内容正文:
第2课时 键参数
第二章 分子结构
第一节 共价键
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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
知识导航
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观察思考
卤化氢 在1000℃分解的百分数/%
HCl 0.0014
HBr 0.5
HI 33
得出:在1000℃时,卤化氢分解率大小比较为: 。
说明:卤化氢的稳定性大小比较为: 。
1、为何HCl、HBr 、 HI的稳定性的差异呢?
HCl<HBr<HI
HCl>HBr > HI
思考讨论
1
2
3
Cl、Br和I的原子半径依次增大
H2与Cl2、Br2和I2反应放出的热量变化
HCl、HBr、HI
稳定性差异的猜想
H-Cl、H-Br和H-I的强度不同
思考讨论
如何衡量共价键的强度呢?
原子半径是如何影响
共价键的强度呢?
化学反应中热量变化与共价键的强度的关系是什么?
键参数——键能、键长和键角
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
∆H = 反应物键能总和 - 生成物键能总和
键能是共价键强弱的一种标度
知识梳理
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)
表2-1
2、对于同种元素形成的单键、双键、三键的键能有何差异?
同种元素键能:单键<双键<三键
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:
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:
碳碳键:σ键> π键
氮氮键:σ键< π键
表2-1
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
4、特例:
正误判断
(1)共价键的键能越大,共价键越牢固,由该键形成的分子越稳定( )
(2)N—H的键能是很多分子中的N—H的键能的平均值( )
(3)O—H的键能是指在298.15 K、100 kPa下,1 mol气态分子中1 mol
O—H解离成气态原子所吸收的能量( )
(4)C=C的键能等于C—C的键能的2倍( )
(5)σ键一定比π键牢固( )
√
√
√
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及时演练
【思考与讨论】课本P38
解析:对于反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH=436.0 +242.7 -2×431.8 =-184.9 kJ·mol-1。
对于反应H2(g)+Br2(g) ===2HBr(g)
ΔH=436.0 +193.7 -2×366=-102.3 kJ·mol-1。
(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?
通过计算1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时