专题3 第三单元 第2课时 共价键键能与化学反应的反应热 共价晶体课件 -2024-2025学年高二化学苏教版（2019）选择性必修第二册

专题3 微粒间作用力与物质性质 第三单元 共价键 共价晶体 第2课时 共价键键能与化学反应的反应热 共价晶体 金刚石俗称"金刚钻"。也就是我们常说的钻石的原身，它是一种由碳元素组成的矿物，是自然界由单质元素组成的粒子物质，是碳同素异形体 (金刚石，石墨烯，富勒烯，碳纳米管，蓝丝黛尔石等)。金刚石的用途非常广泛，例如:工艺品和工业中的切割工具。 石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石， 也是贵重宝石。中国也拥有制造金刚石的技术。需要注意，石墨与金刚石物理性质完全不同。 【思考】金刚石与石墨是相同的晶体吗？ 1.能分析共价键的键能与化学反应中能量变化的关系。 2.能根据共价晶体的微观结构预测其性质。 3.了解金刚石等典型共价晶体的结构特征，能描述金刚石、二氧化硅等共价晶体的结构与性质的关系。 1.通过键参数对共价键的描述以及对物质化学性质、结构的影响，探析微观结构对宏观性质的影响，从宏观和微观相结合的视角分析并解决实际问题。（宏观辨识与微观探析） 2.结合键参数对物质性质的影响，运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。（证据推理与模型认知） 体会课堂探究的乐趣， 汲取新知识的营养， 让我们一起 吧！ 进 走 课 堂 一、共价键的键能与化学反应的反应热 ② 意义：共价键的键能用来衡量共价键的强弱。 1.键能 ① 定义：在101kPa、298K条件下，1mol气态AB分子生成气态A原子和气态B原子的过程所吸收的能量，称为AB间共价键的键能，单位kJ·mol-1。 （一）描述共价键的参数 键能越大，共价键越强，含该键的分子越稳定。 键能越小，共价键越弱，含该键的分子越不稳定。 2.键长：形成共价键的两原子核间的平均间距。 重叠程度越大，键长越短，键能越大。 原子半径越小，共价键越牢固 共用电子对越多，共价键越牢固 4.共价键强弱的影响因素 ΔH=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 5.化学反应热 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.共价键的键能与化学反应的反应热 N2 + O2 = 2 NO 旧键断裂所吸收的总能量大于新键形成所放出的总能量， 即反应物的键能总和>生成物的键能总和，此反应为吸热反应。 Cl2 H2 HCl + 吸收能量 243KJ/mol 吸收能量 436KJ/mol 放出能量 2×431KJ/mol 旧键断裂所吸收的总能量小于新键形成所放出的总能量， 即反应物的键能总和<生成物的键能总和，此反应为放热反应。 H2 + Cl2 = 2 HCl 反应物和生成物的化学键的强弱决定着化学反应过程中的能量变化。 键能与反应热的关系： △H = E反应物的总键能 — E生成物的总键能 △H＜0，放热反应；△H＞0，吸热反应。 二、共价晶体 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 4.常见的共价晶体 某些非金属单质： 金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B） 某些化合物： SiO2、SiC、 BN、Si3N4、AlN 甲 （3）最小的碳环由个 C组成，形成 结构。 最小的环上1个C原子被 个六元环共用。 （1）金刚石晶胞中，含有 个C。 （2）每个C紧邻等距的C有 个， 构成 结构。 4 正四面体 A .金刚石 8 空间六边形 6 12 （4）每个C参与 个C-C键形成，C原子数与C-C键数之比为 。 4 1:2 （5）C-C键之间的夹角是 109.5° 5.共价晶体的结构 B .晶体硅 C .碳化硅 晶体硅的结构与金刚石相似，硅原子和硅原子以共价键相互结合成空间网状结构，Si—Si键长比C—C键长长。 碳化硅的结构与金刚石相似，硅原子和碳原子的位置是交替的，所以晶体中Si原子数与C原子数之比为1:1。 （3）Si原子与Si－O键数目之比为 。 Si原子与O原子个数比为 。 （2）最小的环上有 个Si，有 个O，构成 结构。 （1）每个Si原子与 个O原子紧邻，配位数为 。 4 D .二氧化硅 4 空间12边形 6 将晶体硅的结构中每个Si—Si中插入一个O。 每个O原子与 个Si原子紧邻，配位数为 。 2 2 6 1:4 1:2 （1: ×4 ） 6.共价晶体的性质 熔点和沸点高、硬度大、一般不导电且难溶于一些常见的溶剂。 结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔、沸点越高，硬度越大。 共价键的键键能 键长 共价晶体 结构微粒 微粒间相互作用 原子 空间结构 共价键 共价晶体 坚硬难溶 键能 决定 分子的稳定性 1.下列说法不正确的是（ ） A．键能越小，表示化学键越牢固，越难以断裂 B．成键的两原子核越近，键长越短，化学键越牢固，性质越稳定 C．破坏化学键时消耗能量，而形成化学键时释放能量 D．键能、键长只能定性地分析化学键的强弱 A 18 2.已知1mol气态基态氢原子完全结合形成氢气时，释放的最低能量为218kJ·mol－1，下列说法正确的是（ ） A．H—H键的键能为218 kJ·mol－1 B．H—H键的键能为436 kJ·mol－1 C．1 mol气态氢原子的能量低于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. 二氧化硅晶体是空间立体网状结构，如图所示．下列关于二氧化硅晶体的说法中不正确的是（ ）                               A.1 mol SiO2晶体中含2 mol Si-O键  B.晶体中Si、O原子个数比为1：2 C.晶体中最小环上的原子数为12 D.晶体中Si、O原子最外电子层都满足8电子稳定结构  A 4.一种新型材料B4C，它可用于制作切削工具和高温热交换器。关于B4C的推断正确的是（ ） A．B4C是一种分子晶体 B．B4C是一种离子晶体 C．B4C是一种共价晶体 D．B4C分子是由4个硼原子和1个碳原子构成的 C $$