共价键的形成和类型正式上.ppt

第三单元共价键原子晶体,化学选修专题3,一.共价键,1.定义：,2.成键微粒：,3.成键本质：,原子间通过共用电子对所形成的化学键。,原子,共用电子对,复习旧知,4.成键的元素：,非金属原子之间或部分金属原子与非金属原子,5.存在范围：,非金属单质共价化合物离子化合物,思考：含有共价键的物质一定是共价分子吗？,能量,E0,核间距,E0为两个远离的氢原子的能量之和,两个核外电子自旋方向相同的氢原子靠近的模拟动画,能量,E0,核间距,E0为两个远离的氢原子的能量之和,E1=-436kJ/mol,r=74pm,两个核外电子自旋方向相反的氢原子靠近的模拟动画,思考：由此可知共价键形成的本质是什么？,F原子,思考1：当F原子与H原子成键后，F原子能否再与其它氢原子形成共价键,思考2：比较离子键成键特点，总结共价键的成键特点,HF中共价键的形成,共价键有方向性和饱和性,问题解决（1）写出氮原子的轨道表示式（2）写出N2分子的电子式和结构式（3）分析氮分子中氮原子的原子轨道是如何形成共价键的？,N原子,键,键,键：“头碰头”,键：“肩并肩”,二、共价键的分类,1、按轨道重叠方式分,键：有s-ss-pp-p等,键：p-p,小结：,键与键的比较,“头碰头”重叠,肩并肩重叠,单键是键，双键、三键中只有一个是键,单键不可能是键，双键中有一个、三键中有两个是键,乙烷：个键；乙烯：个键个键；乙炔：个键个键,7,5,1,3,2,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？,7,3,苯分子中的大键,不偏移,偏向氯,不偏移,偏向氧,(1)非极性键：,两个成键原子吸引电子的能力(电负性)，共用电子对偏移的共价键,相同,不发生,相同,(2)极性键：,两个成键原子吸引电子的能力(电负性)，共用电子对偏移的共价键,不同,发生,不同,极性键和非极性键,二、共价键的分类,1、按轨道重叠方式分,键：有s-ss-pp-p等,键：p-p,2、按共用电子对是否偏移的方式分,极性共价键,非极性共价键,练习：完成教材p47交流与讨论,NH3+H+=NH4+,形成配位键,二、共价键的分类,1、按轨道重叠方式分,键：有s-ss-pp-p等,键：p-p,2、按共用电子对是否偏移的方式分,极性共价键,非极性共价键,3、按共用电子的方式分,一般共价键,配位键,共价键的键参数,（1）键长：（2）键能：,两原子核间的平均间距,1mol气态AB分子生成气态A原子和B原子过程中吸收的能量,键强度量度：,定量可用键能定性可用键长引申到原子半径,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）等某些非金属化合物：碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体某些金属化合物氮化铝（AlN）某些氧化物：二氧化硅（SiO2）晶体、,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，所以原子晶体的熔点和沸点高硬度大一般不导电且难溶于一些常见的溶剂,三、原子晶体,1、构成微粒,3、影响原子晶体熔点、硬度的因素,2、作用力,1.单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据,晶体硼的晶体类型属于_晶体，理由是_。已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个项点上各有1个B原子。通过视察图形及推算，此晶体体结构单元由_个硼原子构成。其中BB键的键角为_。共含有_个BB,原子,熔点高、硬度大,12,60,30,问题解决2（1）观察金刚石晶胞，判断碳原子的成键情况及每个晶胞中所含碳原子数,（2）推测同为原子晶体的晶体硅和碳化硅SiC的晶胞是怎样的？,（3）比较三种原子晶体的熔点和硬度的高低，说明理由？,金刚石,晶体硅,碳化硅,（4）对照三种原子晶体的键长、键能数据，体会影响原子晶体熔点和硬度大小的因素,石墨的晶体结构,石墨晶体是层状结构，在每一层内，碳原子排成六边形，每个碳原子都与其他3个碳原子以共价键结合，形成平面的网状结构。在层与层之间，是以分子间作用力相结合的。由于同一层的碳原子间以较强的共价键结合，使石墨的熔点很高。但由于层与层之间的分子间作用力较弱，容易滑动，使石墨的硬度很小。像石墨这样的晶体一般称为过渡型晶体或混合型晶体。,(1)层状结构,最小碳环为平面正六边形,即为六元环(在同一平面上)。,(2)每个碳原子为3个六元环所共有,每个C-C键为2个六元环所共有。,(3)每个六元环中平均含有碳原子,=61/3=2,每个六元环中平均含有C-C键,=61/2=3,即碳原子数:C-C键键数,=2:3,小结：,金刚石与石墨的比较,正四面体空间网状,正六边形平面层状,共价键,共价键与范德华力,6个原子不同面,6个原子同面,4,3,61/6=1,61/2=3,61/12=1/2,61/3=2,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？,晶体硅（Si）、金刚沙（SiC）都是与金刚石相似的原