第三单元共价键原子晶体
共价键 原子晶体
共价键原子晶体【本节学习目标】1、共价键的成因，σ键和π键的形成，共价键的分类。
2、原子晶体的结构特点和性质。
重点：1、共价键的形成过程。
2、原子晶体的结构特点和性质。
难点：1、σ键和π键的形成。
2、原子晶体的结构如何决定性质。
【知识要点梳理】一、共价键的形成1、共价键的形成和本质由前面讲到的电负性知，电负性相同或差值小的非金属元素的原子形成共价键。
下面以H 原子形成H2分子，H原子与Cl原子形成HCl分子为例，分析共价键的形成。
(1)共价键的形成过程。
H原子核外的电子为1s电子，当两个H原子相距较远时，体系的能量等于两个H原子的能量和，当H原子逐渐靠近时，两个H原子都能对自身和对方的1s电子产生吸引作用，使体系的能量逐渐下降。
理论计算可知，当两个H原子核间距为0.074nm时，它们的原子轨道相互重叠，电子在两核间区域出现的概率增加，双方各提供一个电子相互配对(电子自旋方向相反)，即形成了共用电子对，两个H原子就结合为H2分子，此时体系能量最低，处于稳定状态，若两个H原子进一步接近，两个带正电荷的原子核的排斥作用又明显增大，体系能量又上升，状态又不稳定，可知，电子在两H原子核间区域出现概率增加，形成共用电子对(即形成了共价键)时，得到稳定的H2分子。
HCl分子的形成过程类似：Cl原子的轨道表示为[Ne]，3p轨道上有1个未成对电子。
故Cl原子与H原子相互靠近时，Cl原子3p轨道上的这1个未成对电子与H原子的1s 未成对电子形成共用电子时，以共价键的方式结合成HCl分子。
(2)共价键的概念原子间通过共用电子对形成的化学键称为共价键。
(3)共价键的本质高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用是共价键的本质。
2、共价键的特征：与离子键不同，共价键具有饱和性和方向性。
(1)共价键的饱和性一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋方向相反的电子配对成键，即每个原子所能形成的共价键的数目是一定的，这就是共价键的饱和性。
新人教版化学选3 第三章 第二节分子晶体与原子晶体
分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较
晶体类型
结构、性质
分子晶体
原子晶体
结 构
构成晶体粒子
粒子间的作用力 硬度 溶、沸点
分子 分子间作用力 较小
Байду номын сангаас
原子 共价键 较大
较低
固态和熔融状 态都不导电 相似相溶
很高
不导电
性 质
导电
溶解性
难溶于常见溶剂
知识拓展－比较石墨和金刚石晶体结构
1.55×10-10m
石墨
金刚石
思考：
（1）石墨为什么很软？
（2）石墨的熔沸点为什么很高？ 石墨的熔点为什么高于金刚石？
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。 沸点 （℃） 4827 4827
熔点 它们都有很强的C-C共价键。在石墨 （℃） 中各层均为平面网状结构，碳原子 之间存在很强的共价键（大π键）， 3652 C-C键长比金刚石的短，键的强度大， 石墨 故其熔点金刚石高。 金刚石 3550
第三章 晶体结构与性质
第二节
《分子晶体与原子 晶体》第二课时
二．原子晶体（共价晶体）
1、概念：
金 刚 石
构成晶体的粒子是原子，所有的 相邻原子间都以共价键相结合而形成 空间立体网状结构的晶体。
观察· 思考
• 对比分子晶体和原子晶体的数据，原子 晶体有何物理特性？
2、原子晶体的物理特性
（1）熔点和沸点高； （2）硬度大； （3）一般不导电； （4）且难溶于一些常见的溶剂。 在原子晶体中，由于原子间以较强的 共价键相结合，而且形成空间立体网状结 构，所以原子晶体有特殊的物理性质。
（3）石墨属于哪类晶体？为什么？
第三章 第二节 原子晶体与分子晶体 第2课时 Word版含答案
第2课时原子晶体[学习目标定位] 1.知道原子晶体的概念，能够从原子晶体的结构特点理解其物理特性。
2.学会晶体熔、沸点比较的方法。
一、原子晶体的概念、结构及其性质1.概念及组成(1)概念：相邻原子间以共价键相结合形成的具有空间立体网状结构的晶体，称为原子晶体。
(2)构成微粒：原子晶体中的微粒是原子，原子与原子之间的作用力是共价键。
2.两种典型原子晶体的结构(1)金刚石的晶体结构模型如图所示。
回答下列问题：①在晶体中每个碳原子以4个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相结合，形成正四面体结构，这些正四面体向空间发展，构成彼此联结的立体网状结构。
②晶体中相邻碳碳键的夹角为109°28′，碳原子采取了sp3杂化。
③最小环上有6个碳原子，晶体中C原子与C—C键个数之比为1∶2。
④晶体中C—C键键长很短，键能很大，故金刚石的硬度很大，熔点很高。
(2)二氧化硅晶体结构模型如图所示。
回答下列问题：①每个硅原子都采取sp3杂化，以4个共价单键与4个氧原子结合，每个氧原子与2个硅原子结合，向空间扩展，构成空间网状结构。
②晶体中最小的环为6个硅原子、6个氧原子组成的12元环，硅、氧原子个数比为1∶2。
3.特性由于原子晶体中原子间以较强的共价键相结合，故原子晶体：①熔、沸点很高，②硬度大，③一般不导电，④难溶于溶剂。
4.常见的原子晶体：常见的非金属单质，如金刚石(C)、硼(B)、晶体硅(Si)等；某些非金属化合物，如碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)等。
原子晶体的结构特点(1)构成原子晶体的微粒是原子，其相互作用力是共价键。
(2)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比关系，不是分子式。
例1下列物质的晶体直接由原子构成的一组是()①CO2②SiO2③晶体Si④白磷⑤氨基乙酸⑥固态HeA.①②③④⑤⑥B.②③④⑥C.②③⑥D.①②⑤⑥【考点】原子晶体【题点】原子晶体的一般性质及判断答案C解析CO2、白磷、氨基乙酸、固态He是分子晶体，其晶体由分子构成，稀有气体He由单原子分子构成；SiO2、晶体Si属于原子晶体，其晶体直接由原子构成。
共价键课时作业
第三单元共价键原子晶体第一课时共价键的形成延安中学2014届化学教研组编写人:路秀芳审核人：张艳飞时间：第周星期班级：学号：姓名：一、选择题1．相距很远的两个H（电子自旋方向相反）相互逐渐接近,在这一过程中体系能量将（）A．先变大后变小 B．先变小后变大 C．逐渐变小 D．逐渐增大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3.某元素基态原子的最外层电子排布为n s1，当它跟卤素结合时可形成的化学键( )A．一定是共价键B．一定是离子键C．可能是共价键，也可能是离子键D．一定是极性共价键4．共价键是有饱和性和方向性的，下列关于共价键的两个特征的叙述中，不正确的是（）A．共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数目决定的B．共价键的饱和性决定了分子内部原子的数量关系C．共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关D．硫化氢分子中两个共价键的夹角与硫原子的两对未成对电子所在的原子轨道的夹角有关二、填空题5．下列说法正确的是（1）分子中含有有共价键的化合物一定是共价化合物（2）由共价键形成的分子一定是共价化合物（3）只有非金属原子间才能形成共价键（4）所有的非金属单质中都存在共价键（5）共价分子中每个原子形成共价键的数目是不确定的（6）基态C原子有两个未成对电子，所以最多只能形成2个共价键（7）1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性所决定的（8）所有的原子轨道都具有一定的伸展方向，因此所有的共价键都具有方向性6．（1）结构式，如H2N2 CO2（2）电子式，如H2 HCl H2O NH3 CH4（3）用电子式表示CO2的形成过程7．下表为元素周期表的一部分，a、b、c……为部分元素。
回答下列问题：（1）请写出上述元素d3＋的核外电子排布式。
（2）请写出j的单质与a、h形成的化合物发生反应的化学方程式。
化学选修3第三章 晶体的常识--教案
第一节晶体的常识教材分析：本节内容是安排在原子结构、分子结构以及结构决定性质的内容之后来学习，对于学生的学习有一定的理论基础。
本节内容主要是通过介绍各种各样的固体为出发点来过渡到本堂课的主题——晶体和非晶体。
而晶体和非晶体的学习是以各自的自范性和微观结构比较为切入点，进而得出得到晶体的一般途径以及晶体的常见性质和区分晶体的方法。
[学习目标]一、晶体与非晶体1.晶体的自范性即______________________________________________________.晶体呈自范性的条件之一是____________________________________________________.2.得到晶体一般有三条途径:(1)____________,(2)___________________________,(3)_________________________3. 自范性微观结构晶体非晶体4. 晶体的熔点较__________,而非晶体的熔点_______________,区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是______________________________________________.二、晶胞5._________________________________ _________________是晶胞。
[方法导引]晶胞中粒子数的计算方法：晶体结构类习题最常见的题型就是已知晶胞的结构而求晶体的化学式。
解答这类习题首先要明确一个概念：由晶胞构成的晶体，其化学式不一定是表示一个分子中含有多少个原子，而是表示每个晶胞中平均含有各类原子的个数，即各类原子的最简个数比。
解答这类习题，通常采用分摊法。
在一个晶胞结构中出现的多个原子，这些原子并不是只为这个晶胞所独立占有，而是为多个晶胞所共有，那么，在一个晶胞结构中出现的每个原子，这个晶体能分摊到多少比例呢。
这就是分摊法。
3晶体结构与性质知识点讲解
第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识【知识点梳理】一、晶体与非晶体1、晶体与非晶体①晶体：是内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的物质。
②非晶体：是内部的原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的物质。
2、晶体的特征（1）晶体的基本性质晶体的基本性质是由晶体的周期性结构决定的。
①自范性：a．晶体的自范性即晶体能自发的呈现多面体外形的性质。
b．“自发”过程的实现，需要一定的条件。
晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。
②均一性：指晶体的化学组成、密度等性质在晶体中各部分都是相同的。
③各向异性：同一晶体构造中，在不同方向上质点排列一般是不一样的，因此，晶体的性质也随方向的不同而有所差异。
④对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。
在外形上，常有相等的对称性。
这种相同的性质在不同的方向或位置上做有规律的重复，这就是对称性。
晶体的格子构造本身就是质点重复规律的体现。
⑤最小内能：在相同的热力学条件下，晶体与同种物质非晶体固体、液体、气体相比较，其内能最小。
⑥稳定性：晶体由于有最小内能，因而结晶状态是一个相对稳定的状态。
⑦有确定的熔点：给晶体加热，当温度升高到某温度便立即熔化。
⑧能使X射线产生衍射：当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时，能产生光的衍射现象。
X射线的波长与晶体结构的周期大小相近，所以晶体是个理想的光栅，它能使X射线产生衍射。
利用这种性质人们建立了测定晶体结构的重要试验方法。
非晶体物质没有周期性结构，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。
（2）晶体SiO2与非晶体SiO2的区别①晶体SiO2有规则的几何外形，而非晶体SiO2无规则的几何外形。
②晶体SiO2的外形和内部质点的排列高度有序，而非晶体SiO2内部质点排列无序。
③晶体SiO2具有固定的熔沸点，而非晶体SiO2无固定的熔沸点。
④晶体SiO2能使X射线产生衍射，而非晶体SiO2没有周期性结构，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。
共价键_原子晶体
N2中原子轨道重叠方式示意图
z
z
π y
z
y
x
N π
y
σ
N
3、σ键和π键的比较 σ键 π键 “肩并肩” 强度较小 易断裂
成键方向 牢固程度
“头碰头” 强度大， 不易断裂
共价单键是σ 键，共价双 成键判断规律 键中一个是σ 键，另一个 是π 键，共价三键中一个 是8´
第三单元
共价键 原子晶体
氢气分子形成过程
形成共价键的条件
1、两原子各自提供1个自旋方向相反的 未成对电子
2、原子轨道实现最大程度的重叠， 共价键牢固、体系能量降低。
原子轨道沿核间连线方向以“头 碰头”方式重叠形成的共价键,叫σ 键.
原子轨道在核间连线两侧以“肩并肩” 方式重叠形成的共价键,叫π键.
共价键
键角 109°28’
空间六元环 （所含原子不共面）
金刚石
晶体硅
碳化硅
Si O
109º 28´
180º
共价键
SiO2晶体结构
SiO2
根据SiO2的结构计算Si、O的原子个数比为 1:2 。
1molSiO2晶体中含有Si-O键的数目为_______ 4NA 。
12 个原子。 SiO2空间结构中最小的环含有_______
交流与讨论 1、怎样从原子结构解释金刚石、碳化 硅、硅和锗的熔点、硬度依次下降？ 2、“具有共价键的晶体叫做原子晶 体”。这种说法对吗？为什么？
共价键_原子晶体
3、σ键和π键的比较 σ键 π键 “肩并肩” 镜像对称
重叠程度小，强 度较小，易断裂
成键方向 电子云形状 牢固程度
“头碰头” 轴对称
重叠程度大，强 度大，不易断裂
共价单键是σ 键，共价双 成键判断规律 键中一个是σ 键，另一个 是π 键，共价三键中一个 是σ 键，另两个为 π 键
2、极性键： 两个成键原子吸引电子的能 力不同 （电负性不同 ），共 不同原子 用电子对 发生 偏移的共价键
3、在极性共价键中，成键原子吸引电子能 力的差别越大，即电负性差值越大，共用 电子对的偏移程度 越大 ，共价键的 极性 越大 。
完成课本47页：交流与讨论
问题探究三：配 位 键
用电子式表示Ｎ和Ｈ形成ＮＨ３的过程 在水溶液中，NH3能与H+结合生成ＮＨ４＋ 讨论ＮＨ３和Ｈ＋是如何形成ＮＨ4+的？
5、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： 金刚砂（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体 氮化铝（AlN） • 某些氧化物： 二氧化硅（ SiO２）晶体、天然Al2O3
金刚石晶体结构模型
109º 28´
共价键 正四面体
金刚石 空间网状结构 空间六元环 （所含原子不共面）
第三单元
共价键 原子晶体
一、共价键
1、定义： 原子间通过共用电子对所形成的 的化学键。 2、成键微粒： 同种或不同种非金属元素原子.(稀有
气体元素除外)
3、成键本质： 共用电子对(没有电子得失)
4、存在范围：
非金属单质 共价化合物 某些离子化合物
二、共价键的形成
元素的电负性相差小于1.7。
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
共价键原子晶体课件
通过学习有关共价键的知识， 我们已经知道下列问题答案： 1、通常哪些元素的原子之间能形成共价键？ 元素的电负性相差小于1.7。非金属元素原子之间形成 的化学键就是共价键。某些金属与非金属元素原子之 间形成的化学键也是共价键。 2、如何用电子式表示共价分子的形成过程？ · · · · H·+ · · Cl · H· · Cl ·· · · · ·
H H﹕﹕H N H
﹕﹕
氮原子有孤对电子，氢离子有空轨道 共用电子对全部由氮原子提供
﹕﹕
＋
（三）配位键
由一个原子提供一对电子与另一个接
受电子的原子形成共价键，这样的共价键
称为配位键
成键要求：一个原子提供孤对电子， 另一个原子有空轨道，两者形成配位键
配位键的表示方法：
（2）结构式
在NH4+中，4个N－H 键是完全相同的
化学反应的本质：
旧键的断裂和新键的生成
吸收能量 放出能量
吸热反应 放热反应
吸收能量 大于 放出能量
吸收能量 小于 放出能量
问题解决
已知H－H的键能436 kJ/mol、Cl－Cl的键能
243 kJ/mol、H－Cl的键能431 kJ/mol 。
请判断：H2＋Cl2 2HCl是放热反应还是吸热
反应？反应热为多少？
H C C H
H C Br H
C
H
+ 2 Br–Br
Br C
C Br
Br Br
思考： 在乙烯、乙炔和溴发生的加成 反应中，乙烯、乙炔分子断裂 什么类型的共价键？
π键
苯分子中的大π键 教科书 P46-47
拓展视野
共价键理论的发展 (P45)
路易斯价键理论
高中化学选修3 第三章晶体结构与性质 讲义及习题.含答案解析
高中化学选修三第三章晶体结构与性质一、晶体常识1、晶体与非晶体比较自范性：晶体的适宜的条件下能自发的呈现封闭的，规则的多面体外形。
对称性：晶面、顶点、晶棱等有规律的重复各向异性：沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，因此导致的在不同方向的物理化学特性也不尽相同。
2、获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。
③溶质从溶液中析出。
3、晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。
4、晶胞中微粒数的计算方法——均摊法某粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1/n属于这个晶胞。
中学常见的晶胞为立方晶胞。
立方晶胞中微粒数的计算方法如下：①晶胞顶角粒子为8个晶胞共用，每个晶胞占1/8②晶胞棱上粒子为4个晶胞共用，每个晶胞占1/4③晶胞面上粒子为2个晶胞共用，每个晶胞占1/2④晶胞内部粒子为1个晶胞独自占有，即为1注意：在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状。
二、构成物质的四种晶体1、四种晶体的比较（1）不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。
金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。
（2）原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。
如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅（3）离子晶体一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，相应的晶格能大，其晶体的熔、沸点就越高。
晶格能：1mol气态阳离子和1mol气态阴离子结合生成1mol离子晶体释放出的能量。
（4）分子晶体①分子间作用力越大，物质熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。
②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。
③组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性越大，熔、沸点越高。
④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。
（5）金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高。
第3章 第2节 第2课时 共价晶体(讲义)【新教材】
一、共价晶体的概念及其性质1．共价晶体的结构特点及物理性质(1)概念相邻原子间以共价键相结合形成共价键三维骨架结构的晶体。
(2)构成微粒及微粒间作用(3)物理性质①共价晶体中，由于各原子均以强的共价键相结合，因此一般熔点很高，硬度很大，难溶于常见溶剂，一般不导电。
①结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点越高。
2．常见共价晶体及物质类别(1)某些单质：如硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、金刚石等。
(2)某些非金属化合物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。
(3)极少数金属氧化物，如刚玉(α-Al2O3)等。
二、常见共价晶体结构分析1．金刚石晶体金刚石晶体中，每个碳原子均以4个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相结合，形成C—C—C夹角为109°28′的正四面体结构(即金刚石中的碳采取sp3杂化轨道形成共价键)，整块金刚石晶体就是以共价键相连的三维骨架结构。
其中最小的环是六元环。
2.二氧化硅晶体(1)二氧化硅晶体中，每个硅原子均以4个共价键对称地与相邻的4个氧原子相结合，每个氧原子与2个硅原子相结合，向空间扩展，形成三维骨架结构。
晶体结构中最小的环上有6个硅原子和6个氧原子，硅、氧原子个数比为1①2。
(2)低温石英的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链，而没有封闭的环状结构。
这一结构决定了它具有手性。
熔点/① 194 -70 2180 ＞3500 1410 沸点/①18157365048272355A ．SiCl 4、AlCl 3是分子晶体B ．晶体硼是共价晶体C ．晶体硅是共价晶体D ．金刚石中的C -C 键比晶体硅中的Si -Si 键弱 9．工业制玻璃时，主要反应的化学方程式为：Na 2CO 3+SiO 2高温−−−→Na 2SiO 3+CO 2↑完成下列填空：(1)钠原子核外电子排布式为___________。
共价键原子晶体
• 2、H---X的键能分别是： • H—F = 567kj/mol • H—Cl = 431kj/mol • H—Br = 366kj/mol • H—I = 298kj/mol • 结论：键能越大，分子的稳定性越强。
原子晶体
水 晶
知识回顾
一. 原子晶体 1、定义：相邻原子间通过共价键 结合而成
板 二、配位键 书 1、定义
由一个原子提供一对电子（孤对电子）与另一个接受 （ 有空轨道）电子对的原子形成共价键，这样的共价键 称为配位键
2、表示方法
用箭头“→”指向接受孤对电子对的原子 H
[H N H]+
H
已知水电离成为氢氧根离子和水合氢离
子，试写出阳离子的结构式
.
H [H O ]+
H
小
节
σ键 —— 头碰头
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
②共用电子对数(即共价键数)
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。
③共价键的极性
在成键电子数相同，键长相近 时，键的极性越大，键能越大
结论
• (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。
• (2)一般说来：结构相似的分子，其共价键的 键长越短，共价键的键能越大，分子越稳定。
共价键 原子晶体
– 石墨为混合键型晶体
共价键 原子晶体
一、共价键
1、定义：直接相邻的原子间通过共用电子对所形成 的强烈相互作用。 2、成键微粒：原子
3、存在：电负性差值小于1.7的原子之间 非金属单质、共价化合物、某些离子化合物
思考： 1.是否所有的非金属单质中都存在共价键？ 2.2个氢原子一定能形成氢分子吗？
两个核外电子自旋方向相反的氢原子靠近
v
V：势能 r：核间距
0
r
r0
v
V：势能 r：核间距
0 r0
r
r0
v
V：势能 r：核间距
0 r0
r
r0
v
V：向相同的氢原子靠近
v
V：势能 r：核间距
0
r
4、共价键的形成条件：（1）有自旋方向相反
的未成对电子。（2）原子轨道要实现最大限度
的重叠。
5、共价键的实质： 成键原子相互接近时，原子轨道发生 重叠，自
（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。
巩固练习：
1.请书写H2、Cl2、N2 、HCl、H2O、H2O2 、 OH—、NH3 、HClO分子的电子式。 2.用电子式表示HCl分子的形成过程。 3.乙烯与乙炔分子与溴发生加成反应时，断裂 哪种类型的键？为什么？ 4.只有在化合物中才能存在的化学键是（ A、C ） A.离子键 B.共价键 C.极性键 D.非极性键
• 在原子晶体中，由于原子间以较强的共价 键相结合，而且形成空间立体网状结构， 所以原子晶体的
– 熔点和沸点高 – 硬度大 – 一般不导电 – 且难溶于一些常见的溶剂
共价键的类型
专题三 第三单元 共价键 原子晶体第二课时 共价键的类型【学习目标】1. 知道共价键的主要类型δ键和π键。
2. 说出δ键和π键的明显差别和一般规律。
【阅读要求及检测】一. σ键的形成（1） s-s σ键的形成例：H 2的形成（2）s-p σ键的形成（3）p-p σ键的形成（4）小结：①σ键重叠方式：采用“__________”重叠。
在任何方向都能最大重叠，使作用力最大，即化学键不易断裂。
②σ键的特征：以形成_______的两个原子核的连线为轴作______操作，共价键电子云的_____，这种特征称为___________。
③种类： σ键、 σ键、 σ键注意：P 轨道和P 轨道除能形成σ键外，还能形成π键二.π键的形成：p 轨道和p 轨道形成π键的过程如图所示：子云相互靠拢 电子云相互重叠未成对电子的电子云相互靠拢电子云相互重叠（1）π键的重叠方式:是由 个原子的 轨道“ ”重叠形成的。
形成π键时原子轨道重叠程度比σ键__________，故π键不如σ键__________，比较容易 。
（2）π键的特征：每个π键的原子轨道由 块组成，分别位于由 构成的平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为_______，这种特征称为____________。
【要点精讲及典型例题】三. σ键、π键比较1. 小结2.共价键类型与化学性质的关系（1）σ键：在形成σ键时，原子轨道发生了最大程度的重叠，键能 ，稳定性 ，且σ键的两成键原子绕着键轴可以任意相对旋转而键不被 。
因此，σ键强度大，不易 。
（2）π键：是原子轨道沿着键轴“ ”重叠形成的。
π键重叠程度较 ，其键能 于σ键，稳定性较 ；另外，形成π键的两原子不能相对自由旋转，否则π键将被破坏。
因此，π键的稳定性 于σ键，π键的电子活动性较 ，含有π键的物质化学性质活泼， 发生化学反应。
例如，乙烯比乙烷活泼。
[例1] 乙烷分子中由__________键组成；乙烯分子中由__________________________键组成；乙炔分子中由______________________键组成。
苏教版 共价键 原子晶体 2012-2103 导学案
班级：______座号：_______ 姓名：_________________苏教版专题3 《原子晶体》导学案【导学目标】1、掌握原子晶体的概念。
2、了解金刚石等典型原子晶体的结构特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
【重点难点】原子晶体的结构与性质的关系【自我探究】1、什么是原子晶体，其组成微粒和微粒间的作用力是什么？空间构型怎样？决定了原子晶体有怎样的物理性质？2、常见的原子晶体有哪些？3、利用课本P51表3—6的数据，比较金刚石、晶体硅和金刚砂三种晶体的熔沸点高低，如何比较原子晶体的熔沸点？【自我检测】1、下列晶体不属于原子晶体（）A . 金刚石B . 金刚砂 C. 氮化硼 D. 干冰2、碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中C原子和Si原子的位置是交替的。
在下列三种晶体①金刚石②晶体硅③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是（）A. ①③②B. ②③①C. ③①②D. ②①③【知识链接】当两个原子形成共价键时，原子半径越小，键长越短，共价键的键能越大，共价键越强。
【自我突破】一、原子晶体1．原子晶体的定义: 相邻原子间以键相结合而形成空间立体网状结构．．．．．．．．的晶体。
构成微粒：微粒间的作用力：2.典型的原子晶体有3．原子晶体的主要性质熔点和沸点、硬度、一般导电且溶于一些常见的溶剂4．影响原子晶体熔沸点、硬度的主要因素结构相似的原子晶体，原子半径越，键长越短，键能越，晶体熔、沸点越，硬度越。
二、常见原子晶体的结构1、金刚石（C）a、在金刚石晶体中每个碳原子与________个碳原子相结合，构成体（C—C键长相等，键角）。
b、在金刚石晶体中每个碳原子形成_______个共价键。
c、在金刚石晶体中碳原子个数与C-C共价键个数之比是________。
d、在金刚石晶体中最小碳环由______个碳原子组成。
e、在12g金刚石晶体中存在_____molC-C键。
2、石英（SiO2）（书P58图3-36）a、构成SiO2晶体的微粒是______________;二氧化硅晶体中_________（“有或无”）存在单个SiO2分子。
第三章晶体结构
三．其它晶体结构 1.金刚石结构
金刚石结构为面心立方格 子，碳原子位于面心立方的所 有结点位置和交替分布在立方 体内的四个小立方体的中心， 每个碳原子周围都有四个碳， 碳原子之间形成共价键。
一．面心立方紧密堆积结构
4. CaTiO3(钙钛矿)型结构 钙钛矿结构的通式为ABO3，其中，A2+ 、B4+或A1+ 、B5+金
属离子。CaTiO3在高温时为立方晶系，O2-和较大的Ca2+作面心 立方密堆，Ti4+填充于1/4的八面体空隙。Ca2+占据面心立方的 角顶位置。O2-居立方体六个面中心，Ti4+位于立方体中心。Z=1， CNCa2+=12 CNTi4+=6 ,O2-的配位数为6 （2个Ti4+和 4个Ca2+）。
一．面心立方紧密堆积结构 1. NaCl型结构
Cl-呈面心立方最紧密堆积，Na+则填充于全部的八面体空隙
中，（即阴离子位于立方体顶点和六个面的中心，阳离位于立
方 体 的 中 心 和 各 棱 的 中 央 ） 。 两 者 CN 均 为 6 ， 单 位 晶 胞 中 含 NaCl的个数Z=4 ，四面体空隙未填充。
一．面心立方紧密堆积结构 2. β-ZnS（闪锌矿）型结构
S2-位于面心立方的结点位置，Zn2+交错地分布于立方体内 的1/8小立方体的中心，即S2-作面心立方密堆，Zn2+填充于1/2的 四面体空隙之中，CN均为4，Z=4。β -ZnS是由[ZnS4]四面体以 共顶的方式相连而成。
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共价键
第一课时
【学习目标】
1. 复习化学键的概念，能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程；
2. 知道共价键的主要类型σ键和π键；
3. 能说出σ键和π键的明显差别和一般规律。
【复习回顾】
2．写出下列物质的电子式
（1）A．NH3B．H2O C．HCl D．CH4E．C2H6F．N2
（2）a．NaCl b．K2S c．CaCl2d．KOH e．NH4Cl f．Na2O2
3．回顾电子云、原子轨道（课本P10）、电负性(课本P19)的概念
s 电子云（轮廓图）________形p 电子云（轮廓图）__________形
电负性有何应用？
思考：物质中相邻原子之间是靠什么作用力结合在一起？
活动单元一共价键再认识(阅读课本P28-29页)
练习：请用电子式表示H2、Cl2、HCl、NaCl的形成过程。
[思考1]为何不能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？
[思考2]你能尝试用已有知识解释HCl、NaCl的成键区别吗？
［思考3］两个H在形成H2时，原子轨道如何重叠？
［小结］
[课堂小结]
1、共价键的形成条件：
2、共价键的本质：______ 共价键的特征：__ ；
3、共价键的类型
[思考4] H2分子里的σ键是由两个s电子重叠形成的，可称为“s—s σ键”。
s电子和p电子，p电子和p电子重叠是否也能形成σ键呢?
（1）σ键：形状特点：
[思考5]形成σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强的稳定性。
共价单键为σ键，共价双键和三键中存在σ键(通常含一个σ键)，p电子和p电子除能形成σ键外，还有其他的重叠方式吗？
（2）π键：形状特点：
以上由原子轨道相互重叠形成的σ键和π键总称价键轨道，是分子结构的价键理论中最基本的组成部分。
[思考6]哪些共价键是σ键，哪些是π键呢？
（3）判断共价键类型规律：
活动单元二科学探究
1、已知氮分子的共价键是三键(N三N)，你能用恰当的模具来描述吗?(提示：氮原子各自用三个p轨道分别跟另一个氮原子形成一个σ键和两个π键)
［总结］
【课堂反馈】
1、下列物质中含离子键的是( )
A.Cl2B．CO2C．NaCl D．CH4
2、从电负性的角度来判断下列元素之间易形成共价键的是( )
A．Na和Cl B．H和Cl C．K和F D．Ca和O
3、下列关于共价键的说法，正确的是( )
A．分子内部一定会存在共价键
B．由非金属元素组成的化合物内部不一定全是共价键
C．非极性键只存在于双原子单质分子中
D．离子化合物的内部可能存在共价键
4、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
5、下列说法正确的是（）
A.π键是由两个p电子“头碰头”重叠形成的
B.σ键是镜像对称，而π键是轴对称
C.乙烷分子中的键全是σ键，而乙烯分子中含σ键和π键
D.H2分子中含σ键，而Cl2分子中还含有π键
6、下列有关σ键和π键的说法错误的是( )
A．含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者
B．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键
C．有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键
D．在分子中，化学键可能只有π键而没有σ键
7、下列分子中存在的共价键类型完全相同的是( )
A．CH4与NH3B．C2H6与C2H4C．H2与Cl2D．Cl2与N2
8、下列分子中，既含有σ键，又含有π键的是( )
A.CH4B．HCl C.CH2===CH2D．F2
9、下列化学式及结构式中成键情况，合理的是( )
A.CH3N
B.CH2SeO
C.CH4S
D.CH4Si
10、下列说法中不正确的是( )
A.σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强
B.两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键
C.气体单质中，一定有σ键，可能有π键
D.N2分子中有一个σ键，两个π键
11、据权威刊物报道，1996年科学家在宇宙中发现H3分子。
甲、乙、丙、丁四位同学对此报道的认识，正确的是( )
A.甲认为上述发现绝对不可能，因为H3分子违背了共价键理论
B.乙认为宇宙中还可能存在另一种氢单质，因为氢元素有三种同位素，必然有三种同素异形体。
C.丙认为H3分子实质上是H2分子与H＋以特殊共价键结合的产物，应写成H＋3
D.丁认为如果上述发现存在，则证明传统的价键理论有一定的局限性，有待于继续发展
12、分析下列化学式中划有横线的元素，选出符合要求的物质，填空。
A.NH3B．H2O C．HCl D．CH4 E．C2H6F．N2
(1)所有的价电子都参与形成共价键的是__________________________________；
(2)只有一个价电子参与形成共价键的是__________________________________；
(3)最外层有未参与成键的电子对的是____________________________________；
(4)既有σ键又有π键的是_______________________________________。