價(jià)晶體1.金剛石晶體(1)在晶體中每個(gè)碳原子以共價(jià)鍵與相鄰的________個(gè)碳原子相結(jié)合，形成________。(2)晶體中C—C—C夾角為_(kāi)_______。(3)最小環(huán)上有________個(gè)碳原子。2.二氧化硅晶體(1)在晶體中每個(gè)硅原子與________個(gè)氧原子形成________個(gè)共價(jià)鍵；每個(gè)氧原子與________個(gè)硅原子相結(jié)合。故SiO2晶體中硅原子與氧原子按________的比例組成。(2)最小環(huán)上有________個(gè)原子。答案：1.(1)4正四面體(2)109°28′(3)62.(1)4421∶2(2)12重難點(diǎn)研習(xí)研習(xí)1共價(jià)鍵的形成[問(wèn)題探討]下面是五種元素原子電負(fù)性的數(shù)值：元素符號(hào)HCONaCl電負(fù)性2.12.53.50.93.01.從原子電負(fù)性的角度分析為什么鈉、氯通過(guò)得失電子形成的電子對(duì)不被鈉原子和氯原子共用形成共價(jià)鍵而形成離子鍵？氫和氯原子間、碳和氧原子間的共用電子對(duì)被兩原子共用而形成共價(jià)鍵？由此你得出的結(jié)論是什么？2.是不是所有軌道形成的共價(jià)鍵均有方向性？3.為什么氫氣分子是雙原子分子而稀有氣體分子都是單原子分子？4.C、N、O、F通過(guò)形成共價(jià)鍵達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí)，形成共價(jià)鍵的數(shù)目各是多少？5.H2O分子中的兩個(gè)H—O鍵在同一直線上嗎？1.提示：鈉、氯電負(fù)性之差(絕對(duì)值)為2.1＞1.7，故Na與Cl之間通過(guò)得失電子形成的電子對(duì)不被共用，不能形成共價(jià)鍵，形成的是離子鍵。氫、氯電負(fù)性之差為0.9，碳、氧電負(fù)性之差為1，均小于1.7，故氫、氯之間形成的電子對(duì)被共用，碳、氧之間形成的電子對(duì)被共用，能形成共價(jià)鍵。由此得出的結(jié)論是：①當(dāng)原子的電負(fù)性相差很大(一般大于1.7)時(shí)，化學(xué)反應(yīng)形成的電子對(duì)不會(huì)被共用，形成的是離子鍵。②當(dāng)原子的電負(fù)性相差不大(一般小于1.7)時(shí)，原子間形成的電子對(duì)能被共用，形成的是共價(jià)鍵。2.提示：不一定。s軌道與s軌道形成的共價(jià)鍵無(wú)方向性。3.提示：氫原子K層上只有1個(gè)電子，K層需滿足2個(gè)電子才能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，故氫原子共用1對(duì)共用電子對(duì)形成雙原子分子；而稀有氣體元素原子最外層均已達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故均為單原子分子。4.提示：C、N、O、F形成共價(jià)鍵的數(shù)目依次為4、3、2、1。5.提示：不在同一直線上。[舉一反三]1.下列關(guān)于共價(jià)鍵的說(shuō)法正確的是()A.只有非金屬原子之間才能形成共價(jià)鍵B.只要空間允許，一個(gè)原子能與另一個(gè)原子形成多個(gè)共價(jià)鍵C.形成共價(jià)鍵時(shí)，參加成鍵的原子軌道可以沿著電子各個(gè)方向重疊D.共價(jià)鍵的本質(zhì)是自旋方向相反、能量相近的未成對(duì)電子形成共用電子對(duì)答案：D2.原子間形成分子時(shí)，決定各原子相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系的是()A.共價(jià)鍵的方向性B．共價(jià)鍵的飽和性C.共價(jià)鍵原子的大小D．共價(jià)鍵的穩(wěn)定性答案：B3.CO2中的一個(gè)O原子被S原子代替后，即為羰基硫(OCS)，羰基硫是一種有臭雞蛋氣味的無(wú)色氣體，高溫下分解為CO和S。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.OCS中S的化合價(jià)為＋4價(jià)B.羰基硫分解時(shí)，CO是氧化產(chǎn)物C.每有1molOCS分解，能生成22.4LCOD.OCS中含有共價(jià)鍵，屬于非電解質(zhì)答案：D4.下列說(shuō)法正確的是()A.若把H2S分子寫(xiě)成H3S分子，違背了共價(jià)鍵的飽和性B.H3O＋的存在說(shuō)明共價(jià)鍵不具有飽和性C.所有共價(jià)鍵都有方向性D.兩個(gè)原子軌道發(fā)生重疊后，電子僅存在于兩核之間答案：A研習(xí)2共價(jià)鍵的類型[問(wèn)題探討]一、下面是乙烷、乙烯、乙炔的球棍模型和空間填充模型：1.仔細(xì)觀察乙烷、乙烯、乙炔的分子結(jié)構(gòu)，指出它們分子中的共價(jià)鍵分別由幾個(gè)σ鍵和幾個(gè)π鍵構(gòu)成？2.解釋乙烯分子中π鍵是如何形成的？3.乙烯分子中C—Cσ鍵與C—Cπ鍵哪種鍵穩(wěn)定？4.碳碳鍵中，σ鍵與π鍵哪種鍵穩(wěn)定？其他共價(jià)鍵中，σ鍵與π鍵的穩(wěn)定性有固定關(guān)系嗎？5.H—F鍵與H—Cl鍵相比，誰(shuí)的極性更強(qiáng)些？二、實(shí)驗(yàn)探究[實(shí)驗(yàn)操作]①向盛有4mL0.1mol·L－1CuSO4溶液的試管里滴加幾滴1mol·L－1氨水，觀察現(xiàn)象。②向?qū)嶒?yàn)①的試管中繼續(xù)添加氨水并振蕩試管，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。③再向?qū)嶒?yàn)②的試管中加入8mL95%乙醇(極性較小的溶劑)，并用玻璃棒摩擦試管壁，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。[實(shí)驗(yàn)裝置][實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]實(shí)驗(yàn)①中得到藍(lán)色沉淀。實(shí)驗(yàn)②中沉淀逐漸溶解，得深藍(lán)色溶液。實(shí)驗(yàn)③中析出深藍(lán)色晶體。6.實(shí)驗(yàn)①中得到藍(lán)色沉淀的化學(xué)成分是什么？寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式。7.實(shí)驗(yàn)②中藍(lán)色沉淀溶解的原因是什么？寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式。8.加入乙醇后得到深藍(lán)色晶體的化學(xué)成分是什么？用離子方程式表示這一反應(yīng)過(guò)程。1.提示：物質(zhì)共價(jià)鍵類別乙烷乙烯乙炔σ鍵數(shù)目753π鍵數(shù)目0122.提示：乙烯分子中兩個(gè)碳原子的p軌道“頭碰頭”重疊形成一個(gè)σ鍵，而兩個(gè)碳原子間相互垂直的p軌道“肩并肩”重疊形成一個(gè)π鍵。故乙烯分子中的碳碳雙鍵由一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵構(gòu)成。3.提示：C—Cσ鍵穩(wěn)定。4.提示：碳碳鍵中，σ鍵均比π鍵穩(wěn)定；其他共價(jià)鍵中，σ鍵不一定比π鍵穩(wěn)定。5.提示：H—F鍵的極性強(qiáng)。6.提示：試管中得到藍(lán)色沉淀是氫氧化銅；反應(yīng)的離子方程式為Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NH。7.提示：Cu(OH)2能溶于氨水生成深藍(lán)色的[Cu(NH3)4]2＋；反應(yīng)的離子方程式為Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。8.提示：深藍(lán)色晶體是[Cu(NH3)4]SO4·H2O；[Cu(NH3)4]2＋＋SO＋H2O[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓。[重點(diǎn)講解]σ鍵與π鍵(1)分類標(biāo)準(zhǔn)：原子軌道的重疊方式。(2)σ鍵①定義：原子軌道以“頭碰頭”方式相互重疊導(dǎo)致電子在核間出現(xiàn)的機(jī)會(huì)增大而形成的共價(jià)鍵稱為σ鍵。②類型：a.ssσ鍵：兩個(gè)成鍵原子均提供s軌道形成的共價(jià)鍵。b.spσ鍵：兩個(gè)成鍵原子分別提供s軌道和p軌道形成的共價(jià)鍵。c.ppσ鍵：兩個(gè)成鍵原子均提供p軌道形成的共價(jià)鍵。(3)π鍵原子軌道以“肩并肩”方式相互重疊導(dǎo)致電子在核間出現(xiàn)的機(jī)會(huì)增大而形成的共價(jià)鍵。[舉一反三]1.關(guān)于σ鍵和π鍵的比較，下列說(shuō)法不正確的是()A.σ鍵是軸對(duì)稱的，π鍵是鏡面對(duì)稱的B.σ鍵是“頭碰頭”式重疊，π鍵是“肩并肩”式重疊C.σ鍵不能斷裂，π鍵容易斷裂D.H原子只能形成σ鍵，O原子可以形成σ鍵和π鍵答案：C解析：σ鍵較穩(wěn)定，不易斷裂，而不是不能斷裂。2.P元素的外圍電子排布式為3s23p3，P與Cl形成的化合物有PCl3、PCl5，對(duì)此判斷正確的是()A.磷原子最外層有三個(gè)未成對(duì)電子，故只能結(jié)合三個(gè)氯原子形成PCl3B.PCl3分子中的P—Cl鍵含有π鍵C.PCl5分子中的P—Cl鍵都是π鍵D.磷原子最外層有三個(gè)未成對(duì)電子，但是能形成PCl5，說(shuō)明傳統(tǒng)的價(jià)鍵理論存在缺陷答案：D3.下列有關(guān)化學(xué)鍵類型的判斷不正確的是()A.ssσ鍵與spσ鍵的對(duì)稱性相同B.分子中含有共價(jià)鍵，則至少含有一個(gè)σ鍵C.已知乙炔的結(jié)構(gòu)式為H—C≡C—H，則乙炔分子中存在2個(gè)σ鍵(C—H)和3個(gè)π鍵(C≡C)D.乙烷分子中只存在σ鍵，即6個(gè)C—H鍵和1個(gè)C—C鍵都為σ鍵，不存在π鍵答案：C解析：ssσ鍵、spσ鍵均為軸對(duì)稱，A項(xiàng)正確；在含有共價(jià)鍵的分子中一定有σ鍵，可能有π鍵，如HCl、N2等，B項(xiàng)正確；單鍵都為σ鍵，乙烷分子結(jié)構(gòu)式為，其6個(gè)C—H鍵和1個(gè)C—C鍵都為σ鍵，D項(xiàng)正確；共價(jià)三鍵中一個(gè)為σ鍵，另外兩個(gè)為π鍵，故乙炔(H—C≡C—H)分子中有2個(gè)C—Hσ鍵，C≡C鍵中有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵，C項(xiàng)錯(cuò)誤。4.下列關(guān)于共價(jià)鍵的敘述中，不正確的是()A.由不同種元素原子形成的共價(jià)鍵一定是極性鍵B.由同種元素的兩個(gè)原子形成的雙原子分子中的共價(jià)鍵一定是非極性鍵C.化合物中不可能含有非極性鍵D.當(dāng)氧原子與氟原子形成共價(jià)鍵時(shí)，共用電子偏向氟原子一方答案：C解析：不同種元素的原子吸引電子的能力不同，形成極性鍵；同種元素的原子形成的雙原子分子中，兩原子吸引電子的能力相同，形成非極性鍵。某些化合物中，如Na2O2、H2O2中均含有非極性鍵。氟原子吸引電子的能力強(qiáng)于氧原子，二者成鍵時(shí)共用電子偏向氟原子。5.用過(guò)量的AgNO3溶液處理含0.01mol氯化鉻(CrCl3·6H2O)的水溶液，生成0.02mol的AgCl沉淀，此氯化鉻最可能是()A.[Cr(H2O)6]Cl3B.[CrCl(H2O)5]Cl2·H2OC.[CrCl2(H2O)4]Cl·2H2OD.[CrCl3(H2O)3]·3H2O答案：B解析：與Ag＋反應(yīng)生成AgCl沉淀的Cl－是由配合物在水溶液中電離出來(lái)的，因此在該配合物中1個(gè)Cl－在內(nèi)界，2個(gè)Cl－在外界。研習(xí)3共價(jià)鍵鍵能與化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱[問(wèn)題探討]鍵N—NN=NN≡N鍵能/(kJ·mol－1)1594189461.氮元素的非金屬性較強(qiáng)，氮?dú)夥肿踊瘜W(xué)性質(zhì)為什么不活潑？2.由上表數(shù)據(jù)可知N2分子中，1個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵的鍵能各是多少？3.共價(jià)鍵的鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系怎樣？1.提示：由于N2分子中存在N≡N鍵，氮氮三鍵鍵能大，不易拆開(kāi)，所以化學(xué)性質(zhì)不活潑。2.提示：σ鍵：159kJ·mol－1；2個(gè)π鍵的鍵能分別為259kJ·mol－1和528kJ·mol－1。3.提示：ΔH＝反應(yīng)物分子中的鍵能總和－生成物分子中的鍵能總和。[重點(diǎn)講解]一、鍵參數(shù)的意義1.鍵能的意義鍵能是衡量共價(jià)鍵穩(wěn)定性的一個(gè)重要參數(shù)。鍵能越大，即形成共價(jià)鍵時(shí)放出的熱量越多，共價(jià)鍵越穩(wěn)定。例如：(1)N2分子的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，是因?yàn)镹≡N的鍵能很大(946kJ·mol－1)。(2)H—F、H—Cl、H—Br、H—I鍵的鍵能依次為567kJ·mol－1、431kJ·mol－1、366kJ·mol－1、298kJ·mol－1，鍵能逐漸減小，HF、HCl、HBr、HI分子的穩(wěn)定性逐漸減弱。(3)CH2=CH2中C=C鍵的鍵能(615kJ·mol－1)小于C2H6中C—C鍵的鍵能(348kJ·mol－1)的兩倍，CH≡CH中C≡C鍵的鍵能(812kJ·mol－1)小于C—C鍵的鍵能的3倍，也小于C—C鍵、C=C鍵的鍵能之和，表明乙烯、乙炔分子中的π鍵不如σ鍵牢固，比較容易斷裂。2.鍵長(zhǎng)的意義鍵長(zhǎng)是衡量共價(jià)鍵穩(wěn)定性的另一個(gè)參數(shù)。鍵長(zhǎng)越短，往往鍵能越大，表明共價(jià)鍵越穩(wěn)定。鍵能和鍵長(zhǎng)共同決定鍵的穩(wěn)定性和分子的性質(zhì)。例如：(1)F—F、Cl—Cl、Br—Br、I—I的鍵長(zhǎng)逐漸增大，分子的穩(wěn)定性逐漸減弱。(2)當(dāng)兩個(gè)原子間形成雙鍵、三鍵時(shí)，由于原子軌道的重疊程度增大，原子之間的核間距減小，即鍵長(zhǎng)變短。如C—C、C=C、C≡C的鍵長(zhǎng)分別為154pm、133pm、120pm。二、化學(xué)鍵與反應(yīng)熱的關(guān)系1.定性關(guān)系化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成，如果舊化學(xué)鍵斷裂所吸收的總能量大于新化學(xué)鍵形成所放出的總能量，則該化學(xué)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；反之，該化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)。2.定量關(guān)系能量變化＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和(特別注意，鍵能是指共價(jià)鍵，其他化學(xué)鍵的能量不能叫做鍵能)。[舉一反三]1.下列關(guān)于共價(jià)鍵的說(shuō)法正確的是()A.鍵能是衡量化學(xué)鍵強(qiáng)度的物理量B.鍵長(zhǎng)是指形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的間距C.兩個(gè)原子形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊程度越大，鍵能越大D.單鍵一般比雙鍵的鍵能更大答案：C2.已知N2＋O2=2NO為吸熱反應(yīng)，ΔH＝180kJ·mol－1，其中N≡N、O=O鍵的鍵能分別為946kJ·mol－1、498kJ·mol－1，則氮氧原子之間的鍵能為()A.1264kJ·mol－1B.632kJ·mol－1C.316kJ·mol－1D.1624kJ·mol－1答案：B3.下列事實(shí)不能用鍵能的大小來(lái)解釋的是()A.N元素的電負(fù)性較大，但N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定B.鹵族元素氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱C.稀有氣體一般難發(fā)生反應(yīng)D.O元素的電負(fù)性大于Cl，但Cl2比O2活潑性強(qiáng)答案：C研習(xí)4共價(jià)晶體[問(wèn)題探討]下面是金剛石的多面體外形及結(jié)構(gòu)：1.金剛石晶體中有沒(méi)有分子？晶體中碳原子之間的結(jié)合力是什么？2.金剛石晶體中每個(gè)碳原子與幾個(gè)碳原子相結(jié)合？這些碳原子之間形成的空間結(jié)構(gòu)是什么？碳原子的雜化軌道類型是什么？3.為什么金剛石的熔點(diǎn)高，硬度大？4.具有共價(jià)鍵的晶體都是共價(jià)晶體嗎？5.怎樣從原子結(jié)構(gòu)的角度理解金剛石、硅和鍺的熔點(diǎn)和硬度依次下降？1.提示：金剛石晶體中不存在分子，存在的是碳原子。晶體中碳原子之間以共價(jià)鍵(σ鍵)結(jié)合。2.提示：金剛石晶體中，每個(gè)碳原子與相鄰的4個(gè)碳原子以共價(jià)鍵相結(jié)合，它們形成的空間結(jié)構(gòu)是正四面體形，碳原子采取sp3雜化。3.提示：金剛石晶體中C—C共價(jià)鍵的鍵能很大，熔化時(shí)需破壞共價(jià)鍵，故金剛石的熔點(diǎn)高，硬度大。4.提示：不一定是共價(jià)晶體，有些分子晶體中也存在共價(jià)鍵，如：冰、干冰、碘等。5.提示：由于金剛石、硅和鍺都是共價(jià)晶體，原子間的作用力都是共價(jià)鍵。碳、硅、鍺的原子半徑依次增大，原子之間形成共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)依次增大，共價(jià)鍵鍵能依次減弱，所以金剛石、硅、鍺的熔點(diǎn)和硬度依次下降。[重點(diǎn)講解]1.共價(jià)晶體相鄰原子間以共價(jià)鍵相互結(jié)合形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體叫做共價(jià)晶體。2.構(gòu)成微粒及微粒間的作用3.常見(jiàn)的共價(jià)晶體4.共價(jià)晶體的物理性質(zhì)(1)熔、沸點(diǎn)很高。共價(jià)晶體中各原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合，要熔化必須破壞其中的共價(jià)鍵，需要較高的溫度，所以共價(jià)晶體有很高的熔、沸點(diǎn)。(2)硬度很大。(3)難溶于一般溶劑。(4)一般不導(dǎo)電，但晶體硅是半導(dǎo)體。5.兩種重要的共價(jià)晶體(1)金剛石在金剛石晶體中每個(gè)碳原子都采取sp3雜化，每個(gè)碳原子都被相鄰的4個(gè)碳原子包圍，以共價(jià)鍵跟4個(gè)碳原子結(jié)合，形成正四面體形，被包圍的碳原子處于正四面體的中心。這些正四面體向空間發(fā)展，構(gòu)成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的、彼此連接的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體(如圖甲)。甲金剛石的晶體結(jié)構(gòu)和晶胞示意圖乙金剛石中的正四面體結(jié)構(gòu)①金剛石晶體中所有的C—C鍵鍵能、鍵長(zhǎng)相等，鍵角相等(均為109°28′)(如圖乙)。②晶體中最小的碳環(huán)由6個(gè)碳組成且不在同一平面內(nèi)。③晶體中每個(gè)C參與了4個(gè)C—C鍵的形成，而在每個(gè)鍵中的貢獻(xiàn)只有一半，故C原子個(gè)數(shù)與C—C鍵的鍵數(shù)之比為1∶＝1∶2。即1mol(12g)金剛石中含有C—C