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1、2021年 4月 22日 星 期 四專 題 3 微 粒 間 作 用 力 與 物 質(zhì) 性 質(zhì) 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(jià) 鍵 的 物 質(zhì) 。 共 價(jià) 鍵 是 一 種 重要 的 化 學(xué) 鍵 。 化學(xué)鍵離子鍵共價(jià)鍵金屬鍵 一 、 共 價(jià) 鍵1、 定 義 ：2、 成 鍵 微 粒 ：3、 成 鍵 本 質(zhì) ：4、 成 鍵 原 因 ：原 子 間 通 過 共 用 電 子 對(duì) 所 形 成 的的 化 學(xué) 鍵 。原 子共 用 電 子 對(duì)不 穩(wěn) 定 要 趨 于 穩(wěn) 定 ； 體 系能 量 降 低 5、 成 鍵 的 條 件： 電 負(fù) 性 相

2、同 或 差 值 小 的 非 金 屬 原 子 之間 且 成 鍵 的 原 子 最 外 層 未 達(dá) 到 飽 和 狀 態(tài) ,即 成 鍵 原 子 有 未 成 對(duì) 電 子 。6、 存 在 范 圍：非 金 屬 單 質(zhì)共 價(jià) 化 合 物離 子 化 合 物 7、 影 響 共 價(jià) 鍵 強(qiáng) 弱 的 主 要 因 素 鍵 長(zhǎng) （ 成 鍵 原 子 的 核 間 距 ） 一 般 鍵 長(zhǎng) 越 ， 鍵 能 越 ， 共 價(jià) 鍵越 ， 分 子 就 越 。小 大牢 固 穩(wěn) 定共 價(jià) 化 合 物 ： 相 鄰 的 原 子 之 間 以 共 價(jià) 鍵 相 連 的 化合 物 屬 于 共 價(jià) 化 合 物 。 如 二 氧 化 碳 、 水 、 甲 烷

3、等 。 學(xué) 生 活 動(dòng) 1： 寫 出 下 列 分 子 的 電 子 式 和 結(jié) 構(gòu) 式 分 子 式 電 子 式 結(jié) 構(gòu) 式 分 子 式 電 子 式 結(jié) 構(gòu) 式H2 H2SN2 CaF2NaOH CS2以上物質(zhì)中哪些是離子化合物？哪些是共價(jià)化合物？1、 共 價(jià) 化 合 物 中 只 含 有 共 價(jià) 鍵2、 離 子 化 合 物 中 一 定 含 有 離 子鍵 ， 也 可 能 含 有 共 價(jià) 鍵 3.含 有 共 價(jià) 鍵 的 物 質(zhì) 是 否 一 定 是 共 價(jià) 分 子 ？元 素 的 電 負(fù) 性 相 差 小 于 1.7。 非 金 屬 元 素 原 子 之 間 形成 的 化 學(xué) 鍵 就 是 共 價(jià) 鍵 。 某 些

4、 金 屬 與 非 金 屬 元 素 原 子之 間 形 成 的 化 學(xué) 鍵 也 是 共 價(jià) 鍵 。通 過 學(xué) 習(xí) 有 關(guān) 共 價(jià) 鍵 的 知 識(shí) ， 你知 道 下 列 問 題 的 答 案 嗎 ？1.通 常 哪 些 元 素 的 原 子 之 間 能 形 成 共 價(jià) 鍵 ？2.如 何 用 電 子 式 表 示 共 價(jià) 分 子 的 形 成 過 程 ？H + Cl H Cl 否 ,如 NaOH4.雙 個(gè) 氫 原 子 如 何 形 成 氫 分 子 ? v r0V： 勢(shì) 能 r： 核 間 距兩 個(gè) 核 外 電 子 自 旋 方 向 相 反 的 氫 原 子 靠 近 r0v r0 r 0V： 勢(shì) 能r： 核 間 距 r0

5、v r0 r 0 V： 勢(shì) 能 r： 核 間 距 r0v r0 r 0V： 勢(shì) 能 r： 核 間 距 v r0V： 勢(shì) 能 r： 核 間 距 兩 個(gè) 核 外 電 子 自 旋 方 向 相 同 的 氫 原 子 靠 近 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。 相 距 很 遠(yuǎn) 的 兩 個(gè) 核 外 電 子 自 旋 方 向 相 反 的 氫 原 子 相互 逐 漸 接 近 ,在 這 一 過 程 中 體 系 能 量 將 先 變 小 后 變 大 電 子 配 對(duì) 原 理 兩 原 子 各 自 提 供1個(gè) 自 旋 方 向 相反 的 電 子 彼 此 配對(duì) 。

6、兩 個(gè) 原 子 軌 道 重 疊 部 分 越大 ， 兩 核 間 電 子 的 概 率 密度 越 大 ， 形 成 的 共 價(jià) 鍵 越牢 固 ， 分 子 越 穩(wěn) 定 。1、 共 價(jià) 鍵 的 形 成條件 2、 共 價(jià) 鍵 的 形 成 本 質(zhì)重 疊 相 反未 成 對(duì) 共 用 電 子 對(duì)增 加降 低 成 鍵 原 子 相 互 接 近 時(shí) ， 原 子軌 道 發(fā) 生 ， 自 旋 方 向 的 電 子 形 成 ，兩 原 子 核 間 的 電 子 密 度 ，體 系 的 能 量 。 教 科 書 P40 1. 根 據(jù) H2分 子 的 形 成 過 程 ， 討 論 F2分 子 和 HF分子 是 怎 么 形 成 的2.為 什 么

7、N、 O、 F與 H形 成 簡(jiǎn) 單 的 化 合 物 (NH3、H2O、 HF)中 H原 子 數(shù) 不 等 ？ 3、 共 價(jià) 鍵 的 特 征（ 1） 具 有 飽 和 性 在 成 鍵 過 程 中 ,每 種 元 素 的 原 子 有幾 個(gè) 未 成 對(duì) 電 子 通 常 就 只 能 形 成 幾 個(gè)共 價(jià) 鍵 ， 所 以 在 共 價(jià) 分 子 中 每 個(gè) 原 子形 成 共 價(jià) 鍵 數(shù) 目 是 一 定 的 。形 成 的 共 價(jià) 鍵 數(shù) 未 成 對(duì) 電 子 數(shù) （ 2） 具 有 方 向 性p 在 形 成 共 價(jià) 鍵 時(shí) ， 兩 個(gè) 參 與 成 鍵 的 原 子 軌 道 總是 盡 可 能 沿 著 電 子 出 現(xiàn) 機(jī) 會(huì)

8、 最 大 的 方 向 重 疊 成鍵 ， 而 且 原 子 軌 道 重 疊 越 多 ， 電 子 在 兩 核 間 出現(xiàn) 的 機(jī) 會(huì) 越 多 ， 體 系 的 能 量 下 降 也 就 越 多 ， 形成 的 共 價(jià) 鍵 越 牢 固 。 因 此 ， 一 個(gè) 原 子 與 周 圍 的原 子 形 成 的 共 價(jià) 鍵 就 表 現(xiàn) 出 方 向 性 （ s 軌 道 與 s 軌 道 重 疊 形 成 的 共 價(jià) 鍵 無 方 向 性 ， 例 外 ） 。 小 結(jié) ：共 價(jià) 鍵 的 形 成 條 件共 價(jià) 鍵 的 本 質(zhì)共 價(jià) 鍵 的 特 征 1.相 距 很 遠(yuǎn) 的 兩 個(gè) 自 旋 方 向 相 反 的 H原 子相 互 逐 漸 接

9、近 ,在 這 一 過 程 中 體 系 能 量 將 ( ) A. 先 變 大 后 變 小 B. 先 變 小 后 變 大 C. 逐 漸 變 小 D. 逐 漸 增 大 練 習(xí)B 2.下 列 不 屬 于 共 價(jià) 鍵 的 成 鍵 因 素 的 是( ) . 共 用 電 子 對(duì) 在 兩 核 間 高 頻 率 出 現(xiàn) . 共 用 的 電 子 必 須 配 對(duì) . 成 鍵 后 體 系 能 量 降 低 ， 趨 于 穩(wěn) 定 . 兩 原 子 核 體 積 大 小 要 適 中 練 習(xí) 3、 下 列 說 法 正 確 的 是 （ ）A、 有 共 價(jià) 鍵 的 化 合 物 一 定 是 共 價(jià) 化 合 物B、 分 子 中 只 有 共

10、價(jià) 鍵 的 化 合 物 一 定 是 共 價(jià) 化 合物C、 由 共 價(jià) 鍵 形 成 的 分 子 一 定 是 共 價(jià) 化 合 物 D、 只 有 非 金 屬 原 子 間 才 能 形 成 共 價(jià) 鍵 BB.C5、 寫 出 下 列 物 質(zhì) 的 電 子 式（ 1） Br 2； （ 2） CO2 ； （ 3） PH3（ 4） NaH； (5)Na2O2；4、 下 列 微 粒 中 原 子 最 外 層 電 子 數(shù) 均 為 8的 是( )A.PCl5 B.NF3 C.CO2 D.BF3 共 價(jià) 鍵 理 論 的 發(fā) 展路 易 斯 價(jià) 鍵 理 論現(xiàn) 代 價(jià) 鍵 理 論 （ VB法 ）分 子 軌 道 理 論 （ MO法

11、 ） 氮 氣 的 化 學(xué) 性 質(zhì) 不 活 潑 ， 通 常 難 以 與 其 他物 質(zhì) 發(fā) 生 化 學(xué) 反 應(yīng) 。 請(qǐng) 你 寫 出 氮 分 子 的 電子 式 和 結(jié) 構(gòu) 式 ， 分 析 氮 分 子 中 氮 原 子 的 原子 軌 道 是 如 何 重 疊 形 成 共 價(jià) 鍵 的 ， 并 與 同學(xué) 交 流 討 論 。 zz yy x N Nz y 氮 分 子 中 原 子 軌 道 重 疊 方 式 示 意 圖 （ 1） 頭 碰 頭 重 疊 鍵相互靠攏H + H H:Hs軌 道 s軌 道S軌道和p軌道形成穩(wěn)定共價(jià)鍵的幾種重疊方式1. 鍵 和 鍵 （ 1） 鍵 ： X+ +ss + + + + 原 子 軌 道

12、以 “ 頭 碰 頭 ” 方 式互 相 重 疊 導(dǎo) 致 電 子 在 兩 核 間 出 現(xiàn) 的 機(jī) 會(huì) 增 大而 形 成 的 共 價(jià) 鍵 +- Xpxpx +-+- +-+- +-形 成 鍵 的 電 子 稱 為 電 子 pxpx+Cl + Cl Cl Cl X+-pxs +- +- +例 ： H2 + Cl2 = 2HCl H + Cl H Cl px s （ 2） 鍵 ： 原 子 軌 道 以 “ 肩 并 肩 ” 方 式相 互 重 疊 導(dǎo) 致 電 子 在 核 間 出 現(xiàn) 的 概 率 增 大而 形 成 的 共 價(jià) 鍵 +| XpZpZ +| +|+|+|+| +| +|Z Z 鍵 的 類 型鍵 的 類

13、 型ss(鍵 ) pxpx (鍵 )spx (鍵 ) p zpz (鍵 )pypy (鍵 ) 小 結(jié) ： 鍵 與 鍵 的 比 較 鍵 鍵 重 疊 方 式與 單 鍵 、 雙 鍵 、三 鍵 的 關(guān) 系 牢 固 程 度 “頭碰頭”重疊肩并肩重疊單鍵是鍵，雙鍵、三鍵中只有一個(gè)是鍵單鍵不可能是鍵，雙鍵中有一個(gè)、三鍵中有兩個(gè)是鍵重疊程度較大，比較牢固重疊程度較小，較易斷裂 教 科 書 P42 請(qǐng) 寫 出 乙 烯 、 乙 炔 與 溴 發(fā) 生 加 成 反應(yīng) 的 反 應(yīng) 方 程 式 。 并 思 考 ： 在 乙 烯 、 乙炔 和 溴 發(fā) 生 的 加 成 反 應(yīng) 中 ， 乙 烯 、 乙 炔分 子 斷 裂 什 么 類

14、 型 的 共 價(jià) 鍵 ？ 乙 烯 分 子 中 原 子 軌 道 重 疊 方 式 示 意 圖 乙 炔 分 子 中 軌 道 重 疊 方 式 示 意 圖 有 機(jī) 物 中 的 共 價(jià) 鍵1、 C H 是 鍵 。2、 CC 是 鍵 。3、 C=C 一 個(gè) 鍵 ， 一 個(gè) 鍵 。4、 C 一 個(gè) 鍵 ， 兩 個(gè) 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 。 乙 烷 ： 個(gè) 鍵 ； 乙 烯 ： 個(gè) 鍵 個(gè) 鍵 ；乙 炔 ： 個(gè) 鍵 個(gè) 鍵7 5 13 2請(qǐng) 指 出 乙 烷 、 乙 烯 、 乙 炔 分 子 中 存 在 哪 些 類型 的 共

15、 價(jià) 鍵 ， 分 別 有 幾 個(gè) 鍵 ， 幾 個(gè) 鍵 ？ 1.鍵 的 常 見 類 型 有 (1)s-s, (2)s-px,(3)px-px， 請(qǐng) 指 出 下 列 分 子 鍵 所 屬 類型 : A. HF B. NH3 C. F2 D. H2 7 3 教 科 書 P43 1. 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(jià) 鍵 有什 么 不 同 嗎 ？ 2. 根 據(jù) 元 素 電 負(fù) 性 的 強(qiáng) 弱 ， 你 能 判 斷F2和 HF分 子 中 共 用 電 子 對(duì) 是 否 發(fā) 生 便 移 嗎 ？ 2. 極 性 鍵 和 非 極 性

16、 鍵 什 么 是 非 極 性 鍵 ？ 什 么 是 極 性 鍵 ？ 極 性 鍵 的 強(qiáng) 弱 與 共 用 電 子 對(duì) 地 偏 向 程 度的 關(guān) 系 是 什 么 ？ (1)非 極 性 鍵 ： 兩 個(gè) 成 鍵 原 子 吸 引 電 子 的 能 力 (電負(fù) 性 )， 共 用 電 子 對(duì) 偏 移的 共 價(jià) 鍵 相 同 不 發(fā) 生相 同(2)極 性 鍵 ： 兩 個(gè) 成 鍵 原 子 吸 引 電 子 的 能 力 (電負(fù) 性 )， 共 用 電 子 對(duì) 偏 移 的共 價(jià) 鍵不 同 發(fā) 生 不 同 氯 氯 鍵 非 極 性 鍵 氫 氯 鍵 極 性 鍵 (3)一 般 情 況 下 ， 同 種 元 素 的 原 子 之 間 形成

17、 共 價(jià) 鍵 ， 不 同 種 元 素 的 原 子 之間 形 成 共 價(jià) 鍵 。非 極 性 極 性(4)在 極 性 共 價(jià) 鍵 中 ， 成 鍵 原 子 吸 引 電 子 能的 差 別 越 大 ， 共 用 電 子 對(duì) 的 偏 移 程 度 ，共 價(jià) 鍵 的 極 性 。 越 大越 大 練 習(xí)1. 下 列 分 子 中 含 有 非 極 性 鍵 的 共 價(jià) 化 合 物 是 （ ）A. F2 B. C2H2 C. Na2O2 D. NH3 E. C2H6 F. H2O2G. CO2B.E.F2.關(guān) 于 乙 醇 分 子 的 說 法 正 確 的 是 （ ） A. 分 子 中 共 含 有 8個(gè) 極 性 鍵 B. 分

18、子 中 不 含 非 極 性 鍵 C. 分 子 中 只 含 鍵 D. 分 子 中 含 有 1個(gè) 鍵 C 3.下 列 分 子 中 不 含 有 鍵 的 是 ( ) A. Na2O2 B. CaC2 C. F2 D. C6H6 E. 氯 乙 烯 練 習(xí) A.C4.下 列 物 質(zhì) 分 子 中 無 鍵 的 是 （ ） A. N2 B. O2 C. Cl2 D. C2H4C5. H2S分 子 中 兩 個(gè) 共 價(jià) 鍵 的 夾 角 接 近 90 ， 其 原 因 是 （ ） A.共 價(jià) 鍵 的 飽 和 性 B.s原 子 電 子 排 布 C.共 價(jià) 鍵 的 方 向 性 D.s原 子 中 p軌 道 的 形 狀CD 在

19、 水 溶 液 中 ， NH3能 與 H+結(jié) 合 生 成 NH4請(qǐng) 用 電 子 式 表 示 和 形 成 NH 的 過 程并 討 論 NH 和 H 是 如 何 形 成 NH4+的 教 科 書 P44 氨 分 子 中 ， 氮 原 子 和 氫 原 子 通 過 什 么 鍵 結(jié) 合 ？ 極 性 共 價(jià) 鍵 寫 出 氨 分 子 的 電 子 式 和 結(jié) 構(gòu) 式 。 H N H H H N H H 寫 出 氨 與 鹽 酸 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 和 離 子 方 程 式 。 NH3 + HCl = NH4Cl NH3 + H+ = NH4+ 氨 分 子 中 各 原 子 均 達(dá) 穩(wěn) 定 結(jié) 構(gòu) ， 為 什

20、么 還能 與 氫 離 子 結(jié) 合 ？ H N H H H+ 氮 原 子 有 孤 對(duì) 電 子 ， 氫 離 子 有 空 軌 道 。 H N H H H 或 H N HH H 共 用 電 子 對(duì) 全 部 由 氮 原 子 提 供 。 配 位 鍵 由 一 個(gè) 原 子 提 供 孤 對(duì) 電 子 ， 另 一 個(gè) 原 子 提供 空 軌 道 形 成 的 共 價(jià) 鍵 稱 配 位 鍵 。氨 根 離 子 與 水 合 氫 離 子 等 是 通 過 配 位 鍵 形 成 的 。H H O H+ H H O H 配 位 鍵 用 “ ”表 示 ， 箭 頭 指 向 接 受孤 對(duì) 電 子 的 原 子 。如 ： HH N H+ H 銨

21、根 離 子 中 的 四 個(gè) 氮?dú)?鍵 完 全 一 樣 (鍵 長(zhǎng) 、鍵 能 相 同 ) 小 結(jié) ： 極 性 鍵單 鍵雙 鍵三 鍵（ 1） 按 成 鍵 方 式 分（ 2） 按 共 用 電 子 對(duì) 有 無 偏 移 分（ 3） 按 兩 原 子 間 的 共 用 電 子 對(duì) 的 數(shù) 目 分2 一 種 特 殊 的 共 價(jià) 鍵 -配 位 鍵鍵 ： 頭 碰 頭 重 疊鍵 ： 肩 并 肩 重 疊非 極 性 鍵（1）定義：1.共 價(jià) 鍵的 類 型 （3）配位鍵的存在 （2）配位鍵的成鍵條件 非 極 性 鍵 、 極 性 鍵 與 配 位 鍵 的 比 較共價(jià)鍵 鍵 型 特 點(diǎn) 形 成 條 件 示例非極性鍵極性鍵配位鍵共用

22、電子對(duì)不發(fā)生偏移共用電子對(duì)偏向一方原子共用電子對(duì)由一方提供相同非金屬元素原子的電子配對(duì)成鍵不同非金屬元素原子的電子配對(duì)成鍵一方原子有孤電子對(duì)，另一方原子有價(jià)層空軌道H2HClNH4+ 已 知 水 電 離 成 為 氫 氧 根 離 子 和 水 合氫 離 子 ， 試 寫 出 陽 離 子 的 結(jié) 構(gòu) 。 HH O + H 練 習(xí) 1.鍵 能 和 鍵 長(zhǎng)(1)鍵 能 的 定 義 ： 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(jià) 鍵 得 鍵 能 。如在101kPa、298K條件下

23、。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HH鍵的鍵能為436kJmol-1 共 價(jià) 鍵 的 鍵 能 用 來 衡 量 共 價(jià) 鍵 牢 固 程 度 ，共 價(jià) 鍵 鍵 能 越 大 表 示 該 共 價(jià) 鍵 越 牢 固 ， 即 越 不 容易 被 破 壞 。 (2)鍵 長(zhǎng) ： 兩 原 子 核 間 的 平 均 間 距原子間形成共價(jià)鍵，原子軌道發(fā)生重疊。原子軌道重疊程度越大，共價(jià)鍵的鍵能越大，兩原子核的平均間距鍵長(zhǎng)越短。 教 科 書 P45 表 3-5請(qǐng)結(jié)合表中數(shù)據(jù)分析：1.影響共價(jià)鍵強(qiáng)弱的因素2共價(jià)鍵強(qiáng)弱與分子穩(wěn)定性的關(guān)系 1.影 響 共 價(jià) 鍵 鍵 能 的 主 要 因 素2 鍵

24、能 大 小 與 分 子 穩(wěn) 定 性 的 關(guān) 系 ： 對(duì)結(jié)構(gòu)相似的分子，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越 大， 一般含 該鍵的分子越穩(wěn)定。（ 1）一般情況下，成鍵電子數(shù)越多，鍵長(zhǎng)越 短 ，形成的共價(jià)鍵越牢固，鍵能越大.（ 2）在成鍵電子數(shù)相同，鍵長(zhǎng)相近時(shí)，鍵的 極性越大，鍵能越大.小 結(jié) ： （）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(shí) 質(zhì) : 反 應(yīng) 熱 應(yīng) 該 為 斷 開 舊 化 學(xué) 鍵 （ 拆 開 反 應(yīng) 物 原 子 ） 所需 要 吸 收 的 能 量 與 形 成 新 化

25、學(xué) 鍵 （ 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) 。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 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

26、； 吸 熱 反 應(yīng) 的 H 為 “ +”， H 0。反 應(yīng) 物 和 生 成 物 的 化 學(xué) 鍵 的 強(qiáng) 弱 決 定 著 化 學(xué) 反 應(yīng) 過 程 中 的 能 量 變 化 。利用鍵能計(jì)算化學(xué)反應(yīng)中的H P46(2) H=2 436kJ/mol+498kJ/mol2 (2 463) kJ/mol= 482kJ/mol （ 1） H = 946kJ/mol+3 436kJ/mol 2 （ 3 393） kJ/mol= 104kJ/mol2.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 HF HCl HBr HI1.根 據(jù) 表 3-5中 的 數(shù) 據(jù) ,計(jì) 算 下 列

27、 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) 金 屬 鍵 、 離 子 鍵 和 共 價(jià)鍵 的 比 較化 學(xué) 鍵類 型 成 鍵 本 質(zhì) 鍵 的 方 向 性和 飽 和 性 影 響 鍵 的 強(qiáng)弱 的 因 素金 屬 鍵離 子 鍵 共 價(jià) 鍵靜電作用共用電子對(duì)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(zhǎng)、成鍵電子數(shù)、極性 1 N2、 O2、 F2與 H2的 反 應(yīng) 能 力 依 次 增 強(qiáng) ， 從 鍵能 的 角 度 應(yīng) 如 何 理 解 這 一 化 學(xué) 事

28、實(shí) ?2 通 過 上 述 例 子 ， 你 認(rèn) 為 鍵 長(zhǎng) 、 鍵 能 對(duì) 分 子 的化 學(xué) 性 質(zhì) 有 什 么 影 響 ? 練 習(xí)從表3-6數(shù)據(jù)可知，NH鍵、OH鍵與HF鍵的鍵能依次増大；意味著形成這些鍵時(shí)放出的能量依次增大，化學(xué)鍵越來越穩(wěn)定。所以N2、O2、F2與H2的反應(yīng)能力依次增強(qiáng)。一般情況下，分子的鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，該分子越穩(wěn)定。 3. 化 學(xué) 反 應(yīng) 可 視 為 舊 鍵 斷 裂 和 新 鍵 形 成 的 過 程 。 化 學(xué) 鍵 的鍵 能 是 形 成 (或 拆 開 )lmol化 學(xué) 鍵 時(shí) 釋 放 (或 吸 收 )的 能 量 。 已知 白 磷 和 P4O6的 分 子 結(jié) 構(gòu) 如 圖 所

29、 示 ， 現(xiàn) 提 供 以 下 化 學(xué) 鍵 的鍵 能 (kJ/mol)： PP： 198 PO： 360 O O： 498， 則 反應(yīng) P4 (白 磷 )+3O2 P4O6的 反 應(yīng) 熱 H 為 ( )A 一 1638 kJ/mol B +1638 kJ/mol C 一 126k kJ/mol D +126 kJ/mol 白磷 P 4O6 練 習(xí) A 金 剛 石 具 有 很 高 的 熔 、沸 點(diǎn) 和 很 大 的 硬 度 。 你 能結(jié) 合 金 剛 石 晶 體 的 結(jié) 構(gòu) 示意 圖 解 釋 其 中 的 原 因 嗎 ？ 由 于 金 剛 石 晶 體 中 所 有 原 子 都 是 通 過 共 價(jià)鍵 結(jié) 合

30、的 ， 而 共 價(jià) 鍵 的 鍵 能 大 ， 如 C C鍵 的 鍵 能 為 348kJmol-1。 所 以 金 剛 石 晶 體熔 、 沸 點(diǎn) 很 高 ， 硬 度 很 大 。 一 . 原 子 晶 體相 鄰 間 通 過 結(jié) 合 而成 的 具 有 結(jié) 構(gòu) 的 晶 體2、 組 成 微 粒 :3、 微 粒 間 作 用 力 :知 識(shí) 回 顧1、 定 義 ： 共 價(jià) 鍵空 間 網(wǎng) 狀原 子原 子 共 價(jià) 鍵 4、 原 子 晶 體 的 特 點(diǎn) 、 晶 體 中 單 個(gè) 分 子 存 在 ； 化 學(xué) 式 只代 表 。沒 有原 子 個(gè) 數(shù) 之 比 、 熔 、 沸 點(diǎn) ； 硬 度 ； 溶于 一 般 溶 劑 ； 導(dǎo) 電 。

31、很 高 很 大 難不 5、 影 響 原 子 晶 體 熔 沸 點(diǎn) 、 硬 度 大 小 的 因 素 ：共 價(jià) 鍵 的 強(qiáng) 弱鍵 長(zhǎng) 的 大 小 一 般 鍵 長(zhǎng) 越 小 ， 鍵 能 越 ， 原 子晶 體 的 熔 沸 點(diǎn) 越 ， 硬 度 越 。大高 大 原 子 晶 體金剛石晶胞 10928共價(jià)鍵金 剛 石 的 晶 體 結(jié) 構(gòu)金剛石晶胞 正 四 面 體金 剛 石 的 晶 體 結(jié) 構(gòu) 模 型最 小 環(huán) 為 六 元 環(huán) 在 金 剛 石 晶 胞 中 占 有的 碳 原 子 數(shù) :8 1/8+6 1/2+4=8 1 在 金 剛 石 晶 體 中 每 個(gè) 碳 原 子 周 圍 緊 鄰 的 碳 原 子 有 個(gè)2 在 金

32、剛 石 晶 體 中 每 個(gè) 碳 原 子 形 成 共 價(jià) 鍵3.在 金 剛 石 晶 體 中 最 小 碳 環(huán) 由 碳 原 子 來 組 成4.每 個(gè) 碳 原 子 可 形 成 個(gè) 六 元 環(huán) ,每 個(gè) C-C鍵 可 以形 成 個(gè) 六 元 環(huán) 。 5 在 金 剛 石 晶 體 中 碳 原 子 個(gè) 數(shù) 與 C C共 價(jià) 鍵 個(gè) 數(shù) 之比 是 .在 金 剛 石 晶 胞 中 占 有 的 碳 原 子 數(shù) 4個(gè)1 2 6個(gè)4 8個(gè) 12小 結(jié) ： 18010928SiO共價(jià)鍵二 氧 化 硅 的 晶 體 結(jié) 構(gòu) 1. 在 晶 體 中 ， 每 個(gè) 硅 原 子 與 個(gè) 氧 原 子結(jié) 合 ； 每 個(gè) 氧 原 子 與 個(gè) 硅

33、 原 子 結(jié) 合 ； 在晶 體 中 硅 原 子 與 氧 原 子 個(gè) 數(shù) 之 比 是 。2. 在 晶 體 中 ， 每 個(gè) 硅 原 子 形 成 個(gè) 共價(jià) 鍵 ； 每 個(gè) 氧 原 子 形 成 個(gè) 共 價(jià) 鍵 ；3. 在 晶 體 中 ， 最 小 環(huán) 為 元 環(huán) 。2 1：24 42 1：41：2124.每 個(gè) 十 二 元 環(huán) 中 平 均 含 有 硅 原 子 =6 1/12=1/2 硅 原 子 個(gè) 數(shù) 與 共 價(jià) 鍵 個(gè) 數(shù) 之 是 ；氧 原 子 個(gè) 數(shù) 與 共 價(jià) 鍵 個(gè) 數(shù) 之 比 是 。每 個(gè) 十 二 元 環(huán) 中 平 均 含 有 鍵 =12 1/6=2 小 結(jié) ： 石 墨 的 晶 體 結(jié) 構(gòu) 模

34、型 石 墨 的 晶 體 結(jié) 構(gòu) 石 墨 晶 體 是 層 狀 結(jié) 構(gòu) ， 在 每 一 層 內(nèi) ， 碳 原子 排 成 六 邊 形 ， 每 個(gè) 碳 原 子 都 與 其 他 3個(gè)碳 原 子 以 共 價(jià) 鍵 結(jié) 合 ， 形 成 平 面 的 網(wǎng) 狀 結(jié)構(gòu) 。 在 層 與 層 之 間 ， 是 以 分 子 間 作 用 力 相結(jié) 合 的 。 由 于 同 一 層 的 碳 原 子 間 以 較 強(qiáng) 的共 價(jià) 鍵 結(jié) 合 ， 使 石 墨 的 熔 點(diǎn) 很 高 。 但 由 于層 與 層 之 間 的 分 子 間 作 用 力 較 弱 ， 容 易 滑動(dòng) ， 使 石 墨 的 硬 度 很 小 。 像 石 墨 這 樣 的 晶體 一 般

35、 稱 為 過 渡 型 晶 體 或 混 合 型 晶 體 。 (1)層 狀 結(jié) 構(gòu) ,最 小 碳 環(huán) 為 平 面 正 六 邊 形 ,即 為 六元 環(huán) (在 同 一 平 面 上 )。 (2)每 個(gè) 碳 原 子 為 3個(gè) 六 元 環(huán) 所 共 有 ,每 個(gè) C-C鍵 為 2個(gè) 六 元 環(huán) 所 共 有 。 (3)每 個(gè) 六 元 環(huán) 中 平 均 含 有 碳 原 子 =6 1/3=2 每 個(gè) 六 元 環(huán) 中 平 均 含 有 C-C鍵 =6 1/2=3 即 碳 原 子 數(shù) :C-C鍵 鍵 數(shù) =2:3 小 結(jié) ： 金 剛 石 與 石 墨 的 比 較比 較 內(nèi) 容 金 剛 石 石 墨晶 體 形 狀晶 體 中 的

36、成 鍵 作 用力最 小 碳 環(huán) 和 個(gè) 數(shù)碳 原 子 成 鍵 數(shù)每 個(gè) 環(huán) 節(jié) 鍵 的 平 均數(shù) 與 計(jì) 算 方 法每 個(gè) 環(huán) 節(jié) 原 子 的 平均 數(shù) 與 計(jì) 算 方 法 正 四 面 體 空 間 網(wǎng)狀 正 六 邊 形 平 面 層狀共 價(jià) 鍵 共 價(jià) 鍵 與 范 德 華 力6個(gè) 原 子 不 同 面 6個(gè) 原 子 同 面4 36 1/6=1 6 1/2=36 1/12=1/2 6 1/3=2 仔 細(xì) 觀 察 左 邊 的 示 意 圖 后 ， 回 答 下 列 問 題 ： 金剛 石 與 石 墨 的 熔 點(diǎn) 均 很 高 ， 那 么 二 者 熔 點(diǎn)是 否 相 同 ？ 為 什 么 ？ 若 不 相 同 ， 哪

37、 種 更 高一 些 ？ 1.55 10 -10m1.42 10-10m 教 科 書 P47 晶 體 硅 （ Si） 、 金 剛 沙 （ SiC） 都 是 與 金 剛 石相 似 的 原 子 晶 體 ， 請(qǐng) 根 據(jù) 表 3-6中 數(shù) 據(jù) 分 析 其 熔 點(diǎn) 、硬 度 的 大 小 與 其 結(jié) 構(gòu) 之 間 的 關(guān) 系 。鍵 長(zhǎng) : C C C Si C Si Si Si所 以 熔 點(diǎn) 、 硬 度 : 金 剛 石 SiCSi 結(jié) 構(gòu) 相 似 的 原 子 晶 體 ， 成 鍵 的 原 子 半 徑 越 小 ， 鍵長(zhǎng) 越 短 ， 鍵 能 越 大 ， 晶 體 熔 點(diǎn) 越 高 ,硬 度 越 大 。 原子晶體的物理特

38、性 在 原 子 晶 體 中 ， 由 于 原 子間 以 較 強(qiáng) 的 共 價(jià) 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(diǎn) 和 沸 點(diǎn) 高 硬 度 大 一 般 不 導(dǎo) 電 且 難 溶 于 一 些 常 見 的 溶 劑 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）晶體某些氧化物： 二氧化硅（ SiO2）晶體、Al2O3晶體 晶 體 類 型離 子 晶 體金 屬 晶 體原 子 晶 體 離 子 鍵金 屬 鍵共 價(jià) 鍵金 屬 陽 離子 和 自 由電 子原

39、 子 少 數(shù) 很 高或 很 低 NaCl、 CsCl微 粒 結(jié) 合 力 熔 沸 點(diǎn) 典 型 實(shí) 例三 種 晶 體 的 比 較 金 剛 石Cu 、 A l很 高較 高離 子 解 釋 ： 結(jié) 構(gòu) 相 似 的 原 子 晶 體 ， 原 子 半 徑 越小 ， 鍵 長(zhǎng) 越 短 ， 鍵 能 越 大 ， 晶 體 熔 點(diǎn) 越 高金 剛 石 硅 鍺1. 怎 樣 從 原 子 結(jié) 構(gòu) 角 度 理 解 金 剛 石 、 硅 和鍺 的 熔 點(diǎn) 和 硬 度 依 次 下 降 ？2.“具 有 共 價(jià) 鍵 的 晶 體 叫 做 原 子 晶 體 ” 。 這種 說 法 對(duì) 嗎 ？ 為 什 么 ？ 1. 2003年 美 國 科 學(xué) 雜 志

40、 報(bào) 道 ： 在 超 高 壓 下 ，科 學(xué) 家 用 激 光 器 將 CO2加 熱 到 1800K， 成 功 制得 了 類 似 石 英 的 CO2原 子 晶 體 。 下 列 關(guān) 于 CO2晶 體 的 敘 述 中 不 正 確 的 是 ( ) A. 晶 體 中 C、 O原 子 個(gè) 數(shù) 比 為 1 2 B. 該 晶 體 的 熔 點(diǎn) 、 沸 點(diǎn) 高 、 硬 度 大 C. 晶 體 中 COC鍵 角 為 180 D. 晶 體 中 C、 O原 子 最 外 層 都 滿 足 8電 子 結(jié) 構(gòu) 練 習(xí) 2. 氮 化 硅 是 一 種 新 合 成 的 材 料 ， 它 是 一 種 超硬 、 耐 磨 、 耐 高 溫 的 物

41、 質(zhì) 。 下 列 各 組 物 質(zhì) 熔 化時(shí) ， 所 克 服 的 作 用 力 與 氮 化 硅 熔 化 所 克 服 的 微粒 間 的 作 用 力 都 相 同 的 是 ( )A. 硝 石 和 金 剛 石 B. 晶 體 硅 和 水 晶C. 冰 和 干 冰 D. 萘 和 蒽 練 習(xí) 3. 碳 化 硅 （ SiC） 具 有 類 似 金 剛 石 的 結(jié) 構(gòu) ，其 中 碳 原 子 和 硅 原 子 的 位 置 是 交 替 的 。 在 下 列三 種 晶 體 金 剛 石 晶 體 硅 碳 化 硅 中 ， 它 們的 熔 點(diǎn) 從 高 到 低 的 順 序 是 （ ） A. B. C. D. 練 習(xí) 4.氮 化 硅 是 一

42、種 高 溫 陶 瓷 材 料 ， 它 的 硬 度 大 、 熔 點(diǎn) 高、 化 學(xué) 性 質(zhì) 穩(wěn) 定 ， 工 業(yè) 上 曾 普 遍 采 用 高 純 硅 與 純 氮 在1300 反 應(yīng) 獲 得 。(1)氮 化 硅 晶 體 屬 于 _晶 體 。(2)已 知 氮 化 硅 的 晶 體 結(jié) 構(gòu) 中 ， 原 子 間 都 以 單 鍵 相 連 ，且 N原 子 和 N原 子 ， Si原 子 與 Si原 子 不 直 接 相 連 ， 同 時(shí)每 個(gè) 原 子 都 滿 足 8電 子 穩(wěn) 定 結(jié) 構(gòu) ， 請(qǐng) 寫 出 氮 化 硅 的 化 學(xué)式 _.(3)現(xiàn) 用 四 氯 化 硅 和 氮 氣 在 氫 氣 氣 氛 保 護(hù) 下 ， 加 強(qiáng) 熱

43、 發(fā)生 反 應(yīng) ， 可 得 到 較 高 純 度 的 氮 化 硅 。 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程式 為 _. 練 習(xí)強(qiáng)熱 5.單 質(zhì) 硼 有 無 定 形 和 晶 體 兩 種 ， 參 考 下 表 數(shù) 據(jù)金 剛 石 晶 體 硅 晶 體 硼熔 點(diǎn) 3823 1683 2573沸 點(diǎn) 5100 2628 2823硬 度 10 7.0 9.5 晶 體 硼 的 晶 體 類 型 屬 于 _晶 體 ， 理 由 是_。 已 知 晶 體 硼 結(jié) 構(gòu) 單 元 是 由 硼 原 子 組 成 的 正 二 十 面 體 ，其 中 有 20個(gè) 等 邊 三 角 形 的 面 和 一 定 數(shù) 目 的 頂 點(diǎn) ， 每 個(gè) 項(xiàng) 點(diǎn) 上各 有 1個(gè) B原 子 。 通 過 視 察 圖 形 及 推 算 ， 此 晶 體 體 結(jié) 構(gòu) 單 元 由_個(gè) 硼 原 子 構(gòu) 成 。 其 中 BB鍵 的 鍵 角 為 _。 共 含 有_個(gè) BB 練 習(xí)