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1、組織建設(shè) 化學(xué) 選修3 第3課時共價鍵的鍵能原子晶體 知識回顧 無論是自然界存在的 還是人工合成的物質(zhì) 大多數(shù)是含有共價鍵的物質(zhì) 共價鍵是一種重要的化學(xué)鍵 化學(xué)鍵 離子鍵 共價鍵 金屬鍵 影響共價鍵強弱的主要因素 鍵長 成鍵原子的核間距 一般鍵長越 共價鍵越 共價鍵鍵能就 短 牢固 越大 知識解讀 知識點1 共價鍵的鍵能 1 鍵能和鍵長 1 鍵能 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鍵共價鍵得鍵能 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
2、 1 共價鍵的鍵能用來衡量共價鍵牢固程度 共價鍵鍵能越大表示該共價鍵越牢固 即越不容易被破壞 知識解讀 知識點1 共價鍵的鍵能 2 鍵長 兩原子核間的平均間距 原子間形成共價鍵 原子軌道發(fā)生重疊 原子軌道重疊程度越大 共價鍵的鍵能越大 兩原子核的平均間距 鍵長越短 問題導(dǎo)學(xué) 知識點1 共價鍵的鍵能 思考交流 分析1 影響共價鍵強弱的因素2 共價鍵強弱與分子穩(wěn)定性的關(guān)系 知識點1 共價鍵的鍵能 影響共價鍵鍵能主要因素 對結(jié)構(gòu)相似的分子 鍵長越短 鍵能越大 一般含該鍵的分子越穩(wěn)定 一般情況下成鍵電子數(shù)越多 鍵長越短 形成的共價鍵越牢固 鍵能越大 在成鍵電子數(shù)相同 鍵長相近時 極性越大 鍵能越大 知
3、識解讀 鍵能大小與分子穩(wěn)定性關(guān)系 知識點1 共價鍵的鍵能 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) 2 鍵能與化學(xué)反應(yīng)中的 H關(guān)系 化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生舊化學(xué)鍵斷開和新化學(xué)鍵形成 化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì) 知識解讀 知識點1 共價鍵的鍵能 利用鍵能計算化學(xué)反應(yīng)中的 H 反應(yīng)熱應(yīng)該為舊化學(xué)鍵斷裂 拆開反應(yīng)物 原子 所需要吸收的能量與形成新化學(xué)鍵形成 原子重新組合成反應(yīng)生成物 所放出能量的差值 舊鍵斷裂所吸收的總能量大于新鍵形成所放出的總能量 反應(yīng)為吸熱反應(yīng) 反之為放熱反應(yīng) 知識解讀 知識點1 共價鍵的鍵能 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
4、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 放熱反應(yīng)的 H為 H 0 吸熱反應(yīng)的 H為 H 0 反應(yīng)物和生成物的化學(xué)鍵強弱決定化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化 知識解讀 知識點2 原子晶體 世界最大有色鉆石81 5g 世界最大綠色鉆石8 2克 金剛石 金剛石制成鉆頭 圖片導(dǎo)學(xué) 金剛石有很高的熔 沸點和大的硬度 結(jié)合金剛石晶體的結(jié)構(gòu)解釋原因嗎 由于金剛石晶體中所有原子都是通過共價鍵結(jié)合的 而共價鍵的鍵能大 如C C鍵的鍵能為348kJ mol 1 所以金剛石晶體熔 沸點很高 硬度很大 思考交流 知識點2 原子晶體 問題導(dǎo)學(xué) 知識點2 原子晶體 概念 相鄰原子間以共價鍵結(jié)合而形成空間立體網(wǎng)狀
5、結(jié)構(gòu)的晶體 構(gòu)成原子晶體的粒子是原子 原子間以較強的共價鍵相結(jié)合 晶體中沒有單個分子存在 化學(xué)式只代表原子個數(shù)之比 1 原子晶體 知識解讀 知識點2 原子晶體 思考交流 從下面表格中你能獲取哪些信息 某些原子晶體的熔點和硬度 問題導(dǎo)學(xué) 知識點2 原子晶體 2 原子晶體的物理特性 在原子晶體中 由于原子間以較強的共價鍵相結(jié)合 而且形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 所以原子晶體的 熔點和沸點高 硬度大 一般不導(dǎo)電 且難溶于一些常見的溶劑 知識解讀 知識點2 原子晶體 3 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 晶體等某些氧化
6、物 二氧化硅 SiO2 晶體 Al2O3等 知識解讀 知識點2 原子晶體 4 原子晶體的特點 晶體中單個分子存在 化學(xué)式只代表 沒有 原子個數(shù)之比 熔 沸點 硬度 溶于一般溶劑 導(dǎo)電 很高 很大 難 不 共價鍵的強弱 鍵長的大小 一般鍵長越小 鍵能越 原子晶體的熔沸點越 硬度越 大 高 大 鍵能的高低 5 影響原子晶體熔沸點 硬度大小的因素 知識解讀 知識點3 原子晶體的結(jié)構(gòu) 正四面體 最小環(huán)為六元環(huán) 8 1 8 6 1 2 4 8 1 金剛石的結(jié)構(gòu) 圖片導(dǎo)學(xué) 知識點3 原子晶體的結(jié)構(gòu) 金剛石 金剛石 空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 鍵角109 28 空間六元環(huán) 所含原子不共面 晶體硅 碳化硅 1 金剛石的結(jié)構(gòu)
7、 知識解讀 知識點3 原子晶體的結(jié)構(gòu) 180 109 28 Si O 共價鍵 2 SiO2的結(jié)構(gòu) 圖片導(dǎo)學(xué) 知識點3 原子晶體的結(jié)構(gòu) 根據(jù)SiO2的結(jié)構(gòu)計算Si O的原子個數(shù)比為 1molSiO2晶體中含有Si O鍵的數(shù)目為 4NA 1 2 SiO2空間結(jié)構(gòu)中最小的環(huán)含有 個原子 12 2 SiO2的結(jié)構(gòu) 知識解讀 知識點3 原子晶體的結(jié)構(gòu) 金剛石的切具和鉆頭 硅太陽能電池中的硅板經(jīng)風(fēng)吹雨淋日曬 不改其性 這是什么原因 它們都是原子晶體 所有原子都是通過共價鍵結(jié)合的 性質(zhì)穩(wěn)定 結(jié)構(gòu)相似的原子晶體 原子半徑越小 鍵長越短 鍵能越大 晶體熔點越高 故其熔點和硬度 金剛石 硅 鍺 怎樣從原子結(jié)構(gòu)角度
8、理解金剛石 硅和鍺的熔點和硬度依次下降 問題導(dǎo)學(xué) 知識點1 共價鍵的鍵能 金屬鍵 離子鍵和共價鍵的比較 靜電作用 共用電子對 電性作用 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 成鍵電子數(shù) 極性 知識對比 5 幾種類型的化學(xué)鍵比較 課時小結(jié) 一 共價鍵的鍵能及計算 二 原子晶體 1 定義 相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體 2 物理特性 3 常見的原子晶體 4 金剛石 二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu) 總結(jié)感悟 H 2 436kJ mol 498kJ mol 2 2 463 kJ mol 482kJ mol H 946kJ m
9、ol 3 436kJ mol 2 3 393 kJ mol 104kJ mol 2 根據(jù)鹵化氫鍵能的數(shù)據(jù)解釋鹵化氫分子的穩(wěn)定性HFHClHBrHI 1 根據(jù)表3 5中的數(shù)據(jù) 計算下列化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 H 1 N2 g 3H2 g 2NH3 g 2 2H2 g O2 g 2H2O g 當(dāng)堂鞏固 3 金剛石 由圖中觀察可知 每個C被相鄰的4個碳原子包圍 以共價鍵跟4個C形成正四面體 正四面體向空間發(fā)展 構(gòu)成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)晶體 每個C C鍵長相等 鍵角均為109 28 晶體中最小環(huán)由 個C組成且不共面 晶體中C數(shù)與C C鍵數(shù)之比為 6 1 4 6 1 2 1 2 6 當(dāng)堂鞏固 當(dāng)堂鞏固 4 下列關(guān)于原子晶體和分子晶體的說法不正確的是 A 原子晶體硬度通常比分子晶體大B 原子晶體的熔點 沸點較高C 分子晶體中有的水溶液能導(dǎo)電D 金剛石水晶和干冰都屬于原子晶體 有些分子晶體溶于水后電離出離子 導(dǎo)電 硫酸 鹽酸等 干冰是分子晶體 D 原子晶體共價鍵結(jié)合 分子晶體間以分子間作用力結(jié)合 原子晶體熔沸點高硬度大
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