物质结构与性质专题3微粒间作用力第三单元共价键.ppt

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1、化学 选修3 物质结构与性质专题3微粒间作用力,第三单元共价键上课课件,一、共价键的形成,以氢分子的形成为例：,自旋方向相反的两个电子之间可以形成化学键。,通常哪些元素的原子之间能形成共价键?元素的电负性相差大于1.7。非金属元素原子之间形成的化学键就是共价键。某些金属与非金属元素原子之间形成的化学键也是共价键。,氢气分子形成过程的能量变化,从核间距和成键电子的自旋方向来观察能量的变化情况。,1、形成共价键的要点,电子配对原理,最大重叠原理,两原子各自提供1个自旋方向相反的电子彼此配对。,两个原子轨道重叠部分越大，两核间电子的概率密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定。,2、共价键的本质,当

2、成键原子相互接近时,原子轨道发生重叠,自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对,两原子核间的电子概率密度增加,体系的能量降低.,3、共价键的特点,（1）、饱和性：原子有几个未成对电子就形成几个共价键。（2）、方向性：,是不是所有的共价键都具有方向性？,问题：,因为S轨道是球形对称的，所以S轨道与S轨道形成的共价键没有方向性。,理解共价键方向性,以HCl、H2S为例说明。,X,Z,X,Z,成键原子轨道只有采用最大重叠才能形成稳定的共价键，由于p,d,f轨道在空间有不同的伸展方向，即有方向性，因此共价键有方向性。,4、用电子式表示共价键的形成过程,例如用电子式表示共价键HCl、Cl2的形成过程,又如

3、 N2、H2O的形成过程,N2：H2O：,请与离子化合物的形成过程的电子式进行比较,分析：下列形成分子的原子使用哪些轨道上的电子(即是哪些原子轨道进行重叠),H2HFF2O2N2,二、共价键的类型,1、非极性键：共用电子对不偏向任何原子的共价键，同种非金属元素的原子形成的共价键。2、极性键：共用电子对发生偏向的共价键，不同种非金属元素的原子形成的共价键。成键原子的电负型相差越大，键的极性越强。3、配位键：由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成共价键。例，NH4+、H3O+,归纳、小结,1、共价键：原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键。2、极性键：共用电子对发生偏向的共价键，不同

4、种元素的原子。非极性键：共用电子对不偏向任何原子的共价键，同种元素的原子3、共用电子对的目的是达到稳定结构（氢原子达到2个电子，其他原子达到8个电子）,键：“头碰头”,X,+,+,ss,X,+,pxs,X,pxpx,形成键的电子称为电子。,原子轨道沿核间连线重叠(即头碰头方式)形成的共价键,叫键.,键：“肩并肩”,+,I,X,Z,Z,pZpZ,形成键的电子称为电子。,原子轨道在核间连线两侧进行重叠(即采用肩并肩)方式形成的共价键,叫键.,键的类型,键的类型,有机物只的共价键,1、C H 是键。,2、CC 是键。,3、C=C 一个键，一个键。,4、C 一个键，两个键。,乙烯、乙炔分子中C-C 键

5、比较稳定不容易断裂，键比较容易断裂。,请指出乙烷、乙烯、乙炔分子中存在哪些类型的共价键，分别有几个键，几个键？,拓展视野 苯分子中的共价键,请大家看课本P42P43的相应内容。,完成 P43交流与讨论,1、极性键：HCl CO H2O 非极性键：Cl2 N2 H22、键的极性由强到弱的顺序：FH O H NH CH 3、请阅读课本第44页。,得出这些答案后，你又什么感悟吗？,得出这些答案后，你又什么感悟吗？,三、共价键的键能与化学反应热,（一）、1、共价键的键能：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，称为AB间共价键的键能。2、共价键

6、的键能用来衡量共价键牢固程度，共价键键能越大表示该共价键越牢固，即越不容易被破坏。,3、键长：成键两原子间的平均间距。,4、共价键键能与键长的关系：请认真分析P45 表3-5。结论：键长越短，键能越大，共价键越稳定。,（二）、键能与反应过程中能量变化的关系,P45 问题解决核心问题是如何利用键能来计算反应过程中的能量变化。,你还记得化学2 专题2化学反应与能量变化中学过的内容吗？请查阅该部分内容。,？,1、试利用表2l的数据进行计算，1 mo1 H2分别跟l molCl2、lmolBr2(蒸气)反应，分别形成2 mo1HCl分子和2molHBr分子，哪一个反应释放的能量更多?如何用计算的结果说

7、明氯化氢分子和溴化氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质？2N2、02、F2跟H2的反应能力依次增强，从键能的角度应如何理解这一化学事实?,（三）、键长、键能对分子的 化学性质有什么影响？,1、形成2 mo1HCl释放能量：2431.8 kJ(436.0kJ+242.7kJ)=184.9 kJ形成2 mo1HBr释放能量：2366kJ(436.0kJ+193.7kJ)=102.97kJHCl释放能量比HBr释放能量多,因而生成的HCl更稳定,即HBr更容易发生热分解生成相应的单质.2、键能大小是：F-HO-HN-H因此、键长越长，键能越小，键越易断裂，化学性质越活泼。,解释,P46 问题解决

8、,1、（1）H=946kJ/mol+3436kJ/mol-2（3393）kJ/mol=-104kJ/mol(2)H=2 436kJ/mol+498kJ/mol-2(2463)kJ/mol=-482kJ/mol,2、H-X的键能分别是：HF=567kj/mol HCl=431kj/mol HBr=366kj/mol HI=298kj/mol结论：键能越大，分子的稳定性越强。,3、,CO分子和N2分子的某些性质,等电子原理：,原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的,四、原子晶体,1、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结构。2、原子晶体

9、的特点？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。3、常见哪些物质属于原子晶体？金刚石、单晶硅、碳化硅（金刚砂）、二氧化硅、氮化硼（BN）等。,参看P47 问题解决,金刚石晶体结构模型,金刚石的晶体结构,SiO2晶体结构,石墨,石墨为什么很软？石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合，容易滑动，所以石墨很软。石墨的熔沸点为什么很高？石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存在很强的共价键，故熔沸点很高。,石墨的晶体结构,P47 整理与归纳,几种类型化学键的比较,整理与归纳 晶体比较和判断,晶体类型离子晶体分子晶体原子晶体,离子键范德华力共价键,离子分子原子,较

10、高较低很高,NaCl、CsCl干冰金刚石,微粒,结合力,熔沸点,典型实例,三种晶体的比较,晶体类型的判断,从组成上判断（仅限于中学范围）：有无金属离子？(有：离子晶体)是否属于“四种原子晶体”？以上皆否定，则多数是分子晶体。从性质上判断：熔沸点和硬度；(高：原子晶体；中：离子晶体；低：分子晶体)熔融状态的导电性。(导电：离子晶体),课堂练习题,下列不存在化学键的晶体是：A.硝酸钾 B.干冰 C.石墨 D.固体氩不是分子晶体的是：A.碘 B.水 C.硫酸铵 D.干冰晶体中的一个微粒周围有6个微粒，这种晶体是：A.金刚石 B.石墨 C.干冰 D.氯化钠,D,C,D,开拓思考题,仔细观察左边的示意图后，回答下列问题：金刚石与石墨的熔点均很高，那么二者熔点是否相同？为什么？若不相同，哪种更高一些？,三、等电子原理,1.原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似化学键特征，许多性质是相似的。此原理称为等电子原理,2.等电子体的判断和利用判断方法：原子总数相同，价电子总数相同的 分子为 等电子体运用：利用等电子体的性质相似，空间构型相 同，可运用来预测分子空间的构型和性质,