人教版苏教高中化学选修3共价健 原子晶体ppt.ppt

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1、1 Chapter 2 Structure and property of materials 共价键共价键原子晶体原子晶体2021/8/9 星期一1形成共价键的条件非金属元素的原子之间或非金属元素的原子与不活泼的某些金属元素原子之间形成共价键。实例：Cl2、CCl4、H2O、HF、HNO3、CO2说明：多数非金属单质，气态氢化物，酸分子，酸酐分子，大多数有机物里都有共价键。2021/8/9 星期一2定义：定义：原子之间通过原子之间通过共用电子对共用电子对所形成的相所形成的相互作用，叫做互作用，叫做共价键。共价键。成键微粒：成键微粒：原子原子相互作用：相互作用：共用电子对共用电子对成键元素：成

2、键元素：同种或不同种同种或不同种非金属元素非金属元素含有共价键的化合物含有共价键的化合物不一定不一定是共价化合物是共价化合物共价键2021/8/9 星期一3二、共价键二、共价键1、定义：原子之间通过共用电子对所形成的相互作用。、定义：原子之间通过共用电子对所形成的相互作用。2、成键微粒：、成键微粒：原子原子。3、成键本质：、成键本质：原子间通过原子间通过共用电子对共用电子对所产生的强烈所产生的强烈的相互作用。的相互作用。4、成键条件：、成键条件：一般由同种或不同种非金属与非金属一般由同种或不同种非金属与非金属元素原子形成。元素原子形成。(如：如：HCl O2 CH 4 H2O等等)5、存在范围

3、：非金属单质、存在范围：非金属单质(H2、O2)、共价化合物、共价化合物(NH3、CH 4、H2O)、离子化合物、离子化合物(NaOH、NH4Cl)6、表示方法：、表示方法：电子式、结构式电子式、结构式2021/8/9 星期一4氢原氢原 子子氯原子氯原子 第一步第一步:旧键断裂旧键断裂 第二步新键形成新键形成 返回返回 一个化学反应的过程一个化学反应的过程,本质本质 上就是旧上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。化学键断裂和新化学键形成的过程。H2和和Cl2作用生成作用生成HCl的反应过程：的反应过程：2021/8/9 星期一5小小 结：结：共价键与离子键的比较项目项目 类型 共价键 离子键

4、 成键元素成键元素 成键粒子成键粒子 成键本质成键本质化合物电子式化合物电子式两种相同或不同的非金属化合活泼金属与活泼非金属化合 原 子阴、阳离子形成共用电子对静电作用Na Cl +-X2021/8/9 星期一6课堂练习课堂练习选择题：选择题：1、下列各数值表示有关元素的原子序数，其所表、下列各数值表示有关元素的原子序数，其所表示的各原子组中能以离子键相互结合成稳定化合物示的各原子组中能以离子键相互结合成稳定化合物的是的是()A.10与与19 B.6与与16 C.11与与17 D.14与与82、下列物质中只有共价键的是、下列物质中只有共价键的是()A.NaOH B.NaCl C.H2 D.H2

5、S 3、下列物质中既有离子键，又有共价键的是、下列物质中既有离子键，又有共价键的是()A.H2O B.CaCl2 C.KOH D.Cl2CC、DC2021/8/9 星期一7含有共价键的化合物一定是共价化合物全部由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物在气态单质分子里一定有共价键错，如错，如 NH4Cl 等铵盐等铵盐 错，如：错，如：NaOH Na2SO4 错，错，He、Ne等稀有气体等稀有气体判断：判断：2021/8/9 星期一8 键 长分子中两个成键的原子的核间距离叫做键长分子中两个成键的原子的核间距离叫做键长H HH 0.7410H 0.7410-10-10 m mC CC 1.5410C

6、 1.5410-10-10 m mClClCl 1.9810Cl 1.9810-10-10 m mN NN 1.1510N 1.1510-10-10 m m一般说来，键长越短，键越牢固。一般说来，键长越短，键越牢固。2021/8/9 星期一9 键 能 气态原子形成一摩共价单键所释放的能量气态原子形成一摩共价单键所释放的能量（破坏一摩单键所吸收的能量）叫做键能。（破坏一摩单键所吸收的能量）叫做键能。H+H HH+H H2 2+436kJ+436kJ键能越大，键越牢固。键能越大，键越牢固。H H2 2+436kJ H+H+436kJ H+H2021/8/9 星期一10试比较试比较氯化氢氯化氢及及碘

7、化氢碘化氢的稳定性，解释原因。的稳定性，解释原因。键键键键 键键 能能 kJ/mol-1 键键 能能 kJ/mol-1HHCHClClBr BrI IC COHNHHClH I4362471931513464134633914312992021/8/9 星期一11 键 角在分子中键和键之间的夹角叫做键角在分子中键和键之间的夹角叫做键角O OH HH HO=C=OO=C=O1043010430（折线型）（折线型）180180（直线型）（直线型）H HH HH HH HC C1092810928（正四面体）（正四面体）H HH HH HN N1071810718（三角锥形）（三角锥形）2021/8

8、/9 星期一12本节总结：键能键能 键长键长 键角键角 判断分子的稳定性判断分子的稳定性 确定分子在空间的几何构型确定分子在空间的几何构型 反应热反应热=所有生成物键能总和所有反应物键能总和所有生成物键能总和所有反应物键能总和（放出能量）放出能量）（吸收能量）吸收能量）2021/8/9 星期一13练习练习反应反应 H H2 2(气气)+Cl)+Cl2 2(气气)=2HCl()=2HCl(气气)+179kJ+179kJ 键能数据：键能数据：H-H 436kJ/mol H-Cl 431kJ/molH-H 436kJ/mol H-Cl 431kJ/mol试回答：试回答：Cl-Cl Cl-Cl 的键能

9、是多少？的键能是多少？氢分子、氯分子和氯化氢分子氢分子、氯分子和氯化氢分子中，哪中，哪种分子最稳定？为什么？种分子最稳定？为什么？Cl-Cl Cl-Cl 的键能的键能=(2431)-179 436=247 =(2431)-179 436=247(kJ/mol)(kJ/mol)氢分子最稳定，因氢分子最稳定，因H-HH-H的键能最大。的键能最大。反应热反应热=所有生成物键能总和所有生成物键能总和-所有反应物键能总和所有反应物键能总和2021/8/9 星期一14 氨分子中，氮原子和氢原子通过什么键结合氨分子中，氮原子和氢原子通过什么键结合？H N H H 写出氨分子的电子式和结构式。写出氨分子的电子

10、式和结构式。H N H H 分解摩氨分子，需要吸收多少能量？分解摩氨分子，需要吸收多少能量？mol391kJ/mol=1173kJ 极性共价键极性共价键2021/8/9 星期一15 写出氨与盐酸反应的化学方程式和离子方程式。写出氨与盐酸反应的化学方程式和离子方程式。H N H H HN HH H 氮原子有孤对电子，氢离子有空轨道。氮原子有孤对电子，氢离子有空轨道。NH3+HCl=NH4Cl NH3+H+=NH4+氨分子中各原子均达稳定结构，为什么还氨分子中各原子均达稳定结构，为什么还能与氢离子结合？能与氢离子结合？H+H N H H H 或或 共用电子对全部由氮原子提供。共用电子对全部由氮原子

11、提供。2021/8/9 星期一16 H N H H HN HH H 在氨离子中，四个在氨离子中，四个NH 键的键的键长键长、键能键能、键角键角均相等，表现的化学性质也完全相同。所均相等，表现的化学性质也完全相同。所以铵离子通常用下式表示：以铵离子通常用下式表示：H+H N H H H 或或HNHH H 2021/8/9 星期一17 配 位 键 由一个原子提供孤对电子，另一个原子提由一个原子提供孤对电子，另一个原子提供空轨道形成的共价键称配位键。供空轨道形成的共价键称配位键。氨根离子与水合氢离子等是通过配位键形成的。氨根离子与水合氢离子等是通过配位键形成的。H O H H+H O H H 202

12、1/8/9 星期一18 极性分子与非极性分子 电荷分布均匀对称的分子称非极性分子，如氯分子。电荷分布均匀对称的分子称非极性分子，如氯分子。电荷分布不均匀对称的分子称极性分子，如氯化氢。电荷分布不均匀对称的分子称极性分子，如氯化氢。非极性键非极性键 非极性分子，如非极性分子，如H H2 2，O O2 2，ClCl2 2,N,N2 2.构成构成极极 性性 键键构成构成非极性分子，如非极性分子，如COCO2 2，CHCH4 4,CCl,CCl4 4 .极性分子，如极性分子，如HClHCl，H H2 2O O，NHNH3 3 非极性分子中，中心原子处最高正价。非极性分子中，中心原子处最高正价。（分子空

13、间结构对称）（分子空间结构对称）2021/8/9 星期一19练习练习 在下列物质中在下列物质中:Cl:Cl2 2 NaI HNaI H2 2S S CO CO2 2 CaCl CaCl2 2 N N2 2 CCl CCl4 4 Na Na2 2O O NHNH3 3 HBr HBr含离子键的物质是：含离子键的物质是：含有共价键的化合物是：含有共价键的化合物是：由极性键形成的非极性分子是：由极性键形成的非极性分子是：由非极性键形成的非极性分子是：由非极性键形成的非极性分子是：NaINaICaClCaCl2 2 NaNa2 2O OH H2 2S SCOCO2 2CClCCl4 4NHNH3 3H

14、BrHBrCOCO2 2CClCCl4 4ClCl2 2N N2 22021/8/9 星期一20本节总结：化学键化学键离子键离子键 离子化合物离子化合物共价键共价键极性键极性键非极性键非极性键配位键配位键共价分子共价分子极性分子极性分子非极性分子非极性分子单质单质 化合物化合物2021/8/9 星期一21共价键共价键 v1、共价键：v定义：原子间通过共用电子对所形成的化学键v2、形成共价键的原因v同种或不同种元素的原子之间结合成分子时，并不发生电子的得失，而是通过共用电子对而结合的。v3、键能、键长和键角的概念及其对分子的影响。2021/8/9 星期一22项 目目概概 念念对分子的影响分子的影

15、响键 能能拆开拆开1mol共价共价键所吸所吸收的能量或生成收的能量或生成1mol共价共价键所放出所放出的能量的能量键能大，能大，键牢固，分子牢固，分子稳定定键 长成成键的两个原子的核的两个原子的核间的平均距离的平均距离键越越强强，键能越大，能越大，键越牢固，分子越越牢固，分子越稳定定键 角角分子中相分子中相邻键之之间的的夹角角决定分子的空决定分子的空间构型和构型和分子的极性分子的极性2021/8/9 星期一23v5、极性键与非极性键v定义：同种元素的原子间形成的共价键属于非极性键，不同种元素的原子间形成的共价键属极性键。2021/8/9 星期一24四、配位键四、配位键 v定义：当共用电子对由一

16、个原子提供与另外的原子共用时形成的共价键属配位键。v1、常见的一些物质的电子式 2021/8/9 星期一25v含有非极性键的离子化合物有：Na2O2、FeS2、CaC2v含有离子键、共价键、配位键的有：NH4Clv含有非极性键极性分子有：H2O2v含有极性键的非极性分子有：CCl4、CO2、CH42021/8/9 星期一262、分子的空间构型及极性（1）双原子分子极性：HCl、CO 非极性：H2、Cl2（2）三原子分子非极性：O=C=O直线型，极性：V型 2021/8/9 星期一27（3）四原子分子非极性：极性：平面三角型；三角锥型 （4）五原子分子非极性：极性：变形四面体2021/8/9 星

17、期一28 原子晶体原子晶体 同种非金属元素或异种非金属元素的原同种非金属元素或异种非金属元素的原子以共价键结合而成无限分子的晶体子以共价键结合而成无限分子的晶体.(1)(1)金刚石型金刚石型2021/8/9 星期一29（2）SiO2石英晶体2021/8/9 星期一3019991999年美国科学杂志报道：在年美国科学杂志报道：在40GPa40GPa高压下，用激光高压下，用激光器加热到器加热到1800K1800K，人们成功制得了原子晶体干冰，下列，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断正确的是推断正确的是 A 原子晶体干冰有很高的熔点、沸点，有很大的硬度B 原子晶体干冰易气化，可用作制冷材料C 原子

18、晶体干冰硬度大，可用作耐磨材料D 每摩尔原子晶体干冰中含2mol CO键2021/8/9 星期一31原 子 晶 体原子晶体的概念原子晶体的概念 原子晶体的特点原子晶体的特点哪些物质属于原子晶体？哪些物质属于原子晶体？相邻原子间通过共价键结合而成的相邻原子间通过共价键结合而成的具有空间网状结构的晶体。具有空间网状结构的晶体。晶体中无单个分子存在；晶体中无单个分子存在；SiO2是化学式不是分子式，是化学式不是分子式，Si和和O原子个原子个数比数比1 2。熔沸点很高，硬度很大，难溶于。熔沸点很高，硬度很大，难溶于一般溶剂。不导电。一般溶剂。不导电。金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅等。金刚石、单晶硅、

19、碳化硅、二氧化硅等。2021/8/9 星期一3210928金金刚石的晶体石的晶体结构示意构示意图共价键共价键2021/8/9 星期一3318010928Sio二氧化硅的晶体二氧化硅的晶体结构示意构示意图共价键共价键2021/8/9 星期一34立方型晶胞中粒子数的计算方法：立方型晶胞中粒子数的计算方法：v（1）处于立方体顶点的微粒同时为）处于立方体顶点的微粒同时为8个个晶胞所共有，每个微粒有晶胞所共有，每个微粒有1/8属于该晶胞属于该晶胞v（2）处于立方体棱上的微粒同时为）处于立方体棱上的微粒同时为4个个晶胞所共有，每个微粒有晶胞所共有，每个微粒有1/4属于该晶胞属于该晶胞v（3）处于立方体面上的微粒同时为）处于立方体面上的微粒同时为2个个晶胞所共有，每个微粒有晶胞所共有，每个微粒有1/2属于该晶胞属于该晶胞v（4）处于立方体内部的微粒，完全属）处于立方体内部的微粒，完全属于该晶胞于该晶胞2021/8/9 星期一35