2.1.2键参数——键能、键长与键角-【名课堂精选】2022-2023学年高二化学同步精品课件（人教版2019选择性必修2）

第一节 共价键 第二章 分子结构和性质 第二课时 键参数——键能、键长与键角 学习目标 1、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。 2、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。 3、掌握用共价键的强弱解释物质稳定性的方法。 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？ 卤化氢 分解的百分数/% HCl 0.0014 HBr 0.5 HI 33 分析下表：在1000℃时，卤化氢分解率，你能得出什么结论？ 结论：HCl、HBr、 HI越来越易分解 共价键的三个键参数——键能、键长与键角 说明：①卤化氢的热稳定性大小为： HCl＞HBr ＞ HI ②H-Cl、H-Br、H-I中的 σ键牢固。 NH3 三角锥形 CH4 正四面体形 一、键能 气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 1、概念： 2、单位: 3、条件： 键能通常是298.15 K、101 kPa条件下的标准值。 kJ/mol。键能通常取正值。 4、数据： 提示：断开CH4中的4个C—H，所需能量并不相等，因此，CH4中的C—H只能是平均值，而表2-1中的C—H键能是更多分子中的C—H键能的平均值。 键能可以通过实验测定，更多却是推算获得的。 某些共价键的键能（kJ·mol－1） ①相同原子间的键能： ②碳碳双键键能小于碳碳单键键能的两倍，碳碳叁键小于碳碳单键的三倍： ③氮氮双键键能大于氮氮单键键能的两倍，氮氮叁键大于氮氮单键的三倍： ④特例： 5、键能规律： 单键＜双键＜三键 碳碳键：σ键键能 ＞ π键键能 氮氮键：σ键键能 ＜ π键键能 第二周期氢化物键能依次增大，N-H反常 卤素单质键能：Cl2 >Br2>I2 F2反常 问题：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。 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。但乙烯、乙炔性质活泼，氮气性质不活泼。 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） ②判断分子的稳定性（一般键能越大，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. ΔH=反应物的总键能 - 生成物的总键能 课堂练习1：正误判断 (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( ) (2)N—H的键能是很多分子中的N—H的键能的平均值( ) (3)O—H的键能是指在298.15 K、100 kPa下，1 mol气态分子中1 mol O—H解离成气态原子所吸收的能量( ) (4)C=C的键能等于C—C的键能的2倍( ) (5)σ键一定比π键牢固( ) √ √ √ × × 课堂练习2：（2021·河北卷节选） <m></m> 晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大 <m></m> 晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。已知有关氮、磷的单键和三键的键能 <m></m> 如表： 193 946 197 489 从能量角度看，氮以 、而白磷以 （结构式可表示为 ）形式存在的原因是：______________ 1molN≡N 键能大于3molN-N键能之和，而1molP≡P键能小于3molP-P键能之和，键能越大物质越稳定，故氮以N2</m> 形式存在，而白磷以P4形式存在 解析：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】 课本P38 （1）计算，1 mo