2.1.2 键参数 课件 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

第一节 化学键 第2课时　 键参数——键角、键长、键角 人教版（2019）化学选择性必修二 第二章 分子结构与性质 1.理解键能、键长、键角等键参数的概念。 2.能应用键参数一键能、键长、键角说明简单分子的结构和性质。 3.通过键参数解释物质的结构与性质。 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？ CH4 CH3CH2OH CH3COOH C6H6 键能 指气态分子中断裂1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。或气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。 1、定义 kJ/mol，键能通常取正值 2、单位 键能通常是298.15 K、101 kPa条件下的标准值。键能可以通过实验测定，更多的是推算获得的。 3、测定条件 平均值 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 某些共价键的键能 请找出键能数据中的规律。 4、规律 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。 键长 1、概念 键长是构成化学键的两个原子的核间距。不过，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） 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。 请找出数据中的规律。 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 某些共价键的键能和键长 2、规律： 同种类型的共价键，成键原子的原子半径越小，键长越小。 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。 1、F-F不符合“键长越短，键能越大”的规律，为什么？ 某些共价键的键能和键长 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。 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）？ NH3 H2O CO2 常见分子的空间结构 三角锥形 V形（角形） 直线形 键角 键角：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角 键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得 键角可反映分子的空间构型。 键角是描述分子结构的重要参数。 多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。 1、概念 2、意义 （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 1、键能的应用 结构相似的分子中,共价键的键能越大,分子越稳定。 （3）估算化学反应的反应热 如分子的稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI。 ∆H＝∑E(反应物键能)－∑E (生成物键能) ΔH<0时，放热反应；ΔH>0时，吸热反应 键参数的应用 N2 、O2 、F2分别与H2的能力依次增强,从键能的角度应如何理解这一化学事实？ N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强,其原因是N≡N键、O=O键、F—F键的键能依次为 946 kJ·mol-1、497.3kJ·mol-1、157 kJ·mol-1,键能越来越小，共价键越来越容易断裂。 (2)键长判断方法 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。 如键长：C－C > C=C > C≡C ①根据原子半径判断 ②根据共用电子对数目判断 其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。 如键长：H—I > H—Cl>H—F；Br—Br>Cl—Cl>F—F； 2、键长的应用 (1)键长越短