共价键原子晶体资料课件.ppt

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1、肠抖震顿茸眺湘惦鬃支假教噬爷攫懒乞惜祸揽狼追逞伎脐苇挽南题蒲住归共价键原子晶体共价键原子晶体一、共价键一、共价键脾们疽骇苦补冉柴言吏盈垒弓夏好围侦窝媚鸽耙桌念菇尽痕楷锨锐兜腕孝共价键原子晶体共价键原子晶体共价键共价键1 1、定义：、定义：2 2、成键微粒：、成键微粒：3、成键本质：、成键本质：4 4、成键元素：、成键元素：5 5、存在范围存在范围：6 6、表示方法：、表示方法：原子之间通过共用电子对所形成的相互作用。原子之间通过共用电子对所形成的相互作用。原子原子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。一般非金属之间一般非金属之间部分金属与非金属

2、之间部分金属与非金属之间非金属单质非金属单质(H2、O2)、共价化合物、共价化合物(NH3、CH4、H2O)、离子化合物、离子化合物(NaOH、NH4Cl)电子式、结构式电子式、结构式不稳定要趋于稳定；体系能量降低不稳定要趋于稳定；体系能量降低7 7、成键原因：、成键原因：札检朴就劫用锭登酝肮疮祟傲暂俘箔厅烈纳晚申洪股河惕脊以早晃械射宦共价键原子晶体共价键原子晶体a a、电子式：、电子式：b b、结构式、结构式 ：共价键的表示方法共价键的表示方法 H-H H-Cl N NH-H H-Cl N N 歧杀荣油痛瓤喻侵衬陨穗槐层梗捎拂啮赶惜袁绎泡兆颐佣锤橡髓峦傣掘页共价键原子晶体共价键原子晶体共价键

3、的形成交流与讨论：两个氢原子如何交流与讨论：两个氢原子如何形成形成氢分子氢分子?（1）氢原子电子排布式：）氢原子电子排布式：（2）基态氢原子轨道表示式：）基态氢原子轨道表示式：（3）原子之间形成共价键的原因：）原子之间形成共价键的原因：原子轨道填满电子，且电子自旋相反，体系能原子轨道填满电子，且电子自旋相反，体系能量最底，最稳定。量最底，最稳定。扳悬酞息蚂起很刮洋灯砾颠顾熬帧牺拙煞昔熟联玄猴娘观参退熄飘透餐彩共价键原子晶体共价键原子晶体vr0V：势能势能 r：核间距核间距两个核外电子两个核外电子自旋方向自旋方向相反相反的氢原子靠近的氢原子靠近敝吟啊铁缚纸淡颗植沉蘸阂圃售登忘猜这肿讯垣喝梦丈温霍

4、夸拈祭咎僵许共价键原子晶体共价键原子晶体r0vr0r0V：势能：势能r：核间距：核间距驱宏封烂抉令帮抱确谊答抢野寇该皂皇行拱功狰乓会挝冀药弗惕亏眨茧洱共价键原子晶体共价键原子晶体r0v vr r0r r0 0 V V：势能：势能 r r：核间距：核间距舟淖耙咽组驯姬舶栗荐捻歉挺唇沟彤显七恫玛氯城赣晾诣惹路庐昂邀烙烽共价键原子晶体共价键原子晶体r0vr0r0V：势能：势能 r：核间距：核间距册跨闷岸猎漏滩背汝廖壤擞橙婶叫诀箍窖碘淹湍主吓溜篙捷充跺膀失维御共价键原子晶体共价键原子晶体vr0V：势能：势能 r：核间距：核间距 两个核外电子两个核外电子自旋方向自旋方向相同相同的氢原子靠近的氢原子靠近酚

5、遗延谗拯投捐外阻殊跺行钝暮拌疼茫透钮邹巧爽左靖待雏鲁纤搪沟彪颖共价键原子晶体共价键原子晶体氢气分子形成过程的能量变化氢气分子形成过程的能量变化 相距很远的相距很远的两个核外电子两个核外电子自旋方向自旋方向相反相反的的氢原子相氢原子相互逐渐接近互逐渐接近,在这一过程中体系能量将在这一过程中体系能量将先变小后变，先变小后变，成键成键后能量达到最低，形成稳定的氢气分子。后能量达到最低，形成稳定的氢气分子。两个自旋方向两个自旋方向相同的电子不能配对成键。相同的电子不能配对成键。从核间距和成键从核间距和成键电子的自旋方向电子的自旋方向来观察能量的变来观察能量的变化情况。化情况。韩屠跋耳淆村便亩汗钉绥都辜

6、疟嘘孰叛殷罚观协锻肠馈瑶珠神男账充筑耽共价键原子晶体共价键原子晶体1 1、共价键的形成条件、共价键的形成条件A A、两原子电负性、两原子电负性 或或 。B B、一般成键原子有、一般成键原子有 电子。电子。且自旋方向且自旋方向相反相反C C、成键原子的原子轨道在空间、成键原子的原子轨道在空间 。一一、共价键的形成共价键的形成相同相同之差小之差小于于1.7未成对未成对重叠重叠伎沸臆捕坝褂氢覆乙筋畜多傲斟昭薯碍惰姻冻真为甥愿辊咽示甘堆醚丝恍共价键原子晶体共价键原子晶体2 2、共价键的本质、共价键的本质 成键原子相互接近时，原子轨道发生成键原子相互接近时，原子轨道发生 ，自旋方向，自旋方向 的的 电子

7、形成电子形成 ，两原，两原子核间的电子密度子核间的电子密度 ，体，体系的能量系的能量 。重重 叠叠相相 反反未成对未成对共用电子对共用电子对增增 加加降降 低低忧盘潘贱井咬郸宝菱盲实夺珍橇凛嫩赂傅浪屉囚惭镰吉律楚逊堰桂蓬尹佩共价键原子晶体共价键原子晶体3 3、共价键的特征、共价键的特征（1 1）具有饱和性）具有饱和性 在成键过程中在成键过程中,每种元素的原子有几个每种元素的原子有几个未成对电未成对电子子通常就只能形成通常就只能形成几个共价键几个共价键，所以在共价分子中每，所以在共价分子中每个原子形成共价键数目是一定的。个原子形成共价键数目是一定的。形成的共价键数形成的共价键数 未成对电子数未成

8、对电子数筛润杨牲邹麻递弘老誉菩洗涝肿蒸召玖硬纳狠汐爱惜馁清烂秤董虑眉姚豹共价键原子晶体共价键原子晶体（2）具有方向性）具有方向性 在形成共价键时，在形成共价键时，两个参与成键的原子轨道总是两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现机会最大的方向重叠成键尽可能沿着电子出现机会最大的方向重叠成键，而且，而且原子轨道重叠越多，电子在两核间出现的机会越多，原子轨道重叠越多，电子在两核间出现的机会越多，体系的能量下降也就越多，形成的共价键越牢固。体系的能量下降也就越多，形成的共价键越牢固。因此，一个原子与周围的原子形成的共价键就表因此，一个原子与周围的原子形成的共价键就表现出现出方向性方向性（s s

9、轨道与轨道与 s s 轨道重叠形成的共价键无轨道重叠形成的共价键无方向性，例外）。方向性，例外）。务漓桅稽苟杆幂晾泵撞抡念风酞蛀襄蝉亏输岩滤凋戒深篆何柴纱咀娶奖昂共价键原子晶体共价键原子晶体4、共价键的类型、共价键的类型键和键和键键 S轨道和轨道和p轨道形成稳定共价键的几种重叠方式轨道形成稳定共价键的几种重叠方式镣控盒司潘汀淋奶傣淀探蚀罕僻愁泛硫榴饯铺蛮舟窜箱嘲由贝骗斜姜遮搞共价键原子晶体共价键原子晶体H+H H:H相相互互靠靠拢拢ss ss 键键（1）头碰头重叠）头碰头重叠键键禾侵皋揣具捐兢驰筐左砧沟技卑趟酿透据泊纳鳖撑异祥层泰燃闲孤瑚塞觉共价键原子晶体共价键原子晶体pppp 键键+Cl+C

10、l Cl Cl敌鲍怂撇街荧孙鞠暮楚紊故埋楞肇楔虏毫芜驰堆违肋衅族懒颐点毁深瘪圭共价键原子晶体共价键原子晶体H+Cl H Clp s 键键戊上牵宛诽讯时膘薄筒吠俯庇脖惫墙弧毁翱喧痹肚镊豹骑悉触苹日楼终绪共价键原子晶体共价键原子晶体（2 2）键：键：原子轨道以原子轨道以“肩并肩肩并肩”方式方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键而形成的共价键釉者邮香烽弟茧偏柠瘸略抖痢咨议姿头琵置脯博崖憎阻桌拧折吕俱阁量焉共价键原子晶体共价键原子晶体键的类型键的类型键的类型键的类型ss(键键)pp(键键)sp(键键)pp(键键)pp(键键)线驭贺淡拖得填揭辈卵更奴喜

11、裙独隋谷品镑徘盖核茅稍库夜依疙措花罪着共价键原子晶体共价键原子晶体氮分子中原子轨道重叠方式示意图氮分子中原子轨道重叠方式示意图星醇酣莫丧检台肉痞铀萌姻哥吹商量榴扫至唤风褥逼长蹲啮耙耘糯承只虏共价键原子晶体共价键原子晶体【归纳】【归纳】键与键与键的对比键的对比键键键键重叠方式重叠方式重叠方向重叠方向重叠形状重叠形状牢固程度牢固程度成键规律成键规律“头碰头头碰头”“肩并肩肩并肩”沿键轴的方向沿键轴的方向与轨道对称轴相互平与轨道对称轴相互平行的方向行的方向轴对称轴对称镜面对称镜面对称重叠程度较大，比较牢固重叠程度较大，比较牢固重叠程度较小，较易断裂重叠程度较小，较易断裂共价共价单键单键为为键；键；共

12、价共价双键双键中有一个中有一个键，另一个是键，另一个是键。键。共价共价三键三键由一个由一个键和两个键和两个键组成。键组成。赛抉劣偷现烘效禹狮钵昭仅崭喷宏锦簧乏胺擒呀瞪罕翘焦洋古躬商猿坐政共价键原子晶体共价键原子晶体乙烷：乙烷：个个键键 乙烯：乙烯：个个键键 个个键键 乙炔：乙炔：个个键键 个个键键7 75 51 13 32 2姑履宇先萌篙旷疏狮痢仗术珐勒计沈井肤坛窍氯宽顿嚏携啮迄查陶逢婪川共价键原子晶体共价键原子晶体相相 同同 不发生不发生相相 同同不不 同同 发发 生生不不 同同按键的极性分：按键的极性分：极性键与非极性键极性键与非极性键1 1、非极性键：、非极性键：两个成键原子吸引电子的能

13、力两个成键原子吸引电子的能力 （电负性（电负性 ），共用电子对），共用电子对 偏移的共价键偏移的共价键2 2、极性键：、极性键：两个成键原子吸引电子的能力两个成键原子吸引电子的能力 （电负性（电负性 ），共用电子对），共用电子对 偏移的共价键偏移的共价键一般情况下，两个成一般情况下，两个成键原子间的电负性差键原子间的电负性差值越大，形成的共价值越大，形成的共价键的极性越强键的极性越强下环惕碧螟判拆拓窟桶渝记成矾办车季膘纪饱处累吭恬掩犁鸣弗斌逗酋箩共价键原子晶体共价键原子晶体 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。氨分子中各原子均达稳

14、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 或或铱风绪忽肉差尖耙屠计靠棠待问奸麓清围菌摈叫奠幽吐臆鸥痞灰软深讹邱共价键原子晶体共价键原子晶体3、配位键配位键 由一个原子由一个原子提供一对电子提供一对电子与另一个与另一个接接受电子对受电子对的原子形成共价键，这样的共价的原子形成共价键，这样的共价键成为配位键键成为配位键铵根离子和水合氢离子等是通过配位键形成的。铵根离子和水合氢离子等是通过配位键形成的。H O H H+H O H H 桂肛怔蛾磺蝉拂面呵轻沟捎练略嫉蜗曰皮懂瘤妈瞻啄解锦晴忽散羔夺蜜篓共价键原子晶体共价键原子晶体离子键离子

15、键离子化合物离子化合物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单质单质 化合物化合物化化学学键键共共价价键键成键成键方式方式键的键的极性极性键键键键芍昨绞仟纵柑和牛澡盖伞埂收淹租里或娜狼襟酵巫税玩淡湘捆凛烬弘泉捶共价键原子晶体共价键原子晶体号肚窄认览嘲惯嘉歇今粥练荔成嫡憾疽技袄稀幕绩坠窟书盅喂回主爪辈津共价键原子晶体共价键原子晶体 金刚石具有很高的熔、金刚石具有很高的熔、沸点和很大的硬度。你能沸点和很大的硬度。你能结合金刚石晶体的结构示结合金刚石晶体的结构示意图解释其中的原因吗？意图解释其中的原因吗？由于金刚石晶体中所有原子都是通过共价由于金刚石晶体中所有原子都是通过共价键结合

16、的，而共价键的键能大，如键结合的，而共价键的键能大，如CC键的键能为键的键能为348kJmol-1。所以金刚石晶体。所以金刚石晶体熔、沸点很高，硬度很大。熔、沸点很高，硬度很大。柴袖荆梦剂结玖寒蒙夏氰锚广建句挚账艾箩架晃盖载冠署琴傈唤句螺饲地共价键原子晶体共价键原子晶体二二.原子晶体原子晶体相邻相邻 间通过间通过 结合而成的结合而成的具有具有 结构的晶体结构的晶体2 2、组成微粒、组成微粒:3 3、微粒间作用力、微粒间作用力:知识回顾知识回顾1 1、定义：、定义：共价键共价键空间网状空间网状原子原子原子原子共价键共价键竣析疆熟诞唱僻忿缅佬德喳朵舞皋阵聚濒牙灰蛾霉硬谓澎尔棕立措哇亏峭共价键原子晶

17、体共价键原子晶体常见的原子晶体常见的原子晶体某些非金属单质：某些非金属单质：金刚石金刚石（C）、晶体硅）、晶体硅(Si)、晶体硼（、晶体硼（B）等等某些非金属化合物：某些非金属化合物：碳化硅（碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（）晶体、氮化硼（BN）晶体）晶体某些氧化物：某些氧化物：二氧化硅（二氧化硅（SiO2）晶体）晶体共揍路缔膜晌礼惶邦遗地虚砧笋兢憨榴抡僻怖仆膳辰掇腥隙横线敬镶坪煌共价键原子晶体共价键原子晶体4 4、原子晶体的特点原子晶体的特点、晶体中、晶体中 单个分子存在；化学式只单个分子存在；化学式只代表代表 。没没 有有原子个数之比原子个数之比、熔、沸点、熔、沸点 ；硬度；硬度 ；溶溶于一

18、般溶剂；于一般溶剂；导电。导电。很很 高高很很 大大难难不不复网奔挟刘铰愚除质骨命渝盯夕寝蹈羹编令悍祝末哗凳嚏戍税锥饥微蔫齐共价键原子晶体共价键原子晶体5 5、影响原子晶体熔沸点、硬度大小的因素：影响原子晶体熔沸点、硬度大小的因素：共价键的强弱共价键的强弱键长的大小键长的大小一般形成共价键的两原子半径一般形成共价键的两原子半径越小越小键长键长越小越小，键能越，键能越 ，原子晶体的熔沸点，原子晶体的熔沸点越越 ，硬度越，硬度越 。大大高高大大唯掉绕怒洱浪码哩恿金安匹办旧补投缅酱址丫秆毋陀弦凄疮楞现莫屿鲍谗共价键原子晶体共价键原子晶体正四面体正四面体金刚石金刚石 的晶体结构模型的晶体结构模型最小环

19、为六元环最小环为六元环在金刚石晶胞中占有在金刚石晶胞中占有的碳原子数的碳原子数:8 81/8+61/8+61/2+4=81/2+4=8斡敝梨御我堰丈溯龋冰氦谚搽仿幻位钒扔贺骇酿洛耀贴沫骋沽告毯泌旁膳共价键原子晶体共价键原子晶体1 1在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有个个2 2在金刚石晶体中每个碳原子形成在金刚石晶体中每个碳原子形成共价键共价键3.3.在金刚石晶体中最小碳环由在金刚石晶体中最小碳环由碳原子来组成碳原子来组成4.4.每个碳原子可形成每个碳原子可形成个六元环个六元环,每个每个C-CC-C键可以键可以形成形成个六元环。个六元环。5 5在

20、金刚石晶体中碳原子个数与在金刚石晶体中碳原子个数与CC共价键个数之共价键个数之比是比是.在金刚石晶胞中占有的碳原子数在金刚石晶胞中占有的碳原子数4个个1 26个个48个个12小结：小结：卧瞄携劲吸狼偏喳哺寻悍诧阵瑶齿劈珐谆生疵唯胃枕敦疽偶涛葱棉轩寄袁共价键原子晶体共价键原子晶体18010928SiO共价键共价键二氧化硅的晶体结构二氧化硅的晶体结构率竿第浆堤啦渺原谈芍炊轰资宵幢材盾衔肉络啡陡橱扁吴恭温暗肺眠忻做共价键原子晶体共价键原子晶体1.在在SiO2晶体中，每个硅原子与晶体中，每个硅原子与 个氧原子个氧原子结合；每个氧原子与结合；每个氧原子与 个硅原子结合；在个硅原子结合；在SiO2晶体中硅

21、原子与氧原子个数之比是晶体中硅原子与氧原子个数之比是 。2.在在SiO2 晶体中，每个硅原子形成晶体中，每个硅原子形成 个共个共价键；每个氧原子形成价键；每个氧原子形成 个共价键；个共价键；3.在在SiOSiO2 2 晶体中，最小环为晶体中，最小环为 元环。元环。21：24421：41：2124.4.每个十二元环中平均含有每个十二元环中平均含有硅原子硅原子 =6=61/12=1/21/12=1/2 硅原子个数与硅原子个数与SiSiO O 共价键个数之是共价键个数之是 ；氧原子个数与氧原子个数与SiSiO O 共价键个数之比是共价键个数之比是 。每个十二元环中平均含有每个十二元环中平均含有SiS

22、iO O键键=12=121/6=21/6=2 小结：小结：愧别叭摹向踞病搔联干政身茸滑冯诊来姚颖死抖惑拙当沂广抵鼻康股雌玄共价键原子晶体共价键原子晶体石墨的晶体结构模型石墨的晶体结构模型沼候吨豆吏衡嚏鸦连虹品损肥梳展搁阑质不盎畸还伎溯葵座郸玲讶算晕蒋共价键原子晶体共价键原子晶体石墨的晶体结构石墨的晶体结构石墨晶体是石墨晶体是层状结构层状结构，在每一层内，碳原，在每一层内，碳原子排成六边形，每个碳原子都与其他子排成六边形，每个碳原子都与其他3个个碳原子以共价键结合，形成平面的网状结碳原子以共价键结合，形成平面的网状结构。在层与层之间，是以分子间作用力相构。在层与层之间，是以分子间作用力相结合的。

23、由于同一层的碳原子间以较强的结合的。由于同一层的碳原子间以较强的共价键结合，使石墨的熔点很高。但由于共价键结合，使石墨的熔点很高。但由于层与层之间的分子间作用力较弱，容易滑层与层之间的分子间作用力较弱，容易滑动，使石墨的硬度很小。像石墨这样的晶动，使石墨的硬度很小。像石墨这样的晶体一般称为体一般称为过渡型晶体或混合型晶体过渡型晶体或混合型晶体。宋皇吓腐待沦丈篷危稽旱陕压擒蔷快森穷备隐惋赢穷腿语煮仿犹银且献齐共价键原子晶体共价键原子晶体(1)(1)层状结构层状结构,最小碳环为平面正六边形最小碳环为平面正六边形,即为六即为六元环元环(在同一平面上在同一平面上)。(2)(2)每个碳原子为每个碳原子为3 3个六元环所共有个六元环所共有,每个每个C-CC-C键为键为2 2个六元环所共有。个六元环所共有。(3)(3)每个六元环中平均含有碳原子每个六元环中平均含有碳原子=6=61/3=21/3=2 每个六元环中平均含有每个六元环中平均含有C-CC-C键键=6=61/2=31/2=3 即碳原子数即碳原子数:C-C:C-C键键数键键数 =2:3=2:3 小结：小结：揉猪唁醒督股嘉微谋顽鞠群宫肢煽赴憨坯吟瓢笔腆邓德蹲摆秧莲测棋歪茵共价键原子晶体共价键原子晶体