内容正文:
第二章
第1节 共价键
物质的结构
和性质
第2课时 共价键参数
1
如何用化学语言来描述不同分子的空间结构和稳定性?
[情境创设]
——键能、键长、键角
共价键的三个键参数
衡量共价键的强弱,键能越大,共价键 ,越 断裂,分子越 。
一
键能
气态分子中 1 mol 化学键解离成气态原子所吸收的能量
键能
kJ•mol-1
单位
测定条件
通常是298.15K、101kPa条件下的标准值。
意义
越牢固
难
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。
越稳定
LOGO
取正值。键能越大,吸收的能量越多,共价键越牢固
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
思考讨论
1、对于同种元素形成的单键、双键、三键的键能有何差异?
2、双键键能不等于单键键能的两倍,说明了什么?
①同种元素:单键<双键<三键(键能)
②σ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
一
键能
规律1:
LOGO
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
思考讨论
3、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)
一
键能
结构相似的分子:原子半径越大,键能越小
规律2:
LOGO
为什么呢?
原子间形成共价键时,原子轨道重叠程度 ,释放能量 ,所形成的共价键键能越大,共价键越 。
应用:
越大
越多
稳定
判断共价键的稳定性
应用一
判断分子的稳定性
应用二
一般来说,结构相似的分子,共价键的键能越大,分子越 。
稳定
一
键能
共价键 H—F H—Cl H—Br H—I
键能/(kJ·mol-1) 568 431.8 366 298.7
键能越大
气态分子1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量越大
共价键越稳定
分子越稳定
ΔH= 总键能- 总键能
反应物
生成物
利用键能计算反应热
应用三
应用:
一
键能
思考讨论
(1) 参照教材表2-1中的键能数据。计算1 mol H2分别与1 mol Cl2、1 mol Br2(蒸气)反应生成 2 mol HCl和 2 mol HBr 时,哪一个释放出的能量更多?
解析: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。
如何用计算的结果说明氯化氢分子和溴化氢分子那个更容易发生热分解生成相应的单质?
2 mol HBr 分解需要吸收的能量比 2 mol HCl低,故HBr更易分解
生成的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。(键能越大,越稳定)
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