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1、6物理性质：（1）晶体不导电，在熔融状态或水溶液中导电，不存在单个 分子（2）具有较高的熔、沸点（3）硬度较大（4）大多数离子晶体易溶于水，难溶于有机溶剂。第1页/共64页NaCl晶胞结构示意图第2页/共64页1.每个Na+同时吸引 个 Cl-，每个Cl-同时吸引 个Na+，而Na+数目与Cl-数目之比为 化学式为 。2.根据氯化钠的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有 Na+，有 个Cl-3.在每个Na+周围与它最近的且距离相等的Na+有 个6 61:1NaCl4 4126 6第3页/共64页CsCl 晶胞结构示意图CsCl 晶体结构示意图第4页/共64页1.每个Cs+同时吸引 个
2、Cl-，每个Cl-同时吸引 个Cs+，而Cs+数目与Cl-数目之为 化学式为 .2.在每个Cs+周围与它最近的且距离相等的Cs+有 个.881:1CsCl6第5页/共64页CaF2晶胞结构示意图CaCa2+2+的配位数的配位数为为 ，F F-的配位数的配位数为为 。84第6页/共64页第7页/共64页一、共价键1.定义：2.成键微粒：3.成键本质：原子间通过共用电子对所形成的化学键。共用电子对【复习旧知】电负性相同或差值小的非金属原子或部分金属原子与非金属原子4.存在范围：非金属单质 共价化合物 某些离子化合物【思考】含有共价键的物质一定是共价分子吗？第8页/共64页5.影响共价键强弱的主要因
3、素 键长（成键原子的核间距）一般键长越 ，键能越 ，共价键越 ，分子就越 。短大牢固稳定共价化合物共价化合物：之间之间 相相连的化合物属于共价化连的化合物属于共价化合物合物。（如。（如二氧化二氧化碳、水、甲烷等）碳、水、甲烷等）相邻的原子相邻的原子只以共价键第9页/共64页vr0V：势能 r：核间距两个核外电子自旋方向相反的氢原子靠近【思考】两个氢原子如何形成氢分子?第10页/共64页r0v vr r0r r0 0V：势能 r：核间距两个核外电子两个核外电子自旋方向自旋方向相反相反的氢原子靠近的氢原子靠近第11页/共64页r0vr0r0V：势能 r：核间距两个核外电子两个核外电子自旋方向自旋方
4、向相反相反的氢原子靠近的氢原子靠近第12页/共64页vr0 两个核外电子两个核外电子自旋方向自旋方向相同相同的氢原子靠近的氢原子靠近V：势能 r：核间距第13页/共64页H2分子形成过程的能量变化 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大第14页/共64页1.共价键的形成本质重叠相反未成对 共用电子对增 加降低 成键原子相互接近时，原子轨道发生 ，自旋方向 的 电子形成 ，两原子核间的电子云密度 ，体系的能量 。二、共价键的形成第15页/共64页教科书教科书 P441.根据H2分子的形成过程，讨论F2分子和HF分子是怎么形成的？2.为什么N.O
5、.F与H形成简单的化合物(NH3、H2O、HF)中H 原子数不等？第16页/共64页2.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 未成对电子数第17页/共64页(2)具有方向性p第18页/共64页 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）
6、第19页/共64页(1)“头碰头”重叠键相互相互靠拢靠拢H+H H:Hs轨道s轨道1.按轨道的重叠方式分：键 和 键三、共价键的类型第20页/共64页H+Cl H ClS轨道p轨道第21页/共64页p轨道p轨道+Cl+Cl Cl Cl第22页/共64页(2)“肩并肩”重叠键第23页/共64页N2分子形成（原子轨道重叠方式示意图）2s22px12py12pz12s22px12py12pz1N原子N原子第24页/共64页键键键键：“头碰头”键：“肩并肩”NN键键键第25页/共64页键的类型键的类型ss(键)pxpx(键)spx(键)pzpz(键)pypy(键)第26页/共64页键和键的比较键键键键
7、成键方向成键方向牢固程度牢固程度成键判断成键判断规律规律“头碰头”“肩并肩”强度大，不易断裂强度较小易断裂共价单键是 键；共价双键中一个是 键，另一个是 键；共价三键中一个是 键，另两个为 键。第27页/共64页有机物中的共价键1.C H 是 键。2.CC 是 键。3.C=C 一个 键，一个键。4.C 一个 键，两个键。乙烯、乙炔分子中C-C 键比较稳定不容易断裂，键比较容易断裂。第28页/共64页乙烷：个键 乙烯：个键 个键 乙炔：个键 个键7 75 51 13 32 2第29页/共64页73第30页/共64页 苯分子中的大键 第31页/共64页氯氯键非极性键氯氯键非极性键氢氯键极性键氢氯键
8、极性键第32页/共64页(1)非极性键 两个成键原子吸引电子的能力 (电负性 )，共用电子对 偏移的共价键。相 同 不发生相 同(2)极性键 两个成键原子吸引电子的能力 (电负性 )，共用电子对 偏移的共价键。不同 发生不同2.按共用电子对的偏移程度分第33页/共64页 1.一般情况下，同种元素的原子之间形成 共价键，不同种元素的原子之间形成 共价键。非极性极性 2.在极性共价键中，成键原子吸引电子能力的差别越大，共用电子对的偏移程度 ，共价键的极性 。越强越大【注意】【练习】完成教材P47交流与讨论第34页/共64页H+NH3=NH4+形成配位键3.配位键 由一个原子提供一对电子与另一个接受
9、电子对的原子形成共价键，这类共价键成为配位键.N原子有孤对电子，H+有空轨道。第35页/共64页H H O H+H H O H 第36页/共64页四、共价键的键能与化学反应热 1.键能和键长(1)键能的定义：在101kPa、298K条件下。1mol 气态AB 分子生成气态A原子和B原子过程所吸收的能量，称为AB 键共价键的键能。共价键键能越大，表示该共价键越牢固，即越不容易被破坏。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)键长：两原子核间的平均间距第37页/共64页第38页/共64页1.影响共价键键能的主要因素2键能大小与分子稳定性的关系：对结构相似的分子，键长
10、越短，键能越大，一般含该键的分子越稳定。一般情况下，键长越短，形成的共价键越牢固，键能越大.小小 结结第39页/共64页 放热反应 H 为“-”，H0；吸热反应 H 为“+”，H0。H=反应物键能之和-生成物键能之和化学反应的实质:旧化学键的断裂和新化学键的形成三、共价键的键能与化学反应热吸收能量放出能量第40页/共64页 白白磷磷(P(P4 4)为正四面体形分子为正四面体形分子，如，如图图一一 所所示，示，4 4个磷原子位于个磷原子位于正四正四面面体的体的四四个个 顶顶点上，白磷点上，白磷与氧与氧气反应生气反应生成成P P4 4OO1010，结结构如构如图二图二所示，回答下列问题所示，回答下
11、列问题：(1)1)分子中分子中PPPP键属于键属于_ _ _ _ _(_(填填“极性键极性键”或或“非极性键非极性键”)。(2)1 mol2)1 mol白磷分子中有白磷分子中有_ mol PP_ mol PP键。键。(3)P3)P4 4OO1010中磷氧之间形成的化学键类型有中磷氧之间形成的化学键类型有_ _ _。(4)4)现提供以下化学键的键能现提供以下化学键的键能(kJmol(kJmol1 1)：PPPP 198198；POPO 360360；O=OO=O 498498；P=OP=O 585585。试根据这些数据，计算化学反应。试根据这些数据，计算化学反应 P P4 4(白磷白磷 g g)
12、5 5 OO2 2 (g(g)=P=P4 4OO1010 (g)(g)的的 反反应热。应热。非极性键非极性键非极性键非极性键6极性键、配位键极性键、配位键极性键、配位键极性键、配位键H 2982 kJmol1第41页/共64页1.影响共价键强弱的主要因素 一般键长越 ，键能越 ，共价键越 ，分子就越 。短大强稳定2.共价键的特征(1)具有饱和性形成的共价键数 未成对电子数(2)具有方向性第42页/共64页a.键b.键ss(键)pxpx(键)spx(键)pzpz(键)3.共价键的类型（1）按轨道的重叠方式分第43页/共64页a.非极性键b.极性键(2)按共用电子对的偏移程度分【注意注意】一般情况
13、下，同种元素的原子之间形成 共价键，不同种元素的原子之间形成 共价键。极性非极性(3)按共用电子对的数目分 a.单键 b.双键 c.叁键第44页/共64页4.配位键:一种特殊的共价键 由一个原子提供一对电子与另一个接受电子对的原子形成共价键，这类共价键成为配位键.形成条件：一个原子有孤电子对，另一个原子有空轨道。第45页/共64页【练习】课本P52 1、2、4、7第46页/共64页原子晶体原子晶体第47页/共64页四、原子晶体金刚石1.概念：相邻原子间均以较强共价键相结合而形成空间网状结构的晶体。2.构成原子晶体的微粒:3.微粒之间的作用力:原子共价键第48页/共64页4.常见的原子晶体某些非
14、金属单质：金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B）某些化合物：二氧化硅（SiO2）、碳化硅（SiC）、氮化硼（BN）、氮化硅（Si3N4）、氮化铝（AlN）第49页/共64页6.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 ，键能越 ，晶体熔、沸点越高，硬度越大。5.原子晶体的主要性质熔点和沸点 、硬度 、一般不导电且，难溶于一些常见的溶剂。高大小短大第50页/共64页碳化硅（SiC）具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。在下列三种晶体金刚石晶体硅碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是 A.B.C.D.A 练练 习习 原子半径越小，键长越短，键能
15、越大，晶体熔点越高,硬度越大。第51页/共64页10928共价键共价键金刚石的晶体结构示意图7.结构特征第52页/共64页第53页/共64页18010928Sio共价键第54页/共64页几种类型的化学键的比较:课本P51表3-7第55页/共64页晶体类型离子晶体金属晶体原子晶体离子键金属键共价键有的很高,有的很低NaCl、CsCl微粒结合力熔沸点典型实例三种晶体的比较金刚石Cu、A l很高较高离子金属阳离子和自由电子原子几种类型的化学键的比较:课本P51表3-7第56页/共64页【问问题探题探讨讨】（1）在金刚石晶体中）在金刚石晶体中,每个每个C与多少个与多少个C成键成键？（2）形成怎样的空间
16、结构）形成怎样的空间结构？（3）最小碳环由多少个碳原子组成？它们是）最小碳环由多少个碳原子组成？它们是否在同一平面内否在同一平面内？（4）键角是多少度）键角是多少度？（5 5）金刚石晶体中，）金刚石晶体中，C C原子个数与原子个数与C CC C键数之比键数之比 为多少？为多少？（6 6）1212克金刚石中克金刚石中C CC C键数为多少键数为多少N NA A？(7)(7)一个金刚石晶胞中含几个碳原子？一个金刚石晶胞中含几个碳原子？4个正四面体6个不在10928109281:22 NA8每个碳原子被多少个六元环共用每个碳原子被多少个六元环共用，一个碳碳单键被多少个六元环共用一个碳碳单键被多少个六
17、元环共用126第57页/共64页问题探讨:思考1 1：SiOSiO2 2晶体中每个硅原子紧邻的氧原子有多少个？每个氧原子紧邻的硅原子有多少个？SiOSiO2 2晶体中硅原子与氧原子个数之比是多少？思考2 2：SiOSiO2 2晶体中每个硅原子有 几个共价键？每个氧原子连接有 几个共价键？硅原子个数与SiSiO O共价键个数之比是多少？氧原子个数与SiSiO O共价键个数之比是多少？思考3:3:在二氧化硅的晶体结构中,最小的环由几个原子构成?4241:221:41:212第58页/共64页在金刚石晶体中，在金刚石晶体中，最最小小的环为的环为 ，每个每个C原子为原子为 个环个环共用共用每根键为每根
18、键为 个环个环共用共用二氧化硅晶体中，最二氧化硅晶体中，最小小环为环为 元环元环，每个，每个Si原子为原子为 个最小环个最小环共用，每个共用，每个O原子为原子为 个最小环个最小环共用共用。每个最小环平均拥有_个硅原子、_个氧原子；4 4、结构特征、结构特征6 6元环元环126121260.51第59页/共64页教科书 P51 晶体硅（晶体硅（SiSi）、金刚沙（、金刚沙（SiCSiC）都是与金刚石相似的）都是与金刚石相似的原子原子晶体，晶体，请根据表请根据表3-63-6中中数据分析数据分析其熔点、其熔点、硬度的大小与其结构之间的关系硬度的大小与其结构之间的关系。键长:CC CSi SiSi:C
19、C CSi CSi SiSiCC CSi SiSi所以熔点、硬度:金刚石 SiC Si 结构相似的结构相似的原子晶体，成键的原子半径越小，原子晶体，成键的原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高键长越短，键能越大，晶体熔点越高,硬度硬度越越大大。第60页/共64页解释：结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，键解释：结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高；能越大，晶体熔点越高；金刚石硅锗金刚石硅锗1.怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降？度依次下降？2.“具有共价键的晶体叫做原子晶体具有共价
20、键的晶体叫做原子晶体”。这种说法对吗？为。这种说法对吗？为什么？什么？第61页/共64页 石墨晶体是石墨晶体是层状结构层状结构，在每一层内，碳原，在每一层内，碳原子排成六边形，每个碳原子都与其他子排成六边形，每个碳原子都与其他3 3个个碳碳原子以共价键结合，形成平面的网状结构。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，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使石墨的硬度很小。像石墨这样的晶体一般称为般称为过渡型晶体或混合型晶体过渡型晶体或混合型晶体。第62页/共64页例、如右图所示，在例、如右图所示，在石墨晶体的层状结构石墨晶体的层状结构中，每一个最小的碳中，每一个最小的碳环完全拥有碳原子数环完全拥有碳原子数为为_，每个环完全，每个环完全拥有拥有CC数为数为_石墨中CC夹角为120，CC键长为 1.421010 m层间距 3.35 1010 m23第63页/共64页感谢您的观看！第64页/共64页