2.1.2共价键的键参数（好课精讲）-2022-2023学年高二化学课件精讲及好题精练（人教版2019选择性必修2）

第二章 分子结构与性质 2019人教版选择性必修二 第一节 共价键 第二课时 共价键的键参数 核心素养发展目标 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？ 共价键的键参数 如何解释HCl、HBr和HI的稳定性的差异？ 卤化氢 HCl HBr HI 在1 000 ℃分解的百分数/% 0.001 4 0.5 33 F、Cl、Br、I原子半径逐渐增大,非金属性依次减弱，F2、Cl2、Br2、I2与氢气反应越来越难,HF、HI、HBr、HI的稳定性逐渐减弱。 CH4 甲烷分子为 结构,键角是 。 正四面体 109°28' 键能是气态分子中断裂1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 键能可通过实验测定，更多却是推算获得的。例如，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。 共价键的键参数——键能 键能通常是298.15 K、101 kPa条件下的标准值，通常取正值，单位是kJ/mol。 键 键能（kJ·mol-1 ） 键 键能（kJ·mol-1 ） Cl-Cl 242.7 N-O 176 Br-Br 193.7 N=O 607 I-I 152.7 O-O 142 H-F 568 O=O 497.3 H-Cl 431.8 C-C 347.7 H-Br 366 C=C 615 H-I 298.7 C≡C 812 共价键的键参数——键能 成键原子相同的共价键的键能: 单键的键能 ＜ 双键的键能 ＜ 三键的键能 形成共价键的原子的原子半径越大，键能越小 5 （1）判断共价键的稳定性 键能越大,断开化学键需要吸收的能量越多,化学键越稳定。 （2）判断分子的稳定性 结构相似的分子中,共价键的键能越大,分子越稳定。 （3）判断化学反应中的能量变化 ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和。 ΔH<0时,为放热反应;ΔH>0时,为吸热反应。 键能的应用 如分子的稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI。 共价键的键参数——键能 H2与Cl2反应生成HCl是放热反应还是吸热反应?如何利用键能计算反应的反应热ΔH? 原子半径决定化学键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。 键长是构成化学键的两个原子的核间距。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。 Cl2中Cl-Cl键长 单位：pm（1 pm＝10-12 m） 共价键的键参数——键长 键 键能（kJ·mol-1） 键长/pm 键 键能（kJ·mol-1） 键长/pm F-F 157 141 H-F 568 92 Cl-Cl 242.7 198 H-Cl 431.8 127 Br-Br 193.7 228 H-Br 366 142 I-I 152.7 267 H-I 298.7 161 C-C 347.7 154 C≡C 812 120 C=C 615 133 共价键的键参数——键长 同种类型的共价键，成键原子的原子半径越小，键长越短。 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 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。 F-F不符合“键长越短，键能越大”的规律，为什么？　　 键 键能 （kJ·mol-1） 键长 pm 原子半径 pm F-F 157 141 64 Cl-Cl 242.7 198 99 Br-Br 193.7 228 114 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。 共价键的键参数——键长 9 键长的应用 键长越小,一般键能越大,共价键越稳定,含该共价键的分子越稳定。 (1)判断共价键的稳定性 (2)判断分子的空间结构 键长是影响分子空间结构的因素之一。 共价键的键参数——键长 CH3Cl的空间结构是四面体形而不是正四面体形的原因： C-H和C-Cl 的键长不相等。可见键长可以判断分子的空间结构 同为三原子分子，为什么CO2的空间结构是直线形，而H2O的空间结构是V形（角形）？ H2O V形（角形） 三角锥形 NH3 直线形 CO2 共价键的键参数——键角