共價鍵_原子晶體-導學案.doc

共價鍵 原子晶體 知識與技能：1. 通過對H2的形成過程的分析，使學生理解共價鍵的概念，初步掌握共價鍵的形成，加深對電子配對法的理解，能較為熟練地用電子式表示共價分子的形成過程和分子結構。2. 通過分析N、O、F原子的電子排布和軌道表示式，使學生理解共價鍵的飽和性和方向性。3. 通過兩個成鍵原子間的電負性差值，使學生能正確判斷非極性鍵和極性鍵。4. 通過NH3與H+形成NH4+的過程的分析，使學生了解配位鍵的成鍵特點。5. 通過教材中的鍵長和鍵能的具體數(shù)據的分析，使學生理解并掌握化學鍵的鍵能與化學反應熱的關系。6. 通過結構理解原子晶體的性質，使學生明確原子晶體的物理性質及化學變化特點和空間結構。第一課時 知識回顧一、共價鍵（1）定義：原子之間通過 所形成的相互作用，叫做共價鍵。（2）成鍵微粒： （3）相互作用： （4）成鍵的條件： （5）存在范圍： 、 、 。（6）共價鍵的表示方法問題探究一兩個成鍵原子為什么能通過共用電子對相結合呢？二、共價鍵的形成1、共價鍵的形成條件A、兩原子電負性 或 。B、一般成鍵原子有 電子。C、成鍵原子的原子軌道在空間 。2、共價鍵的本質成鍵原子相互接近時，原子軌道發(fā)生 ，自旋方向 的 電子形成 ，兩原子核間的電子密度 ，體系的能量 。問題探究二根據H2分子的形成過程，討論F2分子和HF分子是怎么形成的問題探究三 金屬鍵、離子鍵不具有飽和性和方向性，共價鍵是否也沒有飽和性和方向性?閱讀教材P40，解釋N、O、F原子與氫原子形成的簡單化合物分別為NH3、H2O和HF。并完成下列問題。1氟原子中2p軌道上有 個未成對電子能夠與氫原子中l(wèi)s軌道上的 個未成對電子配對形成 ，所以氟化氫分子中氫原子和氟原子的個數(shù)比為 。2氧原子的最外層有 個未成對電子，因此氧原子能與 個氫原子共用 電子形成 ，所以分子中氫原子和氧原子的個數(shù)比為 。三、共價鍵的特點共價鍵具有： 飽和性和方向性拓展視野 共價鍵理論的發(fā)展鞏固練習1、下列說法正確的是（ ）A、有共價鍵的化合物一定是共價化合物B、分子中只有共價鍵的化合物一定是共價化合物C、由共價鍵形成的分子一定是共價化合物D、只有非金屬原子間才能形成共價鍵 2、相距很遠的兩個自旋方向相反的H原子相互逐漸接近,在這一過程中體系能量將（ ）A、先變大后變小 B、先變小后變大 C、逐漸變小 D、逐漸增大3、下列不屬于共價鍵的成鍵因素的是 （ ）、共用電子對在兩核間高頻率出現(xiàn)、共用的電子必須配對、成鍵后體系能量降低，趨于穩(wěn)定、兩原子核體積大小要適中、下列微粒中原子最外層電子數(shù)均為8的是( ) A 、 PCl5 B 、NO2 C、 NF3 D、 CO2 E、 BF3 、寫出下列物質的電子式（1）Br2；（2）CO2 ；（3）PH3 （4）NaH； (5)Na2O2；6、下列物質中,既含有離子鍵,又含有共價鍵的是( ) A.H2O B.CaCl2 C.NaOH D.Cl27、下列元素的原子在形成不同物質時,既能形成離子鍵,又能形成共價鍵的是( )A.K B.Ca C.I D.Ne第二課時知識梳理1. 鍵 鍵我們把 的共價鍵叫鍵， 的共價鍵叫鍵。所以在N2分子中有 個鍵和 個鍵。氮分子的結構式為 電子式為 說明：有機物中CC之間形成鍵的重疊程度小于鍵，所以鍵不如鍵穩(wěn)定。2. 非極性鍵和極性鍵（1）非極性鍵定義 存在 例如： （2）極性鍵定義 存在 例如： 鍵的極性強弱比較一般情況下，兩個成鍵原子間的電負性差值越大，兩個成鍵原子間形成的共價鍵極性越 。3.特殊的共價鍵配位鍵一類特殊的共價鍵，由一個原子單方面提供一對電子與另一個接受電子的原子共用而形成共價鍵。要求一個原子提供孤對電子，另一個原子有空軌道，兩者形成配位鍵典型例題例1：下列元素的原子在形成不同物質的時候，既可以形成離子鍵，又可以形成極性鍵和非極性鍵的是A、Na B、Mg C、Br D、Ne例2：1999年曾報道合成和分離了含高能量的正離子N5+的化合物N5AsF6，下列敘述錯誤的是A、N5+共有34個核外電子 B、N5+中氮原子以共用電子對結合C、化合物N5AsF6中As化合價為+1 D、化合物N5AsF6中F化合價為1例3、關于化學鍵的各種敘述，下列說法中正確的是A、在離子晶體里，只存在離子鍵 B、共價化合物里，一定不存在離子鍵C、非極性鍵只存在于雙原子的單質分子里D、由不同元素組成的多原子分子里，一定只存在極性鍵例4、下列說法不正確的是A、鍵比鍵重疊程度大，形成的共價鍵強 B、兩個原子間形成共價鍵時，最多有一個鍵C、氣體單質中，一定有鍵，可能有鍵 D、N2分子中有一個鍵，2個鍵第三課時引入共價鍵形成后，為什么氮氣（氮氮鍵）就比氧氣（氧氧鍵）穩(wěn)定呢？與它們的鍵長、鍵能等有關。知識梳理1.共價鍵的物理量（鍵參數(shù)）與應用（1）鍵能： 。鍵能越大，共價鍵越 ，含有該鍵的分子越 。（2）鍵長： 。鍵長越短，鍵就越 （強或弱），越 。（鍵長取決于成鍵原子的半徑大?。?）鍵角： 。鍵角可反映分子的空間構型，可進一步幫助我們判斷分子的極性。（4）當兩個原子形成共價鍵時，原子軌道發(fā)生重疊，重疊程度越大，鍵長越短，鍵就越牢固。小結1.共價鍵的物理量（鍵參數(shù)）與應用（1）鍵能：鍵能越大，共價鍵越 ，含有該鍵的分子越 。（2）鍵長：鍵長越短，鍵就越 （強或弱），越 。（鍵長取決于成鍵原子的半徑大小）（3）鍵角：鍵角反映了分子的空間結構，可幫助我們認識分子的形狀和判斷分子的極性。2.反應熱和鍵能的關系（1）反應熱應該為斷開舊化學鍵（拆開反應物原子）所需要吸收的能量與形成新化學鍵（原子重新組合成反應生成物）所放出能量的差值。舊鍵斷裂所吸收的總能量大于新鍵形成所放出的總能量，反應為吸熱反應，反之為放熱反應。（2）由于反應后放出的熱量使反應本身的能量降低，故規(guī)定H為“”，則由鍵能求反應熱的公式為H =反應物的鍵能總和生成物的鍵能總和。提醒：反應熱H =生成物的總能量反應物的總能量。（正好與上面相反）（3）放熱反應的H為“”，H0；吸熱反應的H為“+”， H0。（4）反應物和生成物的化學鍵的強弱決定著化學反應過程中的能量變化。典型例題1.根據2Cl(g)=Cl2(g)+247kJ,可以判斷A. Cl2比Cl穩(wěn)定 B. Cl比Cl2穩(wěn)定C. Cl2比Cl能量高D. Cl2變成Cl要吸熱2.根據下表列出的各化學鍵的鍵能數(shù)據,判斷下列分子中最穩(wěn)定的是化學鍵HHHClHIClClBrBr鍵能/(kJ/mol)436431299247193A. Cl2 B. Br2 C HCl. D.H23.將1g氫氣和4g氧氣混合點燃，放出71.45kJ熱量，同樣條件下1mol氫氣在氧氣中燃燒放出的熱量是A.71.45 kJ B.142.9 kJ C.571.6 kJ D.285.8Kj4.下表所列是不同物質中氧氧鍵的鍵長和鍵能數(shù)據，其中ab未測出。根據規(guī)律可估計鍵能大小的順序是dcba，該規(guī)律是鍵長(pm)鍵能(kJ/mol)O22149aO2128bO2121c=494O2+112d=628A.成鍵電子數(shù)越少鍵能越大B. 成鍵電子數(shù)越多鍵能越大C. 成鍵時電子對越偏移鍵能越大D.鍵長越短鍵能越大5.下列說法正確的是A.分子中鍵能越大，鍵越長，則分子越穩(wěn)定B.失電子難的原子獲得電子的能力一定強C.在化學反應中，某元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)，該元素被還原D.電子層結構相同的不同離子，其半徑隨核電荷數(shù)增多而減小6.通常人們把拆開1 mol某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學鍵的強弱，也可以估算化學反應的反應熱(H)，化學反應的H等于反應中斷裂舊化學鍵的鍵能之和與反應中形成新化學鍵的鍵能之和的差?；瘜W鍵SiOSiClHHHClSiSiSiC鍵能/kJmol1460360436431176347請回答下列問題：(1)比較下列兩組物質的熔點高低(填“”或“”)SiC_Si； SiCl4_SiO2(2)右圖立方體中心的“”表示硅晶體中的一個原子，請在立方體的頂點用“”表示出與之緊鄰的硅原子。(3)工業(yè)上用高純硅可通過下列反應制取：SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)該反應的反應熱H=_kJ/mol第四課時思考原子與原子之間通過共用電子對形成的化學鍵為共價鍵，離子鍵構成離子晶體，金屬鍵構成金屬晶體，那么共價鍵呢？它會構成什么晶體呢？知識梳理1.原子晶體（1）定義： 。（2）構成微粒： （3）微粒間的作用： （4）典型的原子晶體有 （5）原子晶體的結構金剛石（書P46 圖3-26）a.5個碳原子構成正四面體（CC鍵長相等，鍵角 ）SP3雜化b.金剛石晶體中的最小碳環(huán)由 個碳原子組成且它們不在同一平面內c.金剛石中碳原子個數(shù)與CC鍵數(shù)之比為 d.金剛石晶胞（書P47 圖3-27）中的碳原子個數(shù)為 e.晶體硅的與金剛石相似。但硅硅鍵鍵長大于金剛石中碳碳鍵鍵長。強調：石墨不是原子晶體，是一種混合晶體層內存在共價鍵，層間以分子間作用力結合，兼具分子晶體、原子晶體的特征。石墨的結構特點：a.6個碳原子構成平面正六邊形（CC鍵長相等，鍵角 ）SP2雜化b.石墨晶體中的最小碳環(huán)由 個碳原子組成且它們在同一平面內，實際平均碳原子數(shù)為 個c.石墨中碳原子個數(shù)與CC鍵數(shù)之比為 d.石墨的熔點與金剛石相比：石墨 金剛石（大于、小于、等于）C60也是分子晶體。二氧化硅（書P54 圖3-36）SiO2晶體中，每個Si原子周圍以共價鍵結合 個O原子，同時每個O原子跟 個Si原子結合。其中硅氧原子個數(shù)比為 ，從而形成空間網狀結構晶體。a.每個硅原子與4個O原子構成正四面體，前者在正四面體的中心，后者在正四面體的頂點；同時每個O原子被兩個正四面體所共有。b.正四面體內OSiO鍵角為10928，而正四面體之間SiOSi鍵角約為104.5。c.每個正四面體占有一個完整的Si原子，四個“半氧原子”，故晶體中Si、O原子個數(shù)之比為 d.二氧化硅晶體中的最小環(huán)由 個原子組成且它們不在同一平面內e.二氧化硅晶體中不存在單個SiO2分子，而是Si、O原子個數(shù)之比為1：2的晶體f.每摩二氧化硅晶體中，SiO鍵數(shù)目為 強調：二氧化碳是分子晶體。熔沸點硬度比二氧化硅低或小得多。熔點/C狀態(tài)（室溫）CO2晶體56.2氣態(tài)SiO2晶體1723固態(tài)2.原子晶體的物理性質（1）一般熔沸點很高、硬度很大（2）難溶于一般溶劑（3）一般不導電小結填表：幾種類型的化學鍵的比較化學鍵成鍵本質鍵的方向性和飽和性影響鍵強弱的因素典型例題1.有關晶體的下列說法正確的是A、晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定 B、原子晶體中共價鍵越強，熔點越強C、冰熔化時水分子共價鍵發(fā)生斷裂 D、氯化鈉熔化時離子鍵未被破壞2.下列有關共價化合物的說法：具有教低的熔沸點不是電解質液態(tài)時不導電熔化時只破壞分子間作用力，其中一定正確的是A、 B、 C、 D、3.下列化學式既能表示物質的組成，又能表示物質分子式的是A、NH4NO3 B、SiO2 C、C6H5NO2 D、Cu4. 碳化硅的一種晶體（SiC）具有類似金剛石的結構，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。下列三種晶體： 金剛石、晶體硅、碳化硅中，它們的熔點由高到低的順序是 A B C D5.下列各組物質中，按熔點由低到高順序排列正確的是A、O2、I2、Hg B、CO、KCl、SiO2C、Na、K、Rb D、SiC、NaCl、SO26.晶體將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）具有強極性鍵的弱酸是 ，具有強極性鍵的強酸是 ，具有弱極性鍵的強酸是 ，具有弱極性鍵的弱酸是 ，其水溶液有強堿性的是 ，其水溶液有弱堿性的是 。（2）屬于離子化合物的是 ，其中只有離子鍵的化合物的電子式為 。（3）屬于分子晶體的氧化物是 ，屬于原子晶體的氧化物是 。（4）具有正四面體構型的化合物是 ，鍵角略大于90的化合物是 ，難溶于水的氣態(tài)氫化物是 ，難溶于水的氧化物是 。7. 晶體硼的基本結構單元都是由硼原子組成的正二十面體的原子晶體，其中含有20個等邊三角形和一定數(shù)目的頂角，每個頂角上各有一個原子，觀察右邊圖形，下列說法正確的是 A、此結構單元中共含有15個BB鍵。B、各