高中化学 专题3 第3单元 共价键 原子晶体 第2课时 共价键的键能 原子晶体课件 苏教版选修3-苏教版高二选修3化学课件

1、第2课时共价键的键能原子晶体专题3第三单元共价键原子晶体1.知道共价键键能、键长的概念，掌握共价键的键能与化学反应过程中能量变化之间的关系，促进宏观辨识与微观探析学科核心素养的发展。2.能辨识常见的原子晶体，理解晶体中微粒间相互作用对原子晶体性质的影响，了解常见原子晶体的晶体结构。核心素养发展目标达标检测达标检测检测评价 达标过关新知导学新知导学启迪思维 探究规律内容索引NEIRONGSUOYIN新知导学XIN ZHI DAO XUE0101一、共价键的键能与化学反应的反应热1.共价键的键能(1)键能：在101 kPa、298 K条件下，1 mol气态AB分子生成 的过程中所 的能量，称为AB

2、间共价键的键能。其单位为 。(2)应用：共价键HFHClHBrHI键能/kJmol1567431366298若使2 mol HCl键断裂为气态原子，则发生的能量变化是 的能量。表中共价键最难断裂的是 ，最易断裂的是 。由表中键能大小数据说明键能与分子稳定性的关系：HF、HCl、HBr、HI的键能依次 ，说明四种分子的稳定性依次 ，即最稳定的是 ，最不稳定的是 。气态A原子和B原子吸收kJmol1吸收862 kJHFHI减小减弱HFHI2.共价键的键长(1)概念：形成共价键的两个原子核间的 ，因此 决定化学键的键长， 越小，共价键的键长越短。(2)应用：共价键的键长越短，往往键能越 ，这表明共价

3、键越 ，反之亦然。平均间距原子半径原子半径大稳定归纳总结共价键强弱的判断(1)由原子半径和共用电子对数判断：成键原子的原子半径越小，共用电子对数越多，则共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。(2)由键能判断：共价键的键能越大，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越多。(3)由键长判断：共价键的键长越短，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越多。(4)由电负性判断：元素的电负性越大，该元素的原子对共用电子对的吸引力越大，形成的共价键越稳定。例1 (2018郑州期中)下列事实不能用键能的大小来解释的是 A.氮元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定B.稀有气体一般难发生反应C.HF、HCl、HBr、

4、HI的稳定性逐渐减弱D.HF比H2O稳定解析由于N2分子中存在叁键，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，所以N2的化学性质很稳定；稀有气体都为单原子分子，没有化学键；卤族元素从F到I，原子半径逐渐增大，其氢化物中化学键的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性HFHClHBrHI；由于HF键的键能大于HO键，所以稳定性HFH2O。例2 下表列出部分化学键的键能：化学键SiOSiClHHHClSiSiSiCClCl键能/kJmol1460360436431176347243据此判断下列说法正确的是 A.表中最稳定的共价键是SiSi键B.Cl2(g) 2Cl(g)H243 kJmol1C.H2(g)

5、Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJmol1D.根据表中数据能计算出SiCl4(g)2H2(g)=Si(s)4HCl(l)的H解析键能越大形成的化学键越稳定，表中键能最大的是SiO键，则最稳定的共价键是SiO键， A错误；氯气变为氯原子吸收的能量等于氯气中断裂化学键需要的能量，Cl2(g) 2Cl(g)H243 kJmol1 ，B错误；依据键能计算反应焓变反应物键能总和生成物键能总和，H436 kJmol1243 kJmol12431 kJmol1183 kJmol1，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJmol1 ， C正确； HCl(g)=HCl(l)的H未告知，故无法

6、计算SiCl4(g)2H2(g)=Si(s)4HCl(l)的H ， D错误。二、原子晶体1.概念及组成(1)概念：相邻原子间以 相结合形成的具有空间立体网状结构的晶体，称为原子晶体。(2)构成微粒：原子晶体中的微粒是 ，原子与原子之间的作用力是 。共价键原子共价键在晶体中每个碳原子以 对称地与相邻的4个碳原子相结合，形成 结构，这些正四面体向空间发展，构成彼此联结的立体结构。晶体中相邻碳碳键的夹角为109.5。最小环上有 个碳原子，晶体中C原子个数与CC键数之比为 。每个金刚石晶胞中含有 个碳原子。4个共价单键正四面体网状2.两种典型原子晶体的结构(1)金刚石的晶体结构模型如图所示。回答下列问

7、题：1 268相关视频(2)二氧化硅晶体结构模型如图所示。回答下列问题：每个硅原子都以 个共价单键与 个氧原子结合，每个氧原子与 个硅原子结合，向空间扩展，构成空间网状结构。晶体中最小的环为 个硅原子、 个氧原子组成的 元环，硅、氧原子个数比为 。每个二氧化硅晶胞中含有 个硅原子和个氧原子。4266121 281643.特性由于原子晶体中原子间以较 的共价键相结合，故原子晶体：熔、沸点 ，硬度 ，一般 导电， 溶于溶剂。4.常见的原子晶体常见的非金属单质，如金刚石(C)、硼(B)、晶体硅(Si)等；某些非金属化合物，如碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)等。强很高大不难归纳总

8、结(1)构成原子晶体的微粒是原子，其相互作用是共价键。(2)原子晶体中不存在单个分子，化学式仅仅表示的是物质中的原子个数比关系，不是分子式。例3最近科学家成功研制成了一种新型的碳氧化物，该化合物晶体与SiO2的晶体的结构相似，晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧原子结合，形成一种无限伸展的空间网状结构。下列对该晶体的叙述错误的是 A.该晶体是原子晶体B.该晶体中碳原子和氧原子的个数比为12C.该晶体中碳原子数与CO键数之比为12D.该晶体中最小的环由12个原子构成解析该化合物晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧原子结合，形成一种无限伸展的空间网状结构，则该化合物晶体中不存在分子，属于原子晶体，

9、A项正确；晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧原子结合，每个氧原子和2个碳原子以共价单键相结合，所以碳、氧原子个数比为12，B项正确；该晶体中每个碳原子形成4个CO共价键，所以C原子与CO键数目之比为14，C项错误；该晶体中最小的环由6个碳原子和6个氧原子构成，D项正确。例4下表是某些原子晶体的熔点和硬度，分析表中的数据，判断下列叙述正确的是 原子晶体金刚石氮化硼碳化硅石英硅锗熔点/3 9003 0002 7001 7101 4101 211硬度109.59.576.56.0构成原子晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高构成原子晶体的原子间的共价键的键能越大，晶体的熔点越高构成原子晶体的原子半径越

10、大，晶体的硬度越大构成原子晶体的原子半径越小，晶体的硬度越大A. B. C. D.解析原子晶体的熔、沸点和硬度等物理性质取决于晶体内的共价键，构成原子晶体的原子半径越小，键长越短，键能越大，对应原子晶体的熔、沸点越高，硬度越大。学习小结返回反应热(H)反应物总键能生成物总键能。达标检测DA BIAO JIAN CE0202123451.正误判断(1)键长是成键原子半径之和()(2)C=C键的键能等于CC键键能的2倍()(3)双原子分子中，键长越短，分子越牢固()(4)原子晶体中只存在极性共价键，不可能存在其他的化学键()(5)1 mol SiO2晶体中含有4 mol SiO键()6123452

11、.NH键键能的含义是 A.由N和H形成1 mol NH3所放出的能量B.把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的热量C.拆开约6.021023个NH键所吸收的热量D.形成1个NH键所放出的热量6解析NH键的键能是指形成1 mol NH键放出的能量或拆开1 mol NH键所吸收的能量，不是指形成1个NH 键释放的能量。1 mol NH3中含有3 mol NH键，拆开1 mol NH3中的NH键或形成1 mol NH3中的NH键吸收或放出的能量应是NH键键能的3倍。123453.下列说法不正确的是 A.键能越小，表示化学键越牢固，越难以断裂B.成键的两原子核越近，键长越短，化学键越牢固，性质

12、越稳定C.破坏化学键时消耗能量，而形成化学键时释放能量D.键能、键长只能定性地分析化学键的强弱解析键能越大，断开该键所需的能量越多，化学键越牢固，性质越稳定，故A错误；B、C、D均正确。6123454.下列有关原子晶体的叙述错误的是 A.原子晶体中，只存在共价键B.原子晶体具有空间网状结构C.原子晶体中不存在独立的分子D.原子晶体熔化时不破坏共价键解析A项，原子晶体中原子之间通过共价键相连；B项，原子晶体是相邻原子之间通过共价键结合而成的空间网状结构；C项，原子晶体是由原子以共价键相结合形成的，不存在独立的分子；D项，原子晶体中原子是通过共价键连接的，熔化时需要破坏共价键。65.碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子与硅原子的位置是交替的，在下列三种晶体中，它们的熔点从高到低的顺序是 金刚石晶体硅碳化硅A. B.C. D.123456解析这三种晶体属于同种类型，熔化时需破坏共价键，金刚石中为CC键，晶体硅中为SiSi键，SiC中为SiC键，由原子半径可知SiSi键键长最大，CC键键长最短，键长越短共价键越稳定，破坏时需要的热量越多，故熔点从高到低顺序为。6.碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：123456化学键CCCHCOSiSiSiHSiO键能/kJmol135641333622