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

第3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)共价键的键能是在101kPa、298K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，称为AB间共价键的键能。其单位为kJ·mol－1。如断开1molH—H键吸收的能量为436.0kJ，即H—H键的键能为436.0_kJ·mol－1。(2)根据下表中的H—X键的键能回答下列问题：共价键H—FH—ClH—BrH—I键能kJ·mol－1568431.8366298.7①若使2molH—Cl键断裂为气态原子，则发生的能量变化是吸收863.6_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HF分子最稳定，最难以分解，HI分子最不稳定，易分解。(3)已知H—H、Cl—Cl、H—Cl键的键能分别为436kJ·mol－1、243kJ·mol－1、432kJ·mol－1。试通过键能数据估算H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的反应热是－185_kJ·mol－1。解析ΔH＝E(反应物键能之和)－E(生成物键能之和)＝(436＋243－2×432)kJ·mol－1＝－185kJ·mol－1。2．共价键的键长(1)键长是指形成共价键的两个原子之间的核间距，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)键长与共价键的稳定性之间的关系：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。(3)下列三种分子中：①H2、②Cl2、③Br2，共价键的键长最长的是③，键能最大的是①。[归纳总结]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。[活学活用]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解析键能大，表示破坏该键需要的能量大，并不是分子拥有的能量大；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。2．已知H—H键键能为436kJ·mol－1，H—N键键能为391kJ·mol－1，根据化学方程式N2＋3H22NH3,1molN2与足量H2反应放出的热量为92.4kJ·mol－1，则N≡N键的键能是()A．431kJ·mol－1B．945.6kJ·mol－1C．649kJ·mol－1D．896kJ·mol－1答案B解析本题与热化学反应方程式有关，N≡N、H—H的断裂需要吸收能量，而N—H的形成要放出能量，根据能量守恒可得如下关系式：Q＋436kJ·mol－1×3－391kJ·mol－1×6＝－92.4kJ·mol－1，解得Q＝945.6kJ·mol－1。二原子晶体的概念及其性质1.金刚石的晶体结构模型如下图所示。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)最小环上有6个碳原子。(3)晶体中C原子个数与C—C键数之比为1∶2。(4)晶体中C—C键长很短，键能很大，故金刚石的硬度很大，熔点很高。2．通过以上分析，总结原子晶体的概念(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...