共价键参数和原子晶体.ppt

共价键的参数共价键的参数键能键能键长键长键角键角分子的稳定性分子的稳定性分子的空间结构分子的空间结构共价键的参数共价键的参数键能：键能：在101kPa、298K条件下， 1mol气态AB分子生成气态A原子和气态B原 子的过程所吸收的能量Er键长：键长：成键两原子间的平均间距键键键长键长/pm键能键能/kJ.mol-1键键键长键长/pm键能键能/kJ.molkJ.mol-1-1H H——H H6060436436C C≡C C120120815815ClCl——ClCl198198243243O O＝＝O O121121498498BrBr——BrBr228228193193H H——F F9292567567I I——I I366366151151H H——ClCl128128431431N N——N N141141159159H H——BrBr142142366366N N＝＝N N124124418418H H——I I162162298298N N≡N N110110946946H H——O O9696463463C C——C C154154348348H H——N N101101393393C C＝＝C C133133615615H H——C C109109413413请认真分析表请认真分析表3-5，思考共价键键能与键长的关系：，思考共价键键能与键长的关系：共价键的参数共价键的参数结论：结论： 键长越短，键能越大，共价键越稳定。

键长越短，键能越大，共价键越稳定原子间形成共价键原子间形成共价键,原子轨道发生重叠原子原子轨道发生重叠原子轨道重叠程度越大，共价键的键能越大，两轨道重叠程度越大，共价键的键能越大，两原子核的平均间距原子核的平均间距—键长越短键长越短键键键键 键键 能能 kJ/mol 键键 能能 kJ/molH－－HC－－HCl－－ClBr －－BrI －－ IC －－CO－－HN－－HH－－ClH －－I436247193151346413463391431299试比较试比较氯化氢氯化氢及及碘化氢碘化氢的稳定性，解释原因的稳定性，解释原因l结论：一般，结构相似的分子，其共价键的键长越结论：一般，结构相似的分子，其共价键的键长越短，共价键的键能越大，分子越稳定短，共价键的键能越大，分子越稳定反应热与键能关系反应热与键能关系N2O2NO+吸收能量吸收能量946KJ/mol吸收能量吸收能量498KJ/mol放出能量放出能量2×632KJ/mol反应物反应物生成物生成物反应热与键能关系反应热与键能关系Cl2H2HCl+吸收能量吸收能量 243KJ/mol吸收能量吸收能量436KJ/mol放出能量放出能量2×431KJ/mol反应物反应物生成物生成物反应热与键能关系反应热与键能关系E反应物E生成物△H△△H=E生成物生成物—E反应物反应物E生成物总键能生成物总键能E反物总键能反物总键能△△H=E反应物总键能反应物总键能—E生成物总键能生成物总键能反应热与键能关系反应热与键能关系P50 问题解决问题解决（（2））△△H= 2 ×436kJ/mol+498kJ/mol－－2×(2×463) kJ/mol=－－482kJ/mol１、１、（（1））△△H = 946kJ/mol+3×436kJ/mol－－ 2×（（3×393））kJ/mol= －－104kJ/mol2、、H---X的键能分别是：的键能分别是： H—F = 567kj/mol，， H—Cl = 431kj/mol H—Br = 366kj/mol，，H—I = 298kj/mol 结论：键能越大，分子的稳定性越强结论：键能越大，分子的稳定性越强思考思考氟气与氢气不需光照就能剧烈化合，并发生爆炸；而氟气与氢气不需光照就能剧烈化合，并发生爆炸；而氯气与氢气需强光照射才能迅速化合，并发生爆炸。

氯气与氢气需强光照射才能迅速化合，并发生爆炸造成这一差别的根本原因是造成这一差别的根本原因是 A. H一一Cl 键比键比H一一F 键弱的多键弱的多 B  氟吸引电子的能力比氯强氟吸引电子的能力比氯强 C  H F 的热稳定性比的热稳定性比HCl 大大 D  F一一F 键比键比Cl—Cl的键能小的键能小 E  氟气跟氢气化合比氯气跟氢气化合放出的热量氟气跟氢气化合比氯气跟氢气化合放出的热量多多原子的反应活泼性原子的反应活泼性与原子得失电子的难易有关与原子得失电子的难易有关.分子的反应活泼性分子的反应活泼性主要与反应物分子的键能有关，主要与反应物分子的键能有关，化学反应的发生化学反应的发生与所形成的新分子的键能（即稳定性）有关与所形成的新分子的键能（即稳定性）有关在相同状态下，反应物分子键能越小，参与反应的原子越活泼，在相同状态下，反应物分子键能越小，参与反应的原子越活泼，反应后形成的新分子越稳定，则这个化学反应越易发生若三反应后形成的新分子越稳定，则这个化学反应越易发生若三者关系不一致，则起者关系不一致，则起主要作用主要作用的是反应物分子的键能大小这的是反应物分子的键能大小。

这可由氧原子比氯原子活泼，而氯气比氧气活泼的事例可由氧原子比氯原子活泼，而氯气比氧气活泼的事例证实，证实，故应选故应选D F一一F 159 Cl—Cl 243 I—I 151原子晶体原子晶体 1、什么叫原子晶体？、什么叫原子晶体？ 晶体中所有原子都是通过共价键结合的空间网状晶体中所有原子都是通过共价键结合的空间网状 结构 2、原子晶体的特点？、原子晶体的特点？ 由于共价键键能大，所以原子晶体一般具有很高由于共价键键能大，所以原子晶体一般具有很高 的熔、沸点和很大的硬度，一般不溶于溶剂的熔、沸点和很大的硬度，一般不溶于溶剂 3、常见哪些物质属于原子晶体？、常见哪些物质属于原子晶体？ 金刚石、单晶硅、碳化硅（金刚砂）、金刚石、单晶硅、碳化硅（金刚砂）、 二氧化硅、氮化硼（二氧化硅、氮化硼（BN）等109º28´共价键变式一：变式一：将将NaCl晶胞中的所有晶胞中的所有Na+ 去掉，并将全部去掉，并将全部Cl-换成换成C原子，再在每两个不共面的原子，再在每两个不共面的“小立方体小立方体”中心处各放置一个中心处各放置一个C原子便构成了金刚石的一个晶胞，则一个金刚石的晶胞中原子便构成了金刚石的一个晶胞，则一个金刚石的晶胞中有有_____个个C原子。

原子 8 180º109º28´Sio共价键变式二：变式二：白硅石白硅石SiO2属属AB2型共价键晶体若将金刚石晶胞型共价键晶体若将金刚石晶胞中的所有中的所有C原子换成原子换成Si原子，同时在每两个相邻的原子，同时在每两个相邻的Si原子原子(距距离最近的两个离最近的两个Si原子原子)中心联线的中点处增添一个中心联线的中点处增添一个O原子，则原子，则构成构成SiO2晶胞，故晶胞，故SiO2晶胞中有晶胞中有__________个个Si原子，原子，__________个个O原子，离原子，离O原子最近的原子最近的Si原子有原子有___________个，离个，离Si原子最近的原子最近的O原子有原子有__________个 4 8162[ [问题解决问题解决2] 2] （（1 1）观察金刚石晶胞，判断碳原子的）观察金刚石晶胞，判断碳原子的成键情况及每个晶胞中所含碳原子数成键情况及每个晶胞中所含碳原子数（（2 2）推测同为原子晶体的晶体硅和碳化硅）推测同为原子晶体的晶体硅和碳化硅SiCSiC的晶的晶胞是怎样的？胞是怎样的？（（3 3）比较三种原子晶体的熔点和硬度的高低，说明）比较三种原子晶体的熔点和硬度的高低，说明理由？理由？金刚石金刚石晶体硅晶体硅碳化硅碳化硅原子晶体原子晶体键能键能/ /kJkJ··molmol键长键长/pm/pm熔点熔点/℃/℃硬度硬度金刚石金刚石（（C C－－C C））348348154154355035501010晶体硅晶体硅（（SiSi－－SiSi））348348234234141514157 7碳化硅碳化硅（（C C－－SiSi））348348184184260026009 9（（4 4）对照三种原子晶体的键长、键能数据，体会影）对照三种原子晶体的键长、键能数据，体会影响原子晶体熔点和硬度大小的因素响原子晶体熔点和硬度大小的因素P51 问题解决问题解决结论：原子晶体中原子间的键长越长，键结论：原子晶体中原子间的键长越长，键能越大，晶体的熔点越高，硬度越大。

能越大，晶体的熔点越高，硬度越大晶 体示意图最小环的形状原子成键数键的平均数原子的平均数原子/键数6 6原子同面原子同面36×1/6=16（个）（个）×1/3 = 21/1/（（（（ 1/2 × 3））= 2 : 36 6原子不同面原子不同面46×1/2=36（个）（个）×1/12 =1/21/1/（（（（ 1/2 × 4））=1:2二二.找比例找比例3. 二氧化硅中，二氧化硅中， 一个一个Si 原子与原子与 个个O 原子成键，原子成键， 一个一个O 原子与原子与 个个Si 原子成键，故化学式为原子成键，故化学式为 每个最小环中平均含每个最小环中平均含 个个Si 原子，原子， 个个O 原子原子, 个个Si-O键键 a mol二氧化硅晶体中，硅氧键数为二氧化硅晶体中，硅氧键数为 mol 60g二氧化硅中，六边形数为二氧化硅中，六边形数为 mol 44a2SiO226/12=1/26/6=112 / 6 =2在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮（每个氮原子都通过三在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮（每个氮原子都通过三个个N-N单键与其它氮原子形成空间网状结构）和单键与其它氮原子形成空间网状结构）和“足球足球N60”。

已知：已知：N-N键的键能为键的键能为160 kJ/mol ，，N2的键能为的键能为942 kJ/mol，，（（1）两种物质晶体类型：）两种物质晶体类型：高聚氮高聚氮 晶体，晶体，足球足球N60 晶体晶体（（2）比较下列大小关系：）比较下列大小关系：熔点：熔点：N60 N2 稳定性：稳定性：N60 N2 等物质的量分解吸收的热量等物质的量分解吸收的热量:N60 N2原子原子分子分子><>。