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

第二章 分子的结构与性质 第一节 共价键 第2课时 键参数 授课人：珞 珞 1.理解键能、键长、键角等键参数的概念，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。 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.了解等电子原理，能够判断简单的等电子体。 学习目标 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 【思考交流】 新课引入 1.键能 概念：气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 单位：kJ•mol-1 键能——衡量共价键的强弱 条件：通常是298.15K，100kPa条件下的标准值，可以通过实验测定。更多是推算的。 一、键参数——键能、键长、键角 平均值 知识精讲 一、键参数——键能、键长、键角 某些共价键的键能（kJ/mol） 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 思考与讨论： 碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键之间键能关系？ 碳碳单键 ＜碳碳 双键 ＜ 碳碳三键（不存在倍数关系） 氮氮单键 ＜氮氮 双键 ＜ 氮氮三键（不存在倍数关系） 键能的判断： 键能的应用： a.衡量共价键的强弱 b.估算化学反应的反应热 键能越大，共价键越稳定。 相同原子间的键能： ∆H=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 拓展：一般情况下， σ键的键能比π键的大，但N2中σ键不如π键牢固。 知识精讲 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？ 化学键 N≡N O=O F－F 键 能 946kJ/mol 497.3kJ/mol 157kJ/mol 化学键 N－H O－H F－H 键 能 390.8kJ/mol 462.8kJ/mol 568kJ/mol N2、O2、F2的键能依次减小，说明了化学键的牢固度依次减弱。 N-H、O-H、F-H的键能依次增大，说明了化学键的牢固度依次增强，所以 N2、O2、F2与氢气的反应能力依次增强 【思考讨论】 知识精讲 2.键长 一、键参数——键能、键长、键角 （1）定义： 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 （2）影响因素： 原子半径决定化学键的键长，一般而言，原子半径越小，共价键的键长越短。 一般而言：共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定，分子越稳定。（但F2例外 ）。 H－H Cl－Cl Br－Br 键长 74 198 228 键能 436.0 242.7 193.7 知识精讲 （3）共价键键长规律： ②成键原子相同时，键长： 单键键长＞双键键长＞三键键长 ①同种类型的共价键，成键原子的原子半径越大，键长越大。 知识精讲 （4）键长的应用： ①判断共价键的稳定性 键长越短，键能越大，表明共价键越稳定。 ②分子的空间结构 键长是影响分子空间结构的因素之一。 如CH4分子的空间结构为正四面体形，而CH3Cl分子的空间结构是四面体形而不是正四面体形，原因是C-H和C-Cl 的键长不相等。 但是F-F不符合“键长越短，键能越大”的规律，为什么？ F原子半径很小，因此F-F键的键长短，但也是由于F—F的键长短，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,化学性质很活泼。 知识精讲 3.键角 一、键参数——键能、键长、键角 （1）概念： 在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角 CO2键角为180°是，一种直线形分子；H2O分子中的H—O—H键角是105°，是一种V形(或称角形)分子。多原子分子中的键角一定，表明共价键具有方向性。 注意：键长、键角的测定：通过晶体的x射线衍射实验获得 知识精讲 分子的空间结构 键角 实例 正四面体形 _________ 平面形 _____ 三角锥形 V形(角形) _____ 直线形 _____ 109°28′ 120° 105° 180° 一些典型分子的键角 107° CH4、CCl4 苯、乙烯、BF3等 NH3 PH3 PCl3 H2O H2S SO2 CO2、CS2、CH≡CH 拓展延伸 共价键强