共价键 原子晶体oyf

解释 1 、 形 成 2mo1HCl 释 放 能 量 ： 2×431.8 kJ －(436.0kJ+242.7kJ)= 184.9 kJ 形 成 2 mo1HBr 释 放 能 量 ： 2×366kJ － (436.0kJ+193.7kJ)= 102.97kJ HCl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. 因此、键长越长，键能越小，键越易断裂， 化学性质越活泼。
原子晶体有何物理特性？
某些原子晶体的熔点和硬度 原子 金刚 晶体 石 氮化 硼 碳化 硅 氧化 铝 石英 硅 锗
熔点 3550 ℃
硬度 °
3000 9.5
2600 9.5
2030 9
1710 1415 1211 7 6.5 6.0
10
原子晶体的物理特性
在原子晶体中，由于原子间以较强的 共价键相结合，而且形成空间立体网状结 构，所以原子晶体的 （1）熔点和沸点很高 （2）硬度很大 （3）一般不导电 （4）难溶于一些常见的溶剂
思考：键长、键能对分子的 化学性质有什么影响？
试利用表３—５的数据进行计算，1 mo1H2 分别跟lmolCl2、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 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？
﹕ ﹕ ﹕ ﹕
H H ﹕O﹕ ＋ H+ →
H H ﹕O﹕ H
H ﹕ ﹕ H ﹕N ＋ H+ → H ﹕N H 或 H－N →H H H H
﹕ ﹕
﹕ ﹕
H
＋
H
＋
在铵根离子中，四个N－H 键的键长、键能、 键角均相等，表现的化学性质也完全相同。所 以铵根离子通常用下式表示：
H H－N－H
＋
H
小结：
1、按原子轨道的重叠方式可划分为两种键型：σ 键和 π键 2、按共用电子对是否发生偏移可划分为非极性键和极 性键。 3、按提供共用电子对的方式可划分为普通共价键和配 位键。
3、共价键的特点
（1）饱和性：与离子键不同，共价键具有饱 和性。 这是因为只有成键原子中自旋方向相反 的未成对电子才能形成共用电子对。成键过 程中，每种元素的原子有几个未成对电子， 通常就只能和几个自旋方向相反的电子形成 共价键，所以在共价分子中，每个原子形成 共价键的数目是一定的，这就是共价键的饱 和性。
常见的原子晶体
• 某些非金属单质： 金刚石（C）、晶体硅(Si)、 晶体硼（B）、晶体锗(Ge)等
• 某些非金属化合物： 碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体
• 某些氧化物： 二氧化硅（ SiO２）晶体、Al2O3
金刚石晶体结构模型
金刚石的晶体结构
109º 28´
共价键
金刚石 空间网状结构 键角 109°28’
P46 问题解决
１、（1） △H = 946kJ/mol+3×436kJ/mol－ 2×（3×393）kJ/mol= －104kJ/mol
(2)△H=2 ×436kJ/mol+498kJ/mol－2×(2×463) kJ/mol=－482kJ/mol
• 2、H---X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。
Cl
Cl +
+
H
H Cl
Cl
Cl Cl
又如 N2、H2O的形成过程
N2：
N
+
N
N N
H2O： 2H
+
O
HOH
请与离子化合物的形成过程的电子式 进行比较
思考：含有共价键的物质是 否一定是共价分子？
写出N2、HF 、F2、乙烯、乙炔 的电子式和结构式
拓展视野
共价键理论的发展 路易斯价键理论
现代价键理论（VB法） 分子轨道理论（MO法）
＋ ＋ H H ﹕ H+ → H ﹕N H 或 H－N →H H H
﹕ ﹕
H ﹕ H ﹕N ＋ H
﹕ ﹕
氮原子有孤对电子，氢离子有空轨道。 共用电子对全部由氮原子提供。
配 位 键
由一个原子提供一对电子与另一个接 受电子对的原子形成共价键，这样的共价 键称为配位键。
铵根离子与水合氢离子等是通过配位键形成的。 ＋
三、共价键的键能与化学反应热
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。
（2）方向性：
问题：是不是所有的共价键都具有方向性？
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。
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
H ⒉含有共价键的化合物是： 2S CO2
CCl4 NH3
HBr
[归纳、小结]
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。
3、一般情况下，同种元素的原子之间形 成 非极性 共价键，不同种元素的原子之 间形成 极性 共价键。
4、在极性共价键中，成键原子吸引电子能 力的差别越大，即电负性差值越大，共用 电子对的偏移程度 越大 ，共价键的 极性 越大 。
练习： 1、指出 Cl2、HCl、CO、N2、H2O、H2等分 子中存在的共价键，并说明哪些是极性键， 哪些是非极性键。 2、根据电负性大小，将C-H、N-H、O-H和 F-H键按极性由强到弱的顺序排列。
π键的重叠程度小于σ键，所以π键不如σ键稳定。
有机物中的共价键
1、C – H 是σ键。 2、C—C 是σ键。 3、C=C 一个σ键，一个π键。 4、 C ≡Ｃ 一个σ键，两个π键。
乙烯、乙炔分子中C-C σ键比较稳 定不容易断裂， π键比较容易断裂。
拓展视野
拓展视野 苯分子中的共价键
问题探究二：极性键和非极性键
课堂练习
1、关于乙醇分子的说法正确的是（ C）
A、分子中共含有8个极性键
B、分子中不含非极性键
C、分子中只含σ键
D、分子中含有1个π键
课堂练习
2、下列分子中含有非极性键的共价化合 物是（ B ） A、F2 B、C2H2 C、Na2O2 D、NH3
3、在下列物质中: ⑴ Cl2 ⑵ NaI ⑶ H2S ⑷ CO2 ⑸ CaCl2 ⑹ N2 ⑺ CCl4 ⑻ Na2O ⑼ NH3 ⑽ HBr NaI ⒈含离子键的物质是： CaCl2 Na2O
二、共价键的类型
z z π
z
y
y
σ
y
x
N π
N
问题探究一： σ键和π键
氮气的化学性质很不活泼，通常很难与其它物质发生化学 反应。结合氮分子的电子式和结构式思考氮分子中氮原子 的轨道是如何重叠形成化学键的?形成什么类型化学键？
z z
π
z
y
y
x
N π
y
σ
N
问题探究一：σ键和π键
氮气的化学性质很不活泼，通常很难 与其他物质发生化学反应。请你写出氮分 子的电子式和结构式，并分析氮分子中氮 原子的轨道是如何重叠形成共价键的。
问题探究
乙烷、乙烯和乙炔分子 中的共价键分别由几个σ键 和几个π键组成？
乙烷： 乙烯： 乙炔：
7 5 3
个σ键 个σ键 个σ键
1 2
个π键 个π键
乙烯、乙炔分子中轨道重叠方式示意图
问题探究
请写出乙烯、乙炔与溴发生加成反 应的反应方程式。并思考：在乙烯、乙 炔和溴发生的加成反应中，乙烯、乙炔 分子断裂什么类型的共价键？
第三单元
共价键 原子晶体
一、共价键的形成
通常哪些元素的原子之间能形成共价键? 元素的电负性相差小于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。
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。
氢气分子形成过程的能量变化
向从 来核 观间 察距 能和 量成 的键 变电 化子 情的 况自 。旋 方
2.π键：“肩并肩”
Z pZ—pZ + +
Z
X
I
I
形成π键的电子 称为π电子。
原子轨道在核间连线两 侧以“肩并肩”方式重 叠形成的共价键,叫π键.
3、σ键和π键的比较 σ键 π键 “肩并肩” 镜像对称 强度较小 易断裂
成键方向 电子云形状 牢固程度
―头碰头” 轴对称 强度大， 不易断裂
共价单键是σ 键，共价双 成键判断规律 键中一个是σ 键，另一个 是π 键，共价三键中一个 是σ 键，另两个为 π 键
根据氢原子和氟原子的核外电子排布， 你知道F2和HF分子中形成的共价键有什么 不同吗？ 根据元素电负性的强弱，你能判断F2 和HF分子中共用电子对是否发生偏移吗？
1、非极性键：两个成键原子吸引电子的能 力 相同 （电负性相同 ），共 用电子对不发生偏移的共价键
2、极性键： 两个成键原子吸引电子的能 力不同 （电负性不同 ），共 用电子对 发生 偏移的共价键