(
课件网) 3.3共价键 共价晶体 第二课时 一、共价键键能与化学反应的反应热 键能： 人们把在101 kPa、298 K（25℃）条件下，1 mol气态AB分子生成气态A原子和B原子的过程中所吸收的能量，或气态基态原子A原子和B原子形成1 mol气态AB分子释放的最低能量。 通常是298 K、101 KPa条件下的标准值。 单位：kJ·mol-1 键能越大,共价键越牢固, 由此形成的分子越稳定。 当两个原子形成共价键时，原子轨道发生重叠。原子轨道重叠的程度越大，共价键的键能越大，两原子核间的平均间距———键长越短。 定义：构成化学键的两个原子之间的核间距。 单位：pm（1 pm＝10-12 m） Cl2中Cl-Cl键长 键参数 ——— 键长 共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定。 键 键长pm 键 键长pm F-F 141 H-F 92 Cl-Cl 198 H-Cl 127 Br-Br 228 H-Br 142 I-I 267 H-I 161 思考 共价键的键长与什么有关？ 1、原子半径：同类型的共价键,成键原子的原子半径越小,键长越小。 键 键长pm C-C 154 C=C 133 C≡C 120 2、共用电子对数：相同的两个原子间形成共价键时, 单键键长>双键键长>三键键长。 键 键能 （kJ·mol-1） 键长 pm F-F 157 141 Cl-Cl 242.7 198 Br-Br 193.7 228 思考 为什么F-F键的键长比Cl-Cl键短，但键能却比Cl-Cl小？ 氟原子的半径很小，故F-F键的键长比Cl-Cl键短。 但因两氟原子的原子核距离较小，斥力较大，故键能却比Cl-Cl小。 思考 根据元素周期律可知,HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强,请利用键参数加以解释。 键长H—F
H—Cl>H—Br>H—I,故HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强。 卤化氢 HCl HBr HI 在1 000 ℃分解的百分数/% 0.0014 0.5 33 氢卤键的键能（kJ·mol-1） 431.8 366 298.7 氢卤键的键长pm 127 142 161 N2(g)和O2(g)生成NO(g)过程中的能量变化 化学反应中发生旧化学键的断裂和新化学键的形成。 反应物和生成物中化学键的强弱直接决定着化学反应过程中的能量变化。 吸收 放出 吸热 放热 旧化学键断裂所吸收的总能量 新化学键形成所放出的总能量 二、共价晶体 概念： 自然界中有一类晶体像金刚石一样，晶体中所有原子通过共价键结合，形成空间网状结构，像这样的晶体叫做共价晶体。 金刚石、用金刚石制成的钻头 组成的粒子：原子 粒子间的作用力：共价键 常见的共价晶体 （1）硼（B）、硅（Si）、锗（Ge）和灰锡（Sn） （2）金刚砂（SiC）、氮化硅（Si3N4）和二氧化硅（SiO2） （3）极少数金属氧化物，如刚玉(Al2O3) 单晶硅 SiO2 由于共价键的键能大，所以共价晶体一般具有很高的熔、沸点和很大的硬度。 二、共价晶体 在金刚石晶体里以共价键跟4个碳原子结合，形成正四面体，被包围的碳原子处于正四面体的中心。 最小的碳环由6个碳组成，且不在同一平面内。 顶点 体内 面心 金刚石的晶胞 顶点：8× ＝1 面心：6× ＝3 体内：4 1＋3＋4＝8 8 1 2 1 思考 一个金刚石晶胞中，含有几个碳原子？ 思考 金刚石中，1 mol C 形成的共价键数目是多少？ 共价键 2 mol 每个C参与了4条C—C键的形成，而在每条键中的贡献只有一半，故C原子与C—C键数之比为：1 ：（4 x ）= 1：2 石英的左、右型晶体 二氧化硅晶体中硅氧四面体螺旋结构 石英表 二氧化硅晶体 分析二氧化硅晶体结构模型,判断晶体中最小的环上有多少个原子 1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键 1 mol SiO2中含有多少摩尔Si—O键 SiO2晶体中最小环上有12个原子 对于结构相似的共价晶体而言， 共价键的键长越长，键能就越小，晶体的熔、沸点越低，硬度越小。 共价晶体的物理性质 ①熔点很高 共价晶体中，原子间以较强的共价键相结合，要使物质熔化就要克服共价键，需要很高的能量。 ②硬度很大 ③ ... ... 
