2.1.2 键参数—键能、键长与键角 课件 2023-2024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 2.1.2 键参数----键能、键长、键角 衡阳市八中高二化学备课组 单慧芳 教材文本阅读问题提纲P37-38： 1.键能、键长、键角？ 2.键长、键角的数值如何测定? 3.键长与键能的关系？ 4.键长、键能对分子的化学性质有什么影响？ 学习目标 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。 思考：（1）共价键的强弱用什么来衡量？ （2）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？ 卤化氢 分解的百分数/% HCl 0.0014 HBr 0.5 HI 33 分析下表：在1000℃时，卤化氢分解率，你能得出什么结论？ 共价键的三个键参数——“键能、键长、键角” 结论：①卤化氢的热稳定性大小为： HCl＞HBr ＞ HI ②H-Cl、H-Br、H-I中的 σ键越来越牢固。 NH3 三角锥形 CH4 正四面体形 一、键能 平均值 1、概念：气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 2、单位:是kJ/mol。 键能通常取正值 3、条件：键能可以通过实验测定，键能通常是298.15 K、101 kPa条件下的标准值。 4、意义——衡量共价键的强弱 键能越大，键越牢固 键 键能 键 键能 F－F 157 N－O 176 Cl－Cl 242.7 N＝O 607 Br－Br 193.7 O－O 142 I－I 152.7 O＝O 497.3 C－C 347.7 C－H 413.4 C=C 615 N－H 390.8 C≡C 812 O－H 462.8 C－O 351 H－F 568 C＝O 745 H－Cl 431.8 N－N 193 H－Br 366 N＝N 418 H－I 298.7 N≡N 946 H－H 436.0 某些共价键的键能（kJ·mol－1） 碳碳单键 ＜碳碳双键＜ 碳碳三键 （且不存在倍数关系） σ键键能 ＞ π键键能 氮氮单键 ＜氮氮 双键 ＜ 氮氮三键 σ键键能 ＜ π键键能(反常) 卤素单质键能：Cl2 ＞Br2 ＞I2 F2键能反常低 键能——思考与讨论 1. 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氯化氢分子和溴化氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质？ H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝436.0 kJ·mol－1＋ 242.7 kJ·mol－1－2×431.8 kJ·mol－1＝－184.9 kJ·mol－1 H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)　ΔH＝436.0 kJ·mol－1＋ 193.7 kJ·mol－1－2×366 kJ·mol－1＝－102.3 kJ·mol－1 由计算结果可知：生成2 mol HCl比生成2 mol HBr释放的能量多。 HBr分子中H—Br的键能比HCl分子中H—Cl的键能小，说明H—Br比H—Cl容易断裂，所以HBr分子更容易发生热分解生成相应的单质。 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。 5、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”） ②判断分子的稳定性（“一般键能越大，分子越稳定”） ③估算化学反应的反应热 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，故根据化学键的键能数据可计算化学反应的反应热。 ΔH=反应物的总键能 - 生成物的总键能 2. N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强，从键能的角度如何理解这一化学事实。 键能——思考与讨论 N—H、O—H与H—F的键能依次增大，意味着形成这些键时放出的能量依次增大，化学键越来越稳定。 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、497.3 kJ·mol-1、157 kJ·mol-1,键能越来越小，共价键越来越容易断裂。 课堂练习：正误判断 (1)共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定( ) (2)N—H的键能是很多分子中的N—H的键能的平均值(