共價鍵 原子晶體

1、關于共價鍵 原子晶體第一張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月一、共價鍵的形成以氫分子的形成為例：自旋方向相反的兩個電子之間可以形成化學鍵。元素的電負性相差小于1.7。非金屬元素原子之間形成的化學鍵就是共價鍵。某些金屬與非金屬元素原子之間形成的化學鍵也是共價鍵。通常哪些元素的原子之間能形成共價鍵?第二張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月氫氣分子形成過程的能量變化從核間距和成鍵電子的自旋方向來觀察能量的變化情況。第三張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1、形成共價鍵的要點 電子配對原理 最大重疊原理兩原子各自提供1個自旋方向相反的電子彼此配對。兩個原子軌道重疊部分越大，兩核間電子

2、的密度越大，形成的共價鍵越牢固，分子越穩(wěn)定。第四張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2、共價鍵的本質 當成鍵原子相互接近時,原子軌道發(fā)生重疊,自旋方向相反的未成對電子形成共用電子對,兩原子核間的電子密度增加,體系的能量降低.第五張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月3、共價鍵的特點（1）飽和性：與離子鍵不同，共價鍵具有飽和性。 這是因為只有成鍵原子中自旋方向相反的未成對電子才能形成共用電子對。成鍵過程中，每種元素的原子有幾個未成對電子，通常就只能和幾個自旋方向相反的電子形成共價鍵，所以在共價分子中，每個原子形成共價鍵的數(shù)目是一定的，這就是共價鍵的飽和性。第六張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作

3、于2022年6月因為S軌道是球形對稱的，所以S軌道與S軌道形成的共價鍵沒有方向性。（2）方向性：是不是所有的共價鍵都具有方向性？問題：第七張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月成鍵原子軌道只有采用最大重疊才能形成穩(wěn)定的共價鍵，由于p ,d,f軌道在空間有不同的伸展方向，即有方向性，因此共價鍵有方向性。第八張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月4、用電子式表示共價鍵的形成過程H+例如用電子式表示共價鍵HCl、Cl2的形成過程Cl+第九張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月又如 N2、H2O的形成過程 2 + + N2：H2O：請與離子化合物的形成過程的電子式進行比較第十張，PPT共七

4、十三頁，創(chuàng)作于2022年6月思考：含有共價鍵的物質是 否一定是共價分子？第十一張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月寫出N2、HF 、F2、乙烯、乙炔的電子式和結構式第十二張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月拓展視野共價鍵理論的發(fā)展路易斯價鍵理論現(xiàn)代價鍵理論（VB法）分子軌道理論（MO法）第十三張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月二、共價鍵的類型zzyyxNNzy第十四張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月氮氣的化學性質很不活潑，通常很難與其它物質發(fā)生化學反應。結合氮分子的電子式和結構式思考氮分子中氮原子的軌道是如何重疊形成化學鍵的?形成什么類型化學鍵？問題探究一： 鍵和鍵

5、zzyyxNNzy第十五張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 氮氣的化學性質很不活潑，通常很難與其他物質發(fā)生化學反應。請你寫出氮分子的電子式和結構式，并分析氮分子中氮原子的軌道是如何重疊形成共價鍵的。問題探究一：鍵和鍵第十六張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月zzyyxNNzy第十七張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.鍵：“頭碰頭”X+ssX+-pxs+-+Xpxpx形成鍵的電子稱為電子。原子軌道沿核間連線方向以“頭碰頭”方式重疊形成的共價鍵,叫鍵.第十八張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月相互靠攏s-ss-pp-p第十九張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第

6、二十張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月鍵的類型第二十一張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月鍵的常見類型有(1)s-s,(2)s-p,(3)p-p,請指出下列分子鍵所屬類型: A、HBr B、NH3 C、F2 D、H2課堂練習s-ps-pp-ps-s第二十二張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 2.鍵：“肩并肩”+I+IXZZpZpZ形成鍵的電子稱為電子。原子軌道在核間連線兩側以“肩并肩”方式重疊形成的共價鍵,叫鍵.第二十三張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月3、鍵和鍵的比較鍵鍵成鍵方向電子云形狀牢固程度成鍵判斷規(guī)律“頭碰頭”“肩并肩”軸對稱鏡像對稱強度大，不易斷裂強度

7、較小易斷裂共價單鍵是 鍵，共價雙鍵中一個是 鍵，另一個是 鍵，共價三鍵中一個是 鍵，另兩個為 鍵第二十四張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 乙烷、乙烯和乙炔分子中的共價鍵分別由幾個鍵和幾個鍵組成？問題探究第二十五張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月乙烷： 個鍵 乙烯： 個鍵 個鍵 乙炔： 個鍵 個鍵75132第二十六張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月乙烯、乙炔分子中軌道重疊方式示意圖第二十七張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月問題探究 請寫出乙烯、乙炔與溴發(fā)生加成反應的反應方程式。并思考：在乙烯、乙炔和溴發(fā)生的加成反應中，乙烯、乙炔分子斷裂什么類型的共價鍵？鍵的重疊

8、程度小于鍵，所以鍵不如鍵穩(wěn)定。第二十八張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月有機物中的共價鍵1、C H 是鍵。2、CC 是鍵。3、C=C 一個鍵，一個鍵。4、 C 一個鍵，兩個鍵。乙烯、乙炔分子中C-C 鍵比較穩(wěn)定不容易斷裂， 鍵比較容易斷裂。第二十九張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月拓展視野第三十張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月拓展視野 苯分子中的共價鍵請大家看課本P42P43的相應內容。第三十一張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月問題探究二：極性鍵和非極性鍵 根據(jù)氫原子和氟原子的核外電子排布，你知道F2和HF分子中形成的共價鍵有什么不同嗎？ 根據(jù)元素電負性的強弱

9、，你能判斷F2和HF分子中共用電子對是否發(fā)生偏移嗎？第三十二張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1、非極性鍵： 兩個成鍵原子吸引電子的能力 （電負性 ），共用電子對 偏移的共價鍵相同 不發(fā)生相同2、極性鍵： 兩個成鍵原子吸引電子的能力 （電負性 ），共用電子對 偏移的共價鍵不同 發(fā)生不同第三十三張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十四張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十五張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月3、一般情況下，同種元素的原子之間形成 共價鍵，不同種元素的原子之間形成 共價鍵。非極性極性4、在極性共價鍵中，成鍵原子吸引電子能力的差別越大，即電負性差值

10、越大，共用電子對的偏移程度 ，共價鍵的極性 。越大越大第三十六張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月練習：1、指出 Cl2、HCl、CO、N2、H2O、H2等分子中存在的共價鍵，并說明哪些是極性鍵，哪些是非極性鍵。2、根據(jù)電負性大小，將C-H、N-H、O-H和F-H鍵按極性由強到弱的順序排列。第三十七張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月交流與討論1、極性鍵： 非極性鍵：HCl CO H2OCl2 N2 H22、鍵的極性由強到弱的順序：FH O H NH CH第三十八張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月問題探究三：配 位 鍵 在水溶液中，NH3能與H+結合生成請用電子式表示和形成

11、的過程并討論和是如何形成4+的？第三十九張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 寫出氨與鹽酸反應的化學方程式和離子方程式。 H N H H HN HH H 氮原子有孤對電子，氫離子有空軌道。 NH3 + HCl = NH4Cl NH3 + H+ = NH4+ 氨分子中各原子均達穩(wěn)定結構，為什么還能與氫離子結合？H+ H N H H H 或 共用電子對全部由氮原子提供。第四十張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 配 位 鍵 銨根離子與水合氫離子等是通過配位鍵形成的。 H O H H+ H O H H 由一個原子提供一對電子與另一個接受電子對的原子形成共價鍵，這樣的共價鍵稱為配位鍵。第四

12、十一張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 H N H H HN HH H 在銨根離子中，四個NH 鍵的鍵長、鍵能、鍵角均相等，表現(xiàn)的化學性質也完全相同。所以銨根離子通常用下式表示：H+ H N H H H 或HNHH H 第四十二張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1、按原子軌道的重疊方式可劃分為兩種鍵型：鍵和鍵2、按共用電子對是否發(fā)生偏移可劃分為非極性鍵和極性鍵。3、按提供共用電子對的方式可劃分為普通共價鍵和配位鍵。小結：第四十三張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1、關于乙醇分子的說法正確的是（ ）A、分子中共含有8個極性鍵B、分子中不含非極性鍵C、分子中只含鍵D、分子中

13、含有1個鍵C課堂練習第四十四張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月課堂練習2、下列分子中含有非極性鍵的共價化合物是（ ）A、F2 B、C2H2 C、Na2O2 D、NH3B第四十五張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月3、在下列物質中: Cl2 NaI H2S CO2 CaCl2 N2 CCl4 Na2O NH3 HBr含離子鍵的物質是：含有共價鍵的化合物是：NaICaCl2 Na2OH2SCO2CCl4NH3HBr第四十六張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1、非極性鍵：共用電子對不偏向任何原子的共價鍵，同種非金屬元素的原子形成的共價鍵。2、極性鍵：共用電子對發(fā)生偏向的共價鍵，

14、不同種非金屬元素的原子形成的共價鍵。成鍵原子的電負型相差越大，鍵的極性越強。3、配位鍵：由一個原子提供一對電子與另一個接受電子的原子形成共價鍵。歸納、小結第四十七張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月三、共價鍵的鍵能與化學反應熱2、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。1、共價鍵的鍵能：在101kPa、298K條件下，1mol氣態(tài)AB分子生成氣態(tài)A原子和氣態(tài)B原子的過程所吸收的能量，稱為AB間共價鍵的鍵能。第四十八張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月3、鍵長：成鍵兩原子間的平均間距。第四十九張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月4

15、、共價鍵鍵能與鍵長的關系：請認真分析P45 表3-5。結論： 鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定。第五十張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第五十一張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）、鍵能與反應過程中能量變化的關系P45 問題解決核心問題是如何利用鍵能來計算反應過程中的能量變化。第五十二張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 已知：HH：鍵能為436kJ/mol,ClCl鍵能為243kJ/mol,HCl鍵能為431kJ/mol。通過計算確定反應：H2（g）+Cl2(g)=2HCl(g)的反應熱。 拆開化學鍵要消耗能量，形成化學鍵會放出能量?；瘜W反應的過程就是拆開反應物的化

16、學鍵，形成生成物的化學鍵的過程。如果反應物的鍵能總和生成物的鍵能總和，則為吸熱反應?！窘忸}回顧】第五十三張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月結論：由于反應后放出的熱量使反應本身的能量降低，故規(guī)定H為“”，則由鍵能求反應熱的公式為 H總=H反應物H生成物 H反應物、H生成物分別代表反應物、生成物鍵能總和。 反應物和生成物的化學鍵的強弱決定著化學反應過程中的能量變化。 放熱反應的H為“”，H0；吸熱反應的H為“+”， H0。第五十四張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月試利用表的數(shù)據(jù)進行計算，1 mo1H2分別跟lmolCl2、lmolBr2(蒸氣)反應，分別形成2 mo1HCl分子和2

17、molHBr分子，哪一個反應釋放的能量更多?如何用計算的結果說明氯化氫分子和溴化氫分子哪個更容易發(fā)生熱分解生成相應的單質？思考：鍵長、鍵能對分子的 化學性質有什么影響？第五十五張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1、形成2mo1HCl釋放能量：2431.8 kJ (436.0kJ+242.7kJ)= 184.9 kJ形成2 mo1HBr釋放能量：2366kJ (436.0kJ+193.7kJ)= 102.97kJHCl釋放能量比HBr釋放能量多,因而生成的HCl更穩(wěn)定,即HBr更容易發(fā)生熱分解生成相應的單質. 解釋因此、鍵長越長，鍵能越小，鍵越易斷裂，化學性質越活潑。第五十六張，PPT共

18、七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月P46 問題解決(2)H=2 436kJ/mol+498kJ/mol2(2463) kJ/mol=482kJ/mol、（1） H = 946kJ/mol+3436kJ/mol 2（3393）kJ/mol= 104kJ/mol第五十七張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2、H-X的鍵能分別是： HF = 567kj/mol HCl = 431kj/mol HBr = 366kj/mol HI = 298kj/mol結論：鍵能越大，分子的穩(wěn)定性越強。第五十八張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月四、原子晶體1、什么叫原子晶體？晶體中所有原子都是通過共價鍵結合

19、的空間網(wǎng)狀結構。2、原子晶體的特點？由于共價鍵鍵能大，所以原子晶體一般具有很高的熔、沸點和很大的硬度，一般不溶于溶劑。（晶體中無單個分子存在）3、常見哪些物質屬于原子晶體？金剛石、單晶硅、碳化硅（金剛砂）、二氧化硅、氮化硼（BN）等。參看P47 問題解決第五十九張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月原子晶體有何物理特性？原子晶體金剛石氮化硼碳化硅氧化鋁石英硅鍺熔點3550300026002030171014151211硬度 10 9.5 9.5 9 7 6.5 6.0某些原子晶體的熔點和硬度第六十張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 在原子晶體中，由于原子間以較強的共價鍵相結合，而且

20、形成空間立體網(wǎng)狀結構，所以原子晶體的（1）熔點和沸點很高（2）硬度很大（3）一般不導電（4）難溶于一些常見的溶劑 原子晶體的物理特性第六十一張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月常見的原子晶體某些非金屬單質： 金剛石（C）、晶體硅(Si)、 晶體硼（B）、晶體鍺(Ge)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（ SiO）晶體、Al2O3第六十二張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月金剛石晶體結構模型第六十三張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月金剛石的晶體結構第六十四張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月10928金剛石的晶體結構示意圖共價鍵第六十五張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月金剛石金剛石空間網(wǎng)狀結構鍵角 10928空間六元環(huán)（所含原子不共面）晶體硅碳化硅第六十六張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月18010928SiO二氧化硅的晶體結構示意圖共價鍵第六十七張，PPT共七十三頁，創(chuàng)作于2022年6月SiO2