2.1+共價鍵+第2課時【知識精研+拓展提升】高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第二章

第一節(jié)共價鍵0第2課時

鍵參數(shù)

一、鍵能概念：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。單位:kJ/mol意義：鍵能越大，化學(xué)鍵越牢固，物質(zhì)越穩(wěn)定。獲得數(shù)據(jù):HHH-H(g)HHH(g)H(g)+?H=+436.0kJ?mol-1298.15K、101kPa條件下的標(biāo)準(zhǔn)值。①實(shí)驗(yàn)測定，②蓋斯定律計算。鍵能通常是一個平均值鍵鍵能（kJ·mol－1）鍵鍵能（kJ·mol－1）H-H436.0F-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≡N946【思考】你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律呢？鍵能規(guī)律：成鍵原子相同，單鍵鍵能＜雙鍵鍵能＜三鍵鍵能

碳碳鍵：σ鍵鍵能＞π鍵鍵能

氮氮鍵：σ鍵鍵能＜π鍵鍵能（特例：氮?dú)庵笑墟I比σ鍵穩(wěn)定）【思考1】碳碳雙鍵鍵能不等于單鍵鍵能的兩倍，碳碳叁鍵不等于碳碳單鍵的三倍，說明了什么？【思考2】氮氮雙鍵鍵能不等于單鍵鍵能的兩倍，氮氮叁鍵不等于氮氮單鍵的三倍，說明了什么？第二周期氫化物鍵能依次增大，N-H反常鹵素單質(zhì)鍵能：Cl2>Br2>I2F2反常④特例：一、鍵能正誤判斷(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、100kPa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()√√√××練一練【思考與討論】課本P38解析：對于反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)

ΔH＝436.0kJ·mol－1＋242.7kJ·mol－1－2×431.8kJ·mol－1＝－184.9kJ·mol－1。對于反應(yīng)H2(g)＋Br2(g)

===2HBr(g)

ΔH＝436.0kJ·mol－1＋193.7kJ·mol－1－2×366kJ·mol－1＝－102.3kJ·mol－1。（1）計算，1molH2分別跟1molCl2、1molBr2(蒸氣)反應(yīng)，分別形成2molHCl和2molHBr，哪一個反應(yīng)釋放的能量更多？如何用計算的結(jié)果說明氯化氫分子和溴化氫分子哪個更容易發(fā)生熱分解生成相應(yīng)的單質(zhì)？通過計算1molH2與1molCl2反應(yīng)生成2molHCl時，放出184.9kJ的熱量；1molH2與1molBr2(蒸氣)反應(yīng)生成2molHBr時，放出102.3kJ的熱量。說明2molHBr分解需要吸收的能量比2molHCl低，故HBr更易分解?！舅伎寂c討論】課本P38

(2)N2、O2、F2與H2的反應(yīng)能力依次增強(qiáng),從鍵能的角度應(yīng)如何理解這一化學(xué)事實(shí)?

N≡N鍵、O=O鍵、F—F鍵的鍵能越來越小，共價鍵越來越容易斷裂。而N-H、O-H、F-H鍵的鍵越來越大，共價鍵越來越容易生成。鍵鍵能（kJ·mol－1）鍵鍵能（kJ·mol－1）N≡N946N-H390.8O=O497.3O-H462.8F-F157F-H568應(yīng)用①判斷共價鍵的穩(wěn)定性（鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定）從鍵能的定義可知，破壞1mol化學(xué)鍵所需能量越多，即共價鍵的鍵能越大，則共價鍵越穩(wěn)定。②判斷分子的穩(wěn)定性（結(jié)構(gòu)相似的分子中，鍵能越大，分子越穩(wěn)定）【例1】

鍵能：H-FH-ClH-BrH-I穩(wěn)定性：HFHClHBrHI

＞＞＞＞＞＞③估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=反應(yīng)物的總鍵能﹣生成物的總鍵能

/ΔH

=（斷-成）同一化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量與氣態(tài)原子結(jié)合形成化學(xué)鍵所釋放的能量在數(shù)值上是相等的，故根據(jù)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)可計算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱

。一、鍵能構(gòu)成化學(xué)鍵的兩個原子的核間距。概念：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。單位:皮米pm（1pm=10-12m=10-10cm）鍵長是衡量共價鍵穩(wěn)定性的另一個參數(shù)。原子半徑?jīng)Q定化學(xué)鍵的鍵長，一般原子半徑越小，共價鍵的鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定二、鍵長鍵長某些共價鍵的鍵能和鍵長鍵鍵能（kJ·mol-1）鍵長pm鍵鍵能（kJ·mol-1）鍵長pmF-F157141H-F56892Cl-Cl242.7198H-Cl431.8127Br-Br193.7228H-Br366142I-I152.7267H-I298.7161C-C347.7154C≡C812120C=C615133規(guī)律1：同種類型的共價鍵，成鍵原子的原子半徑越小，鍵長越小。規(guī)律2：成鍵原子相同的共價鍵的鍵長：單鍵鍵長＞雙鍵鍵長＞三鍵鍵長規(guī)律3：一般地，鍵長越短,鍵能越大，共價鍵越牢固,由此形成的分子越穩(wěn)定。鍵長與鍵能的關(guān)系鍵長越短，鍵能越大。二、鍵長某些共價鍵的鍵能和鍵長鍵鍵能（kJ·mol-1）鍵長pm鍵鍵能（kJ·mol-1）鍵長pmF-F157141H-F56892Cl-Cl242.7198H-Cl431.8127Br-Br193.7228H-Br366142I-I152.7267H-I298.7161C-C347.7154C≡C812120C=C615133F-F不符合“鍵長越短，鍵能越大”的規(guī)律，為什么？原因：由于F原子半徑太小，因此F-F的鍵長太短，而由于鍵長太短，兩個F原子形成共價鍵時，原子核之間的距離太小，排斥力大，因此鍵能比Cl-Cl鍵小。（物極必反）二、鍵長鍵長的應(yīng)用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(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？

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?！舅伎寂c討論】鍵角—鍵角決定分子的空間構(gòu)型概念：在多原子分子中，兩個相鄰化學(xué)鍵之間的夾角。180°CO2直線形104.5°H2OV形107.3°NH3三角錐形109°28′CH4正四面體

109°28′意義：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)

。

鍵長和鍵角的數(shù)值可通過晶體的X射線衍射實(shí)驗(yàn)獲得。三、鍵角課堂小結(jié)鍵能鍵長共價鍵的穩(wěn)定性一般地，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。鍵角分子的空間結(jié)構(gòu)決定分子的性質(zhì)鍵參數(shù)決定決定特別提醒由分子構(gòu)成的物質(zhì),其熔、沸點(diǎn)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。防曬霜的防曬原理波長為300nm的紫外光的光子所具有的能量約為399kJ?mol-1，這一能量比蛋白質(zhì)分子中重要的化學(xué)鍵C一C鍵、C-N鍵和C—S鍵的鍵能都大。因此，紫外光的能量足以使這些化學(xué)鍵斷裂，從而破壞蛋白質(zhì)分子。防曬霜之所以能有效地減輕紫外光對人體的傷害，其原因之一是它的有效成分的分子中含有π鍵。這些分子中的π鍵的電子在吸收紫外光后被激發(fā)，從而能阻擋部分紫外光?；瘜W(xué)與生活鞏固練習(xí)1.關(guān)于鍵長、鍵能和鍵角，下列說法不正確的是（

）

A．鍵長越長，鍵能越大，共價化合物越穩(wěn)定

B．通過反應(yīng)物和生成物分子中鍵能數(shù)據(jù)可以粗略預(yù)測反應(yīng)熱的大小C．鍵角是確定多分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)

D．同種原子間形成的共價鍵鍵長：三鍵＜雙鍵＜單鍵A鞏固練習(xí)2.下列比較正確的是（

）A．鍵長：C－O＞Si－O B．鍵長：C－C＞C=CC．鍵能：C－O＜Si－O D．鍵能：C－C＞C=CB鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)3.下列描述不正確的是（

）

A．碳碳鍵鍵長：碳碳單鍵>碳碳雙鍵>碳碳三鍵

B．最高價含氧酸的酸性：H2CO3<HNO3<HClO4

C．微粒半徑：Li+<O2﹣<Na+

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