2.1.2 键参数——键能、键长与键角-【化学优课PPT】高中化学选择性必修2同步PPT课件（人教版2019）

第一节 共价键 第1课时 第二章 分子结构与性质 人教版 选择性必修第二册 化学优课PPT 授课教师： 键参数——键能、键长与键角 教学目标 理解键能、键长和键角等键参数的含义，能利用键参数解释物质的某些特性。 01 通过共价键理论模型的发展过程，初步体会不同理论模型的价值和局限。 02 结合教材中共价键的键能和键长数据，从定量的角度体会共价键的强弱，培养严谨求实的科学态度。 03 课程导入 课程导入 CH4 C2H6 C2H4 C2H5OH 如何用化学语言来描述不同分子的空间结构和稳定性？ 新课讲解 键参数 概念： 气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 单位: kJ/mol, 取正值 键能 H H H-H(g) H(g) H(g) + ∆H=+436.0 kJ∙mol-1 298.15 K、101 kPa条件下的标准值。 H H 键参数 键能 键能越大，共价键越牢固，分子越稳定。 意义：键能可以衡量共价键的强弱 ①实验测定 ②更多的是推算的，根据盖斯定律计算。 获得数据: 例如，断开CH4中的4个C-H，所需能量并不相等，因此，CH4中的C-H只能是平均值。 键参数 键能 键 键能 （kJ·mol－1） 键 键能 （kJ·mol－1） H-H 436.0 N≡N 946 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 键能规律： 结论：键能可以判断共价键强弱以及分子的稳定性，一般来说，同类型物质，原子半径越小，键能越大，共价键越强，分子越稳定。 氯、溴、碘三种卤素单质的键能依次减小（同主族），分子稳定性减弱 氮、氧、氟三种元素的氢化物键能依次增加（同周期），分子稳定性增强 氟、氯、溴、碘的氢化物键能依次减小，分子稳定性减弱 键能 键 键能 （kJ·mol－1） 键 键能 （kJ·mol－1） H-H 436.0 N≡N 946 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 键能规律： 键参数 EC-C<EC=C<EC≡C,(且不存在倍数关系） 碳碳键的σ键键能>π键键能 结论：同种元素形成的键，一般规律是成键数目越多，键能越大。但双键键能不是单键键能的两倍，三键键能也不是单键键能的三倍，因为σ键键能不等于π键键能。 EN-N<EN=N<EN≡N,(且不存在倍数关系） 氮氮键的σ键键能<π键键能 键参数 键能 应用 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 结构相似的分子中，共价键的键能越大，分子越稳定。 ③判断化学反应中的能量变化 ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和 键参数 解析：对于反应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)+Cl2(g)=2HCl(g) ∆H=-184.9 kJ/mol 对于反应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。 H2(g)+Br2(g)=2HBr(g) ∆H=-102.3 kJ/mol （1）计算，1 mol H2分别跟1 mol Cl2、1 mol Br2(蒸气)反应，分别形成2 mol HCl和2 mol 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？ 说明2 mol HBr分解需要吸收的能量比2 mol HCl低，故HBr更易分解。 【思考与讨论】 键参数 （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。 N≡N、O＝O、F－F的键能依次为946k•J