《2018-2019版高中化学 专题3 微粒间作用力与物质性质 第三单元 共价键 原子晶体 第2课时 苏教版选修3.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019版高中化学 专题3 微粒间作用力与物质性质 第三单元 共价键 原子晶体 第2课时 苏教版选修3.ppt（30页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、第2课时 共价键的键能 原子晶体,专题3 第三单元 共价键 原子晶体,[学习目标定位] 1.熟知共价键键能、键长的概念，掌握共价键的键能与化学反应过程中能量变化之间的关系。 2.能根据原子晶体的概念及结构特点判断晶体类型，会分析推测其物理性质。,,,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,1.共价键的键能 (1)键能：在101 kPa、298 K条件下，1 mol气态AB分子生成____________ 的过程中所 的能量，称为AB间共价键的键能。其单位为 。 (2)应用：,气态A原子和,一、共价键的键能与化学反应的反应热,B原子,kJmol－1,吸收,①若使2 mol H—C
2、l键断裂为气态原子，则发生的能量变化是___________ 的能量。 ②表中共价键最难断裂的是 ，最易断裂的是 。 ③由表中键能大小数据说明键能与分子稳定性的关系：HF、HCl、HBr、HI的键能依次 ，说明四种分子的稳定性依次 ，即最稳定的是 ，最不稳定的是 。,吸收862 kJ,H—F,H—I,减小,HF,HI,减弱,2.共价键的键长 (1)概念：形成共价键的两个原子核间的 ，因此 决定化学键的键长， 越小，共价键的键长越短。 (2)应用：共价键的键长越短，往往键能越 ，这表明共价键越 ，反之亦然。,平均间距,原子半径,原子半径,大,稳定,(1)共价键强弱的
3、判断 ①由原子半径和共用电子对数判断：成键原子的原子半径越小，共用电子对数越多，则共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。 ②由键能判断：共价键的键能越大，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越多。 ③由键长判断：共价键的键长越短，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越多。 ④由电负性判断：元素的电负性越大，该元素的原子对共用电子对的吸引力越大，形成的共价键越稳定。,(2)键能与化学反应过程中的能量关系 ①化学反应过程中，旧键断裂所吸收的总能量大于新键形成所放出的总能量，反应为吸热反应，反之则为放热反应。 ②定量关系：能量变化＝反应物键能总和－生成物键能总和，即ΔH＝E反应物－E生成物。,例1 下
4、列说法正确的是 A.分子中键能越大，表示分子拥有的能量越高，共价键越难断裂 B.分子中键长越长，表示成键原子轨道重叠越大，键越牢固 C.化学键形成的过程是一个吸收能量的过程 D.化学键形成的过程是一个放出能量的过程,解析 键能越大，表示破坏该键需要的能量越大，并不是分子拥有的能量越大；键长越长，表示成键的两原子的核间距越长，分子越不稳定；化学键的形成是原子由高能量状态向稳定状态(低能量)转变的过程，所以是一个放热过程。,答案,解析,√,解析,例2 下表列出部分化学键的键能：,答案,据此判断下列说法正确的是 A.表中最稳定的共价键是Si—Si键 B.Cl2(g)―→2Cl(g) ΔH＝－243
5、kJmol－1 C.H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183 kJmol－1 D.根据表中数据能计算出SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(l)的ΔH,√,解析 键能越大形成的化学键越稳定，表中键能最大的是Si—O键，则最稳定的共价键是Si—O键， A错误； 氯气变为氯原子吸收的能量等于氯气中断裂化学键需要的能量，Cl2(g)―→2Cl(g) ΔH＝243 kJmol－1，B错误； 依据键能计算反应焓变＝反应物键能总和－生成物键能总和，ΔH＝436 kJmol－1＋243 kJmol－1－2431 kJmol－1＝－183 kJmol－1，H2(g)＋C
6、l2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183 kJmol－1，C正确； HCl(g)===HCl(l)的ΔH未告知，故无法计算SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(l)的ΔH，D错误。,1.概念及组成 (1)概念：相邻原子间以 相结合形成的具有空间立体网状结构的晶体，称为原子晶体。 (2)构成微粒：原子晶体中的微粒是 ，原子与原子之间的作用力是 。,共价键,二、原子晶体的概念及其性质,原子,共价键,2.两种典型原子晶体的结构 (1)金刚石的晶体结构模型如图所示。回答下列问题： ①在晶体中每个碳原子以 对称地与相邻的 4个碳原子相结合，形成 结构，这
7、些正四面体 向空间发展，构成彼此联结的立体 结构。 ②晶体中相邻碳碳键的夹角为109.5。 ③最小环上有 个碳原子，晶体中C原子个数与C—C键数之比为 。 ④晶体中C—C键键长 ，键能 ，故金刚石的硬度 ，熔点 。,4个共价单键,正四面体,网状,6,1∶2,很短,很大,很大,很高,相关视频,(2)二氧化硅晶体结构模型如图所示。回答下列问题： ①每个硅原子都以 个共价单键与 个氧原子结合，每个氧原子与 个硅原子结合，向空间扩展，构成空间网状结构。 ②晶体中最小的环为 个硅原子、 个氧原子组成的 元环，硅、氧原子个数比为 。,4,4,2,6,6,12,1∶2,3.
8、特性 由于原子晶体中原子间以较 的共价键相结合，故原子晶体：①熔、沸点 ，②硬度 ，③一般 导电，④ 溶于溶剂。 4.常见的原子晶体 常见的非金属单质，如金刚石(C)、硼(B)、晶体硅(Si)等；某些非金属化合物，如碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)等。,强,很高,大,不,难,(1)构成原子晶体的微粒是原子，其相互作用是共价键。 (2)原子晶体中不存在单个分子，化学式仅仅表示的是物质中的原子个数比关系，不是分子式。,例3 根据下列物质的性质，判断其属于原子晶体的是 A.熔点2 700 ℃，导电性强，延展性强 B.无色晶体，熔点3 550 ℃，不导电，质硬，难溶于水
9、和有机溶剂 C.无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800 ℃，熔化时能导电 D.熔点－56.6 ℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电,解析 原子晶体一般不导电，没有延展性，A项错误； 原子晶体难溶于水，C项错误； 原子晶体一般熔点很高，硬度很大，D项错误。,答案,解析,√,例4 下列关于SiO2和金刚石的叙述正确的是 A.SiO2晶体结构中，每个Si原子与2个O原子直接相连 B.通常状况下，60 g SiO2晶体中含有的分子数为NA(NA表示阿伏加德罗 常数) C.金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个 碳原子 D.1 mol金刚石中含4NA个C—C键,答案,解
10、析,√,解析 A项，二氧化硅晶体结构中，每个Si原子形成四个共价键，所以每个Si原子与4个O原子直接相连，错误； B项，二氧化硅是由Si原子和O原子构成的原子晶体，所以二氧化硅晶体结构中没有分子，错误； C项，金刚石晶体结构为空间立体网状结构，共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子，正确； D项，金刚石中每个C原子形成4个C—C键，利用切割法知，每个C原子含有2个C—C键，错误。,反应热(ΔH)＝反应物总键能－生成物总键能。,学习小结,达标检测,1.N—H键键能的含义是 A.由N和H形成1 mol NH3所放出的能量 B.把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的热量 C.拆开约6
11、.021023 个N—H键所吸收的热量 D.形成1个N—H键所放出的热量,答案,解析,√,解析 N—H键的键能是指形成1 mol N—H键放出的能量或拆开1 mol N—H键所吸收的能量，不是指形成1个N—H键释放的能量。1 mol NH3中含有3 mol N—H键，拆开1 mol NH3或形成1 mol NH3吸收或放出的能量应是1 mol N—H键键能的3倍。,1,2,3,4,5,6,2.下列说法不正确的是 A.键能越小，表示化学键越牢固，越难以断裂 B.成键的两原子核越近，键长越短，化学键越牢固，性质越稳定 C.破坏化学键时消耗能量，而形成化学键时释放能量 D.键能、键长只能定性地分析化
12、学键的强弱,答案,解析,√,1,2,3,4,5,6,解析 键能越大，断开该键所需的能量越多，化学键越牢固，性质越稳定，故A错误； B、C、D均正确。,3.下列有关原子晶体的叙述中正确的是 A.原子晶体中只存在非极性共价键 B.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 C.在SiO2晶体中，1个硅原子和2个氧原子形成2个共价键 D.石英晶体是直接由硅原子和氧原子通过共价键所形成的空间网状结 构的晶体,解析 原子晶体单质中含有非极性键，原子晶体化合物中存在极性共价键；在SiO2晶体中，1个硅原子与周围4个氧原子形成4个Si—O键；金属晶体的熔点差别很大，有些金属晶体(如W)熔点可能高于某些原子晶体的熔点
13、。,答案,解析,√,1,2,3,4,5,6,4.氮氧化铝(AlON)属于原子晶体，是一种超强透明材料。下列描述错误的是 A.AlON和石英的化学键类型相同 B.电解熔融AlON可得到Al C.AlON的N元素化合价为－1价 D.AlON和石英晶体类型相同,答案,解析,√,1,2,3,4,5,6,解析 A项，AlON和石英均属于原子晶体，均只含有共价键，正确； B项，AlON属于原子晶体，只含有共价键，熔融时不导电，而Al2O3属于离子晶体，熔融时能导电，所以电解熔融Al2O3能得到Al，错误； C项，AlON中O为－2价，Al为＋3价，所以N元素的化合价为－1价，正确； D项，AlON和石英均
14、属于原子晶体，正确。,1,2,3,4,5,6,5.碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子与硅原子的位置是交替的，在下列三种晶体中，它们的熔点从高到低的顺序是 ①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅 A.①③② B.②③① C.③①② D.②①③,1,2,3,4,5,6,答案,解析,√,解析 这三种晶体属于同种类型，熔化时需破坏共价键，①金刚石中为C—C键，②晶体硅中为Si—Si键，③SiC中为Si—C键，由原子半径可知Si—Si键键长最大，C—C键键长最短，键长越短共价键越稳定，破坏时需要的热量越多，故熔点从高到低顺序为①③②。,6.碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释
15、下列有关事实：,1,2,3,4,5,6,回答下列问题： (1)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是__________________________________________________ _________________________________________________________。,C—C键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成,答案,(2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是________________ _______________________________________________________________________________________________________________。,答案,1,2,3,4,5,6,C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定，而Si—H的键能却远小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键,
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