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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！
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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
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

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