第二章第一节 共价键 第二课时 课件 (共14张PPT) 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

(共14张PPT)
第二章 分子结构与性质
第一节 共价键（第二课时）
1
理解键能、键长和键角的概念。
T
eaching objectives
教学目标
键参数---键能、键长与键角
第二课时
2
能利用键参数说明简单分子的结构和性质。
键参数---键能、键长与键角
2
问题引导
1.分析下表：1000℃时，卤化氢分解率，你能得出什么结论？
卤化氢 HCl HBr HI
比例模型
在1000 ℃分解的百分数/% 0.0014 0.5 33
结论：HCl、HBr、 HI越来越易分解
卤化氢的热稳定性大小为：HCl＞HBr＞HI，说明H-I、H-Br、H-Cl的稳定性依次增强。
2.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？
共价键的三个键参数——键能、键长与键角
键参数---键能、键长与键角
2
o
一.键能
1.键能的概述：
（1）定义：气态中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。
（2）单位：kJ/mol。
（3）测定标准：键能可以通过实验测得，但更多的是推算获得的，键能通常是298K、101kPa条件下的标准值。
（4）意义：衡量共价键强弱的一个重要参数。
通过键能可以估算化学反应的热效应，判断某一化学反应是放热反应还是吸热反应。
电解质溶液中微粒间的关系
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键 H-H F-F Cl-Cl Br-Br I-I C-C C=C C≡C C-O C=O N-N N=N
键能 （kJ/mol） 436 157 242.7 193.7 152.7 347.7 615 812 351 745 193 418
键 N≡N N-O N=O O-O O=O C-H O-H N-H H-F H-Cl H-Br H-I
键能 （kJ/mol） 946 176 607 142 497.3 413.4 462.8 390.8 568 431.8 366 298.7
表2-1某些共价键的键能
思考与讨论
1.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？
2.1molH2分别与1molCl2、1molBr2(蒸气)反应，分别形成2molHCl和2molHBr，哪一个反应释放的能量更多？如何通过计算说明氯化氢和溴化氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质？
电解质溶液中微粒间的关系
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1.N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强,其原因是N≡N键、O=O键、F—F键的键能依次为946 kJ/mol-1、497.3 kJ/mol-1、157 kJ/mol-1,键能越来越小,共价键越来越容易断裂。
2.通过计算1molH2分别与1molCl2、1molBr2(蒸气)反应，分别形成2molHCl和2molHBr，放出的能量依次为184.9 kJ/mol和102.3 kJ/mol ，1molH2与1molCl2反应形成2molHCl放出的能量多，氯化氢分子更稳定，溴化氢分子更容易发生热分解生成相应的单质。
键参数---键能、键长与键角
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o
一.键能
2.键能的应用：
（1）判断共价键的稳定性：键能越大，共价键越牢固。
（2）判断分子的稳定性：一般来说，结构相似的分子中，共价键的键能越大，分子越稳定。
（3）估算化学反应的反应热：同一化学键解离成气态原子所吸收的能量与气态原子结合形成化学键所释放的能量在数值上是相等的，故根据化学键的键能数据可计算化学反应的反应热。
如分子的稳定性：HF>HCl>HBr>HI
ΔH=E（反应物的键能总和）- E（生成物的键能总和）
键参数---键能、键长与键角
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二.键长
1.概念：
构成化学键的两个原子核的核间距。如在Cl2中，两个氯原子的核间距就是Cl-Cl的键长。
2.意义：
衡量共价键强弱的一个重要参数。
电解质溶液中微粒间的关系
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键 H-H F-F Cl-Cl Br-Br I-I C-C C=C
键长(pm) 74 141 198 228 267 154 133
键 C≡C C-H O-H N-H N≡N Si-Si Si-O
键长(pm) 120 109 96 101 110 235 162
表2-2某些共价键的键长
思考与讨论
根据表2-2，找出数据中的规律，并结合表2-1和2-2总结键能和键长的关系，键长和键能对分子性质有什么影响？
1.同种类型的共价键，成键原子的原子半径越小，键长越小。
2.成键原子相同的共价键的键长:
单键键长 ＞ 双键键长 ＞ 三键键长
3.一般地，键长越短, 键能越大，共价键越牢固,由此形成的分子越稳定。
思考：F-F、Cl-Cl、Br-Br的键长依次增大，而F-F却不符合“键长越短，键能越大”的规律，为什么？
F原子半径很小，因此F-F的键长短，而由于键长短，两个F原子形成共价键时，原子核之间的距离小，排斥力大，因此键能小。
1.根据原子半径判断
电解质溶液中微粒间的关系
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键长的判断方法
其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。
如键长：H-I > H-Cl > H-F; Br-Br > Cl-Cl > F-F。
2.根据共用电子对数目判断
对于相同的两原子形成共价键而言，当两个原子间形成双键或三键时，由于原子轨道的重叠程度增大，原子之间的核间距减小，键长变短，故单键键长>双键键长>三键键长。
如键长：C-C > C=C > C≡C。
键参数---键能、键长与键角
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思考与讨论
1.乙烯、乙炔为什么比乙烷活泼？
2.解释CH4分子的空间结构为正四面体，而CH3Cl分子的空间结构是四面体形而不是正是面体形。
1.虽然键长 C-C > C=C > C≡C ，键能C-C < C=C < C≡C ,但是乙烯和乙炔中有Π键，发生加成反应时Π键断裂。
2.由于C-H和C-Cl键的键长不相等，故CH4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非正是面体形。可见键长可以影响分子的空间结构。
键参数---键能、键长与键角
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o
三.键角
1.定义：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角称为键角。
2.意义：
（1）键角可以反映分子的空间结构，是描述分子空间结构的重要参数；
（2）多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。
3.常见分子的键角：
NH3 107° 三角锥型
CO2 180o 直线型
H2O 105° 角形或V型
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四.课时小结
分子的稳定性
键能
键长
分子的性质
电解质溶液中微粒间的关系
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键角
决定
决定
分子的空间结构
决定
一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定。
随堂练习
电解质溶液中微粒间的关系
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1.下列说法中正确的是(　　)
A．双原子分子中化学键键能越大，分子越稳定
B．双原子分子中化学键键长越长，分子越稳定
C．双原子分子中化学键键角越大，分子越稳定
D．在双键中，σ键的键能要小于π键的键能
A
2．下列说法中正确的是(　　)
A．分子中所含共价键的键能越大，键长越短，则分子越稳定
B．只有非金属原子之间才能形成共价键
C．水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180°
D．H—O键的键能为463 kJ·mol－1，即18 g水分子生成H2和O2时，放出能量为(2×463) kJ
A