共价键_原子晶体-导学案.doc

共价键 原子晶体 知识与技能：1. 通过对H2的形成过程的分析，使学生理解共价键的概念，初步掌握共价键的形成，加深对电子配对法的理解，能较为熟练地用电子式表示共价分子的形成过程和分子结构。2. 通过分析N、O、F原子的电子排布和轨道表示式，使学生理解共价键的饱和性和方向性。3. 通过两个成键原子间的电负性差值，使学生能正确判断非极性键和极性键。4. 通过NH3与H+形成NH4+的过程的分析，使学生了解配位键的成键特点。5. 通过教材中的键长和键能的具体数据的分析，使学生理解并掌握化学键的键能与化学反应热的关系。6. 通过结构理解原子晶体的性质，使学生明确原子晶体的物理性质及化学变化特点和空间结构。第一课时 知识回顾一、共价键（1）定义：原子之间通过 所形成的相互作用，叫做共价键。（2）成键微粒： （3）相互作用： （4）成键的条件： （5）存在范围： 、 、 。（6）共价键的表示方法问题探究一两个成键原子为什么能通过共用电子对相结合呢？二、共价键的形成1、共价键的形成条件A、两原子电负性 或 。B、一般成键原子有 电子。C、成键原子的原子轨道在空间 。2、共价键的本质成键原子相互接近时，原子轨道发生 ，自旋方向 的 电子形成 ，两原子核间的电子密度 ，体系的能量 。问题探究二根据H2分子的形成过程，讨论F2分子和HF分子是怎么形成的问题探究三 金属键、离子键不具有饱和性和方向性，共价键是否也没有饱和性和方向性?阅读教材P40，解释N、O、F原子与氢原子形成的简单化合物分别为NH3、H2O和HF。并完成下列问题。1氟原子中2p轨道上有 个未成对电子能够与氢原子中ls轨道上的 个未成对电子配对形成 ，所以氟化氢分子中氢原子和氟原子的个数比为 。2氧原子的最外层有 个未成对电子，因此氧原子能与 个氢原子共用 电子形成 ，所以分子中氢原子和氧原子的个数比为 。三、共价键的特点共价键具有： 饱和性和方向性拓展视野 共价键理论的发展巩固练习1、下列说法正确的是（ ）A、有共价键的化合物一定是共价化合物B、分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物C、由共价键形成的分子一定是共价化合物D、只有非金属原子间才能形成共价键 2、相距很远的两个自旋方向相反的H原子相互逐渐接近,在这一过程中体系能量将（ ）A、先变大后变小 B、先变小后变大 C、逐渐变小 D、逐渐增大3、下列不属于共价键的成键因素的是 （ ）、共用电子对在两核间高频率出现、共用的电子必须配对、成键后体系能量降低，趋于稳定、两原子核体积大小要适中、下列微粒中原子最外层电子数均为8的是( ) A 、 PCl5 B 、NO2 C、 NF3 D、 CO2 E、 BF3 、写出下列物质的电子式（1）Br2；（2）CO2 ；（3）PH3 （4）NaH； (5)Na2O2；6、下列物质中,既含有离子键,又含有共价键的是( ) A.H2O B.CaCl2 C.NaOH D.Cl27、下列元素的原子在形成不同物质时,既能形成离子键,又能形成共价键的是( )A.K B.Ca C.I D.Ne第二课时知识梳理1. 键 键我们把 的共价键叫键， 的共价键叫键。所以在N2分子中有 个键和 个键。氮分子的结构式为 电子式为 说明：有机物中CC之间形成键的重叠程度小于键，所以键不如键稳定。2. 非极性键和极性键（1）非极性键定义 存在 例如： （2）极性键定义 存在 例如： 键的极性强弱比较一般情况下，两个成键原子间的电负性差值越大，两个成键原子间形成的共价键极性越 。3.特殊的共价键配位键一类特殊的共价键，由一个原子单方面提供一对电子与另一个接受电子的原子共用而形成共价键。要求一个原子提供孤对电子，另一个原子有空轨道，两者形成配位键典型例题例1：下列元素的原子在形成不同物质的时候，既可以形成离子键，又可以形成极性键和非极性键的是A、Na B、Mg C、Br D、Ne例2：1999年曾报道合成和分离了含高能量的正离子N5+的化合物N5AsF6，下列叙述错误的是A、N5+共有34个核外电子 B、N5+中氮原子以共用电子对结合C、化合物N5AsF6中As化合价为+1 D、化合物N5AsF6中F化合价为1例3、关于化学键的各种叙述，下列说法中正确的是A、在离子晶体里，只存在离子键 B、共价化合物里，一定不存在离子键C、非极性键只存在于双原子的单质分子里D、由不同元素组成的多原子分子里，一定只存在极性键例4、下列说法不正确的是A、键比键重叠程度大，形成的共价键强 B、两个原子间形成共价键时，最多有一个键C、气体单质中，一定有键，可能有键 D、N2分子中有一个键，2个键第三课时引入共价键形成后，为什么氮气（氮氮键）就比氧气（氧氧键）稳定呢？与它们的键长、键能等有关。知识梳理1.共价键的物理量（键参数）与应用（1）键能： 。键能越大，共价键越 ，含有该键的分子越 。（2）键长： 。键长越短，键就越 （强或弱），越 。（键长取决于成键原子的半径大小）（3）键角： 。键角可反映分子的空间构型，可进一步帮助我们判断分子的极性。（4）当两个原子形成共价键时，原子轨道发生重叠，重叠程度越大，键长越短，键就越牢固。小结1.共价键的物理量（键参数）与应用（1）键能：键能越大，共价键越 ，含有该键的分子越 。（2）键长：键长越短，键就越 （强或弱），越 。（键长取决于成键原子的半径大小）（3）键角：键角反映了分子的空间结构，可帮助我们认识分子的形状和判断分子的极性。2.反应热和键能的关系（1）反应热应该为断开旧化学键（拆开反应物原子）所需要吸收的能量与形成新化学键（原子重新组合成反应生成物）所放出能量的差值。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，反之为放热反应。（2）由于反应后放出的热量使反应本身的能量降低，故规定H为“”，则由键能求反应热的公式为H =反应物的键能总和生成物的键能总和。提醒：反应热H =生成物的总能量反应物的总能量。（正好与上面相反）（3）放热反应的H为“”，H0；吸热反应的H为“+”， H0。（4）反应物和生成物的化学键的强弱决定着化学反应过程中的能量变化。典型例题1.根据2Cl(g)=Cl2(g)+247kJ,可以判断A. Cl2比Cl稳定 B. Cl比Cl2稳定C. Cl2比Cl能量高D. Cl2变成Cl要吸热2.根据下表列出的各化学键的键能数据,判断下列分子中最稳定的是化学键HHHClHIClClBrBr键能/(kJ/mol)436431299247193A. Cl2 B. Br2 C HCl. D.H23.将1g氢气和4g氧气混合点燃，放出71.45kJ热量，同样条件下1mol氢气在氧气中燃烧放出的热量是A.71.45 kJ B.142.9 kJ C.571.6 kJ D.285.8Kj4.下表所列是不同物质中氧氧键的键长和键能数据，其中ab未测出。根据规律可估计键能大小的顺序是dcba，该规律是键长(pm)键能(kJ/mol)O22149aO2128bO2121c=494O2+112d=628A.成键电子数越少键能越大B. 成键电子数越多键能越大C. 成键时电子对越偏移键能越大D.键长越短键能越大5.下列说法正确的是A.分子中键能越大，键越长，则分子越稳定B.失电子难的原子获得电子的能力一定强C.在化学反应中，某元素由化合态变为游离态，该元素被还原D.电子层结构相同的不同离子，其半径随核电荷数增多而减小6.通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以估算化学反应的反应热(H)，化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。化学键SiOSiClHHHClSiSiSiC键能/kJmol1460360436431176347请回答下列问题：(1)比较下列两组物质的熔点高低(填“”或“”)SiC_Si； SiCl4_SiO2(2)右图立方体中心的“”表示硅晶体中的一个原子，请在立方体的顶点用“”表示出与之紧邻的硅原子。(3)工业上用高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)该反应的反应热H=_kJ/mol第四课时思考原子与原子之间通过共用电子对形成的化学键为共价键，离子键构成离子晶体，金属键构成金属晶体，那么共价键呢？它会构成什么晶体呢？知识梳理1.原子晶体（1）定义： 。（2）构成微粒： （3）微粒间的作用： （4）典型的原子晶体有 （5）原子晶体的结构金刚石（书P46 图3-26）a.5个碳原子构成正四面体（CC键长相等，键角 ）SP3杂化b.金刚石晶体中的最小碳环由 个碳原子组成且它们不在同一平面内c.金刚石中碳原子个数与CC键数之比为 d.金刚石晶胞（书P47 图3-27）中的碳原子个数为 e.晶体硅的与金刚石相似。但硅硅键键长大于金刚石中碳碳键键长。强调：石墨不是原子晶体，是一种混合晶体层内存在共价键，层间以分子间作用力结合，兼具分子晶体、原子晶体的特征。石墨的结构特点：a.6个碳原子构成平面正六边形（CC键长相等，键角 ）SP2杂化b.石墨晶体中的最小碳环由 个碳原子组成且它们在同一平面内，实际平均碳原子数为 个c.石墨中碳原子个数与CC键数之比为 d.石墨的熔点与金刚石相比：石墨 金刚石（大于、小于、等于）C60也是分子晶体。二氧化硅（书P54 图3-36）SiO2晶体中，每个Si原子周围以共价键结合 个O原子，同时每个O原子跟 个Si原子结合。其中硅氧原子个数比为 ，从而形成空间网状结构晶体。a.每个硅原子与4个O原子构成正四面体，前者在正四面体的中心，后者在正四面体的顶点；同时每个O原子被两个正四面体所共有。b.正四面体内OSiO键角为10928，而正四面体之间SiOSi键角约为104.5。c.每个正四面体占有一个完整的Si原子，四个“半氧原子”，故晶体中Si、O原子个数之比为 d.二氧化硅晶体中的最小环由 个原子组成且它们不在同一平面内e.二氧化硅晶体中不存在单个SiO2分子，而是Si、O原子个数之比为1：2的晶体f.每摩二氧化硅晶体中，SiO键数目为 强调：二氧化碳是分子晶体。熔沸点硬度比二氧化硅低或小得多。熔点/C状态（室温）CO2晶体56.2气态SiO2晶体1723固态2.原子晶体的物理性质（1）一般熔沸点很高、硬度很大（2）难溶于一般溶剂（3）一般不导电小结填表：几种类型的化学键的比较化学键成键本质键的方向性和饱和性影响键强弱的因素典型例题1.有关晶体的下列说法正确的是A、晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 B、原子晶体中共价键越强，熔点越强C、冰熔化时水分子共价键发生断裂 D、氯化钠熔化时离子键未被破坏2.下列有关共价化合物的说法：具有教低的熔沸点不是电解质液态时不导电熔化时只破坏分子间作用力，其中一定正确的是A、 B、 C、 D、3.下列化学式既能表示物质的组成，又能表示物质分子式的是A、NH4NO3 B、SiO2 C、C6H5NO2 D、Cu4. 碳化硅的一种晶体（SiC）具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。下列三种晶体： 金刚石、晶体硅、碳化硅中，它们的熔点由高到低的顺序是 A B C D5.下列各组物质中，按熔点由低到高顺序排列正确的是A、O2、I2、Hg B、CO、KCl、SiO2C、Na、K、Rb D、SiC、NaCl、SO26.晶体将H2S、HF、HCl、HI、CH4、NH3、H2O、MgO、SiO2、CO2、SO2、NaCl、NaOH、NaHCO3等化合物按以下要求填空：（1）具有强极性键的弱酸是 ，具有强极性键的强酸是 ，具有弱极性键的强酸是 ，具有弱极性键的弱酸是 ，其水溶液有强碱性的是 ，其水溶液有弱碱性的是 。（2）属于离子化合物的是 ，其中只有离子键的化合物的电子式为 。（3）属于分子晶体的氧化物是 ，属于原子晶体的氧化物是 。（4）具有正四面体构型的化合物是 ，键角略大于90的化合物是 ，难溶于水的气态氢化物是 ，难溶于水的氧化物是 。7. 晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体，其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个原子，观察右边图形，下列说法正确的是 A、此结构单元中共含有15个BB键。B、各