高中化学 专题3 微粒间作用力与物质性质 第三单元 共价键 原子晶体 第2课时学案 苏教版选修3-苏教版高二选修3化学学案VIP免费

第三单元共价键原子晶体第2课时共价键的键能原子晶体[学习目标定位]1.熟知共价键键能、键长的概念，掌握共价键的键能与化学反应过程中能量变化之间的关系。2.能根据原子晶体的概念及结构特点判断晶体类型，会分析推测其物理性质。一、共价键的键能与化学反应的反应热1．共价键的键能(1)键能：在101kPa、298K条件下，1mol气态AB分子生成气态A原子和B原子的过程中所吸收的能量，称为AB间共价键的键能。其单位为kJ·mol－1。(2)应用：共价键H—FH—ClH—BrH—I键能/kJ·mol－1567431366298①若使2molH—Cl键断裂为气态原子，则发生的能量变化是吸收862_kJ的能量。②表中共价键最难断裂的是H—F，最易断裂的是H—I。③由表中键能大小数据说明键能与分子稳定性的关系：HF、HCl、HBr、HI的键能依次减小，说明四种分子的稳定性依次减弱，即最稳定的是HF，最不稳定的是HI。2．共价键的键长(1)概念：形成共价键的两个原子核间的平均间距，因此原子半径决定化学键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。(2)应用：共价键的键长越短，往往键能越大，这表明共价键越稳定，反之亦然。1共价键强弱的判断①由原子半径和共用电子对数判断：成键原子的原子半径越小，共用电子对数越多，则共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。②由键能判断：共价键的键能越大，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越多。③由键长判断：共价键的键长越短，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越多。④由电负性判断：元素的电负性越大，该元素的原子对共用电子对的吸引力越大，形成的共价键越稳定。2键能与化学反应过程中的能量关系①化学反应过程中，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，反之则为放热反应。②定量关系：能量变化＝反应物键能总和－生成物键能总和，即ΔH＝E反应物－E生成物。例1下列说法正确的是()A．分子中键能越大，表示分子拥有的能量越高，共价键越难断裂B．分子中键长越长，表示成键原子轨道重叠越大，键越牢固C．化学键形成的过程是一个吸收能量的过程D．化学键形成的过程是一个放出能量的过程答案D解析键能越大，表示破坏该键需要的能量越大，并不是分子拥有的能量越大；键长越长表示成键的两原子的核间距越长，分子越不稳定；化学键的形成是原子由高能量状态向稳定状态(低能量)转变的过程，所以是一个放热过程。例2下表列出部分化学键的键能：化学键Si—OSi—ClH—HH—ClSi—SiSi—CCl—Cl键能/kJ·mol－1460360436431176347243据此判断下列说法正确的是()A．表中最稳定的共价键是Si—Si键B．Cl2(g)―→2Cl(g)ΔH＝－243kJ·mol－1C．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－183kJ·mol－1D．根据表中数据能计算出SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(l)的ΔH答案C解析键能越大形成的化学键越稳定，表中键能最大的是Si—O键，则最稳定的共价键是Si—O键，A错误；氯气变为氯原子吸收的能量等于氯气中断裂化学键需要的能量，Cl2(g)―→2Cl(g)ΔH＝243kJ·mol－1，B错误；依据键能计算反应焓变＝反应物键能总和－生成物键能总和，ΔH＝436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1－2×431kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－183kJ·mol－1，C正确；HCl(g)===HCl(l)的ΔH未告知，故无法计算SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(l)的ΔH,D错误。二、原子晶体的概念及其性质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109.5°。③最小环上有6个碳原子，晶体中C原子个数与C—C键数之比为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每个硅原子都以4个共价单键与4个氧原子结合，每个氧原子与2...