2.1.2 键参数—键能、键长与键角 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

组织建设 第2课时 键参数-键能、键长与键角 第二章 分子结构与性质 第1节　共价键 理解键能、键长、键角的概念。 通过理解键参数的概念，能根据物质微观结构预测物质在特定条件下可能具有的性质。 了解键参数的应用。 学习目标 共价键的强弱用什么来衡量？我们如何用化学语言来描述不同分子的空间结构和稳定性？ 卤化氢 分解的百分数/% HCl 0.0014 HBr 0.5 HI 33 分析下表：在1000℃时，卤化氢分解率，你能得出什么结论？ 结论：HCl、HBr、 HI越来越易分解 共价键的三个键参数——键能、键长与键角 说明：①卤化氢的热稳定性大小为： HCl＞HBr ＞ HI ②H-Cl、H-Br、H-I中的 σ键牢固。 NH3 三角锥形 CH4 正四面体形 【思考与讨论】 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。 1、概念： 2、单位: 3、条件： 键能通常是298.15 K、101 kPa条件下的标准值。 kJ/mol。键能通常取正值。 5、数据： 提示：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。 键能可以通过实验测定，更多却是推算获得的。 ——衡量共价键的强弱。键能越大，键越牢固，分子越稳定。 4、意义： 某些共价键的键能（kJ·mol－1） ①相同原子间的键能： 6、键能规律： 单键＜双键＜三键 ④特例： 卤素单质键能：Cl2 >Br2>I2 F2反常 第二周期氢化物键能依次增大，C-N反常 ②EC-C<EC=C<EC≡C ，(且不存在倍数关系） σ键键能>π键键能 ③EN-N<EN=N<EN≡N，(且不存在倍数关系） σ键键能<π键键能(反常) 7、键能的应用 ①判断共价键的稳定性 ②判断分子的稳定性 ③估算化学反应的反应热 ΔH=反应物的总键能 - 生成物的总键能 键能越大，断开化学键需要吸收的能量越多，共价键越稳定。 结构相似的分子中,共价键的键能越大,分子越稳定。 如分子的稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI。 ΔH<0时，放热反应；ΔH>0时，吸热反应 【思考与讨论—课本P38】N2 、O2 、F2分别与H2的能力依次增强,从键能的角度应如何理解这一化学事实？ 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·mol-1、157 kJ·mol-1,键能越来越小，共价键越来越容易断裂。 ④判断物质反应能力 1.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( ) √ √ √ × × 规律：C≡C、C=C的 σ键键能 ＞ π键键能 特例：N≡N、N=N的σ键键能 ＜ π键键能 解题规律：键能越大→共价键越牢固→分子越稳定 2.能够用键能的大小作为主要依据来解释的是（ ） A.常温常压下氯气呈气态，而溴单质呈液态 B.硝酸是挥发性酸，而硫酸、磷酸是不挥发性酸 C.稀有气体一般难发生化学反应 D.空气中氮气的化学性质比氧气稳定 3.根据键能数据估算CH4(g)+4F2(g)═CF4+4HF(g)的反应热△H为( ) A.﹣1948kJ/mol B.+1948kJ/mol C.﹣485kJ/mol D.+485kJ/mol 化学键 C-H C-F H-F F-F 键能（KJ/mol） 413 489 568 157 D A 二、键长 1、概念： 构成化学键的两个原子的核间距。不过，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。 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。 3、键长大小： pm（1 pm＝10-12 m） 2、单位： ①根据原子半径判断 其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。如键长： H－I > H－Cl>H－F；Br－Br>Cl－Cl>F－F；Si－Si>Si－C>C－C。 ②根据共用电子对数目判断 对于相同的两原子形成的共价键而言，当两个原子间形成双键、三键时，由于原子轨道的重叠程度增大，原子之间的核间距减小，键长变短，