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(共21張PPT)
專題3 微粒間作用力與物質性質
第三單元 共價鍵 共價晶體
第2課時 共價鍵鍵能與化學反應的反應熱 共價晶體
金剛石俗稱"金剛鉆"。也就是我們常說的鉆石的原身，它是一種由碳元素組成的礦物，是自然界由單質元素組成的粒子物質，是碳同素異形體
(金剛石，石墨烯，富勒烯，碳納米管，藍絲黛爾石等)。金剛石的用途非常廣泛，例如:工藝品和工業中的切割工具。
石墨可以在高溫、高壓下形成人造金剛石， 也是貴重寶石。中國也擁有制造金剛石的技術。需要注意，石墨與金剛石物理性質完全不同。
【思考】金剛石與石墨是相同的晶體嗎？
1.能分析共價鍵的鍵能與化學反應中能量變化的關系。
2.能根據共價晶體的微觀結構預測其性質。
3.了解金剛石等典型共價晶體的結構特征，能描述金剛石、二氧化硅等共價晶體的結構與性質的關系。
1.通過鍵參數對共價鍵的描述以及對物質化學性質、結構的影響，探析微觀結構對宏觀性質的影響，從宏觀和微觀相結合的視角分析并解決實際問題。（宏觀辨識與微觀探析）
2.結合鍵參數對物質性質的影響，運用模型解釋化學現象，揭示現象的本質和規律。（證據推理與模型認知）
體會課堂探究的樂趣，
汲取新知識的營養，
讓我們一起 吧！
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一、共價鍵的鍵能與化學反應的反應熱
② 意義：共價鍵的鍵能用來衡量共價鍵的強弱。
1.鍵能
① 定義：在101kPa、298K條件下，1mol氣態AB分子生成氣態A原子和氣態B原子的過程所吸收的能量，稱為AB間共價鍵的鍵能，單位kJ·mol-1。
（一）描述共價鍵的參數
鍵能越大，共價鍵越強，含該鍵的分子越穩定。
鍵能越小，共價鍵越弱，含該鍵的分子越不穩定。
2.鍵長：形成共價鍵的兩原子核間的平均間距。
重疊程度越大，鍵長越短，鍵能越大。
原子半徑越小，共價鍵越牢固
共用電子對越多，共價鍵越牢固
4.共價鍵強弱的影響因素
ΔH=反應物鍵能之和-生成物鍵能之和
化學反應的實質:
舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成
5.化學反應熱
吸收能量
放出能量
N2
O2
NO
+
吸收能量
946KJ/mol
吸收能量
498KJ/mol
放出能量
2×632KJ/mol
6.共價鍵的鍵能與化學反應的反應熱
N2 + O2 = 2 NO
舊鍵斷裂所吸收的總能量大于新鍵形成所放出的總能量，
即反應物的鍵能總和>生成物的鍵能總和，此反應為吸熱反應。
Cl2
H2
HCl
+
吸收能量 243KJ/mol
吸收能量
436KJ/mol
放出能量
2×431KJ/mol
舊鍵斷裂所吸收的總能量小于新鍵形成所放出的總能量，
即反應物的鍵能總和<生成物的鍵能總和，此反應為放熱反應。
H2 + Cl2 = 2 HCl
反應物和生成物的化學鍵的強弱決定著化學反應過程中的能量變化。
鍵能與反應熱的關系：
△H = E反應物的總鍵能 — E生成物的總鍵能
△H＜0，放熱反應；△H＞0，吸熱反應。
二、共價晶體
1.概念：相鄰原子間均以較強共價鍵相結合而形成空間網狀結構的晶體。
2.構成原子晶體的微粒:
3.微粒之間的作用力:
原子
共價鍵
4.常見的共價晶體
某些非金屬單質：
金剛石（C）、晶體硅(Si)、晶體硼（B）
某些化合物： SiO2、SiC、 BN、Si3N4、AlN
甲
（3）最小的碳環由個 C組成，形成 結構。
最小的環上1個C原子被 個六元環共用。
（1）金剛石晶胞中，含有 個C。
（2）每個C緊鄰等距的C有 個，
構成 結構。
4
正四面體
A .金剛石
8
空間六邊形
6
12
（4）每個C參與 個C-C鍵形成，C原子數與C-C鍵數之比為 。
4
1:2
（5）C-C鍵之間的夾角是
109.5°
5.共價晶體的結構
B .晶體硅
C .碳化硅
晶體硅的結構與金剛石相似，硅原子和硅原子以共價鍵相互結合成空間網狀結構，Si—Si鍵長比C—C鍵長長。
碳化硅的結構與金剛石相似，硅原子和碳原子的位置是交替的，所以晶體中Si原子數與C原子數之比為1:1。
（3）Si原子與Si－O鍵數目之比為 。
Si原子與O原子個數比為 。
（2）最小的環上有 個Si，有 個O，構成 結構。
（1）每個Si原子與 個O原子緊鄰，配位數為 。
4
D .二氧化硅
4
空間12邊形
6
將晶體硅的結構中每個Si—Si中插入一個O。
每個O原子與 個Si原子緊鄰，配位數為 。
2
2
6
1:4
1:2 （1: ×4 ）
6.共價晶體的性質
熔點和沸點高、硬度大、一般不導電且難溶于一些常見的溶劑。
結構相似的共價晶體，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體熔、沸點越高，硬度越大。
共價鍵的鍵鍵能
鍵長
共價晶體
結構微粒
微粒間相互作用
原子
空間結構
共價鍵
共價晶體
堅硬難溶
鍵能
決定
分子的穩定性
1.下列說法不正確的是（ ）
A．鍵能越小，表示化學鍵越牢固，越難以斷裂
B．成鍵的兩原子核越近，鍵長越短，化學鍵越牢固，性質越穩定
C．破壞化學鍵時消耗能量，而形成化學鍵時釋放能量
D．鍵能、鍵長只能定性地分析化學鍵的強弱
A
2.已知1mol氣態基態氫原子完全結合形成氫氣時，釋放的最低能量為218kJ·mol－1，下列說法正確的是（ ）
A．H—H鍵的鍵能為218 kJ·mol－1
B．H—H鍵的鍵能為436 kJ·mol－1
C．1 mol氣態氫原子的能量低于0.5 mol H2的能量
D．1 molH2完全分解至少需要218 kJ的能量
B
3. 二氧化硅晶體是空間立體網狀結構，如圖所示．下列關于二氧化硅晶體的說法中不正確的是（ ）
A.1 mol SiO2晶體中含2 mol Si-O鍵
B.晶體中Si、O原子個數比為1：2
C.晶體中最小環上的原子數為12
D.晶體中Si、O原子最外電子層都滿足8電子穩定結構
A
4.一種新型材料B4C，它可用于制作切削工具和高溫熱交換器。關于B4C的推斷正確的是（ ）
A．B4C是一種分子晶體
B．B4C是一種離子晶體
C．B4C是一種共價晶體
D．B4C分子是由4個硼原子和1個碳原子構成的
C

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