高中化学 3.3共价键原子晶体学案 苏教版选修3

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1、3.3共价键原子晶体学案（苏教版选修3）三点剖析一、共价键的形成1.形成共价键的条件同种（电负性相同）或不同种非金属元素（电负性相差很小），且原子的最外层未达到稳定状态，当它们的距离适当，引力和斥力平衡时，则原子间通过共用电子对形成共价键。2.共价键形成的表示方法与用电子式表示离子化合物的形成过程类似，用电子式表示共价分子的形成过程时，“→”的左侧为原子的电子式，同种原子可以合并，右侧为单质或化合物分子的电子式。不同的是，因未发生原子间的电子得失，也没有形成离子，因此，不需要弧形箭头，也不能在化合物中出现括号和离子电荷数。二、共价键的本质吸引电子能力相近

2、的原子之间通过共用电子对形成共价键，两个成键原子为什么能通过共用电子对结合在一起呢？以H2为例分析共价键的形成。1.两个氢原子电子的自旋方向相反，当它们接近到一定距离时，两个1s轨道重叠，电子在两原子核间出现机会较大。核间距减小，电子出现机会增大，体系能量逐渐下降，达到能量最低状态；进一步减小时，原子间的斥力使体系能量再度上升，由于排斥作用，氢原子又回到平衡位置。（下图中a曲线）2.两个氢原子核外电子的自旋方向相同，相互接近时，排斥作用总是占主导地位，这样的两个氢原子不能形成氢气分子。（上图中b曲线）。通过上述分析可知共价键形成的本质：当成键原子相互接近时，

3、原子轨道发生重叠，自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的电子密度增加，体系的能量降低。三、共价键的类型共价键的分类1.按共用电子对数目分类：单键（如Cl—Cl）、双键（如O==C==O）、叁键（如）。2.按共用电子对是否偏移分类：非极性共价键（如Cl—Cl）、极性共价键（如H—Cl）。3.按提供电子对的方式分类：正常共价键（如Cl—Cl）、配位键。4.按电子云重叠方式分类：σ键、π键等等。四、共价键的特征1.饱和性在共价键的形成过程中，一个原子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个未成对电子配成键后，一般来说就不能再与其他原子的未成对电子

4、配成键，即每个原子所能形成共价键的数目或以单键连接的原子数目是一定的，饱和性决定了原子形成分子时相互结合的数量关系。2.方向性形成共价键时，原子轨道重叠愈多，电子在核间出现的概率愈大，所形成的共价键就愈牢固，因此共价键将尽可能地沿着电子概率出现最大的方向形成，这就是共价键的方向性。方向性决定了分子的空间构型。五、共价键的键能与化学反应热1.键能（1）概念：在101.3kPa、298K条件下，断开1molAB(g)分子中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能。（2）表示方式：EA—B，单位为kJ·mol-1。(3)

5、键能大小决定化学键的强弱程度。键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定。2.键长(1)概念：两个成键原子之间的核间距离叫键长。（2）原子核间的键长越短，化学键越强，键越牢固。3.键角(1)概念：多原子分子中，两个化学键之间的夹角叫键角。(2）常见物质的键角：CO2：180°(直线形)；H2O：104.5°(V形)；NH3：107.3°(三角锥形)，共价键的键能和键长反映了共价键的强弱程度，键长和键角常被用来描述分子的空间构型。六、原子晶体1.定义：相邻原子间以共价键相结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体称为原子晶体。注意关键字眼：①“相邻”指直接

6、相邻；②“原子间”指形成原子晶体的粒子是原子，而不是离子、分子。原子晶体中无分子；③“以共价键相结合”指出形成原子晶体的原子之间的作用力为共价键,它包括极性共价键和非极性共价键。如金刚石中C—C键为非极性键。SiO2晶体中Si—O键为极性键，原子晶体熔化时，要破坏共价键；④原子晶体的结构为“空间立体网状结构”。只有具备了以上4个条件的晶体才能称为原子晶体。2.常见原子晶体及结构：原子晶体中的原子以共价键相连接，由于共价键有方向性和饱和性，所以原子不遵循紧密堆积原则，而是形成一种排列比较松散的结构。（1）原子晶体的物理性质：原子晶体中，原子间用较强的共价键相

7、结合，要使物质熔化和汽化就要克服共价键作用，需要很多的能量。因此，原子晶体一般都具有很高的熔点和沸点。硬度大，难溶于水，固态时一般不导电。如金刚石的熔点高达3350℃,沸点4827℃。（2）原子晶体的熔沸点变化规律：原子晶体的熔点高低与其内部结构密切相关。对结构相似的原子晶体来说，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔沸点越高。各个突破【例1】下列关于化学键的叙述正确的是（　　）A.化学键既存在于相邻原子之间，又存在于相邻分子之间B.两个原子之间的相互作用叫化学键C.化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用D.阴阳离子之间有强烈的吸引作用而

8、没有排斥作用，所以离子键的核间距相当小解析：化学键的