2.1.2键参数 课件 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

第二章 分子结构与性质 第一节 共价键 第2课时 键参数—键能、键长、键角 二、键参数 1、键能 ①定义：键能指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 单位为kJ•mol-1。 注：键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值。键能是一个平均值。 ②意义：衡量共价键的强弱。键能越大，共价键越强，分子越稳定。 1、碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键之间的键能大小是什么关系？ 思考与讨论 键能：碳碳单键 ＜碳碳双键 ＜ 碳碳三键 碳碳双键中：σ键键能 ＞ π键键能 注意：碳碳双键键能不等于碳碳单键键能的两倍 键能：氮氮单键 ＜氮氮双键 ＜ 氮氮三键 氮氮双键中：σ键键能 ＜ π键键能 相同原子间的键能： 单键＜双键＜三键 2、N2、O2、F2与氢气的反应能力依次增强，从键能的角度如何理解这一事实？ 由于N≡N、O=O、F-F的键能依次减小，而N-H、O-H、H-F的键能依次增加，分子的稳定性增强，故N2、O2、F2与氢气的反应能力依次增强。 思考与讨论 反应物容易断键，生成物稳定 3、1mol H2分别与1mol Cl2、1mol Br2(蒸气)反应，分别形成2mol HCl 和2mol HBr，哪一个反应释放的能量更多？如何用计算的结果说明HCl和HBr哪个更容易分解生成相应的单质？ 通过计算，形成2mol HCl 和2mol HBr分别放出的能量为184.9 kJ、102.3 kJ，显然形成2mol HCl放出的能量多，所以HCl更易生成，更难分解。 思考与讨论 ③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） 相同原子间的键能：单键＜双键＜三键 2、判断分子的稳定性 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、估算化学反应的热效应 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，故化学反应的热效应=反应物的键能总和﹣生成物的键能总和 2、键长 ①定义： 键长是构成化学键的两个原子的核间距。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 二、键参数 ②意义：衡量共价键的强弱。一般键长越短，共价键越强，分子越稳定。 例外：F-F键，氟原子的半径小,两个氟原子形成共价键时,原子核之间的距离较小,两原子核之间排斥力较大,导致F2的稳定性较差,容易与其他物质发生反应。 1、键能与键长有什么相关性？ 2、同种类型的共价键，键长与成键原子的原子半径有什么关系？ 3、同种原子形成的共价键，单键、双键、三键的键长有何特点？ H-F H-Cl H-Br H-I 键长（pm） 92 128 141 161 键能（kJ/mol） 567 431 366 298 C-C C=C C ≡C 键长（pm） 154 134 120 键能（kJ/mol） 347 598 820 通常，键能越大，键长越短，共价键越稳定。特殊情况如F-F键。 同种类型的键，成键原子半径越小，键长越短，键越稳定。 相同的成键原子：单键键长 > 双键键长 >叁键键长 思考与讨论 ③键长的判断方法 1、根据原子半径判断：其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。 2、根据共用电子对数目判断：相同的两原子形成共价键时，单键键长>双键键长>三键键长。 思考：C≡C、C=C的键能比C-C的键能大，为什么乙烯、乙炔的化学性质比乙烷活泼？ 乙烯、乙炔在发生加成反应时，只有π键断裂(π键的键能小于σ键的键能)，即共价键部分断裂。 ④键长的应用 1、判断共价键的稳定性：键长越短，往往键能越大，共价键越稳定。 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。 例如CH4分子的空间结构是正四面体，而CH3Cl只是四面体。 二、键参数 3、键角 ①定义：在多原子分子中，两个化学键的夹角。描述分子空间结构的重要参数。 105° 107° 多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性. 键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得。 s-s σ键没有方向性 键参数对分子性质的影响 通常，键能越大，键长越短，分子越稳定。 hu na (hn) - 应用体验 大本练习册P35 A 1.键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数,下列叙述正确的是 (　　) A.键角是描述分子空间结构的重要参数 B.因为H—O的键能小于H—F的键能,所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱 C.水分子可表示为H—O—H,分子中的键角为180° D.H—O的键能为462.8 kJ·mol-1,即18 g