2.1.2 键参数 课件 (共15张PPT)

(共15张PPT)
第一节　共价键
第1课时 键参数——键长、键能、键角
第二章 分子结构与性质
键参数1 —— 键能
1、概念：气态分子中 1 mol 化学键解离成气态原子所吸收的能量
2、单位：kJ mol-1
3、意义：键能越大，共价键越牢固，由此形成的分子越稳定。
键能
【补充说明】
通常是298.15 K(25 ℃)、101 kPa条件下的标准值，
可通过实验测定，更多的却是推算获得的，键能数据是平均值。
键能
键 键能
H－F 568
H－Cl 431.8
H－Br 366
H－I 298.7
C－C 347.7
C=C 615
C≡C 812
C－O 351
C＝O 745
N－N 193
N＝N 418
N≡N 946
观察下表，并找出键能数据中存在的规律
思考1
①、原子半径越长、键能越小
②、相同原子成键时，键能：单键<双键<三键
③、双键键能并不是单键的两倍
（原因：σ键 和 π键 键能不相等）
原因：
通常情况：σ键＞ π键； N与N之间：σ键< π键
④、通常情况下，双键键能 < 单键的两倍
N原子特殊：N=N > N-N的两倍
键能
键能的
应用
定量衡量共价键强弱
判断分子的稳定性
估算化学反应热效应
键能越大，共价键越牢固
一般来说，结构相似的分子，
共价键的键能越大，分子越稳定
ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能
键能
【例1】正误判断
(1)N—H的键能是很多分子中的N—H的键能的平均值( )
(2)O—H的键能是指在298.15 K、101 kPa下，气态分子中1 mol O—H解离成气态原子所吸收的能量( )
(3)C=C的键能等于C—C的键能的2倍( )
(4)σ键一定比π键牢固( )
√
√
×
×
小于
不一定
键能
【例2】某些化学键的键能(kJ·mol－1)如下表所示。
(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出热量______ kJ。
184.9
化学键 H—H Cl—Cl Br—Br I—I H—Cl H—Br H—I
键能 436 242.7 193 151 431.8 363 297
(2)在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的顺序是____(填字母)。
a.Cl2＞Br2＞I2 b.I2＞Br2＞Cl2 c.Br2＞I2＞Cl2
预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热____(填“多”或“少”)。
a
多
键长
键参数2 —— 键长
1、概念：简单地说，键长是构成化学键的两个原子的核间距。
2、单位：pm（1 pm＝10-12 m）
键 键长/pm 键能
F-F 141 157
Cl-Cl 198 242.7
Br-Br 228 193.7
I-I 267 152.7
C-C 154 347.7
C=C 133 615
C≡C 120 812
键长数据中存在哪些规律
思考2
①、原子半径越小、键长越小
②、相同原子成键时，键长：单键>双键>三键
③、键长越短, 键能越大，共价键越牢固, 分子越稳定
F原子特殊：
F半径很小，因此F-F的键长短，因此F-F键中由于原子核间距过小，彼此斥力大，影响键能
共价键稳定性强弱
判断方法
原子半径越小
共用电子对数越多
共价键越牢固
键能越大
共价键越牢固
共价键越牢固
键长越短
键长
根据原子半径和
共用电子对数目判断
根据键能判断
根据键长判断
【例3】下列说法正确的是（ ）
A、在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长
B、键长：N—H>P—H
C、H-Cl的键能为431.8 kJ·mol－1，H-Br的键能为366 kJ·mol－1，这可以说明HCl比HBr分子稳定
D、键能越大，表示该分子越容易受热分解
C
键能越大，越不易分解
键能越大，含有该键的物质越稳定
半径越大，键长越长，原子半径：P>N
核间距
键长
键角
1、概念：两个相邻共价键之间的夹角称为键角。
2、意义：键角可反映分子的立体构型，是描述分子立体结构的重要参数，可进一步帮助我们判断分子的极性。
3、常见分子的键角
键参数3 —— 键角
H2O : 105°
V形（角形）
NH3 : 107°
三角锥形
CO2: 180°
直线形
CH4 : 109°28′
正四面体形
【课堂拓展】防晒霜的防晒原理
波长为 300 nm 的紫外光的光子所具有的能量约为 399 kJ mol-1，这一能量比蛋白质分子中重要的化学键C一C键、C-N 键和C—S 键的键能都大。因此，紫外光的能量足以使这些化学键断裂，从而破坏蛋白质分子。
防晒霜之所以能有效地减轻紫外光对人体的伤害，其原因之一是它的有效成分的分子中含有π键。这些分子中的π键的电子在吸收紫外光后被激发，从而能阻挡部分紫外光。
课堂拓展
【例4】关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是
A．键长越长，键能越大，共价化合物越稳定
B．通过反应物和生成物分子中键能数据可以粗略预测反应热的大小
C．键角是确定多分子立体结构的重要参数
D．同种原子间形成的共价键键长：三键＜双键＜单键
课堂练习
A
【例5】氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C－C≡N，性质与卤素相似。下列说法正确的是
A．不和氢氧化钠溶液发生反应
B．分子中N≡C的键长大于C－C的键长
C．分子中含有两个σ键和四个π键
D．分子中既有极性键又有非极性键
课堂练习
D
【例6】下列关于乙烷和乙烯的说法正确的是
A．二者的键角均相等
B．二者σ键个数之比为7：5
C．二者的键长均相等
D．碳碳键的键能后者是前者的两倍
课堂练习
B
【例7】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
课堂练习
A