共价键原子晶体

s—s(σ键)
s—p(σ键)
π键的类型
p—p(π键)
p—p (σ键) p—p (π键)
氮分子中原子轨道重叠方式示意图
【归纳】σ键与π键的对比
σ键
重叠方式 “头碰头”
π键
“肩并肩”
重叠方向 沿键轴的方向 与轨道对称轴相互
平行的方向
重叠形状 轴对称
镜面对称
牢固程度
重叠程度较大，比较牢固
重叠程度较小，较易断裂
成键规律 共价单键为σ键；
共价双键中有一个σ键，另一个是π键。 共价三键由一个σ键和两个π键组成。
乙烷： 7个σ键 乙烯： 5个σ键 乙炔： 3个σ键
个1π键 个2π键
按键的极性分：极性键与非极性键
1、非极性键：
两个成键原子吸引电子的能力 （电负性 相 同），共用电子对 移的共价键
相同 不发偏生
Si
O
180º
109º28´
共价键
小结：
1. 在SiO2晶体中，每个硅原子与 4 个氧原子
结晶合体；中每硅个原氧子原与子 氧与 原子2个个数硅之原比子是结合1；：在2 S。iO2
2. 在SiO2 晶体中，每个硅原子形成 4 个共
价键；每个氧原子形成 2 个共价键； 3. 在SiO2 晶体中，最小环为 12 元环。
4个 2．在金刚石晶体中每个碳原子形成 4个 共价键 3.在金刚石晶体中最小碳环由 6个 碳原子来组成
4.每个碳原子可形成 12 个六元环,每个C-C键可以
形成 ６ 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 1 ︰ 2 ６.在金刚石晶胞中占有的碳原子数 8个
二氧化硅的晶体结构
小结：
(1)层状结构,最小碳环为平面正六边形,即为六 元环(在同一平面上)。 (2)每个碳原子为3个六元环所共有,每个C-C 键为2个六元环所共有。
(3)每个六元环中平均含有碳原子 =6×1/3=2 每个六元环中平均含有C-C键 =6×1/2=3
即碳原子数:C-C键键数 =2:3
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：势能 r：核间距
0 r0
r
两个核外电子自旋方向相同的氢原子靠近
v
V：势能 r：核间距
0
r
氢气分子形成过程的能量变化
从核间距和成键 电子的自旋方向 来观察能量的变 化情况。
6、表示方法：电子式、结构式
7、成键原因： 不稳定要趋于稳定；体系能量降低
共价键的表示方法
a、电子式：
b、结构式 ： H-H H-Cl N N
共价键的形成
交流与讨论：两个氢原子如何形成氢分子? （1）氢原子电子排布式： （2）基态氢原子轨道表示式： （3）原子之间形成共价键的原因：
原子轨道填满电子，且电子自旋相反，体系能 量最底，最稳定。
2、共价键的本质
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 。
3、共价键的特征
（1）具有饱和性 在成键过程中,每种元素的原子有几个未成对电
子通常就只能形成几个共价键，所以在共价分子中 每个原子形成共价键数目是一定的。
形成的共价键数 未成对电子数
（2）具有方向性
在形成共价键时，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，而且 原子轨道重叠越多，电子在两核间出现的机会越多， 体系的能量下降也就越多，形成的共价键越牢固。
因此，一个原子与周围的原子形成的共价键就表 现出方向性（ s 轨道与 s 轨道重叠形成的共价键无 方向性，例外）。
5、 影响原子晶体熔沸点、硬度大小的因素： 共价键的强弱 键长的大小
一般形成共价键的两原子半径越小键长
越小，键能越 大，原子晶体的熔沸点 越 高，硬度越 。大
金刚石 的晶体结构模型
正四面体
最小环为六元环
在金刚石晶胞中占有 的碳原子数:
8×1/8+6×1/2+4=8
小结：
1．在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有
4、共价键的类型——σ键和π键
S轨道和p轨道形成稳定共价键的几种重叠方式
（1）头碰头重叠——σ键
H·+ H·
H:H
相 互
靠 拢
s—s σ键
H·+ ···C··l··
H···C···l··
p — s σ键
（2）π键：原子轨道以“肩并肩”方式
相互重叠导致电子在核间出现的概率增大
而形成的共价键
σ键的类型
• 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（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体
• 某些氧化物：
二氧化硅（ SiO2）晶体
4、 原子晶体的特点
①、晶体中 没 有单个分子存在；wk.baidu.com学式只代 表 原子个。数之比 ②、熔、沸点 很 ；高硬度 很；大溶于难一般 溶剂； 导电。不
4.每个十二元环中平均含有硅原子 =6×1/12=1/2
每个十二元环中平均含有Si－O键 =12×1/6=2 硅原子个数与Si－O 共价键个数之是 1：4 ； 氧原子个数与Si－O 共价键个数之比是 1：2。
石墨的晶体结构模型
石墨的晶体结构
• 石墨晶体是层状结构，在每一层内，碳原 子排成六边形，每个碳原子都与其他3个 碳原子以共价键结合，形成平面的网状结 构。在层与层之间，是以分子间作用力相 结合的。由于同一层的碳原子间以较强的 共价键结合，使石墨的熔点很高。但由于 层与层之间的分子间作用力较弱，容易滑 动，使石墨的硬度很小。像石墨这样的晶 体一般称为过渡型晶体或混合型晶体。
• 由于金刚石晶体中所有原子都是通过共价 键结合的，而共价键的键能大，如C－C 键的键能为348kJ·mol-1。所以金刚石晶体 熔、沸点很高，硬度很大。
知识回顾
二. 原子晶体 1、定义：相邻原子间通过共价键 结合而
成的具有 空间网状 结构的晶体 2、组成微粒: 原子 3、微粒间作用力: 共价键
常见的原子晶体
相距很远的两个核外电子自旋方向相反的氢原子相互 逐渐接近,在这一过程中体系能量将先变小后变，成键后 能量达到最低，形成稳定的氢气分子。两个自旋方向相 同的电子不能配对成键。
一、共价键的形成
1、共价键的形成条件
A、两原子电负性 相同或
之差小 于。1.7
B、一般成键原子有 未成对电子。且
自旋方向相反
C、成键原子的原子轨道在空间 重叠。
2（两、电个极负成性性键键原：不子吸同）引，电共一键值子用般原越的电情子大能子况间，力对下 的形，电成不两负的发同个性共偏生成差价
移的共价键
键的极性越强
离子键→离子化合物
化 学
σ键 成键
键
方式 π键
共 价 键的
极性键
共价分子
键 极性 非极性键 单质 化合物
配位键
金刚石具有很高的熔、 沸点和很大的硬度。你能 结合金刚石晶体的结构示 意图解释其中的原因吗？
一、共价键
共价键
1、定义： 原子之间通过共用电子对所形成的相互作用。
2、成键微粒：原子
3、成键本质：原子间通过共用电子对所产生的强烈
的相互作用。
4、成键元素：一般非金属之间
部分金属与非金属之间 5、存在范围：非金属单质(H2、O2 )、共价化合物(NH3、
CH4 、H2O)、离子化合物(NaOH、 NH4Cl)