四种类型的晶体

3、氢键特点：有饱和性和方向性
4、氢键的强弱： F—H…F＞O—H…O＞N—H…N
（3）从原子化热的定义思考固态的金属熔融后， 液态的金属中还有没有金属键？
三、金属晶体模型及化学式计算
金属Li
金属Mg
金属Cu
81 1 2 8
81 1 2 8 1 6 1 4
8
82
体心立方
六方最密堆积 面心立方最密堆积
思考1：由Na、H、Cl三种元素组成的化合物 有哪些？依据所学的化学键的知识，写出它们 的电子式
熔、沸点、溶解度等
[问题解决] 解释下列各主族氢化物的沸点变化规律
氢化物 CH4 SiH4 GeH4 SnH4 沸点(℃) -160 -112 -88 -52
氢化物 H2O H2S H2Se H2Te 沸点(℃) 100 -61 -41 -20 思考1：第ⅥA族中的H2O的沸 点“反常”高说明了什么？
思考1：从微粒间的作用力的角度解释下列现象 （1）1mol干冰气化成CO2气体，需吸收16kJ热量 （2）将1mol NaCl固体气化为自由离子，需吸收 786kJ热量 （3）将1mol 金刚石固体气化为自由原子，需吸收 308kJ的热量
思考2：（1）将1mol金属钠固体完全气化成相互 远离的气态原子需要吸收108.4 kJ的热量（即原子 化热为108.4kJ/mol），由此可以得出什么结论？
二、离子晶体中离子键强弱的量度——晶格能
1、晶格能（符号U）：指拆开1mol离子晶体使之 成为气态阴离子和气态阳离子时所吸收的能量
思考：从表中数据分析影响晶格能大小的因素有哪些？
AB型离子晶体 NaCl NaBr NaI MgO CaO
离子电荷数
11 1 2 2
核间距/pm
282 298 311 210 239
晶体硅
碳化硅
三、原子晶体 1、构成微粒 2、作用力 3、影响原子晶体熔点、硬度的因素
材料1：观察下列分子晶体的晶胞，回答下列问题
干冰晶胞
碘晶胞
C60晶胞
每积（ 多些个124少性3分）？质子判 维 分由由？尽断 系 析干此为可上 晶 三冰可什能述 体 种判、以么吸物结断碘想具引质构范等象有更中的晶德分这多存作胞华体子些的在用中力推聚性分哪力各是测集质子些是分否为？，作什子具分达用么周有晶子到力？围饱体晶分？ 的和一体子分性般过的子和具程紧数方有中密有向哪有堆性 何特点？
不偏移 不偏移 偏向氯
偏向氧
σ键电子云
二、共价键的分类
1、按轨道重叠方式分
2、按共用电子对是否 偏移的方式分
σ键：有s-s s-p p-p等 π键：p-p
极性共价键 非极性共价键
练习：完成教材p47交流与讨论
NH3 + H+ == NH4+
形成配位键
H+ H NH
H
二、共价键的分类
1、按轨道重叠方式分
（2）金属固体能导电的原因是什么？
从中你能猜测构成金属的微粒和存在的作用力分别 是什么吗？
一、金属键与金属的通性
1、概念：化学上把这种金属 离子与自由电子之间强烈的 相互作用力称为金属键，由 此形成的晶体称为金属晶体
2、构成微粒
金属阳离子 自由电子
3、微粒间作用力
[问题解决1] 运用金属键理论解释金属为什么具备 导电性、导热性和延展性等通性
结论：晶格能越大，离子晶体的熔沸点越高，硬度越大
2、影响晶格能的主要因素：
（1）离子半径（离子半径越大，晶格能越小）
（2）离子所带的电荷数（离子所带电荷数越大，
晶格能越大）
即：晶格能

q1 q2 r2
思考1：判断Na原子失去一个电 子至很远处的过程中的能量变化 （Na - e- =Na+）
+11
沸点(℃) -0.5 36.1 27.9 9.5 68.9
第三组 物质
N2
熔点(℃) -209.9
CO -199
一、分子间作用力——范德华力
1、范德华力的特点： 无方向性和饱和性
2、影响范德华力大小因素： 相对分子质量 分子空间结构 分子中电荷分布是否均匀
3、范德华力大小对由分子构成物质的物理性质的 影响：
思考2：说出在不同的化合物中这些元素是如何 达到8e-（H为2e-）稳定结构的？
思考3：用电子式表示NaCl和HCl的形成过程， 比较两者形成过程的差异
讨论：Na+只与1个Cl-形成离子键吗？ H原子只与1个Cl原子形成共价键吗？
一、离子键的成键特点 无饱和性和方向性
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
2.本质：原子轨道重叠，自旋相反的未成对电子形成 电子对，原子核间电子密度增加，体系能量降低。
3.共价键的特点：饱和性和方向性
4.共价键的键参数
（1）键长： 两原子核间的平均间距
（2）键能： 1mol气态AB分子生成气态A原子
……
和B原子过程中吸收的能量
5. 键强度量度： 定量可用键能
定性可用键长——引申到原子半径
思考2：判断Cl原子从很远处得 到一个电子的过程中的能量变化 （Cl +e- = Cl-）
+17
结论：克服引力做功，需吸收热量，体系能量增大， 引力做正功，向环境释放热量，体系能量降低。
两个核外电子自旋方向相同的氢原子靠近的模拟动画
+
能量
E0为两个远离的氢 原子的能量之和
E0
+
核间距
两个核外电子自旋方向相反的氢原子靠近的模拟动画
+
+
+
+
+
思考：Na+周围最近的Cl-有几个， Cl-周围最近的Na+有几个？
思考：在NaCl晶胞中真正拥有 的离子数分别有几个？
CsCl的晶体结构 Cl-
Cs+
思讨考论：12345：①C在 假 解都s设 释C+是周s阳 为CA围离 什lB晶最型子么胞近离周固离中子围态子 的真化晶正合带离体Cl有拥物负子-有较有 ， 电 化几高的 为 合个的离 什 阴 物，硬子 么 离 不C度数 阳 子 导l-周和分离的电围熔别子体而点周积？ 最有围小熔并的得融近几猜阴可状的个测离以态？CNas子 忽 导+C有数 略 电l和几不 ？C个同 计sC？？，l熔你点觉 ②得的它由高与此低什你？么如晶何体理类解似离呢子？键 没有饱和性和方向性这一 观点？
思考2：水分子之间除了范德华力之外，额外增加 的作用力的原因可能是什么？
思考3：H2O中的氢键是如何形成的呢？
几乎成了裸露的“质子” δ+
键的极性很大
氧原子半径小， 电负性大（3.5)
δδ-
δ+
角型分子
O
H
H
示意图
δ- δ-
O
δ+H
Hδ+
δ- δ-
O
δ+H
Hδ+
δ- δ-
O
δ+H
Hδ+
δ- δ-
[问题解决2] 从结构和能量两个角度比较并解释下 列物质的熔点高低
原子核外特征电子排布 原子半径/pm 原子化热/kJ·mol-1 熔点/℃
Li 2s1 152 147.2 180.5
Na 3s1 186 108.4 97.5
K 4s1 255 90.0 63.4
结论：同主族金属元素的单质，从上到下，金属原子 半径增大，原子化热减小，金属的熔点降低
O
δ+
H
Hδ
δ- δ-
O
δ+H
Hδ
思考46：每 你个 觉水 得H分F子分最子多之可间与存在氢个键水吗分？子其形强成度相 个 氢 思 对键考于，水5：如n氢(何氢键？键有)∶方n向(H性2O和)的饱最和大性比吗值？为 。
O 共价键:0.965nm O
H
H
H
H
氢键：0.177nm
O
HH
O
H
H
O HH
δ+
范德华力特点：无饱和性和方向性
材结料论21：依组据成下和列结几构组相物似质的的分熔子点，或相沸对点分数子据质，量 总越结大影，响范范德德华华力力越的大因。素
第结越一论难组2靠：近同，物分分质异子构间体距中F离2，就分越子C大的l2，支范链德B越r华2多力，越分I小2子。间 结论3：相熔对点分(℃子) 质-2量19相.6同的-1分01子，-7分.2子内1部13电.5 荷分布不均匀（即分子极性），范德华力增大。 第二组 物质 丁烷 正戊烷 异戊烷 新戊烷 己烷
π键
σ键
σ键：“头碰头” σ键
N
N
π键
二、共价键的分类
1、按轨道重叠方式分
σ键：有s-s s-p p-p等 π键：p-p
思考H：判断H2、HCl2 、HClH、HH2O分子中共用电子
对是否发生偏移，若偏移判断偏移方向
ps-sH30(31pσp－s键1 H)Leabharlann Baidu1p1sspy-1pCy03(lpπ－s键-Cp0) l(σsp-键p-p(H+)σ(1πp键s－键-zs-)(pC)-σp1z-键lp(π()σ键键)H+p)1-－σpπ键(σO-σ键2键键电－电电)子+H子子1云云云
[问题解决2] 从结构和能量两个角度比较并解释下 列物质的熔点高低
原子核外特征电子排布 原子半径/pm 原子化热/kJ·mol-1 熔点/℃
Na 3s1 186 108.4 97.5
Mg 3s2 160 146.4 650
Al 3s23p1 143.1 326.4
660
结论：同周期金属元素的单质，从左到右，金属原子 半径减小，且单位体积的自由电子数增加，原子化热 增大，金属的熔点升高。
[问题解决]
（1）写出氮原子的轨道表示式
（2）写出N2分子的电子式和结构式 （3）分析氮分子中氮原子的原子轨道是如何形成共 价键的？
N 2s
2p 2px 2py 2pz
2px 2py 2pz
2s N
NN
N原子
2pz1
2py1
2s2 2px1
N原子
2pz1
2py1
2px1 2s2
π键
π键
π键：“肩并肩”
2、按共用电子对是否 偏移的方式分
σ键：有s-s s-p p-p等 π键：p-p
极性共价键 非极性共价键
一般共价键 3、按共用电子的方式分
配位键
[（问4题）解对决照2三] （种1原）子观晶察体金的刚键石长晶、胞键，能判数断据碳，原体子会的影 成响键原情子况晶及 体每 熔个 点晶和胞硬中度所大含小碳的原因子素数
二、金属键强弱的量度及其影响因素
1、金属键强弱的量度指标——原子化热
2、影响金属键强弱的因素
（1）金属原子半径
（2）单位体积内的自由电子数（价电子数） 思考：（1）从书本p33表格数据分析为什么钠和 铬的最外层电子数相同，但钠质地柔软，而铬是 最硬的金属 思考：（2）为什么过渡元素一般都具有较高的 熔点和硬度？
原（子2）晶推体测键同能为/原kJ子·晶m体o的l 键晶长体/硅p和m碳熔化点硅/S℃iC的硬晶度
金胞刚是石怎样的（？C－C）348 154 3550
10
晶（体3）硅比较（三S种i－原S子i）晶3体48的熔点23和4硬度1的4高15低，说明7
碳理化由硅？ （C－Si）348 184 2600
9
金刚石
H 1s
F 2s
2px 2py 2pz
HF中共价键的形成
H原子
思考12：当比F较原离子子与键H1s1 原成子键成特键点后，，总F结原共子价
能键否的再成与键其特它点氢原子
形成共价键
F原子
2pz1 2py2
2s2 2px2
共价键有方向性 和饱和性
一、共价键
1.定义：原子间通过共用电子对所形成的化学键
+
+
能量
E0为两个远离的氢 原子的能量之和
E0
r=74pm
E1=-436kJ/mol
核间距
能量
E0为两个远离的氢 原子的能量之和
E0
r=74pm
E1=-436kJ/mol
核间距
思讨考论1234：：如从 由 你 当下两 此 认原个 可 为子模知可自轨拟共把旋道动价图相式画键中反，中形的表可成氢r=述7以的原4Hp得本子Fm中出质的和共什是1Es价1轨么什=4键道结么36是最论？kJ如/大？m何重o形l 叠定 义 成为键的什后？么 ，比 能较 否恰 再当与？另一个氢原子成键，为什么？
晶格能/kJ·mol-1 786 747 686 3721 3401
熔点/℃
801 747 662 2852 2030
摩氏硬度
2.5 ＜2.5 ＜2.5 6.5 4.5
二、离子晶体中离子键强弱的量度——晶格能
1、晶格能（符号U）：指拆开1mol离子晶体使之 成为气态阴离子和气态阳离子时所吸收的能量
δ+
2δ-
δ+
2δ-
δ+ 2δ-
δ+
δ+
2δ- δ+
δ+ 2δ-
δ+ δ+
δ+
δδ-
δ+ δ+
2δδ+
二、分子间作用力——氢键
1、氢键定义： 指已经以共价键与其它原子成键的氢原子与另一个 原子之间产生的分子间作用力。用X—H……Y表示
2、氢键形成条件： （1）含X—H强极性键 （2）X、Y为电负性大、半径 小的原子 (如F、O、N)
[问题解决2] 从结构和能量两个角度比较并解释下 列物质的熔点高低
原子核外特征电子排布 原子半径/pm 原子化热/kJ·mol-1 熔点/℃
Na 3s1 186 108.4 97.5
Ca 4s2 197 150.0 842
结论：金属原子半径相近，单位体积内价电子数越多， 原子化热增大，金属的熔点越高