鍵參數(shù)鍵能鍵長(zhǎng)與鍵角課件高二化學(xué)人教版選擇性必修25學(xué)年

第2課時(shí)

鍵參數(shù)——鍵能

鍵長(zhǎng)

鍵角第二章

分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)

共價(jià)鍵問題：共價(jià)鍵的強(qiáng)弱用什么來(lái)衡量？我們?nèi)绾斡没瘜W(xué)語(yǔ)言來(lái)描述不同分子的空間結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性？共價(jià)鍵的三個(gè)鍵參數(shù)——鍵能、鍵長(zhǎng)與鍵角共價(jià)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(duì)稱對(duì)稱方式：種類:p-pπ鍵“肩并肩”重疊方式：鏡面對(duì)稱對(duì)稱方式：任務(wù)一

鍵參數(shù)——鍵能

1.定義氣態(tài)分子中1mol化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量。2.意義鍵能通常是298.15K、101kPa條件下的標(biāo)準(zhǔn)值，鍵能可通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定，更多卻是推算獲得的（如蓋斯定律）。通常取正值，單位是kJ/mol。鍵能越大→斷鍵需吸收的能量越多→共價(jià)鍵越牢固→分子越穩(wěn)定鍵能通常是一個(gè)平均值。鍵鍵能鍵鍵能H－H436.0N≡N946F－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－I298.7任務(wù)一

鍵參數(shù)——鍵能

（1）同種類型的鍵，成鍵原子半徑越小，鍵能越大，鍵越牢固。鹵素單質(zhì)鍵能：Cl2＞Br2＞I2（F2反常）F原子半徑很小，因此F-F的鍵長(zhǎng)短，而由于鍵長(zhǎng)短，兩個(gè)F原子形成共價(jià)鍵時(shí)，原子核之間的距離小，排斥力大，因此鍵能小。鍵鍵能鍵鍵能H－H436.0N≡N946F－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－I298.7同種元素鍵能：?jiǎn)捂I<雙鍵<三鍵(鍵能)問題：雙鍵鍵能不等于單鍵鍵能的兩倍，說明了什么？σ鍵鍵能＞π鍵鍵能（一般）

氮氮鍵(反常)：σ鍵鍵能＜π鍵鍵能任務(wù)一

鍵參數(shù)——鍵能

（2）同樣的成鍵原子之間形成的鍵越多，鍵能越大。1、由教材表2-1的數(shù)據(jù)判斷,下列分子的穩(wěn)定性：（1）Cl2,Br2,I2（2）NH3,H2O2、根據(jù)表2-1數(shù)據(jù)，計(jì)算1molH2分別跟1molCl2、1molBr2（蒸氣）反應(yīng)，分別生成2molHCl和2molHBr分子，哪個(gè)反應(yīng)放出的能量多？如何用計(jì)算結(jié)果說明氯化氫和溴化氫哪個(gè)更容易發(fā)生熱分解生成相應(yīng)的單質(zhì)？3、N2、O2、F2跟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)？形成2mo1HClΔH=(436.0kJ+242.7kJ)－2×431.8kJ=－184.9kJ形成2mo1HBrΔH=(436.0kJ+193.7kJ)－2×366kJ=－102.97kJHCl釋放能量比HBr釋放能量多,因而生成的HCl更穩(wěn)定,即HBr更容易發(fā)生熱分解生成相應(yīng)的單質(zhì).鍵能大小是：F-H>O-H>N-H鍵能越大，成鍵時(shí)放出熱量越多，化學(xué)鍵越穩(wěn)定。任務(wù)一

鍵參數(shù)——鍵能

(1)判斷共價(jià)鍵的穩(wěn)定性：鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定(2)判斷分子的穩(wěn)定性：一般來(lái)說，結(jié)構(gòu)相似的分子中，共價(jià)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)物的總鍵能－生成物的總鍵能規(guī)律：通常鍵能越大，共價(jià)鍵越牢固，由此形成的分子越穩(wěn)定應(yīng)用：任務(wù)二

鍵參數(shù)——鍵長(zhǎng)

1.定義鍵長(zhǎng)是構(gòu)成化學(xué)鍵的兩個(gè)原子的核間距。分子中的原子始終處于不斷振動(dòng)之中，鍵長(zhǎng)只是振動(dòng)著的原子處于平衡位置時(shí)的核間距。單位：pm（1pm＝10-12m）鍵長(zhǎng)是衡量共價(jià)鍵強(qiáng)弱的另一重要參數(shù)！2.特點(diǎn)：原子半徑?jīng)Q定化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng)，原子半徑越小，共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越短。Cl2中Cl-Cl鍵長(zhǎng)單位：pm（1pm＝10-12m）②成鍵原子相同時(shí)，鍵長(zhǎng)：?jiǎn)捂I鍵長(zhǎng)＞雙鍵鍵長(zhǎng)＞三鍵鍵長(zhǎng)①同種類型的共價(jià)鍵，成鍵原子的原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短。③一般地，鍵長(zhǎng)越短,鍵能越大，共價(jià)鍵越牢固,由此形成的分子越穩(wěn)定?？茖W(xué)探究任務(wù)二

鍵參數(shù)——鍵長(zhǎng)

任務(wù)二

鍵參數(shù)——鍵長(zhǎng)

(1)判斷共價(jià)鍵的穩(wěn)定性鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，共價(jià)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(zhǎng)不相等。應(yīng)用：1、乙烯、乙炔為什么比乙烷活潑？雖然鍵長(zhǎng)C≡C＜C=C＜C－C，鍵能C≡C＞C=C＞C－C，但乙烯、乙炔在發(fā)生加成反應(yīng)時(shí)，只有π鍵斷裂(π鍵的鍵能一般小于σ鍵的鍵能)，即共價(jià)鍵部分?jǐn)嗔选?、為什么CH4分子的空間結(jié)構(gòu)是正四面體，而CH3Cl只是四面體而不是正四面體？C—H和C—Cl的鍵長(zhǎng)不相等。3、你認(rèn)為鍵長(zhǎng)、鍵能對(duì)分子的化學(xué)性質(zhì)有什么影響？

一般地，形成的共價(jià)鍵的鍵能越大，鍵長(zhǎng)越短，共價(jià)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。任務(wù)三

鍵參數(shù)——鍵角

1.定義在多原子分子中，兩個(gè)相鄰共價(jià)鍵之間的夾角。CH4

109°28′

NH3

107°18′H2O105°CO2

180°直線形

V形（角形）正四面體形三角錐形2.意義多原子分子的鍵角一定，表明共價(jià)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)

。

鍵角決定分子的空間構(gòu)型。鍵長(zhǎng)與鍵角可通過晶體的X射線衍射實(shí)驗(yàn)獲得任務(wù)三

鍵參數(shù)——鍵角

問題：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′。

1.由原子半徑和共用電子對(duì)數(shù)判斷:

成鍵原子的原子半徑越小,兩原子間共用電子對(duì)數(shù)越多,則一般共價(jià)鍵越牢固,含有該共價(jià)鍵的分子越穩(wěn)定。

2.由鍵能判斷:

共價(jià)鍵的鍵能越大,共價(jià)鍵越牢固,破壞共價(jià)鍵消耗的能量越多。

3.由鍵長(zhǎng)判斷:

共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越小,共價(jià)鍵越牢固,破壞共價(jià)鍵消耗的能量越多。共價(jià)鍵強(qiáng)弱的判斷小結(jié)4.由電負(fù)性判斷:

元素的電負(fù)性越大,該元素的原子對(duì)共用電子對(duì)的吸引力越大,

形成的共價(jià)鍵一般越穩(wěn)定。特別提醒

由分子構(gòu)成的物質(zhì),其熔、沸點(diǎn)與共價(jià)鍵的鍵能和鍵長(zhǎng)無(wú)關(guān),而分子的穩(wěn)定性由鍵長(zhǎng)和鍵能大小決定。知識(shí)總結(jié)

原子間相互作用共價(jià)鍵鍵參數(shù)定量鍵角鍵長(zhǎng)鍵能分子的穩(wěn)定性特征方向性飽和性測(cè)定晶體X射線衍射實(shí)驗(yàn)分子空間結(jié)構(gòu)原子軌道重疊σ鍵：軸對(duì)稱分類π鍵：鏡面對(duì)稱1、下列說法中，錯(cuò)誤的是()Ａ.鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，化學(xué)鍵越牢固Ｂ.成鍵原子間原子軌道重疊越多，共價(jià)鍵越牢固Ｃ.對(duì)雙原子分子來(lái)講，鍵能越大，含有該鍵的分子越穩(wěn)定Ｄ.原子間通過共用電子對(duì)所形成的化學(xué)鍵叫共價(jià)鍵A2、下列說法中正確的是()A．分子中鍵能越大，鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，則分子越穩(wěn)定B．元素周期表中的ⅠA族和ⅦA族元素的原子間可能形成共價(jià)鍵C．水分子可表示為HO—H，分子中鍵角為180°D．H—O鍵鍵能為463kJ·mol－1，即18gH2O分解成H2和O2時(shí)，消耗能量為2×463kJB3.鍵長(zhǎng)、鍵角和鍵能是描述共價(jià)鍵的三個(gè)重要參數(shù)，下列敘述正確的是A.鍵長(zhǎng)和鍵角的數(shù)值可以通過晶體的X射線衍射實(shí)驗(yàn)獲得B.因?yàn)镠-O鍵的鍵能小于H-F鍵的鍵能，所以O(shè)2、F2與H2的反應(yīng)能力逐漸減弱C.水分子的結(jié)構(gòu)可表示為H-O-H，分子中的鍵角為180°D.H-O鍵的鍵能為463kJ/mol，即18gH2O分解成H2和O2時(shí)，消耗的能量為2×463kJA有關(guān)碳和硅的共價(jià)鍵鍵能如下表所示:簡(jiǎn)要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí)。(1)比較通常條件下,CH4和SiH4的穩(wěn)定性強(qiáng)弱:(2)硅與碳同族,也有系列氫化物,但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多,原因是：

(3)SiH4的穩(wěn)定性小于CH4,硅更易生成氧化物,原因是：

共價(jià)鍵C—CC—HC—O