【课件】键能、键长、键角高二化学人教版（2019）选择性必修2.pptx

第一节共价键（二）共价键的键参数一一.键能键能1、概念：概念：键能是键能是气态气态分子中断裂分子中断裂1 mol化学化学键解离成气态原子所键解离成气态原子所吸收吸收的能量。（或的能量。（或气态气态基态原子基态原子形成形成1 mol化学键释放的化学键释放的最低能量）最低能量）键能通常取正值，单位键能通常取正值，单位:kJ/mol。2、条件：键能可以通过实验测定，更多的是条件：键能可以通过实验测定，更多的是推算获得的；键能通常是推算获得的；键能通常是298.15 K、101 kPa条件下的标准值；是条件下的标准值；是平均值平均值。P37 P37 表表2-12-1某些共价键的键能某些共价键的键能 1、试试利利用用表表2-1的的数数据据进进行行计计算算，1mol H2分分别别与与1mol Cl2、1mol Br2(蒸蒸气气)反反应应，分分别别形形成成2mol HCl 和和2mol HBr，哪哪一一 个个反反应应释释放放的的能能量量更更多多？如如何何用用计计算算的的结结果果说说明明氯氯化化氢氢分分子子和和溴溴化化氢氢分分子子哪哪个更容易发生热分解生成相应的单质？个更容易发生热分解生成相应的单质？【思考与讨论】【思考与讨论】P38 P38H2 +Cl2 =2HCl H=436.0kJmol-1+242.7kJmol-1-2431.8kJmol-1 =-184.9kJmol-1 H2 +Br2 =2HBr H=436.0kJmol-1+193.7kJmol-1-2366kJmol-1 =-102.7kJmol-1 反应热反应热H 反应反应物键能总和物键能总和生成物键能总和生成物键能总和通通过过计计算算，1mol H2分分别别与与1mol Cl2、1mol Br2(蒸蒸气气)反反应应，分分别别形形成成2mol HCl 和和2mol HBr，放放出出能能量量依依次次为为184.9 kJ、102.7 kJ，1mol H2与与1mol Cl2反应形成反应形成2mol HCl放出的能量多，更易反应。放出的能量多，更易反应。氯氯化化氢氢分分子子更更稳稳定定，溴溴化化氢氢分分子子更更容容易易发发生生热热分分解生成相应的单质。（看键能）解生成相应的单质。（看键能）3、意义：意义：表示共价键的强弱表示共价键的强弱 原原子子形形成成共共价价键键时时，原原子子轨轨道道重重叠叠程程度度越越大大，体体系系能能量量降降低低越越多多，释释放放出出的的能能量量越越多多，形形成成的的共共价价键键的的键键能能越越大大，意意味味着着共价键越稳定共价键越稳定。表示分子的稳定性表示分子的稳定性 一一般般来来说说，结结构构相相似似的的分分子子，其其共共价价键的键能越大，分子越稳定键的键能越大，分子越稳定。（如（如HX）键能越大，本身具有能量越低，物质越稳定通过键能判断物质的反应活性通过键能判断物质的反应活性【思考与讨论】【思考与讨论】P38 P382、N2、O2、F2与与氢氢气气的的反反应应能能力力依依次次增增强强，从从键键能的角度如何理解这一事实？能的角度如何理解这一事实？由由于于NN、OO、FF的的键键能能依依次次减减小小，（946 kJmol-1,497.3 kJmol-1157 kJmol-1）而而NH、OH、HF的的键键能能依依次次增增大大，（390.8 kJmol-1、462.8 kJmol-1、568 kJmol-1）分分子子的的稳稳定定性性增增强强，故故N2、O2、F2与与H2的反应能力依次增强。的反应能力依次增强。反应热反应热H 反应反应物键能总和物键能总和生成物键能总和生成物键能总和【思思考考】试试利利用用表表2-1的的数数据据进进行行分分析析：CC、CC、CC键键能能分分别别为为347.7 kJmol 1、615 kJmol1、812 kJmol1，根据这些数据可知，根据这些数据可知 CC、CC和和CC键能差异，说明了什么？键能差异，说明了什么？说说明明乙乙烯烯、乙乙炔炔中中键键不不牢牢固固，容易发生加成反应。容易发生加成反应。【特特例例】、键键能能分分别别为为193kJmol1、418 kJmol1、946 kJmol1P37 P37 表表2-12-1某些共价键的键能某些共价键的键能 二二.键长键长1 1、定定义义：键键长长是是形形成成共共价价键键的的两两个个原原子子之之间间的的核核间间距距。相相同同原原子子的的共共价价键键键键长长的一半称为的一半称为共价半径共价半径。原子半径原子半径决定化学键的键长，决定化学键的键长，原子半径原子半径越小，越小，共价键的键长越短。共价键的键长越短。某些共价键键能某些共价键键能(kJ/mol)键长键长/pm(1pm=10-12m)键键键能键能键长键长键键键能键能键长键长H-HH-H4364367474CCCC812812120120F-FF-F157157141141C CH H413.4413.4109109Cl-ClCl-Cl242.7242.7198198O OH H462.8462.89696Br-BrBr-Br193.7193.7228228N NH H390.8390.8101101I-II-I152.7152.7267267NNNN946946110110C-CC-C347.7347.7154154Si-SiSi-Si235235C=CC=C615615133133Si-OSi-O162162表表2-22-2讨论：对比表讨论：对比表2-12-1和表和表2-22-2找出键长与键能及稳定找出键长与键能及稳定性的关系。性的关系。2 2、键长的应用、键长的应用规律规律:键长越短键长越短,一般一般键能越大，化学键越牢键能越大，化学键越牢固固,由该键形成的分子越稳定。由该键形成的分子越稳定。思思考考：解解释释CH4分分子子的的空空间间结结构构为为正正四四面面体体形形，而而CH3Cl分子的空间结构是四面体形而不是正四面体形。分子的空间结构是四面体形而不是正四面体形。键长是影响分子空间结构的因素之一。键长是影响分子空间结构的因素之一。180180180180直线形直线形105V形形107107 三角锥形三角锥形10928正四面体形正四面体形三三.键角键角 1 1、概念：概念：键角是指在多原子分子中键角是指在多原子分子中,两个相两个相邻共价键之间的邻共价键之间的夹角夹角。2 2、意义、意义：多原子分子的键角一定，表明共价键具有多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。方向性。键角键角是描述分子结构的重要参数是描述分子结构的重要参数键角可反映分子的空间构型键角可反映分子的空间构型3 3、键长和键角的数值可通过晶体的、键长和键角的数值可通过晶体的X X射线射线衍射实验获得。衍射实验获得。练习练习1 1、下列说法中，错误的是、下列说法中，错误的是()().键长越长，化学键越牢固键长越长，化学键越牢固.成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固牢固.对双原子分子来讲，键能越大，含有该键对双原子分子来讲，键能越大，含有该键的分子越稳定的分子越稳定.原子间通过共用电子对所形成的化学键叫原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键共价键A A2、能够用键能解释的是、能够用键能解释的是().氮气的化学性质比氧气稳定氮气的化学性质比氧气稳定.常温常压下，溴呈液体，碘为固体常温常压下，溴呈液体，碘为固体.稀有气体一般很难发生化学反应稀有气体一般很难发生化学反应.硝酸易挥发，硫酸难挥发硝酸易挥发，硫酸难挥发A3.下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A分分子子中中键键能能越越大大，键键长长越越短短，则则分分子子越越稳定稳定B只有非金属原子之间才能形成共价键只有非金属原子之间才能形成共价键C水水分分子子可可表表示示为为H-O-H，分分子子中中键键角角为为180DH-O键键键键能能为为463 kJ/mol，即即18 g水水分分子子 分分 解解 生生 成成 H2和和 O2时时，吸吸 收收 能能 量量 为为(2463)kJA小结：小结：1 1、共价键强弱的判断共价键强弱的判断(1)(1)由原子半径和共用电子对数判断由原子半径和共用电子对数判断:成成键键原原子子的的原原子子半半径径越越小小,两两原原子子间间共共用用电电子子对对数数越越多多,则则一一般般共共价价键键越越牢牢固固,含含有有该该共共价价键的分子越稳定。键的分子越稳定。(2)(2)由键能判断由键能判断:共价键的共价键的键能键能越大越大,共价键越牢固共价键越牢固,破坏共破坏共价键消耗的能量越多。价键消耗的能量越多。(3)由键长判断由键长判断:共价键的共价键的键长键长越小越小,共价键越牢固共价键越牢固,破坏共价破坏共价键消耗的能量越多。键消耗的能量越多。(4)由电负性判断由电负性判断:元素的元素的电负性电负性越大越大,该元素的原子对共用电该元素的原子对共用电子对的吸引力越大子对的吸引力越大,形成的共价键一般越稳定。形成的共价键一般越稳定。特别提醒：特别提醒：由分子构成的物质由分子构成的物质,其熔、沸点与共价键的键能和其熔、沸点与共价键的键能和键长无关（与范德华力和氢键有关）键长无关（与范德华力和氢键有关）,而而分子的稳定分子的稳定性性由键长和键能大小决定。由键长和键能大小决定。小结：小结：2 2、共价键的键参数共价键的键参数