2015-2016学年苏教版选修3 共价键 原子晶体 第2课时 学案
高中化学选择性必修二 第3章第2节 共价晶体学案下学期(解析版)
第三章 晶体结构与性质 第二节 分子晶体与共价晶体第一课时 分子晶体1.借助共价晶体模型认识共价晶体的结构特点。
2.能够从化学键的特征，分析理解共价晶体的物理特性。
教学重点：共价晶体的结构特点与性质之间的关系 教学难点：共价晶体的结构特点与性质之间的关系一、共价晶体 1.常见晶体的结构分析(1)金刚石晶体①在晶体中每个碳原子以 个共价单键与相邻的 个碳原子相结合，成为正四面体。
①晶体中C-C-C 夹角为 ，碳原子采取了 杂化。
①最小环上有 个碳原子。
①晶体中碳原子个数与C-C 键数之比为 。
①在一个晶胞中，碳原子位于立方体的8个顶点、6个面心以及晶胞内部，由“均摊法”可求出该晶胞中实际含有的碳原子数为 。
(2) 二氧化硅晶体.晶胞中粒子数目的计算(以金属铜为例):在铜的晶胞结构中,铜原子不全属于该晶胞,按均摊原则,金属铜的一个晶胞的原子数=8×18+6×12=4。
结合下图,钠、锌、碘、金刚石晶胞中含有原子的数目分别为2、2、8、8。
钠、锌、碘、金刚石晶胞示意图①每个硅原子与相邻的个氧原子以共价键相结合构成结构，硅原子在正四面体的中心，4个氧原子在正四面体的4个顶点。
晶体中Si原子与O原子个数比为。
①每个Si原子与4个O原子成键，每个O原子与个Si原子成键，最小的环是元环。
①每个最小的环实际拥有的硅原子为，氧原子数为。
①1molSiO2晶体中含Si—O键数目为，在SiO2晶体中Si、O原子均采取杂化。
①SiO2具有许多重要用途，是制造水泥、玻璃、人造红宝石、单晶硅、硅光电池、芯片和光导纤维的原料。
【小结】一、共价晶体1、共价晶体的概念：2、组成微粒：3、微粒间的作用力：4、分类：5、共价晶体的通性①熔点。
共价晶体中，原子间以较强的共价键相结合，要使物质熔化就要克服共价键，需要很高的能量。
②硬度。
③一般不导电，但晶体硅是半导体。
④难溶于一般溶剂。
【思考·讨论】(1)SiO2是二氧化硅的分子式吗？(2)观察对比晶体硅、碳化硅、二氧化硅的晶胞，并总结结构特征。
2017-2018学年苏教版选修3 专题3 第三单元 共价键 原子晶体 学案
第三单元共价键 原子晶体 [课标要求]1．知道共价键的主要类型σ键和π键，能用键能、键长、键角说明简单分子的某些 性质。
2．了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
共价键的形成共价键的概念、本质和特点1.共价键具有饱和性和方向性，饱和性决定了每个原子形成共价键的数目，方向性决定了分子的立体结构。
2．原子轨道以“头碰头”方式重叠形成的共价键叫σ键，以“肩并肩”方式重叠形成的共价键叫π键。
3．共价单键是σ键；双键中一个是σ键，另一个是π键；叁键中一个是σ键，另两个是π键。
4．两个成键原子间的电负性差值越大，则两个成键原子间形成的共价键的极性越强。
5．键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定；键长越短，化学键越强，键越牢固。
6．常见的原子晶体有：金刚石、晶体硅、碳化硅、氮化硼、二氧化硅等。
原子晶体的特点是熔、沸点高、硬度大。
[特别提醒](1)并不是所有共价键都有方向性，两个s轨道形成的ss σ键无方向性。
(2)成键原子的未成对电子数决定着共价键的饱和性，即决定着每个原子能形成共价键的数目，所有的共价键都具有饱和性。
(3)原子轨道的类型决定着共价键的方向性。
1．下列说法错误的是()A．原子间通过共用电子对形成的化学键叫共价键B．成键原子间轨道重叠愈多，共价键愈牢固C．原子间形成共价键后，体系能量达最低状态D．两个核外电子自旋方向相同的氢原子的核间距达到一定时便形成了氢分子解析：选D由共价键的本质可知，共价键是高概率地出现在两个原子核之间的电子(共用电子对)与两个原子核之间的电性作用。
两个原子轨道发生重叠时，只有核外电子的自旋方向相反且两原子的核间距达到一定数值时，整个体系的能量方能达到最低状态，即形成了稳定的共价键；反之，若核外电子的自旋方向相同时，整个体系的能量不可能降低，即原子间总是排斥占主导地位，电子云不能发生有效的重叠，不能形成共价键。
2．下列不属于共价键成键因素的是()A．共用电子对在两原子核之间高概率出现B．共用的电子必须配对C．成键后体系能量降低，趋于稳定D．两原子核体积大小要适中解析：选D根据共价键的形成及本质可知，A、B、C均属于共价键的成键因素。
2018-2019学年苏教版选修3专题3 第3单元共价键原子晶体学案
第三单元共价键原子晶体第1课时共价键1.共价键的定义原子之间通过共用电子对形成的强烈的相互作用，叫做共价键。
共价键的成键微粒是原子。
2.共价键的形成过程(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(电负性相差较小)，且原子的最外层电子未达饱和状态，当它们的距离适当，引力和斥力达到平衡时，则原子间通过共用电子对形成共价键。
(2)用电子式表示共价键的形成过程(以HCl为例)3.共价键的本质当成键原子相互接近时，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。
4.共价键的特征(1)饱和性成键过程中，每种元素的原子有几个未成对电子，通常就只能和几个自旋方向相反的电子形成共价键。
故在共价分子中，每个原子形成共价键的数目是一定的。
(2)方向性成键时，两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现机会最大的方向重叠成键，且原子轨道重叠越多，电子在两核间出现的机会越多，体系的能量就下降越多，形成的共价键越牢固。
[核心·突破]1.共价键的饱和性因为每个原子所能提供的未成对电子的数目是一定的，因此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对成键后，一般来说就不能再与其他原子的未成对电子配对成键了，即每个原子所能形成共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的，所以共价键具有饱和性。
2.共价键的方向性除s轨道是球形对称的外，其他的原子轨道在空间上都具有一定的分布特点。
在形成共价键时，原子轨道重叠的愈多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性。
(1)分类依据：成键原子的原子轨道重叠方式。
(2)σ键：原子轨道沿核间连线方向以“头碰头”的方式发生重叠形成的共价键。
(3) π键：原子轨道沿核间连线方向以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键。
新教材高中化学专题3微粒间作用力与物质性质第3单元共价键共价晶体第2课时共价晶体教师用书苏教版选择性
第2课时共价晶体学习任务1．能分析共价键的键能与化学反应中能量变化的关系。
2．能根据共价晶体的微观结构预测其性质。
一、共价键键能与化学反应的反应热1．共价键的键参数(1)键能在101 kPa、298 K条件下，1 mol气态AB分子生成气态A原子和B原子的过程中所吸收的能量，称为AB间共价键的键能。
键能的单位是kJ· mol－1。
(2)键长两个原子形成共价键时，两原子核间的平均间距。
(3)共价键的影响因素键长越短，键能越大，共价键就越稳定。
2．键能与化学反应热的关系ΔH＝反应物的总键能—生成物的总键能若ΔH>0，则该反应为吸热反应；若ΔH<0，则该反应为放热反应。
1．利用共价键的键参数解释气态氢化物稳定性：HF>HCl>HBr>HI的原因：__________________________________________________________________________________________________________________。
[答案] 键长：H—F<H—Cl<H—Br<H—I，气态氢化物稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI2．甲醇是一种绿色能源。
工业上，H2和CO合成CH3OH的反应为2H2(g)＋CO(g)―→CH3OH(g) ΔH(1)已知几种键能数据如下表：化学键H—H C—O C≡O H—O C—HE/(kJ·mol－1) 436 343 1 076 465 413 则2H23－1[解析] (1)反应热等于断裂化学键吸收的总能量与形成化学键放出的总能量之差。
ΔH ＝(436×2＋1 076－413×3－343－465)kJ/mol＝－99 kJ·mol－1。
[答案] －99二、共价晶体1．共价晶体简介(1)概念所有原子通过共价键结合，形成空间网状结构的晶体。
江苏省盐城市时杨中学苏教版高中化学选修三导学案：3.3.2 共价键 原子晶体
编制：陈伟审核：陈伟批准：
【学习目标】
1、认识键能、键长，能用键能、键长说明简单分子的物理性质；
2、掌握键能与化学反应的反应热的计算；
3、了解原子晶体的概念，掌握原子晶体的熔、沸点，硬度等物理性质。4、掌握金刚石、晶体硅、二氧化硅等典型晶体的晶胞。
【问题情境】
一、键能和键长
2、利用书P49表3-5的数据，结合对图3—24的分析，讨论H2和Cl2生成HCl过程中能量的变化，总结化学键的键能与化学反应过程中能量变化的关系。
【课堂检测】
1、下列说法正确的是
A、键能越大，表示该分子越容易分解
B、共价键都具有方向性
C、水分子表示为H-O-H，键角为180℃
D、H-Cl的键能为431.8kJ.mol-1,H-Br的键能为366kJ.mol-1,这可以说明HCl分子比HBr分子稳定
A．碳、氮原子构成平面网状结构的晶体
B．碳、氮的单质化学性质均不活泼
C．碳、氮键比金刚石中的碳碳键更短
D．氮原子最外层电子数比碳原子多
备注
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（S2）晶体等
3、在金刚石晶体中最小碳环由碳原子来组成。
4、每个碳原子可形成个六元环,每个C-C键可以形成个六元环。
5、在金刚石晶体中碳原子个数与C－C共价键个数之比是。
６、在金刚石晶胞中占有的碳原子数。
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。
A．该晶体属于原子晶体，其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固
2016-2017学年苏教版选修3 共价键原子晶体第2课时 学案
第2课时 共价键的键能与化学反应的反应热 原子晶体2．深化对原子晶体的认识。
一、共价键的键能与化学反应的反应热1．共价键的键能(1)共价键键能的概念：人们把在101 kPa 、298 K 条件下，____________________________的过程中所______的能量，称为AB 间共价键的键能。
其单位为________。
(2)共价键键能的意义：共价键的键能表示共价键的______程度。
(3)共价键键能与反应热的关系：化学反应的实质是反应物分子中旧化学键______和生成物分子中新化学键________________的过程。
化学反应过程中，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。
所以，反应物和生成物中化学键的强弱直接决定着化学反应过程中的__________。
由于放热反应体系的能量降低，故规定ΔH 为“－”； 吸热反应体系的能量升高，故规定ΔH 为“＋”。
由键能求反应热的公式为ΔH ＝________________－________________。
(4)共价键的键能的应用：利用键能的数据解释分子的________。
2．共价键的键长(1)共价键的键长的概念：形成共价键的两原子______________(核间距)叫键长。
(2)共价键的键长表示的意义：共价键的键长越短，往往键能______，表明共价键________。
键长是衡量共价键稳定性的另一个参数。
预习交流1试根据教材P 49表35中数据分析卤素单质的稳定性。
请你计算1 mol H 2和1 mol Cl 2完全反应生成2 mol HCl 放出的热量。
二、原子晶体1．原子晶体的概念：相邻原子之间以________相结合而形成的具有__________结构的晶体，称为原子晶体。
原子晶体的构成微粒是______，微粒间的作用力是________。
常见的原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼、金刚砂、二氧化硅等。
苏教版高中化学选修三 3.3.3 共价键的键能 原子晶体
图片导学 第 17 页
在金刚石晶胞中占 有的碳原子数: 8×1/8+6×1/2+4=8
共价键的键能 原子晶体
知识点3、原子晶体的结构 1、金刚石的结构
知识解读 第 18 页
金刚石
空间网状结构 键角 109°28’ 空间六元环 （所含原子不共面）
知识解读 第9 页
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强弱决定化学反应过程中能量变化。
知识解读 第8 页
⑵利用键能计算化学反应中的ΔH
①反应热应该为旧化学键断裂（拆开反应物→原子）所需要吸收的能 量与形成新化学键形成（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。
共价键的键能 原子晶体
知识点1、共价键的键能
共价键的键能 原子晶体
知识解读 第3 页
知识点1、共价键的键能 1.键能和键长 (1)键能：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。 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 共价键的键能用来衡量共价键牢固程度，共价键键能越大表示该共
高中化学 《共价键 原子晶体》教案1 苏教版选修3
苏教版选修三共价键原子晶体教案〖教学目标〗1．认识共价键的本质和特性，了解共价键的饱和性与方向性2．了解共价键的类型3．用电子式法表示共价键的形成过程4．认识影响共价键键能的主要因素，分析化学键的极性强弱，把握键能与化学反应热之间的内在联系5．深化对原子晶体的认识〖课时安排〗4课时第一、二课时〖教学内容〗共价键的形成、共价键的类型【板书】§3－3－1共价键的形成一、定义：原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键。
【设疑】通过共价键的概念我们可以了解形成共价键的粒子是什么呢？为什么要形成共价键？什么元素之间形成共价键？【思考后得出】成键的微粒是原子；成键原子必须有未成对电子，成键后达到稳定结构。
一般非金属元素的原子之间可形成共价键。
【板书】1、成键微粒：原子。
2、成键原因：原子有未成对电子3、成键性质：共用电子对（或电子云重叠）4、成键元素：一般非金属元素（△x＜1.7）只含有共价键的化合物称为共价化合物。
【设疑】哪些物质中存在共价键？【板书】二、存在共价键的物质（注：书写电子式）（1）非金属单质（除稀有气体外）。
如：H2、Cl2、O2、N2等（2）共价化合物。
如HCl、H2S、NH3、CH4、CO2（3）某些离子化合物。
如NaOH、Ba(OH)2、Na2O2、NH4Cl【过渡】在前一节，我们学习过用电子式表示离子键的形成过程，那么共价键的形成过程如何呢？【板书】三、用电子式表示共价分子的形成过程。
【练习】用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程。
【设问】两个氢原子之间一定能形成稳定的共价键吗？【自学】p.39【总结】只有两个自旋方向相反的未成对电子才能形成稳定的共价键。
【设问】为什么没有He2、H3、H2Cl、Cl3分子【阅读】p.40【板书】四、共价键的特点1．具有饱和性：形成的共价键数 = 未成对电子数【讲解】用电子云描述氢分子的形成电子云在两个原子核间重叠，意味着电子出现在核间的概率大，电子带负电，因而可以形象地说：“核间电子好比在核间架起一座带负电荷的桥梁，把带正荷的两个原子核‘黏结’在一起了”。
高中化学苏教版选修三 3.3.2 共价键 原子晶体 原子晶体课件(共21张PPT)
二、原子晶体
1、概念：原子间以共价键相结合而形成 的空间网状结构的晶体。
2、构成微粒： 原子 微粒之间的作用力：共价键 气化或熔化时破坏的作用力：共价键
3、物理性质： 熔沸点高，硬度大，难溶于一般溶剂。
（共价键键能越大，熔沸点越高，硬度越大）
4、常见原子晶体 （1）某些非金属单质：硼（B）、金刚石 （C）、硅（Si）、锗（Ge）、灰锡（Sn）等 （2）某些非金属化合物：SiC、BN等 （3）某些氧化物：SiO2、Al2O3等
（1）由图中观察可知：每个碳原子被 相邻的4个碳原子包围，以共价键跟4 个碳原子接个，形成四面体。这些四 面体向空间发展，构成一个坚实的、 彼此联结的空间网状晶体。每个 C-C 键长相等，键角均为109。28`。 （2）晶体中最小环由__6__个C组成且不共面。
（3）晶体中C原子数与C-C 键数之比为：
第二节 分子晶体与原子晶体 第二课时
复习提问： 1、什么是分子晶体？试举例说明。 2、分子晶体通常具有什么样的物理性质？ 3、典型的分子晶体有哪些？
思与交流
比较CO2和SiO2 的一些物理性质和
结构，试判断SiO2 晶体是否属于分子
晶体。
物质 熔点 沸点
干冰 很低 很低
金刚石 3550℃ 4827℃
知识拓展－石墨
石 墨 晶 体 结 构
石墨
1、石墨为什么很软？ 石墨为层状结构，各层之间是范德华力结 合，容易滑动，所以石墨很软。
2、石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？ 石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存 在很强的共价键，故熔沸点很高。
3、石墨属于哪类晶体？为什么？ 石墨为混合晶体。
练习 1、金刚石（晶体硅结构与此类似）
石墨
2016-2017学年苏教版选修3 共价键原子晶体第1课时 学案
第三单元 共价键 原子晶体第1课时 共价键 共价键的类型过程。
一、共价键的形成1．共价键的概念原子间通过__________所形成的________相互作用称为共价键。
2．共价键的形成过程(1)形成共价键的条件同种(电负性______)或不同种非金属元素(电负性相差______)，且原子的最外层电子______________，当它们的距离适当，引力和斥力______时，则原子间通过________形成共价键。
(2)共价键形成过程的表示方法用电子式表示共价键的形成过程：如HCl ：__________________。
3．共价键的本质当成键原子相互接近时，原子轨道发生______，自旋方向相反的未成对电子形成__________，两原子核间的电子密度______，体系的能量______。
4．共价键的特征(1)共价键的饱和性在形成共价键时，只有成键原子中______________________才能形成共用电子对。
成键过程中，每种元素的原子有几个未成对电子，通常就____________________________形成共价键，所以在共价分子中，每个原子形成共价键的数目是________，这就是共价键的饱和性。
(2)共价键的方向性在形成共价键时，两个参与成键的原子轨道______________________________________成键，而且____________越多，电子在两核间出现的机会________，体系的能量______________，形成的共价键________。
因此一个原子与周围原子形成的共价键就表现出方向性。
方向性决定了分子的空间结构。
预习交流1是不是所有轨道形成的共价键均有方向性？二、共价键的类型1．按共价键形成方式分类(1)σ键①σ键的概念：原子轨道沿核间连线方向以“______”的方式______形成的共价键。
②σ键的类型：ss 、sp 、pp 。
③σ键的稳定性：σ键______，在化学反应中不易____。
2018-2019学年人教版选修3 第二章 第一节 共价键 分子晶体与原子晶体 第2课时 学案
第2课时共价键的键参数与等电子原理[知识梳理]一、键参数——键能、键长与键角1.概念和特点2.对物质性质的影响二、等电子体的判断和应用1.等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的。
2.等电子体满足等电子原理的分子称为等电子体。
如CO和N2具有相同的原子总数和相同的价电子总数，属于等电子体，它们的许多性质相似。
3.应用举例等电子体具有相似的化学键特征和空间构型，它们的许多性质是相似的，利用等电子原理可以判断某些分子或离子的空间构型。
(1)CO、CN－等与N2互为等电子体，则CO和CN－的结构式分别为C≡O、［C≡N］-。
(2)CS2、N2O等与CO2互为等电子体，则CS2的结构式为S===C===S，空间构型为直线形。
(3)NO－3、CO2－3、SO3等与BF3互为等电子体，则NO－3的空间构型为平面三角形。
(4)PH3、H3O＋、AsH3等与NH3互为等电子体，则PH3、H3O＋、AsH3的空间构型为三角锥形。
(5)SO2－4、PO3－4、SiO4－4、SiCl4等与CCl4互为等电子体，则SO2－4、PO3－4等空间构型为正四面体形。
[自我检测]1.判断正误，正确的打“√”；错误的打“×”。
(1)键长越短，键能一定越大。
()(2)等电子体并不都是电中性的。
()(3)双原子分子中化学键键能越大，分子越牢固。
()(4)双原子分子中化学键键长越长，分子越牢固。
()(5)双原子分子中化学键键角越大，分子越牢固。
()(6)同一分子中，σ键与π键的原子轨道重叠程度一样多，只是重叠的方向不同。
()答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×2.关于键长、键能和键角，下列说法中错误的是()A.键角是描述分子立体结构的重要参数B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关C.C===C键等于C—C键键能的2倍D.因为O—H键的键能小于H—F键的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐增强解析键角是描述分子立体结构的重要参数，如H2O中两个H—O键的键角为105°，故H2O为V形分子，A项正确；键长的大小与成键原子的半径有关，如Cl的原子半径小于I的原子半径，Cl—Cl键的键长小于I—I键的键长，此外，键长还和成键数目有关，如乙烯分子中C===C键的键长比乙炔分子中C≡C键的键长要大，B项正确；C===C键的键能为615 kJ·mol－1，C—C键的键能为347.7 kJ·mol－1，二者不是2倍的关系，C项错误；O—H键的键能为462.8 kJ·mol－1，H—F键的键能为568 kJ·mol－1，O—H键与H—F键的键能依次增大，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，O2、F2跟H2反应的能力依次增强，D项正确。
高中化学 3.3共价键 原子晶体 第2课时课时作业 苏教版选修3
高中化学 3.3共价键原子晶体第2课时课时作业苏教版选修31．下列说法中，错误的是( )A．只有非金属元素也可能形成离子化合物B．成键原子间原子轨道重叠的愈多，共价键愈牢固C．对双原子分子来说，键能愈大，含有该键的分子愈稳定D．键长愈长，化学键愈牢固【解析】A项，如NH4Cl等铵盐，全部由非金属元素形成，却是离子化合物。
B项，如σ键的键能之所以比π键大就是因为其轨道重叠程度比π键多。
C项，键能本身就是用来衡量分子稳定性的一个物理量。
D项键长越长，键能就越小，破坏化学键所需能量就越低，化学键越不稳定。
【答案】 D2氧氧键O2－2O－2O2O＋2数据键长/10－12m 149 128 121 112键能/kJ·mol－1x y z＝494 w＝628其中x、y w＞z＞y＞x，该规律性是( )A．成键电子数越多，键能越大B．键长越长，键能越小C．成键所用的电子数越少，键能越大D．成键电子对越偏移，键能越大【解析】观察表中数据发现，O2与O＋2的键能大者键长短，按此O2－2中键长比O－2中的长，所以键能要小。
按键长(氧氧键)由短到长的顺序为O＋2＜O2＜O－2＜O2－2，键能则应w＞z＞y＞x。
【答案】 B3．金刚石是典型的原子晶体。
下列关于金刚石的说法中，错误的是( )A．晶体中不存在独立的“分子”B．碳原子间以共价键相结合C．是硬度最大的物质之一D．化学性质稳定，高温下难与O2发生反应【解析】金刚石高温下与O2的反应属碳元素的性质，与晶体结构无关。
【答案】 D4．下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是( )A．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角B．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子C．最小的环上，Si和O原子数之比为1∶2D．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子【解析】二氧化硅是原子晶体，结构为空间网状，存在硅氧四面体结构，硅处于中心，氧处于4个顶角，所以A项错误；在SiO2晶体中，每6个Si和6个O形成一个12元环(最小环)，所以D对，B、C都错误。
苏教版高中化学选修三《物质结构与性质》《共价键原子晶体》【创新学案】
专题3微粒间作用力与物质性质第三单元共价键原子晶体问题导入为什么两个氢原子结合成氢分子，两个氯原子结合成氯分子，而不是3个、4个呢？为什么1个氢原子和1个氯原子结合成氯化氢分子，而不是以其他的个数比相结合呢？答：氢原子和氯原子的电子式分别为·H、，由此可看出两原子都有1个未成对电子，从氯分子的形成过程来看，只有未成对电子才能形成共用电子对，因此氢分子、氯分子、氯化氢分子中只能由两个原子各提供1个未成对电子形成共用电子对。
因此氢分子、氯分子只能由两个原子形成，而不能是3个、4个。
氯化氢分子也只能由1个氢原子和1个氯原子形成，而不能以其他的个数比结合。
知识预览1.共价键的形成及本质(1)共价键的概念：像H2分子这样，___________________________________叫共价键。
(2)共价键形成本质：__________。
2.共价键的特征共价键具有__________性和__________性。
3.共价键的键型HCl分子中存在__________σ键。
Cl2分子里存在__________σ键。
4.键参数(1)键能①概念：__________叫A—B键的键能。
②表示方式为__________，单位是__________。
③意义：键能的意义是__________。
(2)键长①概念：两个成键原子的__________叫键长。
②意义：键长越短，化学键__________，键越牢固。
(3)键角①概念：多原子分子中，__________之间的夹角叫键角。
②写出下列分子的键角：CO2__________；H2O__________；NH3__________。
③键角、键长、键的极性决定着分子的空间构型。
5.原子晶体(1)原子晶体：相邻原子间以__________相结合而形成的具有空间立体网状的晶体，称为原子晶体，如金刚石、晶体硅、碳化硅晶体、二氧化硅晶体等。
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关系，不是分子式。
苏教版高中化学选修三3.3《原子晶体》参考教案
大，所以它们一般具有较高的、讨论后口答[课堂练习]1．下列有关硼元素的叙述中，正确的是（）A．硼原子基态电子排布式为1s22s23s1B．三氯化硼分子中B－F键是非极性键C．(BN)n是一种耐高温材料D．硼元素与氢氧根结合形成的化合物是一种强碱2．能与氢氧化钠溶液反应的原子晶体是（）A．铝B．金刚石C．硅D．二氧化硅3．1999年美国《科学》杂志报道：在40GPa高压下，用激光器加热到1800K，人们成功制得二氧化碳原子晶体，下列推断不正确的是（）A．二氧化碳原子晶体有很高的熔点、沸点，有很大的硬度B．二氧化碳原子晶体易气化C．二氧化碳原子晶体与二氧化碳分子晶体属同分异构体D．每摩尔二氧化碳原子晶体中含2molC—O键4．氮化硼是一种新合成的结构材料，它的一种晶体类型与金刚石相似，是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。
下列各组物质熔化时，所克服的微粒间作用力与氮化硼熔化所克服的微粒间作用力都相同的是( )A．硝酸钠和金刚石B．硅晶体和水晶C．冰和干冰D．苯和萘5．长期以来一直认为氟的含氧酸不存在，但1971年美国科学家将F2通入细冰沫获得HFO（次氟酸）。
（1）HFO的电子式为（2）HFO与水反应得到物质A；A既可用作氧化剂，也可用作还原剂，写出HFO 与水反应的化学方程式（3）分子A为（极性／非极性）分子。
6．SiO2属AB2型共价键晶体。
若将金刚石晶胞(如图所示)中的所有C原子换成Si原子，同时在每两个相邻的Si原子(距离最近的两个Si原子)中心联线的中点处增添一个O原子，则构成SiO2晶胞，故SiO2晶胞中有_______个Si原子，______个O原子，离O原子最近的Si原子有_______个，离Si原子最近的O原子有_______个。
7．在下列物质中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、（NH4）2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石。
⑴其中只含有离子键的离子晶体是；⑵其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是；⑶其中既含有离子键，又含有极性共价键和配位键的离子晶体是；⑷其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是；⑸其中含有极性共价键的非极性分子是；⑹其中含有极性共价键和极性共价键的非极性分子是；⑺其中含有极性共价键和极性共价键的极性分子是；⑻其中含有极性共价键的原子晶体是。
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教案苏教版选修3
学习资料第2课时共价键的键能原子晶体[核心素养发展目标] 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。
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原子的过程中所吸收的能量,称为AB间共价键的键能.其单位为kJ·mol－1.（2）应用：共价键H—F H-Cl H—Br H—I键能/kJ·mol－1567 431 366 298①若使2molH—Cl键断裂为气态原子，则发生的能量变化是吸收862_kJ的能量。
②表中共价键最难断裂的是H—F，最易断裂的是H-I。
③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的键能依次减小,说明四种分子的稳定性依次减弱，即最稳定的是HF，最不稳定的是HI.2．共价键的键长(1)概念：形成共价键的两个原子核间的平均间距，因此原子半径决定化学键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。
（2)应用:共价键的键长越短,往往键能越大，这表明共价键越稳定，反之亦然。
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、HI的稳定性逐渐减弱D．HF比H2O稳定答案 B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HF〉HCl〉HBr〉HI；由于H—F键的键能大于H—O键,所以稳定性HF〉H2O。
苏教版化学选修3《共价键原子晶体》课件
03
共价键原子晶体的结构与性质
结构特点
原子晶体是由原子通过 共价键结合形成的晶体 。
原子晶体中，原子以共 价键相互结合，形成空 间网状结构。
原子晶体中，每个原子 都以共价键与其他四个 原子相连，形成正四面 体结构。
原子晶体中，每个原子 都以共价键与其他四个 原子相连，形成正四面 体结构。
结构特点
未来发展方向
未来共价键原子晶体的研究将更加注重跨学科的合作，涉及物理、化学、材料科学 等多个领域。
随着实验和理论研究的深入，共价键原子晶体的合成和性质将得到更深入的揭示， 为新材料的发现和应用提供更多可能性。
共价键原子晶体的应用领域将进一步拓展，特别是在能源存储和转化、光电材料、 生物医用材料等领域。
研究意义与价值
共价键原子晶体的研究对于推动化学、 材料科学等学科的发展具有重要意义， 有助于揭示物质的基本性质和规律。
共价键原子晶体的研究对于解决能源、 环境等全球性问题也具有积极意义， 有助于推动可持续发展和人类社会 材料的开发和应用提供理论支持和实 践指导，促进相关领域的技术进步和 产业发展。
能力目标
能够分析共价键原子晶体的结构特点，理解其在材 料科学中的应用。
情感态度与价值观
培养学生对化学和材料科学的兴趣，提高科学素养 。
教学目标
知识目标
掌握共价键原子晶体的基本概念、性质和分类。
能力目标
能够分析共价键原子晶体的结构特点，理解其在材 料科学中的应用。
情感态度与价值观
培养学生对化学和材料科学的兴趣，提高科学素养 。
应用等方面。
研究现状
共价键原子晶体在材料科学、能 源、医药等领域具有广泛应用， 目前国内外研究者对其进行了大
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第2课时共价键的键能与化学反应的反应热原子晶体学习目标 1.掌握共价键的键能与键长的概念及它们之间的关系。
2.掌握共价键的键能与化学反应过程中的能量变化之间的关系。
3.掌握原子晶体的概念及原子晶体的物理性质特点。
一、共价键的键能与化学反应热1．键能：原子之间形成的共价键的强度可以用键能来描述。
键能是指在__________条件下，1 mol________AB分子生成________A原子和________B原子的过程中所________的能量，称为AB间共价键的键能，单位为kJ·mol－1。
例如，在298 K、101 kPa条件下，1 mol H2分子离解生成气态氢原子需要吸收436 kJ 的能量，所以，H－H键的键能为436 kJ·mol－1。
键能越大，形成化学键时放出的能量________，意味着化学键越________，越不容易被________。
2．键长：__________________________________________________。
一般而言，化学键的键长愈________，键能愈________，化学键愈________，键愈________。
当两个原子形成共价键时，原子轨道发生重叠，重叠程度越大，键长越________，键能越________。
3．键能与化学反应过程中的能量关系(1)化学反应过程中，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________反应，否则，反应为________反应。
反应热(ΔH)＝____________总键能－__总键能。
(2)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________变化。
化学反应的实质是反应物分子内________________________和生成物分子内______的形成。
二、原子晶体1．概念：相邻原子间以__________相互结合形成的具有________________结构的晶体，叫做原子晶体。
2．典型的原子晶体——金刚石在金刚石晶体中，每个碳原子被周围________个碳原子包围，以共价键跟________个碳原子结合形成________________，其C—C—C夹角为________。
金刚石晶体中C原子个数与C—C键数之比为________________。
金刚石结构中最小的环中有6个C原子，金刚石晶胞中含8个C原子。
3．原子晶体的物理性质由于共价键的键能大，所以原子晶体一般熔点____，硬度______，______导电，______溶于一般溶剂。
4．常见的原子晶体(1)某些非金属单质，如晶体硼(B)、晶体__________(________)、____________等。
(2)某些非金属化合物，如金刚砂(________)、水晶(________)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。
1．下列说法正确的是()A．分子中键能越大，表示分子拥有的能量越高，共价键越难断裂B．分子中键长越长，表示成键原子轨道重叠越大，键越牢固C．化学键形成的过程是一个吸收能量的过程D．化学键形成的过程是一个放出能量的过程2．已知C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度，且原子间均以单键结合。
下列关于该晶体的说法不正确的是()A．C3N4晶体是原子晶体B．C3N4晶体中，C—N键的键长比金刚石中的C—C键的键长要短C．C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子，而每个N原子连接3个C原子D．C3N4晶体中微粒间通过离子键结合3．已知H—H键的键能为436 kJ·mol－1，H—N键的键能为391 kJ·mol－1，根据化学方程式N2＋3H23，得1 mol N2反应放出的热量为92.4 kJ·mol－1，则N≡N的键能是多少？4．单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据：(1)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)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，每个顶点上各有1个B原子。
通过观察图形及推算，此晶体结构单元由___个B原子组成，键角________。
练基础落实知识点1共价键的键能与键长1．关于键能，下列说法不正确的是()A．是指在101 kPa、298 K条件下，1 mol气态AB分子生成气态A原子和气态B原子的过程中所吸收的能量B．是指气态原子形成1 mol共价单键释放的最低能量C．键能的单位是kJ·mol－1D．键能越大，表明该分子越稳定2．下列说法不正确的是()A．键能越大，表示化学键越牢固，难以断裂B．键长越短，化学键越牢固，性质越稳定C．破坏化学键时，消耗能量，而形成化学键时，则释放能量D．键能、键长只能定性地分析共价键的特征3．下列事实不能用键能的大小来解释的是()A．N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、HI的稳定性逐渐减弱D．F2比O2更容易与H2反应知识点2键能与反应热4．已知白磷(P4)和P4O6的分子结构如图所示，又知化学键键能：P—P为214 kJ·mol－1，P—O为360 kJ·mol－1，氧分子内氧原子间的键能为497 kJ·mol－1，则P4＋3O2===P4O6的反应热ΔH为()A．1 545 kJ·mol－1B．－1 545 kJ·mol－1C．－126 kJ·mol－1D．126 kJ·mol－1知识点3原子晶体及其物理特征5．有关原子晶体的叙述，错误的是()A．原子晶体中，原子不遵循紧密堆积原则B．原子晶体中不存在独立的分子C．原子晶体的熔点和硬度较高D．原子晶体熔化时不破坏化学键6．氮化硼(BN)是一种新型结构材料，具有超硬、耐磨、耐高温等优良特性，下列各组物质熔化时，所克服的微粒间作用与氮化硼熔化时克服的微粒间作用都相同的是() A．硝酸钠和金刚石B．晶体硅和水晶C．冰和干冰D．苯和萘练方法技巧原子晶体性质的判断与比较技巧7．碳化硅(SiC)的晶体有类似金刚石的结构。
其中碳原子和硅原子的位置是交替的。
它与晶体硅和金刚石相比较，正确的是()A．熔点从高到低的顺序是：碳化硅>金刚石>晶体硅B．熔点从高到低的顺序是：金刚石>晶体硅>碳化硅C．三种晶体中的单元都是正四面体结构D．三种晶体都是原子晶体且均为电的绝缘体8．美国《科学》杂志曾报道：在40 GPa的高压下，用激光加热到1 800 K，人们成功制得了原子晶体CO2，下列对该物质的推断一定不正确的是()A．该原子晶体中含有极性键B．该原子晶体易汽化，可用作制冷材料C．该原子晶体有很高的熔点D．该原子晶体硬度大，可用作耐磨材料练高考真题9．(2010·全国理综Ⅰ，13)下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是()A．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子B．最小的环上，Si和O原子数之比为1∶2C．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子D．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角练综合拓展10．下列晶体中，最小环不是由六个原子构成的是()A．金刚石B．石墨C ．水晶D ．晶体硅 11.金刚砂(SiC)与金刚石具有相似的晶体结构(如图所示)，在金刚砂 的空间网状结构中，碳原子、硅原子交替以共价单键相结合。
试回答：(1)金刚砂属于________晶体。
(2)在金刚砂的结构中，一个硅原子周围结合______个碳原子，其中键角是________。
(3)金刚砂的结构中含有共价键形成的原子环，其中最小的环上有________个硅原子。
12．X 、Y 、Z 、W 是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：化物的酸性较强的是________(写化学式)。
(2)XY 2是一种常用的溶剂，XY 2的分子中存在________个σ键。
在H －Y 、H －Z 两种共价键中，键的极性较强的是________，键长较长的是________。
(3)W 的基态原子核外电子排布式是_____________________。
W 2Y 在空气中煅烧生成W 2O 的化学方程式是____________________________________。
(4)处理含XO 、YO 2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质Y 。
已知：XO(g)＋12O 2(g)===XO 2(g) ΔH ＝－283.0 kJ·mol －1 Y(s)＋O 2(g)===YO 2(g)ΔH ＝－296.0 kJ·mol －1 此反应的热化学方程式是__________________________________________________。
第2课时 共价键的键能与化学反应的反应热原子晶体基础落实一、1．298 K 、101 kPa 气态 气态 气态 吸收 越多 稳定 破坏2．两个成键原子的原子核间的平均距离叫做该化学键的键长 短 大 强 牢固 短 大3．(1)吸热 放热 反应物 生成物 (2)能量 旧化学键的断裂 新化学键二、1．共价键 立体网状2．4 4 4个共价单键 109.5° 1∶(4×12)＝1∶2 3．高 大 不 难4．(1)硅 Si 金刚石 (2)SiC SiO 2课堂练习1．D [键能大，表示破坏该键需要的能量大，并不是分子拥有的能量大；键长越长，表示成键的两原子的核间距越长，分子越不稳定；化学键的形成是原子由高能量状态向稳定状态(低能量)转变的过程，所以是一个放热过程。
]2．D [先由性质推测晶体的类型应为原子晶体，原子间以共价键结合。
N 原子半径比C 原子半径小，所以C —N 键键长比C —C 键键长短，根据最外层电子数C 为4个N 为3个，分别能形成4个和3个共价键，即每个C 原子连接4个N 原子，每个N 原子连接3个C 原子。
]3．ΔH ＝E N ≡N ＋3E H －H －6E N －H 即－92.4 kJ·mol －1＝E N ≡N ＋3×436 kJ·mol －1－6×391 kJ·mol －1 E N ≡N ＝945.6 kJ·mol －1 解析 本题考查键能与反应热的关系。
键能与反应热的关系为ΔH ＝反应物的键能总和－生成物的键能总和，ΔH <0为放热反应，ΔH >0为吸热反应。