2.1.2键参数 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

　第1节　共价键 　第二章　分子结构与性质 第2课时 键参数 1 键参数信息图 共价键的强弱用什么来衡量？如何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 分析右表：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 卤化氢的热稳定性大小顺序为 。 H-Cl、H-Br、H-I中的 σ键牢固程度减弱 【问题引入】 卤化氢的热稳定性大小顺序为：这个顺序教师直接写在PPT上。 3 键能 气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量 键能——衡量共价键的强弱 单位： kJ•mol-1 条件： 键能可以通过实验测定 通常是298.15K、100kPa条件下的标准值 键能越大，说明共价键越牢固， 键能越小，说明共价键越弱 共价键 键能（kJ/mol） CH4 → ·CH3 ＋H· 439.3 CH3· → :CH2＋H· 442 CH2: → :CH ＋H· 442 · :CH → ·C· ＋H· 338.6 · · · 键能的理解 439.3+442+442+338.6 4 =415.5 C-H键平均值 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 请你观察表格，你能发现键能的哪些规律？ 【深度思考】 发现同一周期、同一主族的变化规律，卤化氢中X-H键键能自上而下逐渐减小，同周期的C、N、O、F与H之间的共价键键能自左向右呈逐渐增大（N-H略小于C-H），注意有个反常。可能还会发现其他的规律？ 如果对课件非常熟练，这段话教师直接讲就行，没必要呈现出来“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 表2-1某些共价键的键能（kJ·mol－1） 键能规律 ①碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键的键能变化趋势如何？是否存在倍数关系？它们之间的差值大小是怎样的？从键能的角度谈谈为什么乙烷性质稳定，乙烯、乙炔可以发生加成反应？ ②氮氮单键、氮氮双键、氮氮叁键的键能变化趋势如何？它们之间的差值大小是怎样的？从键能的角度谈谈为何N2非常稳定 C－C > C=C > C≡C 键能：σ键 ＞ π键 N－N > N=N > N≡N 键能：σ键 <π键 写出方程式，相当于复习，乙烯与溴水加成的和工业合成氨 氮氮单键、氮氮双键、氮氮叁键的键能逐渐增大，但是新增的π键所对应的键能增量部分比N-N σ键大。这是由于N2分子的π键具有一定的特殊性。氮氮叁键键能高达946 kJ·mol-1，反应中变为氮原子需要吸收非常多的能量。一般条件无法满足该能量条件，故N2非常稳定。 6 应用： 1.判断共价键的稳定性（键能越大，共价键越稳定） 一般来说，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 从键能的定义可知，破坏1mol化学键所需能量越多，即共价键的键能越大，则共价键越稳定 2.判断分子的稳定性（键能越大，分子越稳定） 3.估算化学反应的反应热 这里可以多问一句，为什么是估算？学生说键能是平均值 7 思考与讨论 也就是所需能量低 8 化学键 N≡N O=O F－F 键 能 946kJ/mol 497.3kJ/mol 157kJ/mol 化学键 N－H O－H F－H 键 能 390.8kJ/mol 462.8kJ/mol 568kJ/mol 写出三个方程式学生是否更易理解？写出三个方程式，从反应物和生成物两个角度来进行解释。 9 键长 键长是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 Cl2中Cl-Cl键长 原子半径越大，键长越长，键能越小 C－H N－H O－H 键长 109 101 96 键能 413.4 390.8 462.8 给出表格后，教师直接提问，键长与键能及原子半径有怎样的关系？如果时间充足，开放性再大一点的话，直接让学生去课本中找规律，新版教材中有键能、键长、原子半径数据。 10 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、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，故单键键长>双键键长>三键键长。 如键长：C－C > C=C > C≡C 根据原子半径判断 根据共用电子对数目判断 其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短 键长的比较 如键长：HI > H－Cl >H－F； Br－Br > Cl－Cl > F－F； Si－Si > Si－C > C－C。 这里的键长数据可以看课本 11 思考与讨论：CH4分子的空间结构为正四面体形，而CH3Cl分子的空间结构是四面体形而不是正四面体形 由于C-H和C-Cl 的键长不相等，CH4分子的空间结构为正四面体形，而CH3Cl分子的空间结构是四面体形而不是正四面体形。可见键长可以判断分子的空间结构 CH4 CH3Cl 教师语言，键长也能决定分子的立体构型或者空间结构 12 键角 在多原子分子中，两个化学键的夹角 CO2键角为180°，是一种直线形分子；H2O分子中的H—O—H键角是105°，是一种V形(或称角形)分子。多原子分子中的键角一定,表明共价键具有方向性 13 如图白磷和甲烷均为正四面体结构，它们的键角是否相同，为什么？ 教师用白板笔在PPT上直接画键角的位置 不同，白磷分子的键角是指P—P之间的夹角，为60°；而甲烷分子的键角是指C—H的夹角，为109°28′。 14 常见分子的空间构型与键角 分子键 角数据 分子键 长数据 分子几何 构型及某 些性质 对后面学习价层电子对互斥理论有一定的帮助，先让学生初步了解一下常见分子的键角 15 1.键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是（ ） A.键角是两个相邻共价键之间的夹角，说明共价键有方向性 B.因为H—O的键能小于H—F的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱 C.水分子可表示为H—O—H，分子中的键角为180° D.H—O的键能为462.8 kJ·mol－1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能量为 2×462.8 kJ A 课 堂 练 习 2.下列事实不能用键能的大小来解释的是 A.N元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定 B.稀有气体一般难发生化学反应 C.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱 D.F2比O2更容易与H2反应 B 3.关于键长、键能和键角，下列说法错误的是 A.键角是描述分子空间结构的重要参数 B.键长是形成共价键的两原子间的核间距 C.键能越大，键长越长，共价化合物越稳定 D.键角的大小与键长、键能的大小无关 C 4.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”)。 a 多 5.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b>a>y>x，该规律性是 A.成键时，电子数越多，键能越大 B.键长越短，键能越大 C.成键所用的电子数越少，键能越小 D.成键时电子对越偏移，键能越大 B 本节课到此结束 H2 + Cl2 == 2HCl H2 + Br2 == 2HBr 436.0 242.7 431.8×2 436.0 193.7 366×2 ΔH 436.0+242.7－431.8×2 436.0+193.7－366×2 =－184.9(kJ/mol) =－102.3(kJ/mol) 说明2 mol HBr分解需要吸收的能量比2 mol HCl低,故HBr更易分解 1molH2分别与1molCl2、1molBr2(蒸气)反应，分别生成2molHCl和2molHBr，哪一个反应释放的能量更多？如何用计算结果说明氯化氢和溴化氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质？ N2、O2、F2的键能依次减小，说明了化学键的牢固度依次减弱。 N－H、O－H、F－H的键能依次增大，说明了化学键的牢固度依次增强，所以N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强。 N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强，从键能的角度应如何理解这一化学事实？(NH3、H2O、HF) O O O $