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1、专 题 3 微 粒 间 作 用 力 与 物 质 性 质 第 一 单 元 金 属 键 金 属 晶 体.1第 二 单 元 离 子 键 离 子 晶 体.5第 三 单 元 共 价 键 共 价 晶 体.101共 价 键.102 共 价 晶 体.14第 四 单 元 分 子 间 作 用 力 分 子 晶 体.201分 子 间 作 用 力.202 分 子 晶 体.24第 一 单 元 金 属 键 金 属 晶 体 必 备 知 识 一、金 属 键 与 金 属 特 性 1.金 属 键(1)金 属 键 的 概 念 金 属 原 子 失 去 部 分 或 全 部 外 围 电 子 形 成 的 金 属 离 子 与 自 由 电 子
2、之 间 强 烈 的 相 互 作 用。(2)金 属 键 的 形 成 金 属 原 子 失 去 部 分 或 全 部 外 围 电 子 形 成 的 金 属 离 子 与“脱 落”下 的 自 由 电 子 相 互 作 用。2.金 属 特 性(1)导 电 性 在 外 电 场 作 用 下，自 由 电 子 在 金 属 内 部 会 发 生 定 向 移 动,形 成 电 流。温 度 升 高，金 属 的 导 电 性 减 弱。微 点 拨：电 解 质 导 电 和 金 属 导 电 的 区 别(2)导 热 性 金 属 受 热 时，自 由 电 子 与 金 属 离 子(或 金 属 原 子)碰 撞 频 率 增 加，自 由 电 子 把 能
3、 量 物 质 类 型 电 解 质 金 属 晶 体 导 电 时 的 状 态 水 溶 液 或 熔 融 状 态 下 晶 体 状 态 导 电 粒 子 自 由 移 动 的 离 子 自 由 电 子 导 电 时 发 生 的 变 化 化 学 变 化 物 理 变 化 导 电 能 力 随 温 度 的 变 化 温 度 升 高 导 电 能 力 增 强 温 度 升 高 导 电 能 力 减 弱传 给 金 属 离 子（或 金 属 原 子），从 而 把 能 量 从 温 度 高 的 区 域 传 到 温 度 低 的 区 域。（3）延 展 性 金 属 键 没 有 方 向 性,在 外 力 作 用 下，金 属 原 子 之 间 发 生
4、相 对 滑 动，各 层 金 属 原 子 之 间 仍 然 保 持 金 属 键 的 作 用,不 会 断 裂。3.金 属 键 的 强 弱（1）原 子 化 热 金 属 键 的 强 弱 可 以 用 金 属 的 原 子 化 热 来 衡 量。金 属 的 原 子 化 热 是 指 金 属 固 体 完 全 气 化 成 相 互 远 离 的 气 态 原 子 时 吸 收 的 能 量。（2）金 属 键 的 强 弱 金 属 键 的 强 弱 与 金 属 元 素 的 原 子 半 径、单 位 体 积 内 自 由 电 子 的 数 目 有 关。一 般 而 言，金 属 元 素 的 原 子 半 径 越 小、单 位 体 积 内 自 由 电
5、 子 的 数 目 越 多,金 属 键 越 强。（3）金 属 键 的 强 弱 与 金 属 的 物 理 性 质 的 关 系 金 属 键 越 强，金 属 晶 体 的 硬 度 越 大,熔、沸 点 越 高。二、金 属 晶 体 1.晶 体：具 有 规 则 几 何 外 形 的 固 体,通 常 条 件 下，大 多 数 金 属 单 质 也 是 晶 体。在 金 属 晶 体 中，金 属 原 子 如 同 半 径 相 等 的 小 球 一 样，彼 此 相 切、紧 密 堆 积 成 晶 体。2.晶 胞：能 够 反 映 晶 体 结 构 特 征 的 基 本 重 复 单 位。金 属 晶 体 是 晶 胞 在 空 间 连 续 重 复
6、延 伸 而 形 成 的。3.金 属 原 子 在 平 面 内 的 两 种 排 列 方 式：非 密 置 层（一 个 原 子 周 围 有 4 个 原 子 列 口 密 置 层（一 个 原 子 周 围 有 6 个 原 子）。4.晶 胞 中 微 粒 个 数 的 计 算（均 摊 法）（1）均 摊 法：是 指 每 个 图 形 平 均 拥 有 的 粒 子 数 目。如 某 个 粒 子 为 个 图 形（晶 胞）所 共 有，则 该 粒 子 有,属 于 某 个 图 形（晶 胞）。n 立 方 体 晶 胞 中 不 同 位 置 的 粒 子 数 的 计 算：处 于 顶 点 的 粒 子，同 时 为 贵 个 晶 胞 共 享，每 个
7、 粒 子 有！属 于 该 晶 胞;处 于 棱 上 的 粒 子，同 时 为 4 个 晶 胞 共 享，每 个 粒 子 有:属 于 该 晶 胞;一 4 处 于 面 上 的 粒 子，同 时 为 2 个 晶 胞 共 享，每 个 粒 子 有 巳 属 于 该 晶 胞；处 于 晶 胞 内 部 的 粒 子，则 完 全 属 于 该 晶 胞。5.合 金 的 组 成 和 性 质(1)合 金：把 两 种 或 两 种 以 上 的 金 属(或 金 属 与 非 金 属)熔 合 而 成 的 具 有 金 属 特 性 的 物 质。(2)合 金 的 性 能：比 它 的 成 分 金 属 具 有 许 多 良 好 的 物 理 的、化 学
8、的、机 械 的 性 能。通 常，多 数 合 金 的 熔 点 比 它 的 成 分 金 属 的 熔 点 低，而 强 度 和 硬 度 比 它 的 成 分 金 属 太。学 习 任 务 一：金 属 键 与 金 属 特 性 的 关 系 下 表 是 部 分 金 属 的 原 子 半 径、原 子 化 热 和 熔 点 金 属 Na Mg Al Cr原 子 外 围 电 子 排 布 3s,3s23s23Pl 3d54sl原 子 半 径/pm 186 160 143.1 124.9原 子 化 热/(kJ mol-1)108.4 146.4 326.4 397.5熔 点/97.5 650 660 1 900 问 题 1
9、表 格 中 金 属 原 子 外 围 电 子 数 目 最 少 和 最 多 的 分 别 是 哪 种？提 示 表 格 中 金 属 原 子 外 围 电 子 数 目 最 少 和 最 多 的 分 别 为 Na和 Cr。问 题 2 表 格 中 金 属 原 子 半 径 最 大 和 最 小 的 分 别 是 哪 种？提 示 表 格 中 金 属 原 子 半 径 最 大 和 最 小 的 分 别 是 Na和 Cr。问 题 3 表 格 中 金 属 的 原 子 化 热 大 小 关 系 怎 样 排 序？提 示 金 属 的 原 子 化 热 Na Mg Al Cr。问 题 4 表 格 中 金 属 的 熔 点 从 高 到 低 的
10、顺 序 怎 样 排 列？提 示 金 属 的 熔 点 从 高 到 低 的 顺 序 Cr Al Mg Na。问 题 5 通 过 分 析 表 格 数 据，总 结 决 定 金 属 熔 点 高 低 的 因 素 是 什 么？提 示 决 定 金 属 熔 点 高 低 的 因 素 是 金 属 键 的 强 弱，金 属 键 越 强，金 属 的 熔 点 越 高。金 属 元 素 的 原 子 半 径 越 小、单 位 体 积 内 自 由 电 子 数 目(或 金 属 离 子 的 电 荷 数)越 多,金 属 键 越 强。归 纳 总 结 1.金 属 键(1)成 键 微 粒：金 属 阳 离 子 和 自 由 电 子。(2)存 在：在
11、 金 属 单 质 和 合 金 中 都 存 在 金 属 键。(3)本 质 和 特 点金 属 键 的 本 质 是 一 种 电 性 作 用，即 金 属 阳 离 子 和 自 由 电 子 之 间 的 静 电 作 用。金 属 键 的 特 征 是 没 有 方 向 性 和 饱 和 性，金 属 中 的 电 子 在 整 个 晶 体 内 运 动，属 于 整 块 金 属。(4)影 响 因 素 金 属 元 素 的 原 子 半 径 和 单 位 体 积 内 自 由 电 子 的 数 目 及 金 属 阳 离 子 所 带 电 荷 数。金 属 键 的 强 弱 差 别 较 大。如 钠、钾 的 熔、沸 点 低，存 在 的 金 属 键
12、较 弱；铭 的 硬 度 大，熔、沸 点 高，存 在 的 金 属 键 较 强。同 主 族 元 素，随 着 核 电 荷 数 的 增 大，金 属 原 子 的 半 径 增 大，金 属 键 减 弱；同 周 期 元 素，随 着 核 电 荷 数 的 增 大，金 属 原 子 半 径 减 小，金 属 键 增 强，熔、沸 点 升 高。2.金 属 键 与 金 属 的 性 质 金 属 的 延 展 性、导 电 性、导 热 性、熔 沸 点 等 均 与 金 属 键 有 关。金 属 键 越 强，金 属 的 熔 沸 点 越 高。学 习 任 务 二：有 关 晶 胞 的 计 算 红 碑 银 矿(NiAs)是 常 见 的 银 矿 之
13、 一，是 一 种 六 方 晶 体(底 面 为 6 0 和 120的 菱 形)，其 晶 胞 如 图 所 示，图 中 深 色 小 球 为 Ni,浅 色 大 球 为 As。已 知 NiAs的 晶 胞 边 长 分 别 为 a pm和 c pm,阿 伏 加 德 罗 常 数 的 值 为“。问 题 1 红 神 镇 矿 晶 胞 所 含 的 银、碑 原 子 数 分 别 是 多 少？提 示 As位 于 晶 胞 内 部，As原 子 数 目 为 2；Ni位 于 六 方 晶 胞 的 顶 点 和 棱 上,Ni原 子 数 目 为 X 4+与 X 4+、X2+/X2=2。6 12 6 3 问 题 2 一 个 红 碑 银 矿
14、晶 胞 的 质 量 为 多 少？.59+75 g/mol X2 mol 提 示-N-O 问 题 3 一 个 红 碑 锲 矿 晶 胞 的 体 积 是 多 少？提 示 乎 才 cX 10-3(，cm3o 问 题 4 红 碑 锲 矿 的 密 度 如 何 表 示？提 示 晶 胞 密 度 P=（1）根 据 晶 胞 结 构 确 求 出 定 各 种 粒 子 数 目 一 59+75 g/molX2 mol如 10 30 cm3乙 45X5.36X1()323，训 g/cm归 纳 总 结 晶 体 结 构 的 相 关 计 算 晶 胞 质 量 晶 体 密 度 根 据 晶 胞 的 边 长 二 工 晶 胞 体 积/W
15、晶 体 密 度 计 算 公 式：夕=之 7 其 中 为 1 个 晶 胞 中 所 含“分 子”数 目，物 为 摩 尔 质 量，M 为 阿 伏 加 德 罗 常 数，7为 1个 晶 胞 的 体 积。（3）晶 胞 质 量=晶 胞 含 有 的 微 粒 的 质 量=晶 胞 含 有 的 微 粒 数 X 不。空 间 利 用 率=晶 胞 含 有 的 微 粒 体 积 晶 胞 体 积 xioo%o（5）金 属 晶 体 中 体 心 立 方 堆 积、面 心 立 方 堆 积 中 的 几 组 公 式（设 棱 长 为 a）面 对 角 线 长=/a；体 对 角 线 长=，a；体 心 立 方 堆 积 4 r=/a（r 为 原 子
16、 半 径）；面 心 立 方 堆 积 4 r=/a（r 为 原 子 半 径）。第 二 单 元 离 子 键 离 子 晶 体 必 备 知 识 一、离 子 键 1.概 念：带 相 反 电 荷 的 阴、阳 离 子 通 过 静 电 作 用 形 成 的 化 学 键。2.成 键 微 粒：阴、阳 离 子。3.成 键 本 质：阴、阳 离 子 间 的 静 电 作 用（包 括 静 电 引 力 和 静 电 斥 力）。4.成 键 条 件：活 泼 金 属 元 素 的 原 子 和 活 泼 非 金 属 元 素 的 原 子。5.成 键 特 征：没 有 方 向 性 和 饱 和 性。6.离 子 化 合 物 中 的 化 学 键 表 示
17、 方 法 一 一 电 子 式 MgCL的 电 子 式：.。1 Mg-+1.。；NaOH 的 电 子 式：一 0.H。二、离 子 晶 体 1.离 子 晶 体：由 阴、阳 离 子 按 一 定 方 式 有 规 则 地 排 列 形 成 的 晶 体。2.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)晶 体 具 有 较 高 的 熔、沸 点、较 强 的 硬 度、难 挥 发。(3)大 多 数 离 子 晶 体 易 溶 于 极 性 溶 剂(如 水)中，难 溶 于 非 极 性 溶 剂(如 汽 油、煤 油)中。3.影 响 离 子 晶 体 物
18、 理 性 质 的 物 理 量 一 一 晶 格 能(1)晶 格 能：拆 开 1 mol离 子 晶 体 使 之 形 成 气 态 阴、阳 离 子 时 所 吸 收 的 能 量，用 符 号 表 示。(2)意 义：一 般 而 言，晶 格 能 越 大,离 子 晶 体 的 离 子 键 越 强，晶 体 的 熔 沸 点 越 高、硬 度 越 大。(3)影 响 晶 格 能 的 因 素：离 子 所 带 电 荷 数 多 少:离 子 半 径 大 小。离 子 所 带 电 荷 数 越 多、离 子 半 径 越 小,晶 格 能 就 越 大，离 子 键 就 越 强。4.常 见 离 子 晶 体 结 构 类 型(DNaCl型 的 晶 体
19、 结 构(晶 胞 如 图)O Cl-O Na*每 个 晶 胞 中 平 均 含 有 生 个 Na+,生 个 C，故 此 晶 体 的 化 学 式 为 晅 鱼。每 个 Na+同 时 吸 引 着 个 C 1,每 个 同 时 吸 引 着 个 Na+；即 NaCl的 配 位 数 为 目。每 个 Na卡 周 围 的 距 离 最 近 且 相 等 的 构 成 的 空 间 图 形 是 正 八 面 体。每 个 Na，周 围 最 近 的 Na+11个，每 个 C厂 周 围 最 近 的 个。特 别 提 醒：配 位 数：一 种 离 子 周 围 紧 邻 的 带 相 反 电 荷 的 离 子 数 目。(2)CsCl型 的 晶
20、体 结 构(晶 胞 如 图)：6 一 cr 每 个 晶 胞 中 平 均 含 有 L 个 Cs+,L 个 c，故 此 晶 体 的 化 学 式 为 CsCi。每 个 Cs”同 时 吸 引 着 生 个 Cl，每 个 C 同 时 吸 引 着 上 个 Cs+；即 CsCl的 配 位 数 为 8。每 个 Cs+周 围 最 近 的 Cs+立 个，每 个 C 周 围 最 近 的 C1也 个。(3)离 子 晶 体 中 不 同 离 子 周 围 异 电 性 离 子 数 目 的 多 少 主 要 取 决 于 阴、阳 离 子 的 相 对 大 小。学 习 任 务 一：离 子 键 和 离 子 晶 体 的 判 断 氨 气 在
21、生 活 中 具 有 广 泛 的 应 用，可 以 制 硝 酸、化 肥、硝 酸 盐、可 以 做 制 冷 剂。氨 的 刺 激 性 是 可 靠 的 有 害 气 体 浓 度 报 警 信 号，但 由 于 嗅 觉 疲 劳，长 期 接 触 后 对 低 浓 度 的 氨 会 难 以 察 觉。实 验 室 可 以 利 用 氯 化 镂 和 消 石 灰 加 热 制 备 氨 气：2NH,Cl+Ca(0H)2=2NH；i t+CaCl2+2H20o 问 题 1 上 述 反 应 涉 及 物 质 中 属 于 离 子 晶 体 的 有 哪 些？提 示 NH.CK Ca(0H)2、CaCl2o 问 题 2 写 出 上 述 反 应 涉
22、及 物 质 的 电 子 式。H 提 示 H：N;H*匚 C、HHE：0：H-Ca2+；0 N:H、H：6:H、：ci：rca2+L：ci-j-o 问 题 3 怎 样 设 计 实 验 证 明 CaCk为 离 子 化 合 物？提 示 将 CaCb加 热 至 熔 融 状 态，看 能 否 导 电。问 题 4“由 离 子 晶 体 具 有 化 学 式 可 知 离 子 键 具 有 方 向 性”这 句 话 是 否 正 确？提 示 不 正 确。归 纳 总 结 1.离 子 键 本 质：阴、阳 离 子 之 间 的 静 电 作 用。2.成 键 条 件：成 键 元 素 的 原 子 得、失 电 子 的 能 力 差 别 很
23、 大，电 负 性 差 值 大 于 1.7。3.存 在：化 合 物 中，只 要 含 有 离 子 键 的 化 合 物 一 定 是 离 子 化 合 物。4.特 征：没 有 方 向 性 和 饱 和 性。5.离 子 键 没 有 方 向 性 和 饱 和 性 的 原 因 离 子 可 看 作 是 一 个 带 电 的 球 体，它 在 空 间 各 个 方 向 上 的 静 电 作 用 是 相 同 的。由 于 静 电 引 力(或 斥 力)没 有 方 向 性，阴、阳 离 子 可 以 在 空 间 任 何 方 向 与 带 相 反(或 相 同)电 荷 的 离 子 相 互 吸 弓 I(或 排 斥)，所 以 离 子 键 没 有
24、方 向 性。只 要 空 间 允 许，一 个 阴（阳）离 子 将 尽 可 能 多 地 吸 引 阳（阴）离 子 排 列 在 其 周 围，并 不 受 离 子 本 身 所 带 电 荷 数 的 限 制，因 此，离 子 键 没 有 饱 和 性。6.离 子 晶 体 的 判 断：（1）方 法 1：具 有 较 高 的 熔 沸 点、较 高 的 硬 度。（2）方 法 2：晶 体 不 导 电，在 熔 融 状 态 能 导 电 的 化 合 物。7.电 子 式 书 写 的 注 意 事 项 同 一 原 子 的 电 子 式 最 好 不 要 既 用“”又 用“X”表 示；在 化 合 物 中“”或“X”最 好 也 不 要 混 用（
25、若 特 殊 需 要 可 标 记），可 将 电 子 全 部 标 成“或“X”。单 一 原 子 形 成 的 简 单 阳 离 子，其 离 子 符 号 就 是 该 阳 离 子 的 电 子 式，如 A13+就 可 以 表 示 铝 离 子 的 电 子 式。“”在 所 有 的 阴 离 子、复 杂 的 阳 离 子 中 出 现。在 化 合 物 中，如 果 具 有 多 个 阴、阳 离 子，要 注 意 每 一 个 离 子 都 与 带 相 反 电 荷 的 离 子 直 接 相 邻 的 事 实。所 以 阴、阳 离 子 必 须 是 相 邻 的，即 不 能 将 两 个 阴 离 子 或 两 个 阳 离 子 写 在 一 起。学
26、习 任 务 二：离 子 晶 体 的 物 理 性 质 和 结 构 材 料 1：已 知 常 见 离 子 晶 体 信 息 如 下 表：材 料 2：氟 化 钙 又 名 萤 石，晶 胞 结 构 如 下:离 子 化 合 物 NaBr NaCl MgO离 子 电 荷 数 1 1 2核 间 距/pm 298 282 210晶 格 能/(kJ mol-1)747 786 3 791熔 点/747 801 2 852摩 氏 硬 度 2.5 2.5 6.5O Ca2+O F-问 题 1 影 响 晶 格 能 大 小 的 因 素 有 哪 些？提 示 离 子 半 径 大 小 和 离 子 所 带 电 荷 数 的 多 少。问
27、 题 2 晶 格 能 与 晶 体 的 熔 点、硬 度 有 怎 样 的 关 系？提 示 离 子 晶 体 晶 格 能 越 大，晶 体 的 熔 点 越 高，硬 度 越 大。问 题 3 氟 化 钙 的 配 位 数 和 晶 胞 中 微 粒 数 分 别 是 多 少？提 示 1 的 配 位 数 为 4,Ca2+的 配 位 数 为 8,晶 胞 微 粒 数 为 8 个 F.和 4 个 Ca2+0 问 题 4 氟 化 钙 晶 体 中 阴、阳 离 子 个 数 比 为 多 少？化 学 式 如 何 表 示？提 示 2：1 CaF”归 纳 总 结 一、离 子 晶 体 的 物 理 性 质 1.熔、沸 点 离 子 晶 体 中
28、 有 较 强 的 离 子 键，熔 化 或 气 化 时 需 消 耗 较 多 的 能 量，所 以 离 子 晶 体 有 较 高 的 熔、沸 点。通 常 情 况 下，同 种 类 型 的 离 子 晶 体，离 子 半 径 越 小，离 子 键 越 强，熔、沸 点 越 高。2.硬 度 硬 而 脆。离 子 晶 体 表 现 出 较 高 的 硬 度。当 晶 体 受 到 冲 击 时，部 分 离 子 键 发 生 断 裂,导 致 晶 体 破 碎。3.导 电 性(1)离 子 晶 体 不 导 电，但 熔 融 或 溶 于 水 后 能 导 电。(2)离 子 晶 体 中，离 子 键 较 强，阴、阳 离 子 不 能 自 由 移 动，
29、即 晶 体 中 无 自 由 移 动 的 离 子，因 此 离 子 晶 体 不 导 电。(3)当 升 高 温 度 时，阴、阳 离 子 获 得 足 够 的 能 量 克 服 了 离 子 间 的 相 互 作 用 力，成 为 自 由 移 动 的 离 子，在 外 加 电 场 的 作 用 下，离 子 定 向 移 动 而 导 电。(4)离 子 晶 体 溶 于 水 时，阴、阳 离 子 受 到 水 分 子 的 作 用 成 了 自 由 移 动 的 离 子(或 水 合 离 子)，在 外 加 电 场 的 作 用 下，阴、阳 离 子 定 向 移 动 而 导 电。4.溶 解 性 大 多 数 离 子 晶 体 易 溶 于 极 性
30、 溶 剂(如 水)，难 溶 于 非 极 性 溶 剂(如 汽 油、苯、CC1,)o当 把 离 子 晶 体 放 入 水 中 时，水 分 子 对 离 子 晶 体 中 的 离 子 产 生 吸 引，使 离 子 晶 体 中 的 离 子 克 服 离 子 间 的 相 互 作 用 力 而 离 开 晶 体，变 成 在 水 中 自 由 移 动 的 离 子。二、晶 格 能 1.影 响 晶 格 能 的 因 素：离 子 所 带 的 电 荷 数 和 阴、阳 离 子 间 的 距 离(与 离 子 半 径 成 正 比)。晶 格 能 与 离 子 所 带 电 荷 数 的 乘 积 成 正 比，与 阴、阳 离 子 间 的 距 离 成 反
31、 比。2.晶 格 能 的 数 据 可 以 用 来 说 明 许 多 典 型 离 子 晶 体 的 物 理 化 学 性 质 变 化 规 律，晶 格 能 越 大，形 成 的 离 子 晶 体 越 稳 定，晶 体 的 熔、沸 点 越 高，硬 度 越 大。配 位 数 6 8晶 胞 微 粒 数 4 个 Na+、4 个 1 个 Cs+、1 个 C 第 三 单 元 共 价 键 共 价 晶 体 1共 价 键 必 备 知 识 一、共 价 键 的 形 成 1.共 价 键 的 形 成 吸 引 电 子 能 力 相 近 的 原 子 之 间 通 过 共 用 电 子 对 形 成 共 价 键。2.共 价 键 形 成 的 本 质 当
32、 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 云 密 度 增 加,体 系 的 能 量 降 低。3.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 的 电 子,通 常 就 只 能 和 几 个 自 旋 方 向 相 反 的 电 子 形 成 共 价 键。意 义：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:形 成 共 价 键 时，两 个 参 与 成
33、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 原 子 形 成 的 共 价 键 就 表 现 出 方 向 性。4.形 成 共 价 键 的 条 件 通 常 情 况 下，吸 引 电 子 能 力 相 近 的 原 子(电 负 性 差 值 一 般 小 于 L 7)之 间 易 通 过 共 用 电 子 对 形 成 共 价 键。5.存 在 共
34、价 键 的 物 质 非 金 属 单 质、共 价 化 合 物、某 些 离 子 化 合 物。二、共 价 键 的 类 型 1.按 成 键 原 子 轨 道 的 重 叠 方 式 不 同 分(1)。键：原 子 轨 道 以“头 碰 头”方 式 重 叠 而 形 成 的 共 价 键。按 形 成。键 的 原 子轨 道 类 型 的 不 同，。键 可 分 为 SS。键、Sp。键、pp。键。(2)n 键：原 子 轨 道 以“肩 并 肩”方 式 重 叠 而 形 成 的 共 价 键。(3)规 律 共 价 单 键 一 一。键。共 价 双 键 二 个。键，二 个 n 键。共 价 三 键 二 个。键，两 个 五 键。区 别 有
35、机 物 中，碳 原 子 与 碳 原 子 间 形 成 n 键 的 重 叠 程 度 比 形 成。键 的 重 叠 程 度 小 得 叁，所 以,键 比 三 键 牢 固，故 反 应 中 三 键 易 断 裂。2.按 成 键 原 子 吸 引 电 子 的 能 力 分(1)非 极 性 键：两 个 成 键 原 子 吸 引 电 子 的 能 力 相 同,共 用 电 子 对 不 发 生 偏 移。(2)极 性 键 两 个 成 键 原 子 吸 引 电 子 的 能 力 丕 圆，共 用 电 子 对 发 生 偏 移。在 极 性 键 中，成 键 原 子 吸 引 电 子 的 能 力 差 别 越 大，共 用 电 子 对 发 生 偏 移
36、 的 程 度 越 大,共 价 键 的 极 性 越 强。3.特 殊 的 共 价 键 一 一 配 位 键(1)由 一 个 原 子 提 供 弧 电 子 对 与 另 一 个 有 些 轨 道 可 接 受 电 子 的 原 子 形 成 共 价 键。HtN(2)NH：的 结 构 式 可 表 示 为 II,4 个 N-H 键 完 全 相 同。学 习 任 务 一：共 价 键 的 形 成 肌(NN)又 称 联 氨。有 类 似 于 氨 的 刺 鼻 气 味，一 种 强 极 性 化 合 物。无 色、油 状 液 体，能 很 好 地 混 溶 于 水、醇 等 极 性 溶 剂 中，与 卤 素、过 氧 化 氢 等 强 氧 化 剂
37、作 用 能 自 燃,长 期 暴 露 在 空 气 中 或 短 时 间 受 高 温 作 用 会 爆 炸 分 解，具 有 强 烈 的 吸 水 性，贮 存 时 用 氮 气 保 护 并 密 封。有 毒，能 强 烈 侵 蚀 皮 肤，对 眼 睛、肝 脏 有 损 害 作 用。问 题 1 请 写 出 基 态 H、N 原 子 的 价 电 子 排 布 式。提 示 Is1,2s22P3。问 题 2 脱 M H)分 子 的 电 子 式 如 何 书 写？提 不 H：N：N：H。H H 问 题 3 肿 分 子 中 原 子 轨 道 形 成 共 价 键 的 重 叠 方 式 有 哪 些？提 示 sp 和 pp 轨 道 重 叠。问
38、 题 4 H、N 原 子 形 成 共 价 键 数 目 分 别 为 1、3,这 体 现 了 共 价 键 具 有 方 向 性 还 是 饱 和 性？提 示 饱 和 性。归 纳 总 结 共 价 键 的 饱 和 性 与 方 向 性(1)所 有 的 共 价 键 都 具 有 饱 和 性，但 并 不 是 所 有 的 共 价 键 都 具 有 方 向 性，如 两 个 s轨 道 形 成 的 共 价 键 就 没 有 方 向 性(原 因 是 轨 道 是 球 形 的)。(2)共 价 键 的 饱 和 性 决 定 了 分 子 的 组 成，而 共 价 键 的 方 向 性 决 定 了 分 子 的 空 间 结 构。(3)以 NH：
39、,分 子 为 例，理 解 共 价 键 的 饱 和 性 和 方 向 性。饱 和 性：N 原 子(2s22P3)最 外 层 有 3 个 未 成 对 电 子，H 原 子(1s9有 1 个 未 成 对 电 子，形 成 共 价 键 时 每 个 N 原 子 只 需 与 3个 H 原 子 分 别 形 成 3对 共 用 电 子 即 可 达 到 稳 定 状 态，共 价 键 达 到 饱 和，从 而 决 定 了 分 子 中 H 原 子 个 数。方 向 性 图 示:学 习 任 务 二：共 价 键 的 类 型 材 料 1：乙 烷、乙 烯、乙 烘 的 球 棍 模 型 如 下:o-oeO-o材 料 2：苯 分 子 中 的
40、b键 苯 分 子 中 碳 原 子 的 2 P 苯 分 子 中 的 TT键 轨 道 问 题 1 根 据 乙 烷 分 子 的 球 棍 模 型，请 分 析 乙 烷 分 子 所 含 共 价 键 类 型 有 哪 些？提 示 根 据 原 子 轨 道 重 叠 方 式：只 含。键(cH、C-C)；根 据 共 用 电 子 对 是 否 偏 移：含 极 性 键(C-H)和 非 极 性 键(C-C)o 问 题 2 根 据 乙 烯、乙 焕 分 子 的 球 棍 模 型，请 分 析 二 者 分 子 中。键 和 五 键 之 比 分 别 是 多 少？提 示 5：1、3：20 问 题 3 乙 烯、乙 焕 分 子 与 氢 气 在
41、一 定 条 件 下 发 生 加 成 反 应，断 裂 的 哪 种 共 价 键？说 明 原 因。提 示 断 裂 的“键。原 子 轨 道 重 叠 程 度：n 键 小 于。键，故 n 键 稳 定 性 比。键 弱。问 题 4 根 据 材 料 2 分 析 苯 分 子 中 所 含 共 价 键 类 型 和 数 目。提 示 6 个 CH。键、6 个 CC。键、6 个 C 原 子 提 供 的 6 个 p 轨 道 电 子 形 成 的 1个 大 九 键。归 纳 总 结 1.。键 的 特 征(1)以 形 成 化 学 键 的 两 原 子 核 的 连 线 为 轴 做 旋 转 操 作，共 价 键 的 电 子 云 的 图 形
42、不 变，这 种 特 征 称 为 轴 对 称。(2)以 形 成。键 的 两 个 原 子 核 的 连 线 为 轴，任 意 一 个 原 子 可 以 绕 轴 旋 转，并 不 破 坏。键 的 结 构。(3)形 成。键 的 原 子 轨 道 重 叠 程 度 较 大，故。键 的 稳 定 性 较 高。2.口 键 的 特 征(1)镜 面 对 称：每 个“键 的 电 子 云 由 两 块 组 成，分 别 位 于 由 两 原 子 核 构 成 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 镜 像，这 种 特 征 称 为 镜 面 对 称。(2)强 度 小：形 成
43、 n 键 时，原 子 轨 道 重 叠 程 度 比。键 小，键 不 如。键 牢 固。(3)不 能 旋 转：以 形 成“键 的 两 个 原 子 核 的 连 线 为 轴，任 意 一 个 原 子 并 不 能 单 独 旋 转，若 单 独 旋 转 则 会 破 坏 键 的 结 构。3.。键 和 n 键 的 区 别 与 联 系。键 n 键 轨 道 组 成 SS 轨 道、SP 轨 道、pP 轨 道 pP 轨 道 成 键 方 式 以“头 碰 头”方 式 重 叠 以“肩 并 肩”方 式 重 叠 重 叠 部 分 沿 键 轴 呈 轴 对 称，电 子 密 集 出 现 在 键 轴 上 以 包 含 原 子 核 的 平 面 为
44、 镜 面，电 子 云 呈 镜 面 对 称，电 子 密 集 出 现 在 键 轴 的 上 面 或 下 面 存 在 一 般 是 由 一 对 电 子 组 成 的 单 键 仅 存 在 于 双 键 或 三 键 中一 般 规 律：共 价 化 合 物 分 子 中，共 价 单 键 全 是。键；共 价 双 键 中 有 一 个。键，另 形 式 键 的 性 质 轨 道 重 叠 程 度 大，键 能 大，稳 定 性 高 轨 道 重 叠 程 度 小，键 能 小，稳 定 性 低 联 系 只 有 在 形 成。键 后，余 口 的 P 轨 道 才 能 形 成“键 一 个 是 五 键；共 价 三 键 由 一 个。键 和 两 个 五
45、键 构 成。4.金 属 键、离 子 键 和 共 价 键 的 比 较 金 属 键 离 子 键 共 价 键 非 极 性 键 极 性 键 本 质 金 属 离 子 与 自 由 电 子 间 的 作 用 阴、阳 离 子 间 的 静 电 作 用 相 邻 原 子 间 通 过 共 用 电 子 对 形 成 成 键 条 件 同 种 金 属 或 不 同 种 金 属（合 金）成 键 原 子 的 吸 引 电 子 能 力 差 别 很 大（金 属 与 非 金 属 之 间）成 键 原 子 吸 引 电 子 能 力 相 同（同 种 非 金 属）成 键 原 子 的 吸 引 电 子 能 力 差 别 较 小（不 同 非 金 属）特 征
46、无 方 向 性、无 饱 和 性 无 方 向 性、无 饱 和 性 有 方 向 性、有 饱 和 性 存 在 金 属 晶 体 离 子 化 合 物（离 子 晶 体）单 质 如 H2,共 价 化 合 物 如 H O,离 子 化 合 物 如 Na202共 价 化 合 物 如 HC1 禺 子 化 合 物 如 NaOH2共 价 晶 体 必 备 知 识 一、共 价 键 键 能 与 化 学 反 应 的 反 应 热 1.共 价 键 的 键 参 数 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
47、为 AB间 共 价 键 的 键 能。键 能 的 单 位 是 kJ mol,（2）键 长两 个 原 子 形 成 共 价 键 时，两 原 子 核 间 的 平 均 间 距。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，=反 应 物 的 总 键 能 一 生 成 物 的 总 键 能 若 及 0,则 该 反 应 为 吸 热 反 应；若 水 0,则 该 反 应 为 放 热 反 应。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
48、的 晶 体。(2)结 构 特 征 共 价 晶 体 中 只 存 在 原 子,原 子 间 全 部 通 过 共 价 键 相 结 合。共 价 晶 体 中 不 存 在 单 个 分 子。如 SiO?代 表 硅 原 子 和 氧 原 子 的 原 子 个 数 比 为 L二 2,并 不 代 表 分 子。(3)常 见 的 共 价 晶 体 某 些 非 金 属 单 质：如 金 刚 石、晶 体 硅、晶 体 硼 等。某 些 非 金 属 化 合 物：如 金 刚 砂(SiC)、二 氧 化 硅(SiOj、氮 化 硼(BN)、氮 化 硅(SiM)等。(4)共 价 晶 体 的 物 理 性 质 共 价 晶 体 一 般 有 很 高 的
49、塔 直、沸 点 和 很 大 的 硬 度。键 长 越 短，键 能 越 大，熔 点、沸 点 越 高,硬 度 就 越 大。2.常 见 的 共 价 晶 体 一 一 金 刚 石 晶 体 金 刚 石 晶 体 的 结 构 示 意 图(1)在 晶 体 中 每 个 碳 原 子 以 共 价 键 与 相 邻 的 生 个 碳 原 子 相 结 合，形 成 正 四 面 体 结构。(2)晶 体 中 CCC 夹 角 为 109 2 8。(3)最 小 环 上 有 个 碳 原 子。学 习 任 务 一：共 价 键 的 键 能 与 化 学 反 应 的 反 应 热 还 原 法 处 理 氮 的 氧 化 物 是 环 境 科 学 研 究 的
50、 热 点 课 题。氢 气 还 原 法：H,还 原 N0发 生 的 反 应 为 2N0(g)+2H2(g)=N2(g)+2H20(g)。几 种 化 学 键 的 键 能 数 据 如 下：化 学 键 H-HNO中 的 共 价 键 N=NH0键 能(kJ mol-1)436 630 946 463 问 题 1 表 格 中 的 四 种 共 价 键，键 能 最 大 和 键 长 最 长 的 共 价 键 分 别 是 哪 两 种？提 示 键 能 最 大 的 是 N三 N,键 长 最 长 的 是 HH。问 题 2 H?还 原 N0的 反 应：2N0(g)+2HKg)=N2(g)+2H?0(g)中，反 应 物 总