专题3 第三单元 第2课时 共价键键能与化学反应的反应热、共价晶体(课件PPT)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学选择性必修2（苏教版2019）

第2课时　共价键键能与化学反应的反应热、共价晶体   (一)共价键键能与化学反应的反应热 共价键的键能 定义 人们把在101 kPa、298 K条件下，1 mol 气态AB分子生成气态A原子和B原子的过程中所 的能量，称为AB间共价键的键能。其单位为kJ·mol－1。如断开1 mol H—H键吸收的能量为436 kJ，即H—H键的键能为______________ 意义 用来描述原子之间形成的共价键的强度 键长 当两个原子形成共价键时， 叫做该共价键的键长。当两个原子形成共价键时，原子轨道发生重叠，重叠的程度______，键长越短，键能越____ 吸收 436 kJ·mol－1 两原子核间的平均间距 越大 大 吸热 放热 续表 [微拓展] 在多原子分子中，两个化学键的夹角叫做键角。键角可用于描述多原子分子的空间结构，比如H2O中键角为104°30′，所以其分子结构为V形。 [微点拨] 键参数与分子结构及其性质的关系 续表 (二)共价晶体 概念 晶体中所有原子通过 结合，形成 结构，这样的晶体叫做共价晶体 常见的共价晶体 ①某些单质，如：晶体硼、晶体硅、晶体Ge、金刚石等。 ②某些化合物，如：金刚砂(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)等 性质 共价晶体一般具有 的熔、沸点和 的硬度 共价晶体的性质比较 结构相似的共价晶体，共价键的键长越长，键能就越 ，晶体的熔、沸点越 ，硬度越____ 共价键 空间网状 很高 很大 小 低 小 [微点拨]　 ①共价晶体中都有共价键，但含有共价键的不一定是共价晶体。如CO2、H2O等分子晶体中也含有共价键。 ②共价晶体的化学式表示其比例组成，晶体中不存在分子。 续表 [新知探究(一)] 共价键的键参数与应用 [分析与推测能力] [情境质疑] 键能与键长是衡量共价键稳定性的参数，键长和键角是描述分子空间结构的参数。一般来说，如果知道分子中的键长和键角，这个分子的空间结构就确定了。如NH3分子的H—N—H键角是107°18′，N—H的键长是101 pm，就可以断定NH3分子是三角锥形分子，如图。 1．根据元素周期律可知NH3的稳定性强于PH3，你能利用键参数加以解释吗？ 提示：键长：N—H＜P—H，键能：N—H＞P—H，因此NH3更稳定。 2．一般来说，键长越短，键能越大。但F—F键长短，键能小，请思考其原因。 提示：氟原子的半径很小，因此其键长短，而由于键长短，两个氟原子形成共价键时，原子核之间的距离很近，排斥力很大，因此键能不大，F2的稳定性差，很容易与其他物质反应。 [生成认知] 1．键能的应用 表示共价键的强弱 键能越大，断开化学键时需要的能量越多，化学键越稳定 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 判断化学 反应的能 量变化 在化学反应中，旧化学键断裂吸收能量，新化学键的形成释放能量，因此反应焓变与键能的关系为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 2．键长的应用 (1)一般键长越短，键能越大，共价键越稳定，分子越稳定。 (2)键长的比较方法 ①根据原子半径比较，同类型的共价键，成键原子的原子半径越小，键长越短。 ②根据共用电子对数比较，相同的两个原子间形成共价键时，单键键长>双键键长>三键键长。 3．键角 在分子中键与键之间的夹角叫键角。键角可反映分子的空间结构，可进一步帮助我们判断分子的极性。 紫外光为什么对人体有害 波长为300 nm的紫外光的光子所具有的能量约为399 kJ·mol－1，这一能量比蛋白质分子中重要的化学键C—C、C—N、C—S的键能都大。因此，紫外光的能量足以使这些化学键断裂，从而破坏蛋白质分子。 [跟踪训练] 1．下列事实不能用键能的大小来解释的是 (　 ) A．氮元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定 B．稀有气体一般难发生反应 C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱 D．HF比H2O稳定 解析：由于N2分子中存在三键，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，所以N2的化学性质很稳定；稀有气体都为单原子分子，没有化学键；卤族元素从F到I，原子半径逐渐增大，其氢化物中化学键的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性HF>HCl>HBr>HI；由于H—F键的键能大于H—O键，所以稳定性HF>H2O。 答案：B　 2．从实验测得不同物质中O—O之间的键长和键能数据如下表： 其中X、Y的键能数据尚未测定