二化学共价键和原子晶体.pptVIP

键能和键长 1．键能的定义：在101kPa、298K条件下。1mol 气态AB分子生成气态A原子和B原子的过程所吸收的能量，称为AB键共价键得键能。 2．键长：两原子核间的平均间距 如在101kPa、298K条件下。1mol气态H2生成气态H原子的过程所吸收的能量为436kJ，则H－H键的键能为436kJ·mol-1 原子间形成共价键，原子轨道发生重叠。原子轨道重叠程度越大，共价键的键能越大，两原子核的平均间距—键长越短。 教科书P45 表3-5 请结合表中数据分析： 1.影响共价键强弱的因素 2共价键强弱与分子稳定性的关系 影响共价键键能的主要因素 2．键能大小与分子稳定性的关系： 对结构相似的分子，键长越短，键能越 大， 一般含 该键的分子越稳定。 （1）一般情况下，成键电子数越多，键长越 短 ，形成的共价键越牢固，键能越大. （2）在成键电子数相同，键长相近时，键的 极性越大，键能越大. 小结： 教科书P45 （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。 △H =生成物的总能量—反应物的总能量。 （3）放热反应的△H为“—”，△H＜0； 吸热反应的△H为“+”， △H＞0。 （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。 3. 利用键能计算化学反应中的ΔH 金属键、离子键和共价键的比较 化学键 类型 成键本质 键的方向性 和饱和性 影响键的强 弱的因素 金属键 离子键 共价键 静电作用 共用电子对 电性作用 无 无 既有方向性又有饱和性 金属元素的原子半径和单位体积内自由电子数目 阴、阳离子的电荷数和核间距 键长、成键电子数、极性 教科书P46 1．N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强，从键能的角度应如何理解这一化学事实? 2．通过上述例子，你认为键长、键能对分子的化学性质有什么影响? 练 习 从表3-6数据可知，N—H键、O—H键与H—F键的键能依次増大；意味着形成这些键时放出的能量依次增大，化学键越来越稳定。所以N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强。 一般情况下，分子的键长越短，键能越大， 该分子越稳定。 3. 化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)lmol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJ/mol)：P—P：198 P—O：360 O＝O：498，则反应P4 (白磷)+3O2＝P4O6的反应热△H为 ( ) A．一1638 kJ/mol B．+1638 kJ/mol C．一126k kJ/mol D．+126 kJ/mol 白磷 P4O6 练 习 A 金刚石具有很高的熔、沸点和很大的硬度。你能结合金刚石晶体的结构示意图解释其中的原因吗？ 讨论小结： 由于金刚石晶体中所有原子都是通过共价键结合的，而共价键的键能大，如C－C键的键能为348kJ·mol-1。所以金刚石晶体熔、沸点很高，硬度很大。 原子晶体 概念： 相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体。 构成原子晶体的粒子是原子，原子间以较强的共价键相结合。 金刚石 109o28′ 共价键 金刚石的晶体结构 金刚石晶胞 1：在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有多少个？ 2：在金刚石晶体中每个碳原子形成几个共价键？ 3：在金刚石晶体中碳原子个数与C－C共价键个数之比是多少？ 4: 在金刚石晶体中最小碳环由几个碳原子来组成? 5.在金刚石晶胞中占有的碳原子数？ 问题： 4个 1：2 6个 4个 8个 180o 109o28′ Si O 共价键 二氧化硅的晶体结构 1. 在SiO2晶体中，每个硅原子与 个氧原子结合；每个氧原子与 个硅原子结合；在SiO2晶体中硅原子与氧原子个数之比是 。 2. 在SiO2 晶体中，每个硅原子形成 个共价键