1、第三单元 共价键 原子晶体 一、共价键一、共价键 1.1.概念概念: :元素的原子之间通过元素的原子之间通过_形成的化学键。形成的化学键。 2.2.本质本质: :当成键原子相互接近时当成键原子相互接近时, ,原子轨道发生重叠原子轨道发生重叠, ,自旋方向自旋方向_ 的未成对电子形成的未成对电子形成_,_,两原子核间的电子密度两原子核间的电子密度_,_,体系体系 的能量的能量_。 共用电子对共用电子对 相反相反 共用电子对共用电子对 增加增加 降低降低 3.3.共价键的特点共价键的特点: : 未成对未成对 电子电子 电子出现机会电子出现机会 重叠程度重叠程度 二、共价键的类型二、共价键的类型 1
2、.1. 键与键与 键键: : (1)(1) 键键: :原子轨道以“原子轨道以“_”_”方式重叠而形成的共价键。方式重叠而形成的共价键。 (2)(2) 键键: :原子轨道以“原子轨道以“_”_”方式重叠而形成的共价键。方式重叠而形成的共价键。 (3)(3)区别区别: :有机物中有机物中, ,碳原子与碳原子间形成碳原子与碳原子间形成 键的重叠程度比形成键的重叠程度比形成 键的重叠程度键的重叠程度_,_,所以所以_键比键比_键牢固键牢固, ,故反应中故反应中_键易断裂。键易断裂。 头碰头头碰头 肩并肩肩并肩 小得多小得多 2.2.非极性键和极性键非极性键和极性键: : (1)(1)非极性键非极性键:
3、 :两个成键原子吸引电子的能力两个成键原子吸引电子的能力_,_,共用电子对不发共用电子对不发 生偏移。生偏移。 (2)(2)极性键。极性键。 两个成键原子吸引电子的能力两个成键原子吸引电子的能力_,_,共用电子对发生偏移。共用电子对发生偏移。 在极性键中在极性键中, ,成键原子吸引电子的能力差别越大成键原子吸引电子的能力差别越大, ,共用电子对发生共用电子对发生 偏移的程度偏移的程度_,_,共价键的极性共价键的极性_。 相同相同 不同不同 越大越大 越强越强 3.3.特殊的共价键特殊的共价键配位键配位键: : 概念概念 由一个原子提供由一个原子提供_与另一个接受电子的原子形成的与另一个接受电子
4、的原子形成的 _ 表示表示 常用“常用“”表示配位键”表示配位键, ,箭头指向接受孤电子对的原子箭头指向接受孤电子对的原子, ,如如N N 的结构式可表示为的结构式可表示为 ,N ,N 中中4 4个个N NH H键是完全相同的键是完全相同的 形成形成 条件条件 一个原子有一个原子有_,_,一个原子有空轨道一个原子有空轨道 一对电子一对电子 共价键共价键 4 H 4 H 孤电子对孤电子对 三、共价键的键能与化学反应的反应热三、共价键的键能与化学反应的反应热: : 1.1.键能的概念键能的概念: :在在101 kPa101 kPa、298 K298 K条件下条件下,1 mol,1 mol气态气态A
5、BAB分子生成分子生成 _A_A原子和原子和B B原子的过程中所原子的过程中所_的能量的能量, ,称为称为ABAB间共价键的键能。间共价键的键能。 气态气态 吸收吸收 2.2.键能与反应热的关系键能与反应热的关系: : H=E=E1 1- -E E2 2 若若 H0 0，则该反应，则该反应_ 若若 H0 0，则该反应，则该反应_ 3.3.键长键长: :两原子间形成共价键时两原子间形成共价键时,_,_间的平均间距。间的平均间距。 吸收吸收 放出放出 吸热吸热 放热放热 两原子核两原子核 四、原子晶体四、原子晶体 概念概念 所有原子都是通过共价键结合形成的晶体所有原子都是通过共价键结合形成的晶体
6、构成微粒构成微粒 _ 微粒间相互微粒间相互 作用力作用力 _ 特点特点 晶体中没有单个分子存在晶体中没有单个分子存在; ;化学式只代表原子个数之化学式只代表原子个数之 比比 原子原子 共价键共价键 性质性质 熔、沸点熔、沸点_;_;硬度硬度_;_;不溶于一般溶剂不溶于一般溶剂; ;难导电难导电 实例实例 (1)(1)某些非金属单质某些非金属单质, ,如晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚如晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚 石等石等 (2)(2)某些非金属化合物某些非金属化合物, ,如碳化硅如碳化硅(SiC)(SiC)、氮化硅、氮化硅(Si(Si3 3N N4 4) )、 氮化硼氮化硼(BN)(BN)等等
7、(3)(3)某些氧化物某些氧化物, ,如二氧化硅如二氧化硅(SiO(SiO2 2) )等等 很高很高 很大很大 【自我小测自我小测】 1.1.思考辨析思考辨析: : (1)(1)所有轨道形成的共价键均有方向性。所有轨道形成的共价键均有方向性。 ( ( ) ) 分析分析: :。因为。因为s s轨道的空间取向是球形对称轨道的空间取向是球形对称, ,故两个故两个s s轨道形成的共价轨道形成的共价 键无方向性。如键无方向性。如H H2 2分子中的共价键。分子中的共价键。 (2)(2)只要形成共价键就有只要形成共价键就有 键。键。 ( ( ) ) 分析分析: :。在共价键的形成过程中。在共价键的形成过程
8、中, ,不管两原子如何靠近不管两原子如何靠近, ,总有原子轨总有原子轨 道头碰头相互重叠道头碰头相互重叠, ,所以共价键的形成过程总有所以共价键的形成过程总有 键形成。键形成。 (3)(3)一般共价键与配位键形成过程完全一样。一般共价键与配位键形成过程完全一样。 ( ( ) ) 分析分析: :。共用电子对的来源不同。共用电子对的来源不同, ,普通共价键的电子对是由两个原子普通共价键的电子对是由两个原子 各提供各提供1 1个个, ,配位键的电子对是由一个原子提供配位键的电子对是由一个原子提供, ,被两个原子共用。但被两个原子共用。但 成键后成键后, ,二者没有任何区别。二者没有任何区别。 (4)
9、(4)原子晶体一般硬度大原子晶体一般硬度大, ,熔、沸点高。熔、沸点高。 ( ( ) ) 分析分析: :。原子晶体通过共价键形成。原子晶体通过共价键形成, ,一般硬度大一般硬度大, ,熔、沸点高。熔、沸点高。 (5)(5)非金属单质中都存在共价键。非金属单质中都存在共价键。 ( ( ) ) 分析分析: :。稀有气体属于单原子分子。稀有气体属于单原子分子。 2.2.相距很远的两个氢原子相距很远的两个氢原子, ,相互逐渐接近相互逐渐接近, ,在这一过程中在这一过程中, ,体系能量体系能量 将将 ( ( ) ) A.A.先变大后变小先变大后变小 B.B.先变小后变大先变小后变大 C.C.逐渐变小逐渐
10、变小 D.D.逐渐变大逐渐变大 【解析解析】选选B B。两原子距离远时。两原子距离远时, ,吸引力起主要作用吸引力起主要作用, ,体系能量降低体系能量降低, ,两两 原子距离近时原子距离近时, ,斥力起主要作用斥力起主要作用, ,体系能量升高。体系能量升高。 3.3.下列物质的晶体中不存在分子的是下列物质的晶体中不存在分子的是 ( ( ) ) A.SiOA.SiO2 2 B.SOB.SO2 2 C.CSC.CS2 2 D.COD.CO2 2 【解析解析】选选A A。SiOSiO2 2是原子晶体是原子晶体, ,构成晶体的粒子是原子。构成晶体的粒子是原子。 4.(4.(双选双选)(SJP52)(S
11、JP52改编改编) )下列分子中下列分子中, ,既含有既含有 键又含有键又含有 键的键的 是是 ( ( ) ) A.CHA.CH3 3CHCH3 3 B.NB.N2 2 C.CC.C2 2H H2 2 D.ClD.Cl2 2 【解析解析】选选B B、C C。如果两原子间形成多种化学键。如果两原子间形成多种化学键, ,则一定有一个则一定有一个 键键, , 其余为其余为 键键, ,而而B B、C C两个选项中都有叁键两个选项中都有叁键, ,因此既含有因此既含有 键又含有键又含有 键。键。 5.5.根据下列性质判断根据下列性质判断, ,属于原子晶体的物质是属于原子晶体的物质是 ( ( ) ) A.A
12、.熔点熔点2 700,2 700,导电性好导电性好, ,延展性强延展性强 B.B.无色晶体无色晶体, ,熔点熔点3 550,3 550,不导电不导电, ,质硬质硬, ,难溶于水和有机溶剂难溶于水和有机溶剂 C.C.无色晶体无色晶体, ,能溶于水能溶于水, ,质硬而脆质硬而脆, ,熔点为熔点为800,800,熔化时能导电熔化时能导电 D.D.熔点熔点- -56.6,56.6,微溶于水微溶于水, ,硬度小硬度小, ,固态或液态时不导电固态或液态时不导电 【解析解析】选选B B。原子晶体一般熔、沸点高。原子晶体一般熔、沸点高, ,硬度大硬度大, ,不导电。不导电。 6.(SJP526.(SJP52改
13、编改编) )已知已知NNNN键的键能是键的键能是945 kJmol945 kJmol- -1 1,H,HH H键的键能键的键能 是是436 kJmol436 kJmol- -1 1,N,N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g)=2NH(g)=2NH3 3(g)(g)的焓变为的焓变为- -93 kJmol93 kJmol- -1 1, , 则则,N,NH H键的键能是键的键能是 ( ( ) ) A.208 kJmolA.208 kJmol- -1 1 B.435 kJmolB.435 kJmol- -1 1 C.93 kJmolC.93 kJmol- -1 1 D.391 kJmolD.39
14、1 kJmol- -1 1 【解析解析】选选D D。反应物的键能减去产物的键能等于焓变。反应物的键能减去产物的键能等于焓变, ,而每个而每个 氨气分子中有氨气分子中有3 3个个N NH H键键, ,设设N NH H键的键能为键的键能为x,945 kJx,945 kJmolmol- -1 1+3+3 436 kJ436 kJmolmol- -1 1- -6x=6x=- -93 kJ93 kJmolmol- -1 1, ,因此因此x=391 kJx=391 kJmolmol- -1 1。 一、共价键的特征及类型一、共价键的特征及类型 【自主导练自主导练】 1.(20151.(2015保定高二检测保
15、定高二检测) )下列说法不正确的是下列说法不正确的是 ( ( ) ) A.A. 键比键比 键重叠程度大键重叠程度大, ,形成的共价键强形成的共价键强, ,所以所以 键比键比 键更易断裂键更易断裂 B.B.两个原子间形成共价键时两个原子间形成共价键时, ,最多有一个最多有一个 键键, ,可以有多个可以有多个 键键 C.C.有方向性是共价键共有的特征有方向性是共价键共有的特征 D.ND.N2 2分子中有一个分子中有一个 键键,2,2个个 键键 【解题指南解题指南】解答本题时要注意以下两点解答本题时要注意以下两点: : (1)(1)共价键有方向性和饱和性共价键有方向性和饱和性; ; (2)(2)分子
16、由于分子由于键比键比键的重叠程度大键的重叠程度大, ,因此因此键比键比键更稳定。键更稳定。 【解析解析】选选C C。方向性和饱和性是共价键的特征。方向性和饱和性是共价键的特征, ,但是并不是所有的共但是并不是所有的共 价键都有方向性价键都有方向性, ,比如比如s s- -s s轨道头碰头所形成的轨道头碰头所形成的键就没有方向性。键就没有方向性。 【方法规律方法规律】 键和键和 键的判断方法键的判断方法: : 两原子间的共价键数两原子间的共价键数 一一 二二 三三 键数键数 1 1 1 1 1 1 键数键数 0 0 1 1 2 2 2.(20152.(2015大同高二检测大同高二检测) )下列说
17、法正确的是下列说法正确的是 ( ( ) ) A.A.分子中键能越大分子中键能越大, ,键长越长键长越长, ,则分子越稳定则分子越稳定 B.B.元素周期表中的元素周期表中的AA族族( (除除H H外外) )和和AA族元素间不能形成共价键族元素间不能形成共价键 C.C.水分子可表示为水分子可表示为HOHOH,H,分子中键角为分子中键角为180180 D.HD.HO O键键能为键键能为463 kJmol463 kJmol- -1 1, ,即即18 g H18 g H2 2O O分解成分解成H H2 2和和O O2 2时时, ,放出能量放出能量 为为2 2463 kJ463 kJ 【解题指南解题指南】
18、解答本题时要注意以下两点解答本题时要注意以下两点: : (1)(1)非金属原子之间形成共价键非金属原子之间形成共价键; ; (2)(2)判断分子稳定性判断分子稳定性, ,可通过键长、非金属性强弱、电负性差值等因素可通过键长、非金属性强弱、电负性差值等因素 分析。分析。 【解析解析】选选B B。键能与键长都是描述分子稳定性的重要参数。键能与键长都是描述分子稳定性的重要参数, ,且键能越且键能越 大大, ,键长越短键长越短, ,分子越稳定分子越稳定;B;B项中元素周期表中的项中元素周期表中的AA族族( (除除H H外外) )和和AA 族元素间形成离子键族元素间形成离子键; ;水分子中键角为水分子中
19、键角为104.5104.5;D;D项断键应吸收项断键应吸收 2 2463 kJ463 kJ的能量。的能量。 【总结归纳总结归纳】 1.1.共价键的分类共价键的分类: : 分类标准分类标准 类类 型型 共用电子对数共用电子对数 单键、双键、叁键单键、双键、叁键 共用电子对共用电子对 的偏移程度的偏移程度 极性键、非极性键极性键、非极性键 原子轨道重叠方式原子轨道重叠方式 键、键、 键键 2.2.极性键、非极性键的判断方法极性键、非极性键的判断方法: : 【点拨点拨】 (1)(1)共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。
20、(2)(2)共价键的方向性决定了分子的立体结构。共价键的方向性决定了分子的立体结构。 (3)(3)并不是所有的共价键都有方向性并不是所有的共价键都有方向性, ,如两个如两个s s电子形成的共价键就没电子形成的共价键就没 有方向性。有方向性。 【针对训练针对训练】 下列分子中存在下列分子中存在 键的是键的是 ( ( ) ) A.HA.H2 2 B.ClB.Cl2 2 C.NC.N2 2 D.HClD.HCl 【解析解析】选选C C。在。在N N2 2中中, ,两个氮原子的两个氮原子的2p2pz z形成一个形成一个 键键,2p,2px x形成一个形成一个 键键, ,两个两个2p2py y也形成一个
21、也形成一个 键。键。 【补偿训练补偿训练】( (双选双选)(2015)(2015锦州高二检测锦州高二检测) )下列说法中正确的下列说法中正确的 是是 ( ( ) ) A.A.键能愈小键能愈小, ,表示化学键越牢固表示化学键越牢固, ,难以断裂难以断裂 B.B.两原子核越近两原子核越近, ,键长愈短键长愈短, ,化学键愈牢固化学键愈牢固, ,性质越稳定性质越稳定 C.C.破坏化学键时破坏化学键时, ,消耗能量消耗能量, ,而形成新的化学键时而形成新的化学键时, ,则释放能量则释放能量 D.D.键能、键长只能定性地分析化学键的特性键能、键长只能定性地分析化学键的特性 【解析解析】选选B B、C C
22、。键能越大。键能越大, ,键长越短键长越短, ,化学键越牢固。化学键越牢固。 【拓展深化拓展深化】离子键、共价键和金属键的比较离子键、共价键和金属键的比较: : 化学键化学键 类型类型 成键本质成键本质 键的方向性键的方向性 和饱和性和饱和性 影响键强弱的因素影响键强弱的因素 金属键金属键 电性作用电性作用 无无 金属元素的原子半径和单位体金属元素的原子半径和单位体 积内自由电子数目积内自由电子数目 离子键离子键 静电作用静电作用 无无 阴、阳离子的电荷数和核间距阴、阳离子的电荷数和核间距 共价键共价键 共用共用 电子对电子对 既有方向性又既有方向性又 有饱和性有饱和性 键长、成键电子数、极性
23、键长、成键电子数、极性 二、原子晶体的结构和性质二、原子晶体的结构和性质 1.1.原子晶体的结构原子晶体的结构: : 晶体名称晶体名称 金刚石金刚石 二氧化硅二氧化硅 结构示意结构示意 图图 晶体名称晶体名称 金刚石金刚石 二氧化硅二氧化硅 结构特点结构特点 (1)(1)在金刚石晶体中每在金刚石晶体中每 个碳原子周围紧邻的个碳原子周围紧邻的 碳原子有碳原子有4 4个。个。 (2)(2)在金刚石晶体中每在金刚石晶体中每 个碳原子形成个碳原子形成4 4个共价个共价 键。键。 (3)(3)在金刚石晶体中最在金刚石晶体中最 小碳环由小碳环由6 6个碳原子来个碳原子来 组成。组成。 (4)(4)在金刚石
24、晶体中碳在金刚石晶体中碳 原子个数与原子个数与C CC C共价共价 键个数之比是键个数之比是1212 (1)(1)在在SiOSiO2 2晶体中晶体中, ,每个硅原子与每个硅原子与4 4 个氧原子结合个氧原子结合; ;每个氧原子与每个氧原子与2 2个个 硅原子结合硅原子结合; ;在在SiOSiO2 2晶体中硅原子晶体中硅原子 与氧原子个数之比是与氧原子个数之比是1212。 (2)(2)在在SiOSiO2 2晶体中晶体中, ,每个硅原子形每个硅原子形 成成4 4个共价键个共价键; ;每个氧原子形成每个氧原子形成2 2 个共价键。个共价键。 (3)(3)在在SiOSiO2 2晶体中晶体中, ,最小环
25、为最小环为1212元元 环。环。 (4)(4)硅原子个数与硅原子个数与SiSiO O共价键个共价键个 数之比是数之比是14;14;氧原子个数与氧原子个数与 SiSiO O共价键个数之比是共价键个数之比是1212 2.2.原子晶体的物理性质原子晶体的物理性质: : (1)(1)因为原子晶体中原子间以较强的共价键相结合因为原子晶体中原子间以较强的共价键相结合, ,熔化时需要很多的熔化时需要很多的 能量克服共价键。所以原子晶体的熔、沸点很高能量克服共价键。所以原子晶体的熔、沸点很高, ,硬度很大。硬度很大。 (2)(2)因为构成原子晶体的原子最外层电子都成键因为构成原子晶体的原子最外层电子都成键,
26、,结构稳定结构稳定, ,键能较大键能较大, , 所以原子晶体一般不导电所以原子晶体一般不导电, ,难溶于水。难溶于水。 【拓展深化拓展深化】原子晶体能量高低的规律原子晶体能量高低的规律: : 原子晶体的熔、沸点高低取决于共价键的键长和键能原子晶体的熔、沸点高低取决于共价键的键长和键能, ,键长越短键长越短, ,键能键能 越大越大, ,共价键越稳定共价键越稳定, ,物质的熔、沸点越高。物质的熔、沸点越高。 若没有告知键长或键能数据时若没有告知键长或键能数据时, ,可比较原子半径的大小。一般原子半可比较原子半径的大小。一般原子半 径越小径越小, ,则化学键的键长越短则化学键的键长越短, ,化学键就
27、越强化学键就越强, ,键就越牢固键就越牢固, ,破坏化学键破坏化学键 需要的能量就越大需要的能量就越大, ,故晶体的熔点就越高故晶体的熔点就越高, ,如比较金刚石、碳化硅、晶如比较金刚石、碳化硅、晶 体硅的熔点高低。体硅的熔点高低。 原子半径原子半径:CCSiSi SiSiSi,Si,熔点熔点: :金刚石金刚石 碳化硅碳化硅 晶体硅。晶体硅。 【针对训练针对训练】 1.(20151.(2015嘉兴高二检测嘉兴高二检测) )晶体硅晶体硅(Si)(Si)和金刚砂和金刚砂(SiC)(SiC)都具有与金刚石都具有与金刚石 相似的空间结构相似的空间结构, ,根据下表中的数据根据下表中的数据, ,回答下列
28、问题回答下列问题: : 晶体晶体 键能键能/kJmol/kJmol- -1 1 键长键长/pm/pm 金刚石金刚石 (C(CC)347.7C)347.7 154154 碳化硅碳化硅 (C(CSi)301Si)301 184184 晶体硅晶体硅 (Si(SiSi)226Si)226 234234 (1)(1)晶体硅晶体硅(Si)(Si)和金刚砂和金刚砂(SiC)(SiC)属于属于 晶体晶体; ; (2)(2)晶体硅晶体硅(Si)(Si)中中, ,平均一个硅原子所成共价键的个数是平均一个硅原子所成共价键的个数是 个个; ; (3)(3)上述三种物质的熔、沸点高低顺序是上述三种物质的熔、沸点高低顺序
29、是_;_; (4)(4)上述三种物质的硬度大小顺序是上述三种物质的硬度大小顺序是_。 【解题指南解题指南】解答本题时要注意以下两点解答本题时要注意以下两点: : (1)(1)键能和键长影响共价键的稳定性键能和键长影响共价键的稳定性; ; (2)(2)原子晶体的熔、沸点和硬度的高低均受共价键的影响。原子晶体的熔、沸点和硬度的高低均受共价键的影响。 【解析解析】在原子晶体里在原子晶体里, ,所有原子都以共价键相互结合所有原子都以共价键相互结合, ,整块晶体是一整块晶体是一 个三维的共价键网状结构。所以个三维的共价键网状结构。所以, ,影响原子晶体的熔、沸点、硬度的影响原子晶体的熔、沸点、硬度的 主
30、要因素就是共价键的键能大小主要因素就是共价键的键能大小, ,键能越大键能越大, ,原子晶体的熔、沸点越高、原子晶体的熔、沸点越高、 硬度越大硬度越大, ,而共价键的键能又与键长相关而共价键的键能又与键长相关, ,一般来说一般来说, ,键长越短键长越短, ,键能越键能越 大大, ,键长越长键长越长, ,键能越小。键能越小。 共价键键长共价键键长:C:CC C键键CSiSi键键SiSiSiSi键。键。 答案答案: :(1)(1)原子原子 (2)2(2)2 (3)(3)金刚石金刚石 碳化硅碳化硅 晶体硅晶体硅 (4)(4)金刚石金刚石 碳化硅碳化硅 晶体硅晶体硅 2.(20152.(2015长治高二
31、检测长治高二检测) )下面关于下面关于SiOSiO2 2晶体网状结构的叙述正确的晶体网状结构的叙述正确的 是是 ( ( ) ) A.A.存在四面体结构单元存在四面体结构单元,O,O处于中心处于中心,Si,Si处于处于4 4个顶点个顶点 B.B.最小的环上最小的环上, ,有有3 3个硅原子和个硅原子和3 3个氧原子个氧原子 C.C.最小的环上最小的环上, ,硅和氧原子数之比为硅和氧原子数之比为1212 D.D.最小的环上最小的环上, ,有有6 6个硅原子和个硅原子和6 6个氧原子个氧原子 【解析解析】选选D D。二氧化硅是原子晶体。二氧化硅是原子晶体, ,为空间网状结构为空间网状结构, ,存在硅
32、氧四面存在硅氧四面 体结构体结构, ,硅处于中心硅处于中心, ,氧处于氧处于4 4个顶点个顶点, ,所以所以A A项错误项错误; ;在在SiOSiO2 2晶体中晶体中, ,每每6 6 个个SiSi和和6 6个个O O形成一个形成一个1212元环元环( (最小环最小环),),所以所以D D对对,B,B、C C都错误。都错误。 3.3. 请回答下列问题请回答下列问题: : (1)(1)比较下列两种物质的熔点高低比较下列两种物质的熔点高低( (填“填“”或“或“”):”): SiClSiCl4 4 SiOSiO2 2。 化学键化学键 SiSi- -O O SiSi- -ClCl H H- -H H
33、H H- -ClCl SiSi- -SiSi SiSi- -C C 键能键能/kJmol/kJmol- -1 1 460460 360360 436436 431431 176176 347347 (2)(2)如图立方体中心的“如图立方体中心的“ ”表示硅晶体中的一个原子”表示硅晶体中的一个原子, ,请在立方体请在立方体 的顶点用“的顶点用“ ”表示出与之紧邻的硅原子。”表示出与之紧邻的硅原子。 (3)(3)工业上高纯硅可通过下列反应制取工业上高纯硅可通过下列反应制取: : SiClSiCl4 4(g)+2H(g)+2H2 2(g) Si(s)+ 4HCl(g),(g) Si(s)+ 4HCl
34、(g),该反应的反应热该反应的反应热 H= = kJmolkJmol- -1 1。 高温高温 = 【解析解析】(1)SiCl(1)SiCl4 4为分子晶体为分子晶体,SiO,SiO2 2是原子晶体是原子晶体, ,显然是原子晶体的熔显然是原子晶体的熔 点高。点高。 (2)(2)晶体硅的结构与金刚石的结构相似晶体硅的结构与金刚石的结构相似, ,根据硅原子与硅原子可形成四根据硅原子与硅原子可形成四 个相等的硅硅键个相等的硅硅键, ,可推知与立方体中心的一个硅原子相邻的硅原子有可推知与立方体中心的一个硅原子相邻的硅原子有 四个四个, ,这四个硅原子可形成一个正四面体这四个硅原子可形成一个正四面体, ,
35、分别位于立方体中互不相邻分别位于立方体中互不相邻 的四个顶点上。的四个顶点上。 (3)(3)根据题中所给的键能数据根据题中所给的键能数据, ,可求出该反应物中旧化学键的键能之和可求出该反应物中旧化学键的键能之和 为为4 4360 kJ360 kJmolmol- -1 1+2+2436 kJ436 kJmolmol- -1 1=2 312 kJ=2 312 kJmolmol- -1 1, ,生成物中生成物中 新化学键的键能之和为新化学键的键能之和为4 4431 kJ431 kJmolmol- -1 1+2+2176 kJ176 kJmolmol- -1 1( (每摩尔每摩尔 硅晶体中含有硅晶体中
36、含有2 mol2 mol硅硅键硅硅键)=2 076 kJ)=2 076 kJmolmol- -1 1, ,所以反应热所以反应热H= = 2 312 kJ2 312 kJmolmol- -1 1- -2 076 kJ2 076 kJmolmol- -1 1=236 kJ=236 kJmolmol- -1 1。 答案答案: :(1)(1) (2)(2) (3)236(3)236 【补偿训练补偿训练】1.1.在在40 GPa40 GPa高压下高压下, ,用激光器加热到用激光器加热到1 800 K1 800 K时时, ,人们成人们成 功制得了原子晶体干冰功制得了原子晶体干冰, ,下列推断正确的是下列推
37、断正确的是 ( ( ) ) A.A.原子晶体干冰易气化原子晶体干冰易气化, ,可用作制冷剂可用作制冷剂 B.B.原子晶体干冰熔、沸点低原子晶体干冰熔、沸点低, ,有的硬度很小有的硬度很小 C.C.原子晶体干冰硬度大原子晶体干冰硬度大, ,可用于耐磨材料可用于耐磨材料 D.D.每摩原子晶体干冰中含每摩原子晶体干冰中含2 mol C2 mol CO O键键 【解析解析】选选C C。原子晶体熔、沸点高。原子晶体熔、沸点高, ,硬度大硬度大, ,因此因此A A、B B错错,C,C正确正确; ;原子原子 晶体干冰的结构与二氧化硅相似晶体干冰的结构与二氧化硅相似, ,因此每摩原子晶体干冰中含因此每摩原子晶
38、体干冰中含4 mol 4 mol C CO O键键,D,D错。错。 2.(2.(双选双选) )关于晶体的下列说法正确的是关于晶体的下列说法正确的是 ( ( ) ) A.A.原子晶体中只含有共价键原子晶体中只含有共价键 B.B.任何晶体中任何晶体中, ,若含有阳离子就一定有阴离子若含有阳离子就一定有阴离子 C.C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D.D.离子晶体中含有离子键离子晶体中含有离子键, ,可能含有共价键可能含有共价键 【解析解析】选选A A、D D。金属晶体中含有阳离子但没有阴离子。金属晶体中含有阳离子但没有阴离子,B,B错错; ;原子晶原子晶 体的熔点不一定比金属晶体的高体的熔点不一定比金属晶体的高, ,如钨的熔点是如钨的熔点是3 410,3 410,而晶体硅的而晶体硅的 熔点是熔点是1 410,C1 410,C错。错。
