2.1.2 键参数 课件 -2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

第二章 第一节 第2课时 键参数 共价半径：相同原子的共价键键长的一半称为共价半径。P39资料卡片 1、定义：键长是指形成共价键的两个原子的核间距。（平衡位置）P37 键参数——键能、键长与键角 01 键长的定义、大小判断 键参数——键能、键长与键角 01 键长的定义、大小判断 2、键长大小判断 ①成键原子半径越小， 键长越短。 如：rBr-Br>rCl-Cl > rF-F rSi-Si >rSi-O > rH-O ②共价键数目越多，原子 轨道重叠程度越大， 键长越短(相同条件下)。 如：rC-C >rC=C >rC≡C r单键 >r双键 >r三键 键参数——键能、键长与键角 02 键能定义、单位、应用及大小判断 1、定义：键能是气态分子中断裂1 mol 化学键解离成气态原子所吸收的能量。 （通常是298.15 K、101 kPa条件下的标准值。） 2、单位:是kJ/mol 注意：共价键的键能只是不同分子中 同一共价键的平均值！ 例如:CH4中的4个C-H键是 等价的，但是先后断键所需 的能量不同。 键能越大,断开化学键需要吸收的能量越多,共价键越难断裂，共价键越稳定。 （2）N2、O2、F2 与 H2 的反应能力依次增强，从键能的角度如何理解？ 键参数——键能、键长与键角 02 （1）H2 + Cl2 = 2 HCl H2 + Br2 = 2 HBr 3、键能的应用：P38 思考与讨论 利用表2-1计算哪一个反应释放的能量更多？ 说明HCl和HBr哪个容易发生热分解（热稳定性弱）生成相应的单质？ ΔH = E反应物 – E生成物 ΔH 1 ΔH 2 ΔH 1=（ 436 + 242.7 - 2✖431.8 ） kJ/mol= -184.9 kJ /mol ΔH 2=（ 436 + 193.7 - 2✖366 ） kJ/mol= - 102.3 kJ /mol 释放能量多 键能定义、单位、应用及大小判断 2HCl=H2+Cl2 ΔH3=+184.9 kJ/mol 2HBr=H2+Br2 ΔH4=+102.3 kJ/mol HBr分解所需吸收能量低于HCl，更容易发生热分解。 结构相似，键能越大，化学键越稳定， 分子越稳定 反应生成的 N-H、O-H、H-F 的键能依次为390.8 kJ•mol-1、462.8 kJ•mol-1、568 kJ•mol-1，键能依次增大，化学键越稳定，形成的分子越稳定，故N2、O2、F2与氢气的反应能力依次增强。 3.某些化学键的键能(kJ·mol-1)如表所示： 化学键 H—H Cl—Cl Br—Br I—I H—Cl H—Br H—I 键能 436 242.7 193.7 152.7 431.8 366 298.7 (1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出热量　　 　kJ。  184.9 (2)在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的顺序是　　(填字母)。  a.Cl2>Br2>I2 b.I2>Br2>Cl2 c.Br2>I2>Cl2 预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热　 (填“多”或“少”)。 多 a (1)成键原子半径越小， 原子轨道重叠程度越大， 键长越短, 键能越大。 键参数——键能、键长与键角 02 某些化学键键长 r 某些化学键键能 E 键能定义、单位、应用及大小判断 4、键能大小判断： 某些化学键键能 E 化学键的键长与键能是相关的。 E单键 <E双键 <E三键 (2)相同条件下，共价键 数目越多，原子轨道 重叠程度越大， 键长越短, 键能越大。 应用体验 1.碳和硅的有关化学键的键能如表所示。 分析数据，下列说法不正确的是 A.C==O的键能为702 kJ·mol-1 B.SiH4的稳定性小于CH4 C.一般原子半径越大，键能越小 D.C与C之间比Si与Si之间更易形成π键 化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能/(kJ·mol-1) 347.7 413.4 351 226 318 452 √ 2.已知X—X、Y—Y、Z—Z的键长分别为198 pm、74 pm、154 pm，则它们单质分子的稳定性： 。 Y2>Z2>X2 3.下表是从实验中测得的不同物质中的键长和键能数据： O—O O2 键长/(10-12 m) 149 128 121 112 键能/(kJ·mol-1) x y a=494 b=628 其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律推导键能大小的顺序是_________，该规律性是 。 b>a>y>x 键长越短，键能越大 4.已知某些共价键的键能、键长数据如表所示： 共价键 Cl—Cl Br—Br I—I H—F H—Cl H—Br H—I H—O 键能/(kJ·mol-1) 242.7 193.7 152.7 568 431.8 366 298.7 462.8 键长/pm 198 228 267         96   共价键 C—C C==C C≡C C—H N—H N==O O—O O==O 键能/(kJ·mol-1) 347.7 615 812 413.4 390.8 607 142 497.3 键长/pm 154 133 120 109 101       (1)下列推断正确的是　　　(填字母)。  A.热稳定性：HF>HCl>HBr>HI B.氧化性：I2>Br2>Cl2 C.沸点：H2O>NH3 D.还原性：HI>HBr>HCl>HF ACD (2)在HX(X=F、Cl、Br、I)分子中，键长最短的是　　　，最长的是　　；O—O的键长　　 (填“大于”“小于”或“等于”)O==O的键长。  特别提醒：由分子构成的物质,其熔沸点（物理性质）与共价键的键能和键长无关,而分子的稳定性（化学性质）由键长和键能大小决定。 HF HI 大于 成键原子半径 共价键数目 键长 共价键稳定性 相似结构分子稳定性 答题模型 键能 成键轨道重叠密度增大 热分解生成单质的反应 特例：F—F的键长短，键能小的解释：F原子的半径很小，因此其键长短， 原子核之间的距离很近，排斥力很大，因此键能不大。 深度思考： 某些化学键键能 E （1）双键和三键的键能数值上是否是单键的2倍和3倍的关系？为什么？ 键能比 1：1.77：2.34 键能比 1：2.17 ：4.9 *C-C 含有1个σ键、C=C和C≡C增加了1到2个π键，稳定性σ键> π键, 即π键不稳定容易断裂，E π键<E σ键. *N-N、 N=N 和 N≡N 增加的也是π键，但由于原子半径更小，随着共价键的增多，共同导致了键长更短，原子轨道重叠程度π键>σ键, E π键>E σ键. （2）为什么氮气分子不容易发生加成而乙烯和乙炔容易发生加成？ （3）共价键的牢固程度与其化学活泼性相关吗？ 不是完全相关，如C≡C键或C=C键。 (1)定义：键角是指在多原子分子中,两个相邻共价键之间的夹角。 (3)测定方法：键长和键角的数值可以通过晶体的X射线衍射实验获得。 键参数——键能、键长与键角 03 键角的定义、应用与测定方法 (2) 应用：多原子分子中键角一定,表明共价键具有方向性,决定分子空间构型。 O=C=O键角为180° 直线形分子 H—O—H 键角为105° V形(或称角形)分子 H—N—H 键角是107° 三角锥形分子 $$