【化学】键参数 课件 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2.pptx

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1、珞珞第二章第二章 分子的结构与性质分子的结构与性质第一节第一节 共价键共价键 第第2 2课时课时 键参数键参数 学习目标学习目标1.1.理理解解键键能能、键键长长、键键角角等等键键参参数数的的概概念念，能能应应用用键键参参数数一一键键能能、键长、键角说明简单分子的结构和性质。键长、键角说明简单分子的结构和性质。2.2.结结合合共共价价键键的的键键长长、键键能能和和键键角角等等数数据据,理理解解分分子子的的性性质质与与键键参参数数的关系的关系,培养证据推理与模型认知的核心素养。培养证据推理与模型认知的核心素养。3.3.了解等电子原理，能够判断简单的等电子体。了解等电子原理，能够判断简单的等电子体

2、。新课引入新课引入 共价键的强弱用什么来衡量？我们如何用化学语言来描述不共价键的强弱用什么来衡量？我们如何用化学语言来描述不同分子的空间结构和稳定性同分子的空间结构和稳定性？CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6【思考交流思考交流】知识精讲知识精讲1.键能键能概念：概念：概念：概念：气态分子气态分子气态分子气态分子中中中中1mol1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。化学键解离成气态原子所吸收的能量。化学键解离成气态原子所吸收的能量。化学键解离成气态原子所吸收的能量。单位：单位：单位：单位：kJkJ molmol-1-1键能键能衡量共价键的强弱衡量共价键的强弱 条件：条件：条件：条件

3、：通常是通常是通常是通常是298.15K298.15K，100k100kPaPa条件下的标准值条件下的标准值条件下的标准值条件下的标准值，可以通过实验可以通过实验可以通过实验可以通过实验测定测定测定测定。更多是推算的。更多是推算的。更多是推算的。更多是推算的。一一一一、键参数键参数键参数键参数键能、键长、键角键能、键长、键角键能、键长、键角键能、键长、键角平均值平均值平均值平均值知识精讲知识精讲一一一一、键参数键参数键参数键参数键能、键长、键角键能、键长、键角键能、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（kJ/mol）键键能键键能FF157NO176ClCl242.7NO

4、607BrBr193.7OO142II152.7OO497.3CC347.7CH413.4C=C615NH390.8CC812OH462.8思考与讨论：思考与讨论：碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键之间键能关系？碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键之间键能关系？碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键之间键能关系？碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键之间键能关系？碳碳单键碳碳单键 碳碳碳碳 双键双键 碳碳碳碳三三键（不存在倍数关系）键（不存在倍数关系）氮氮单键氮氮单键 氮氮氮氮 双键双键 氮氮氮氮三三键（不存在倍数关系）键（不存在倍数关系）键能的键能的键能的键能的判断判断判断判断：键能的键能的键能的键能的应用应用应用应用：a.

5、衡量共价键的强弱衡量共价键的强弱b.估算化学反应的反应热估算化学反应的反应热键能越大，共价键越稳定。键能越大，共价键越稳定。键能越大，共价键越稳定。键能越大，共价键越稳定。相同原子间的键能：相同原子间的键能：H=反应物键能总和反应物键能总和生成物键能生成物键能总和总和H0时时,为吸热反应为吸热反应拓展：一般情况下，拓展：一般情况下，键的键的键能键能比比键的大键的大，但，但N2中中键键不如不如键键牢固。牢固。知识精讲知识精讲N2、O2、F2与氢气的反应能力依次增强，从键能的角度如何理解这一事实与氢气的反应能力依次增强，从键能的角度如何理解这一事实？化学键NNO=OFF键 能946kJ/mol49

6、7.3kJ/mol157kJ/mol化学键NHOHFH键 能390.8kJ/mol462.8kJ/mol568kJ/molN2、O2、F2的键能依次减小，说明了化学键的牢固度依次减弱。的键能依次减小，说明了化学键的牢固度依次减弱。N-H、O-H、F-H的键能依次增大，说明了化学键的牢固度依次增的键能依次增大，说明了化学键的牢固度依次增强，所以强，所以 N2、O2、F2与氢气的反应能力依次增强与氢气的反应能力依次增强【思考讨论思考讨论】知识精讲知识精讲2.键键长长一一一一、键参数键参数键参数键参数键能、键长、键角键能、键长、键角键能、键长、键角键能、键长、键角（1）定义）定义：构成化学键的构成化

7、学键的两个原子的核间距两个原子的核间距。不过，分子中不过，分子中不过，分子中不过，分子中的原子始终处于不断振动之中，键长只是振动着的原的原子始终处于不断振动之中，键长只是振动着的原的原子始终处于不断振动之中，键长只是振动着的原的原子始终处于不断振动之中，键长只是振动着的原子处于平衡位置时的核间距子处于平衡位置时的核间距子处于平衡位置时的核间距子处于平衡位置时的核间距。Cl2中中Cl-Cl键长键长（2）影响因素）影响因素：原子半径原子半径决定化学键的键长，决定化学键的键长，一般而言一般而言，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。一般而言：一般而言：共价键共价键的键长越的

8、键长越短短，往往键能越往往键能越大大，表明共价键越，表明共价键越稳稳定，定，分子越分子越稳定稳定。（但（但F2例外例外）。）。HH ClCl BrBr键长74198228键能436.0242.7193.7知识精讲知识精讲（3）共价键）共价键键长规律：键长规律：成键原子相同时，键长成键原子相同时，键长：单键单键键长双键键长三键键长键长双键键长三键键长同种类型的共价键，成键原同种类型的共价键，成键原子的子的原子半径越大，键长越大。原子半径越大，键长越大。知识精讲知识精讲（4）键长）键长的的应用：应用：判判断共价键的稳定性断共价键的稳定性键长越短，键能越大，表明共价键越稳定。键长越短，键能越大，表明

9、共价键越稳定。分子的空间结构分子的空间结构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。如如CH4分子的空间结构为正四面体形，而分子的空间结构为正四面体形，而CH3Cl分子的空间结构是四面体形而不分子的空间结构是四面体形而不是正四面体形，原因是是正四面体形，原因是C-H和和C-Cl 的键长不相等。的键长不相等。但是但是F-F不符合不符合“键长越短，键能越大键长越短，键能越大”的规律，为什么？的规律，为什么？F原子原子半径很小，因此半径很小，因此F-F键键的的键长短，但也是由于键长短，但也是由于FF的键长短，两的键长短，两个个F原原子形成共价键时，原子核之间的距离子形成共价

10、键时，原子核之间的距离小小，排斥力大，因此键能小，排斥力大，因此键能小,化学性质很活泼。化学性质很活泼。知识精讲知识精讲3.键键角角一一一一、键参数键参数键参数键参数键能、键长、键角键能、键长、键角键能、键长、键角键能、键长、键角（1）概念：）概念：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角 CO2键角为键角为180是，一种是，一种直线形直线形分子分子；H2O分子中的分子中的HOH键角是键角是105，是一是一种种V形形(或称角形或称角形)分子。多原子分子中的键角一定分子。多原子分子中的键角一定，表明共价键具有表明共价键具有方向性方向性。注意：注意：键长键长

11、、键角的测定、键角的测定：通过晶体的通过晶体的x射线衍射实验射线衍射实验获得获得拓展延伸拓展延伸分子的空间结构分子的空间结构键角键角实例实例正四面体形正四面体形_平面形平面形_三角锥形三角锥形V V形形(角形角形)_直线形直线形_10928120105180一些一些典型典型分子的键角分子的键角107CH4、CCl4苯、乙烯、苯、乙烯、BF3等等NH3PH3PCl3H2OH2SSO2CO2、CS2、CHCH归纳总结归纳总结u共价键共价键强弱的判断强弱的判断1.由由原子半径和共用电子对数原子半径和共用电子对数判断判断:成成键原子的原子半径越小键原子的原子半径越小,两原子间共用电子对数越多两原子间共

12、用电子对数越多,则一般共价键越牢固则一般共价键越牢固,含有含有该共价键的分子越稳定。该共价键的分子越稳定。2.由由键能判断键能判断:共价键共价键的键能越大的键能越大,共价键越牢固共价键越牢固,破坏共价键消耗的能量越多。破坏共价键消耗的能量越多。3.由由键长判断键长判断:共价键的键长越小共价键的键长越小,共价键越牢固共价键越牢固,破坏共价键消耗的能量越多破坏共价键消耗的能量越多。4.由由电负性判断电负性判断:元素元素的电负性越大的电负性越大,该元素的原子对共用电子对的吸引力越大该元素的原子对共用电子对的吸引力越大,形形成的共价键一般越稳定成的共价键一般越稳定。特别特别提醒提醒：由由分子构成的物质

13、分子构成的物质,其熔、沸点与共价键的键能其熔、沸点与共价键的键能和键长无关和键长无关,而分子的稳定性由键长和键能大小决定。而分子的稳定性由键长和键能大小决定。随堂检测随堂检测1.正误正误判断判断(1)共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定()(2)NH的键能是很多分子中的的键能是很多分子中的NH的键能的平均值的键能的平均值()(3)OH的键能是指在的键能是指在298.15 K、100 kPa下，下，1 mol气态分子中气态分子中1 mol OH解离成气态原子所吸收的能量解离成气态原子所吸收的能量()(4)C=C的键能等于的键

14、能等于CC的键能的的键能的2倍倍()(5)键一定比键一定比键牢固键牢固()随堂检测随堂检测1939461974891molNN 键能大于键能大于3molN-N键能之和，键能之和，而而1molPP键能小于键能小于3molP-P键能之和，键能之和，键能越大物质越稳定，故氮以键能越大物质越稳定，故氮以N2 形式存在，而白磷以形式存在，而白磷以P4形式存在形式存在。随堂检测随堂检测解析：对于解析：对于反应反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H436.0 kJmol1242.7 kJmol12431.8 kJmol1184.9 kJmol1。对于反应对于反应H2(g)Br2(g)=2HBr(g)H

15、436.0 kJmol1193.7 kJmol12366 kJmol1102.3 kJmol1。3.计计算算，1 mol H2分分别别跟跟1 mol Cl2、1 mol Br2(蒸蒸气气)反反应应，分分别别形形成成2 mol HCl和和2 mol 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化氢分子和溴化氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质氯化氢分子和溴化氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质？通过通过计算计算1 mol H2与与1 mol Cl2反应生成反应生成2 mol HCl时时，放出放出184.9 kJ的热的热量；量；1 mol H2与与1 mol Br2(蒸气蒸气)反应生成反应生成2 mol HBr时时,放出放出102.3 kJ的热的热量。说明量。说明2 mol HBr分解需要吸收的能量比分解需要吸收的能量比2 mol HCl低低,故故HBr更易分解。更易分解。谢谢谢谢 再见！再见！只有勇往直前，才能领略更美的风景。只有勇往直前，才能领略更美的风景。