2.1.2 共价键的键参数（精品课件）-2022-2023学年高二化学同步精品课堂（人教版2019选择性必修2）

走进奇妙的化学世界 2022-2023 选择性必修2 第一节 共价键 第二章 分子结构与性质 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？ CH4 CH3CH2OH CH3COOH C6H6 【思考交流】 学习 目标 第2课时 共价键的键参数 PART 01 PART 02 PART 03 通过认识共价键的键能、键长和键角,从微观角度模型化解释分子的空间结构。 结合共价键的键长、键能和键角等数据,理解分子的性质与键参数的关系,培养证据推理与模型认知的核心素养。 掌握用共价键的强弱解释物质稳定性的方法。 1.概念： 气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 2.单位：kJ•mol-1 3.条件： 通常是298.15K、100kPa条件下的标准值。 4.测定： 键能可以通过实验测定，更多的是推算获得，是平均值。如CH4中的C—H。 5.意义： 衡量共价键的强弱。 一.键能 某些共价键的键能（kJ·mol－1） 1.相同原子间的键能： 单键＜双键＜三键 2.碳碳双键键能不等于碳碳单键键能的两倍，碳碳叁键不等于碳碳单键的三倍，说明了什么？ σ键键能 ＞ π键键能 3. 氮氮双键键能不等于氮氮单键键能的两倍，氮氮叁键不等于氮氮单键的三倍，说明了什么？ σ键键能 ＜ π键键能 6.键能的应用 ①判断共价键的稳定性（键能越大，共价键越稳定） 从键能的定义可知，破坏1mol化学键所需能量越多，即共价键的键能越大，则共价键越稳定。 ②判断分子的稳定性（键能越大，分子越稳定） 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。如分子的稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI。 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 。 ΔH=反应物的总键能﹣生成物的总键能 1.计算，1 mol H2分别跟1 mol Cl2、1 mol Br2(蒸气)反应，分别形成2 mol HCl和2 mol HBr，哪一个反应释放的能量更多？如何用计算的结果说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？ H—H(436.0 kJ·mol－1)、Cl—Cl(242.7 kJ·mol－1)、 Br—Br(193.7 kJ·mol－1)、H—Cl(431.8 kJ·mol－1)、 H—Br(366 kJ·mol－1) 对于反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　 ΔH＝436.0 kJ·mol－1＋242.7 kJ·mol－1－2×431.8 kJ·mol－1＝－184.9 kJ·mol－1。 对于反应H2(g)＋Br2(g) ===2HBr(g)　 ΔH＝436.0 kJ·mol－1＋193.7 kJ·mol－1－2×366 kJ·mol－1＝－102.3 kJ·mol－1。 [思考与讨论] 2.N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强，从键能的角度如何理解这一化学事实。(利用课本P37表2-1的相应数据分析) 提示　从表2-1的数据可知，N—H、O—H与H—F的键能依次增大，意味着形成这些键时放出的能量依次增大，化学键越来越稳定。所以N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强。 3.已知N—N、N==N和N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90， 而C—C、C==C、C≡C键能之比为1.00∶1.77∶2.34。 如何用这些数据理解氮分子不容易发生加成反应而乙烯和乙炔容易发生加成反应？ 提示　键能数据表明，N≡N的键能大于N—N的键能的三倍，N==N的键能大于N—N的键能的两倍；而C≡C的键能却小于C—C的键能的三倍，C==C的键能小于C—C的键能的两倍，说明乙烯和乙炔中的π键不牢固，易发生加成反应，而N2分子中N≡N非常牢固，所以氮分子不易发生加成反应。 Cl2中Cl-Cl键长 单位：pm（1 pm＝10-12 m） 二.键长 1.概念： 构成化学键的两个原子的核间距。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子处于平衡位置时的核间距。 2.键长大小： 原子半径决定共价键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。 键 键长/pm 键能/(kJ·mol－1) HX的热分解温度/℃ H—Cl 127.4 431.8 1 000 H—Br 141.4 366 600 H—I 160.9 298.7 300 根据下表中的HCl、HBr和HI的键长、键能的数据和热分解温度，考察它们之