第1节共价键第2课时课件2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

第2课时 共价键 第二章 分子结构与性质 第一节 共价键 温故知新 之前的学习我们讨论分析了乙烷、乙烯和乙炔的分子中两个碳原子之间的成键情况。它们分别有几个σ键和几个π键？ 发生化学反应的过程中，旧的化学键被破坏。从这一角度，讨论为什么乙烯和乙炔的化学反应活性更高，比如它们能与Br2加成，而乙烷不能？ 乙烯、乙炔在与Br2加成时，只破坏了其中的π键，而σ键未发生改变。因为π键的轨道重叠程度相较于σ键较小，故更易断裂。 在描述两个原子之间的共价键强度时，我们使用“牢固”或“不牢固”这样的描述不够科学、清晰。 是否有参数可以定量描述共价键的强度？ 这个参数可能与什么因素相关？ 这个参数是否有规律性？ 如何描述这种规律性？ 【思维启迪】 温故知新 二、键参数——键能、键长与键角 1.键能 定义：键能是指气态分子中 1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 键能可以直接定量直观的反映共价键的强弱。 说明： ①键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值。 ②键能可以通过实验测定，更多是推算获得的（如盖斯定律） ③同样的共价键在不同的分子中键能略有区别，如甲烷中的C-H键和乙烯中C-H键键能不严格相等 表2-1中列出了若干共价键键能的数据，请你观察表格，自己寻找并归纳期中的规律，并将你的结论与小组同学交流。 【深度思考】 二、键参数——键能、键长与键角 （1）同主族的卤原子与H之间的共价键键能的变化规律如何？ 同周期的C、N、O、F与H之间的共价键键能的变化规律如何？ 【深度思考】 同周期的C、N、O、F与H之间的共价键键能自左向右呈逐渐增大（N-H略小于C-H） 二、键参数——键能、键长与键角 键 键能 H-F 568 kJ/mol H-Cl 431.8 kJ/mol H-Br 366 kJ/mol H-I 298.7 kJ/mol 卤化氢中X-H键键能自上而下逐渐减小 键 C-H N-H O-H F-H 键能（kJ/mol） 413.4 390.8 462.8 568 （2）碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键的键能变化趋势如何？它们之间的差值大小是怎样的？从键能的角度谈谈乙烷、乙烯、乙炔的反应活性差别。 【深度思考】 碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键的键能逐渐增大，但是新增的π键所对应的键能增量部分不如C-C σ键大。 根据数据可以计算出，C-C之间π键键能约为σ键键能的70%。在反应中仅需吸收较少的能量π键就会被破坏，故而乙烯、乙炔的反应活性高。 二、键参数——键能、键长与键角 键 键能（kJ/mol） C-C 357.7 C=C 615 C≡C 812 257.3 （3）氮氮单键、氮氮双键、氮氮叁键的键能变化趋势如何？它们之间的差值大小是怎样的？从键能的角度谈谈为何N2非常稳定。 【深度思考】 氮氮单键、氮氮双键、氮氮叁键的键能逐渐增大，但是新增的π键所对应的键能增量部分比N-N σ键大。这是由于N2分子的π键具有一定的特殊性。 氮氮叁键键能高达946 kJ·mol-1，反应中变为氮原子需要吸收非常多的能量。一般条件无法满足该能量条件，故N2非常稳定。 二、键参数——键能、键长与键角 键 键能（kJ/mol） N-N 193 N=N 418 N≡N 946 225 *（4）C-C单键的键能为347.7 kJ·mol-1，N-N单键、O-O单键、F-F单键的键能分别为193 kJ·mol-1 ， 142 kJ·mol-1 ， 157 kJ·mol-1 ，为何N、O、F三种元素的单键键能明显偏小？ 【深度思考】 N、O、F三种元素的原子半径都很小，核外电子集中在一个较小区域内，负电密度较大。 形成共价键时两原子彼此靠近，电子间的排斥较剧烈，导致能量升高。这一因素部分抵消了形成共价键时能量降低的结果。 二、键参数——键能、键长与键角 （5）O-O单键的键能为142 kJ·mol-1 ，这一数据与含O-O单键的物质的化学性质有何关联？列举一个你学过的含O-O单键的物质，结合其性质进行说明。 【深度思考】 含O-O单键的常见物质之一是H2O2，它在室温、无催化剂的条件下会逐渐分解为水和氧气，在加热或催化剂的条件下会更迅速的分解。 因O-O单键键能很小，提供较少能量就促使其断裂。同时生成的O2和H2O中的O-O双键，H-O单键键能均很大，产物很稳定。故一般含O-O单键的物质都容易分解。用作消毒剂的过氧乙酸也含有O-O单键。 二、键参数——键能、键长与键角 键 键能（kJ/mol） O-O 142 O=O 497.3 H-O 462.8 （6）化学反应过程中是伴随着能量变化的。一个反应是吸热反应还是放热反应取决于两部分能量的大小关系：破坏反应物中的化学键所吸收的能量，形成产物中的