共价键课件 (2).ppt

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1、第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第一节第一节 共价键共价键 第二课时第二课时1、键能：气态基态原子形成l mol化学键释放的最低能量。通常取正值。单位：kJ/mol如，形成形成l mol HH键释放的最低能量为键释放的最低能量为4360 kJ，则则 HH键能为为4360 kJ/mol形成形成1 molN三三N键释放的最低能量为键释放的最低能量为946 kJ则则 N三三N键能为为946 kJ/mol二、键参数二、键参数:键能、键长、键角键能、键长、键角 某些共价键的键能某些共价键的键能观察分析观察分析键能大小与化学键稳定性的关系？键能大小与化学键稳定性的关系？键能越大，化学键越稳定键能

2、越大，化学键越稳定某些共价键键长某些共价键键长2、键长：形成共价键的两个原子之间的核间距、键长：形成共价键的两个原子之间的核间距1pm=1012 m观察分析观察分析键长与键能的关系？键长与键能的关系？键长越短，键能越大，共价键越稳定。键长越短，键能越大，共价键越稳定。3、键角：两个共价键之间的夹角称为键角。分子的形状有共价键之间的夹角决定分子的形状有共价键之间的夹角决定如：三原子分子CO2的结构式为OCO，它的键角为180，是一种直线形分子；如，三原子分子H20的HOH键角为105，是一种 V形分子。多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。键角是描述分子立体结构的重要参数，分子的许多性质都

3、与键角有关。共价半径：共价半径：相同原子的共价键键长的一半称为共价半径。相同原子的共价键键长的一半称为共价半径。1 1、试试利利用用表表2 2l l的的数数据据进进行行计计算算，1 1 mo1 mo1 H H2 2分分别别跟跟l l molClmolCl2 2、lmolBrlmolBr2 2(蒸蒸气气)反反应应，分分别别形形成成2 2 mo1HClmo1HCl分分子子和和2molHBr2molHBr分分子子，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分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质？氢分子哪个更容易发生热分

4、解生成相应的单质？2 2N N2 2、0 02 2、F F2 2跟跟H H2 2的的反反应应能能力力依依次次增增强强，从从键键能能的角度应如何理解这一化学事实的角度应如何理解这一化学事实?3 3通通过过上上述述例例子子，你你认认为为键键长长、键键能能对对分分子子的的化学性质有什么影响？化学性质有什么影响？思考与交流思考与交流1 1、形形成成2 2 mo1HClmo1HCl释释放放能能量量：2 2431.8 431.8 kJ kJ(436.0kJ+242.7kJ)=184.9 kJ(436.0kJ+242.7kJ)=184.9 kJ形形 成成 2 2 mo1HBrmo1HBr释释 放放 能能 量

5、量：2 2366kJ 366kJ(436.0kJ+193.7kJ)=102.97kJ(436.0kJ+193.7kJ)=102.97kJHClHCl释释放放能能量量比比HBrHBr释释放放能能量量多多,因因而而生生成成的的HClHCl更稳定更稳定,即即HBrHBr更容易发生热分解生成相应的单质更容易发生热分解生成相应的单质.2 2、键能大小是：、键能大小是：F-HO-HN-HF-HO-HN-H3 3、键键长长越越长长，键键能能越越小小，键键越越易易断断裂裂，化化学学性性质越活泼。质越活泼。汇报汇报 COCO分子和分子和NN2 2分子的某些性质分子的某些性质 等电子原理：等电子原理：原子总数相同

6、、价电子总数相同的分子具有原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的的 科学视野：科学视野：用质谱仪测定分子结构用质谱仪测定分子结构 现代化学常利用质谱仪测定分子的结构。它的基本原现代化学常利用质谱仪测定分子的结构。它的基本原理是在质谱仪中使分子失去电子变成带正电荷的分子离理是在质谱仪中使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子等粒子。由于生成的分子离子、碎片离子子和碎片离子等粒子。由于生成的分子离子、碎片离子具有不同的相对质量，它们在高压电场加速后，通过狭具有不同的相对质量，它们在高压电场加速后，通过狭缝进入磁场分

7、析器得到分离，在记录仪上呈现一系列峰，缝进入磁场分析器得到分离，在记录仪上呈现一系列峰，化学家对这些峰进行系统分析，便可得知样品分子的结化学家对这些峰进行系统分析，便可得知样品分子的结构。例如，图构。例如，图2 27 7的纵坐标是相对丰度的纵坐标是相对丰度(与粒子的浓度成与粒子的浓度成正比正比)，横坐标是粒子的质量与电荷之比，横坐标是粒子的质量与电荷之比(m(me)e)，简称质简称质荷比。化学家通过分析得知，荷比。化学家通过分析得知，m me e9292的峰是甲苯分子的峰是甲苯分子的正离子的正离子(C(C6 6H H5 5CHCH3 3)，m me e9191的峰是丢失一个氢原子的峰是丢失一个

8、氢原子的的的的C C6 6H H5 5CHCH2 2 ，m me e6565的峰是分子碎片的峰是分子碎片因此，化因此，化学家便可推测被测物是甲苯。学家便可推测被测物是甲苯。例题例题:20022002年年诺诺贝贝尔尔化化学学奖奖表表彰彰的的是是在在“看看清清”生生物物大大分分子子真真面面目目方方面面的的科科技技成成果果，一一项项是是美美国国科科学学家家约约翰翰芬芬恩恩与与日日本本科科学学家家田田中中耕耕一一“发发明明了了对对生生物物大大分分子子的的质质谱谱分分析析法法”；另另一一项项是是瑞瑞士士科科学学家家库库尔尔特特维维特特里里希希“发发明明了了利利用用核核磁磁共共振振技技术术测测定定溶溶液液

9、中中生生物物大大分分子子三三维维结结构构的的方方法法”。质质子子核核磁磁共共振振（PMRPMR）是是研研究究有有机机物物结结构构的的有有力力手手段段之之一一，在在所所有有研研究究的的化化合合物物分分子子中中，每每一一结结构构中中的的等等性性氢氢原原子子在在PMRPMR中中都都给给出出了了相相应应的的峰峰（信信号号），谱谱中中峰峰的的强强度度与与结结构构中中的的等等性性H H原原子子个个成成正正比比。例例如如乙乙醛醛的的结结构构简简式式为为CHCH3 3CHOCHO，在在PMRPMR中中有有两两个个信信号号，其强度之比为其强度之比为3:13:1。再 见回答键能越大，即形成化学键时放出的能量越多，意味着这个化学键越稳定，越不容易被打断。板书 键能越大，化学键越稳定。键长是衡量共价键稳定性的另一个参数，是形成共价键的两个原子之间的核间距。板书。讲述板书过渡分子的形状有共价键之间的夹角决定，下面我们学习键角。板书 例如，三原子分子CO2的结构式为OCO，它的键角为180，是一种直线形分子；又如，三原子分子H20的HOH键角为105，是一种角形(V形)分子。多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。键角是描述分子立体结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。板书 两个共价键之间的夹角。