2.1.2键参数——键能、键长、键角 课件 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

第一节 共价键 第2课时 键参数 ——键能、键长、键角 第二章 分子结构与性质 与H2化合越易 氢化物越稳定 【思考】卤素原子的原子半径、元素的电负性、非金属性； HX分子的稳定性，共价键的强度？ （1）定义：键能是 分子中 化学键解离成 所 的能量。 （2）键能通常是298.15 K、101 kPa条件下的标准值，通常取正值， 单位是 。 【思考】我们知道共价键的强度：H-F>H-Cl>H-Br>H-I，如何定量来衡量它们的大小？ 二、键参数--键能、键长与键角 1、键能 气态 1mol 气态原子 吸收 kJ/mol 【思考】断开甲烷中四个C-H键所需的能量相同吗？ 键能可通过实验测定，更多却是推算获得的。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，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。 键能通常是一个平均值。 （3）应用 ①判断共价键的强弱 ②判断分子的稳定性 ③计算反应热 键能越大,断键所需 的能量越 ，共价键越_____。 吸收 大 稳定 一般来说，结构相似的分子，键能越 ，分子越 。 大 稳定 ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ∆H=？ ΔH =436.0 kJ·mol-1 + 242.7 kJ·mol-1 -2×431.8 kJ·mol-1 = -184.9 kJ·mol-1 【思考】成键原子相同，形成不同化学键时键能是否相同？ 相同原子间的键能： 单键键能＜双键键能＜三键键能 【思考】乙烯中C=C的键能是 C-C键能的两倍吗？C=C中包含哪些共价键，其强度的大小如何？ 不是，碳碳双键由一个σ键和一个π键构成,σ键和π键强度不同。 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。 184.9kJ和102.3kJ 反应生成HCl放热更多，所以HCl比HBr更易生成，则HCl更稳定 由于N2、O2、F2的键能依次减小，共价键越来越容易断裂。而N-H、O-H、F-H的键能依次增大，形成这些键时放出的能量越来越大，形成的化学键越来越稳定，所以N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强 键长是衡量共价键强弱的另一重要参数 2、键长 核间距 （1）定义：构成化学键的两个原子的 。 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。 【思考】同类型共价键中原子半径与共价键键长的大小关系？ 原子半径决定共价键的键长， 原子半径越小，共价键的键长 。 越短 （2）大小比较 ①同类型共价键： 【思考】H-F、H-Cl、H-Br、H-I共价键键长的大小关系？ 增大 ②成键原子相同的共价键键长： 单键＞双键＞三键 【思考】相同原子形成不同类型共价键时键长的关系？ ③一般来说键长越短, 键能越 ，共价键越 ,形成的分子越 。 大 牢固 稳定 F2除外 【思考】为什么CH4分子的空间结构是正四面体，而CH3Cl只是四面体而不是正四面体？ C—H和C—Cl的键长不相等， 键长会影响分子空间结构 【思考】键参数中影响分子空间结构的因素除了键长还有什么？ 3、键角 （1）定义：在多原子分子中， 之间的夹角称为键角。 两个相邻共价键 180° 直线形 120° 平面形 109°28′ 正四面体 键角： 空间结构： CH4 CO2 乙烯 多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性 键参数的应用： A B × × 谢谢观看 某些共价键的键能（kJ·mol－1） ①相同原子间的键能： ②碳碳双键键能小于碳碳单键键能的两倍，碳碳叁键小于碳碳单键的三倍： ③氮氮双键键能大于氮氮单键键能的两倍，氮氮叁键大于氮氮单键的三倍： ④特例： 5、键能规律： 单键＜双键＜三键 碳碳键：σ键键能 ＞ π键键能 氮氮键：σ键键能 ＜ π键键能 第二周期氢化物键能依次增大，N-H反常 卤素单质键能：Cl2 >Br2>I2 F2反常 3.已知N—N、N==N和N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90， 而C—C、C==C、C≡C键能之比为1.00∶1.77∶2.34。 如何用这些数据理解氮分子不容易发生加成反应而乙烯和乙炔容易发生加成反应？ 提示　键能数据表明，N≡N的键能大于N—N的键能的三倍，N==N的键能大于N—N的键能的两倍；而