共價鍵參數(shù)課件高二化學(xué)人教版選擇性必修2

第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)

共

價

鍵第2課時

鍵參數(shù)——鍵能、鍵長、鍵角學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、通過認(rèn)識共價鍵的鍵能、鍵長和鍵角，從微觀角度模型化解釋分子的空間結(jié)構(gòu)。2、掌握用共價鍵的強弱解釋物質(zhì)穩(wěn)定性的方法。知識回顧共價鍵類型特征方向性飽和性按原子軌道的重疊方式σ鍵π鍵s-sσ鍵，如H-Hs-pσ鍵，如H-Clp-pσ鍵，如Cl-Cl“頭碰頭”重疊方式：種類軸對稱對稱方式：種類:p-pπ鍵“肩并肩”重疊方式：鏡面對稱對稱方式：考思讀閱

共價鍵的強弱用什么來衡量？我們?nèi)绾斡没瘜W(xué)語言來描述不同分子的空間結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性？H2H2OCH4CH2=CH2CH3CH2OH

請閱讀課本37~38頁。共價鍵的三個鍵參數(shù)——鍵能、鍵長與鍵角一、鍵能氣態(tài)分子中1mol化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量1、概念：2、條件：

可通過實驗測定，通常是、100kPa條件下的標(biāo)準(zhǔn)值，但更多是推算出來的，鍵能數(shù)據(jù)是平均值。例:斷開1molN≡N鍵吸收的

等于

形成lmolN≡N鍵釋放的能量為946kJ3、意義：衡量共價鍵的強弱。鍵能越大→共價鍵越牢固→斷鍵需吸收的能量越多→分子越穩(wěn)定不易受熱分解例:CH4中C-H鍵的鍵能是平均值。共價鍵鍵能(kJ·mol-1)H-CH3→·CH3

＋H·439.3H-CH2

→·CH2＋H·442.0H-CH→·CH＋H·442.0H-C→·C·＋H·338.6···········斷開CH4中的4個C-H，所需能量是否相等？C-H鍵能平均值：

斷開CH4中的4個C-H，所需能量并不相等，因此，CH4中C-H鍵的鍵能是平均值。

鍵能可以通過實驗測定，更多的卻是推算獲得的，鍵能數(shù)據(jù)是平均值。

鍵鍵能鍵鍵能F－F157N－O176Cl－Cl242.7N＝O607Br－Br193.7O－O142I－I152.7O＝O497.3C－C347.7C－H413.4C=C615N－H390.8C≡C812O－H462.8C－O351H－F568C＝O745H－Cl431.8N－N193H－Br366N＝N418H－I298.7N≡N946H－H436.0觀察表2-1，你能發(fā)現(xiàn)哪些規(guī)律？①相同原子間的鍵能：單鍵＜雙鍵＜三鍵σ鍵鍵能＞π鍵鍵能（一般）

氮氮鍵(反常)：σ鍵鍵能＜π鍵鍵能鍵鍵能鍵鍵能F－F157N－O176Cl－Cl242.7N＝O607Br－Br193.7O－O142I－I152.7O＝O497.3C－C347.7C－H413.4C=C615N－H390.8C≡C812O－H462.8C－O351H－F568C＝O745H－Cl431.8N－N193H－Br366N＝N418H－I298.7N≡N946H－H436.0觀察表2-1，你能發(fā)現(xiàn)哪些規(guī)律？②鹵素單質(zhì)鍵能：Cl2＞Br2＞I2F2反常③氫化物鍵能：同周期從左到右遞增N-H反常同主族從上到下遞減4、鍵能的應(yīng)用(1)判斷共價鍵的穩(wěn)定性：鍵能越大，共價鍵越牢固(2)判斷分子的穩(wěn)定性：一般來說，結(jié)構(gòu)相似的分子中，共價鍵的鍵能越大，分子越穩(wěn)定。如分子的穩(wěn)定性：HF＞HCl＞HBr＞HI。(3)估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱：ΔH=反應(yīng)物中化學(xué)鍵鍵能之和－生成物中化學(xué)鍵鍵能之和一、鍵能常見物質(zhì)中所含化學(xué)鍵的數(shù)目物質(zhì)化學(xué)鍵1mol物質(zhì)中化學(xué)鍵的數(shù)目/molCH4C—H4H2OO—H2NH3N—H3P4P—P6石墨C—C1.5金剛石C—C2晶體硅Si—Si2二氧化硅Si—O4二、鍵長1、概念：2、鍵長大?。烘I長是構(gòu)成化學(xué)鍵的兩個原子的核間距。分子中的原子始終處于不斷振動之中，鍵長只是振動著的原子處于平衡位置時的核間距。

鍵長是衡量共價鍵穩(wěn)定性的另一個參數(shù)3、原子半徑與鍵長的關(guān)系元素CNOClH共價半徑/pm7770669937鍵C－CC=CC≡CCl－ClC－HN－HO－H鍵長/pm15413312019810910196原子半徑?jīng)Q定化學(xué)鍵的鍵長，原子半徑越小，鍵長越短。H-FH-ClH-BrH-IC-CC=CC≡CCl-ClF-F鍵長(pm)92128141161154134120198141鍵能(kJ/mol)567431366298347598820242.7157從以下數(shù)據(jù)中可以得到什么結(jié)論？①通常，鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越牢固。同種類型的鍵，鍵長越短，鍵能越大，分子越穩(wěn)定。②相同的成鍵原子的鍵長：單鍵>雙鍵>三鍵反常：原子核之間的距離太小，排斥力大，因此鍵能比Cl-Cl鍵小。①判斷共價鍵的穩(wěn)定性鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定。②影響分子的空間結(jié)構(gòu)如CH4分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，而CH3Cl分子的空間結(jié)構(gòu)是四面體形而不是正四面體形，原因是C-H和C-Cl的鍵長不相等。二、鍵長4、鍵長的應(yīng)用：論討與考思P38(1)試?yán)帽?-1數(shù)據(jù)進行計算，1molH2分別跟1molCl2、1molBr2（蒸氣）反應(yīng)，分別生成2molHCl和2molHBr分子，哪個反應(yīng)放出的能量更多？如何用計算結(jié)果說明氯化氫和溴化氫哪個更容易發(fā)生熱分解生成相應(yīng)的單質(zhì)？由計算結(jié)果可知：生成2molHCl比生成2molHBr釋放的能量多。生成的HBr分子中H-Br的鍵能比HCl分子中H-Cl的鍵能小，說明H-Br比H-Cl容易斷裂，所以HBr分子更容易發(fā)生熱分解生成相應(yīng)的單質(zhì)。化學(xué)鍵N≡NO=OF－F鍵能946kJ/mol157kJ/mol化學(xué)鍵N－HO－HF－H鍵能568kJ/mol（2)N2、O2、F2與H2的反應(yīng)能力依次增強，從鍵能的角度如何理解這一化學(xué)事實。(利用課本P37表2-1的相應(yīng)數(shù)據(jù)分析)N-H、O-H與H-F的鍵能依次增大，共價鍵越來越容易生成。所以N2、O2、F2與H2的反應(yīng)能力依次增強。論討與考思P38(3)通過上述例子，你認(rèn)為鍵長、鍵能對分子的化學(xué)性質(zhì)有什么影響？論討與考思P38

鍵長越短、鍵能越大，則化學(xué)鍵越穩(wěn)定，分子的化學(xué)性質(zhì)越不活潑。反之鍵長越長、鍵能越小，則化學(xué)鍵越不穩(wěn)定，分子的化學(xué)性質(zhì)越活潑。正誤判斷(1)共價鍵的鍵能越大，共價鍵越牢固，由該鍵形成的分子越穩(wěn)定()(2)N—H的鍵能是很多分子中的N—H的鍵能的平均值()(3)O—H的鍵能是指在298.15K、101kPa下，1mol氣態(tài)分子中1molO—H解離成氣態(tài)原子所吸收的能量()(4)C==C的鍵能等于C—C的鍵能的2倍()(5)σ鍵一定比π鍵牢固()?×??×特例：N≡N、N=N的σ鍵鍵能＜π鍵鍵能

觀察上述分子構(gòu)型并思考：為什么CO2的空間結(jié)構(gòu)是直線形，而H2O的空間結(jié)構(gòu)是V形(角形)？CO2H2O直線形V形(角形)三、鍵角在多原子分子中，兩個相鄰化學(xué)鍵之間的夾角。三、鍵角1、概念：鍵長和鍵角的數(shù)值可通過晶體的X射線衍射實驗獲得。

多原子分子的鍵角一定，表明共價鍵具有方向性。鍵角是描述分子結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，分子的許多性質(zhì)都與鍵角有關(guān)

。

2、意義：—鍵角決定分子的空間構(gòu)型鍵長和鍵角決定分子的空間結(jié)構(gòu)。常見分子中的鍵角與分子空間結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)式結(jié)構(gòu)式鍵角空間結(jié)構(gòu)CO2180°直線形H2O105°V形NH3107°三角錐形BF3120°平面三角形CH4109°28′正四面體形3、鍵角的應(yīng)用：三、鍵角如白磷和甲烷均為正四面體結(jié)構(gòu)，它們的鍵角是否相同，為什么？不同，白磷分子的鍵角是指P—P之間的夾角，為60°；

而甲烷分子的鍵角是指C—H的夾角，為109°28′。論討與考思?xì)w納總結(jié)鍵參數(shù)鍵能鍵長鍵角決定共價鍵的穩(wěn)定性

形成的共價鍵的鍵能越大，鍵長越短，共價鍵越穩(wěn)定，含有該鍵的分子越穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定。決定分子的空間結(jié)構(gòu)決定分子的性質(zhì)1.二氯化二硫(S2Cl2)，非平面結(jié)構(gòu)，常溫下是一種黃紅色液體，有刺激性惡臭，熔點：－80℃，沸點：137.1℃。下列對于二氯化二硫敘述正確的是()A.二氯化二硫的電子式為B.分子中只有σ鍵C.分子中S—Cl的鍵長大于S—S的鍵長D.分子中S—Cl的鍵能小于S—S的鍵能B課堂評價2.下列事實不能夠用鍵能解釋的是()A.氮氣的化學(xué)性質(zhì)比氧氣穩(wěn)定B.稀有氣體一般難發(fā)生反應(yīng)2比O2更容易和氫氣反應(yīng)D.鹵化氫的熱穩(wěn)定性隨原子序數(shù)遞增依次遞減2O的熱穩(wěn)定性比HF差F.H2O的熔沸點比H2S高B

F提醒：由分子構(gòu)成的物質(zhì)，其熔、沸點與共價鍵的鍵能和鍵長無關(guān)，而分子的穩(wěn)定性由鍵長和鍵能大小決定。3.有關(guān)碳和硅的共價鍵鍵能如下表所示:簡要分析和解釋下列有關(guān)事實。(1)比較通常條件下，CH4