2.1 共价键（第2课时 键参数—键能、键长与键角）-【核心素养目标】2023-2024学年高二化学同步精品课件（人教版2019选择性必修2）

第一节 共价键　 第2课时 键参数——键能、键长与键角 人教版选择性必修2 榆次一中 李金虎 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.掌握用共价键的强弱解释物质稳定性的方法。 学习目标 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。 素养目标 情境引入 1. HCl、HBr和HI中的化学键均为共价键，其稳定性存在一定的差异，那么，如何进行比较呢? 2. CO2和H2O都是三原子分子，CO2分子是直线形结构，而H2O分子是V形结构，这是什么原因呢？ 思考： 键参数——键能、键能、键角 教学过程 一、键能 1.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 2.单位：kJ•mol-1 3.测定条件：298.15K、100kPa 4.意义：键能越大，共价键越牢固，由此形成的分子越稳定。 注意：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，而表2-1中的C—H键能是更多分子中的C—H键能的平均值。 5.应用：键能可以用于计算反应的热效应 教学过程 键 键能 键 键能 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 思考： 1、对比卤素单质的键能，与卤素氢化物的键能，你能发现什么规律？ 从上到下，卤素原子半径越大，键能越小（F除外） 教学过程 键 键能 键 键能 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 思考： 2、对于同种元素形成的单键、双键、三键的键能有何差异？ 同种元素:单键<双键<三键(键能) 3、双键键能不等于单键键能的两倍，说明了什么？ σ键 和 π键 键能不相等： C与C之间：σ键＞ π键 N与N之间：σ键< π键 教学过程 二、键长 1.概念：键长是衡量共价键强弱的另一重要参数。简单地说，键长是构成化学键的两个原子的核间距。 2.单位：pm（1 pm＝10-12 m） 教学过程 请同学们观察下表，并找出键能数据中存在的规律?(从成键个数，成键原子的半径分析) 规律1： 规律2： 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 规律3： 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。 教学过程 思考：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。 教学过程 思考与讨论： 教学过程 （1）对于反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)　 ΔH＝（436.0＋242.7 －2×431.8） kJ·mol－1＝－184.9 kJ·mol－1。 对于反应H2(g)＋Br2(g) =2HBr(g)　 ΔH＝（436.0 ＋193.7 －2×366 ）kJ·mol－1＝－102.3 kJ·mol－1。 （2）通过计算 1 mol H2与 1 mol Cl2反应生成 2 mol HCl时，放出184.9 kJ 的热量；1 mol H2与 1 mol Br2(蒸气)反应生成 2 mol HBr时，放出 102.3 kJ 的热量。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。 解析： 教学过程 （3）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·m