2.1.2键参数 课件- 2026-2027学年人教版高二下学期化学选择性必修2

该高中化学课件聚焦共价键的形成、特征、类型及键参数，通过对比NaCl和HCl性质差异导入，回顾离子键后过渡到共价键，搭建从已知到未知的学习支架，帮助学生构建化学键知识体系。 其亮点在于运用原子轨道重叠模型解析σ键和π键，结合键能数据（如卤化氢稳定性）进行证据推理，体现微观探析与科学思维。通过课堂探究（如乙烷、乙烯σ键π键数目）培养探究能力，助力学生理解结构决定性质的化学观念，也为教师提供系统教学资源。

第一节 共价键 第1课时 共价键 第二章　分子结构与性质 人教版化学 选择性必修2 物质结构与性质 常见的NaCl和HCl的性质差异很大，思考：从微粒间相互作用的角度解释NaCl和HCl性质差异大的原因。 NaCl HCl 课堂导入 回顾：NaCl和HCl的形成过程 离子键 NaCl HCl 共价键 课堂导入 一、 化学键的类型与电负性的差值的关系 离子键 H和Cl的电负性的差值 Na和Cl的电负性的差值 极性共价键 0 0.9 2.1 电负性的差值 成键原子之间的电负性差值 大于1.7 小于1.7 通常形成离子键，相应的化合物为离子化合物 通常形成共价键，相应的化合物为共价化合物 极性共价键：Δ χ ≠ 0；非极性共价键：Δ χ ＝ 0 H和H的电负性的差值 非极性共价键 离子键 1.概念： 带相反电荷离子之间的相互作用 2.成键粒子： 阴、阳离子 3.成键本质： 静电作用（静电吸引和静电排斥的平衡） 原子间相互 电子达到 结构； 体系的总能量 。 4.成键元素： 5.离子键成键的原因: 得失 稳定 降低 活泼金属 + 活泼非金属 IA族、IIA族 VIA族、VIIA族 5 离子化合物 由离子键构成的化合物。 1.概念： 2.常见类型： ①强碱： ②大多数盐： ③活泼金属氧化物、过氧化物： 如NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等 如NaCl、K2SO4、NH4Cl等 如Na2O、CaO、Na2O2等 ④活泼金属氢化物/碳化物/氮化物： 如NaH、CaC2、Na3N等 金属元素/铵根+非金属元素形成的化合物（AlCl3、 除外 ） 一定是离子化合物，一定含有离子键 BeCl2 4.离子化合物的特征： ①具有较高的熔点和沸点，难挥发，常温下大多数都是固体； ①离子化合物中不一定含有金属元素，如NH4Cl、NH4NO3等； ②含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3、BeCl2。 3.特殊物质： ②离子化合物硬而脆； ③离子化合物固体不导电，熔化或溶于水后能导电。 离子化合物 ①熔沸点一般比较高，难挥发，硬而脆，常温下都是固体； 原因：离子键一般比较牢固，破坏离子键一般需要较高的能量 ②离子化合物都是电解质； 离子化合物固体不导电，在溶于水或熔融状态时，离子键被破坏，形成自由移动的离子，能够导电。 熔融状态能导电是其特征，可用于检验离子化合物 离子化合物 原子间通过___________所形成的相互作用 1. 共价键的形成 共用电子对 共价键 成键要素 一般是同种的或者不同种的非金属元素 原子 成键原子通过共用电子对形成的相互作用 成键微粒 成键 本质 成键 元素 二、共价键 共价键 1.概念: 2.成键粒子: 3.成键本质: 4.成键元素： 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 原子 共用电子对 一般由非金属元素形成（少数也包含金属元素） 5.存在共价键的物质： A.非金属单质（稀有气体除外） B.非金属氧化物 C.非金属氢化物 D.酸 E.有机化合物 F.含有原子团的离子化合物中 稀有气体无共价键 6.成键原因： ①通过共用电子对，各原子最外层电子数目一般能达到饱和。由不稳定变稳定； ②两原子核都吸引共用电子对，使之处于平衡状态； ③原子通过共用电子对形成共价键后，体系总能量降低。 共价键 1.概念: 2.成键粒子: 3.成键本质: 4.成键元素： 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 原子 共用电子对 一般由非金属元素形成（少数也包含金属元素） 稀有气体无共价键 一对共用电子对（H2、HCl） 两对共用电子对（O2） 共价化合物表示方法 三对共用电子对（N2） 四对共用电子对（CO2） 共价化合物电子式书写方法： ①差几个拿几个放中间 ②先写中间的，在写剩余的 ③剩余的对称放 共价化合物 1、定义：以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。 2、性质：部分共价化合物熔点较高(SiO2、SiC)，部分熔点较低(HCl、NH3、CO2等)； 只含有共价键的化合物叫共价化合物（即若存在离子键，一定为离子化合物） 共价化合物及表示方法 共价化合物不都是电解质，所有共价化合物熔融状态下不导电。 3、常见的共价化合物 物质类别 常见代表物 性质特点 共价化合物 ①非金属氧化物：CO2、H2O ②非金属氢化物：HCl、CH4 ③酸：H2SO4 、HNO3 ④大多数有机化合物：乙醇 、蔗糖等 ⑤少数盐：AlCl3 、BeCl2等 液态不能导电 熔沸点低、易挥发 共价化合物及表示方法 （1）共价化合物的两个“一定” ①共价化合物中一定只含有共价键 ②共价化合物中一定不含有离子键 （2）共价化合物中的“不一定” ①含有共价键的物质不一定是化合物 ②含有共价键的化合物不一定是共价化合物 ③金属与非金属元素组成的不一定是离子化合物 共价化合物及表示方法 归纳总结：共价键的两个“一定”和四个“不一定” ④非金属元素之间形成的不一定是共价化合物 【例1】仅由非金属元素组成的纯净物一定只含共价键吗？都是共价化合物吗？ 稀有气体不含化学键；铵盐含有离子键； 多原子非金属单质只含共价键，但不是化合物，如O2。 共价化合物及表示方法 根据共价键的定义，只能有H2、HCl、Cl2等，不可能有H3 、H2 Cl和Cl3等，这是为什么呢？ 17 一个原子有几个 ，便和几个 电子配对成键，形成几个共价键，这就是共价键的饱和性。 未成对电子 自旋状态相反的 ——电子配对原理 (1) 饱和性 示例 H2 H ↑ 1s1 H ↓ 1s1 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑↓ 3s2 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s2 Cl2 二、共价键 2. 共价键的特征 【思考】NH3分子中N原子为什么是1个，而H原子为3个？ N和H原子的电子式分别为 和 H·， N原子最外层有3个未成对电子，H原子有1个未成对电子 形成共价键时每个N原子只需与3个H原子分别形成3对共用电子对即可达到稳定状态，共价键达到饱和，从而决定了分子中H原子个数。 共价键的饱和性 决定了分子的组成 ——最大重叠原理 (2) 方向性 除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的 ，电子在核间出现的 越大，所形成的共价键就越 ，因此共价键将尽可能沿着__________________的方向形成，所以共价键具有方向性 越多 电子出现概率最大 概率 牢固 二、共价键 共价键的方向性 决定了分子的空间结构 2. 共价键的特征 (注意：并不是所有的共价键都具有方向性，如H-H键) 两个原子各自提供1个自旋方向相反的电子彼此配对 电子配对原理 ——饱和性 两个原子轨道重叠越大，两核间电子的概率密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定 最大重叠原理 ——方向性 二、共价键 现代价键理论的基本要点 二、共价键 3. 共价键的表示 (1)用电子式表示：用小黑点·(或<m></m>)表示原子最外层电子。 (2)用结构式表示：用一条短线表示一个共用电子对 HCl H—Cl H2O H—O—H (3)共价键形成过程的表示方法：用电子式表示(以Cl2、H2O 的形成为例)。 二、共价键 4. 共价键的存在 (1)共价化合物：以共用电子对(共价键)形成分子的化合物称为共价化合物。共价化合物分子的构成粒子(原子)通过共价键结合而成，因此共价化合物中一定存在共价键。如<m></m>、<m></m>、<m></m>、<m></m>、</m>、<m></m>等。 (2)非金属单质分子中存在共价键，如<m></m>、<m></m>、<m></m>、<m></m>等。 (3)部分离子化合物中，如<m></m>的<m></m>中存在共价键，<m></m>的</m>中存在共价键，<m></m>的<m></m>中存在共价键，<m></m>的<m></m>中存在共价键等。 注意：稀有气体（单原子分子）中无化学键 二、共价键 5. 共价键数目与电子式的关系 (1)因为共价键为原子间通过共用电子对所形成的相互作用，则原子的电子式中有几个单电子就可以形成几个共用电子对，即形成几个共价键。 <m>(2)<m></m>、<m></m>、<m></m>、<m></m>等元素形成的最高正价化合物中，原子核外最外层有多少个电子就可形成多少个共价键。 (3)结构式是忽略未成键电子对，用短线代替共用电子对得到的式子。一般来说，如果结构式中某原子周围短线数目小于等于4，即可判定短线数等于该原子的单电子数；如果短线数大于4，即可判定短线数等于该原子的最外层电子数。 例1 共价键具有饱和性和方向性，下列有关叙述不正确的是( ) A.共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的 B.共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的 C.共价键的方向性决定了分子的空间结构 D.所有共价键都具有方向性 √ 课堂练习 例2 下列不属于共价键成键因素的是( ) A.形成共用电子对 B.成键原子的原子轨道在空间重叠 C.成键后体系能量降低,趋于稳定 D.两原子核体积大小要适中 √ 如何通过原子轨道进一步理解共价键的形成？ H ↑ 1s1 H ↓ 1s1 H2 相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成氢分子的共价键(H-H) “头碰头” 三、据原子轨道认识共价键的形成 1. H－H的形成 27 H ↑ 1s1 H ↓ 1s1 H2 相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成氢分子的共价键(H-H) “头碰头” 三、据原子轨道认识共价键的形成 1. H－H的形成 原子轨道在两个原子核间重叠，意味着电子出现在核间的概率增大，电子带负电，因而可以形象地说，核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核“黏结”在一起了。 电子出现在核间的概率增大 28 H ↑ 1s1 H ↓ 1s1 H2 三、据原子轨道认识共价键的形成 2. 共价键类型 ⑴ σ键: ① s－s σ键 ①原子轨道以"头碰头"方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键 ②σ 键的特征是以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。 H H 29 H ↑ 1s1 H ↓ 1s1 H2 三、据原子轨道认识共价键的形成 2. 共价键类型 除 s 轨道是球形对称外，其他原子轨道都具有一定的空间取向 S轨道 无空间取向 P轨道 具有空间取向 在形成共价键时，原子轨道重叠得多，电子在核间出现的概率大，所形成的共价键就牢固。 ⑴ σ键: ① s－s σ键 30 HCl中的共价键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道重叠形成 H ↑ 1s1 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s2 H Cl 原子轨道相互重叠 HCl 形成的共价单键 未成对电子的原子轨道相互靠拢 H Cl 三、据原子轨道认识共价键的形成 3. H－Cl的形成 ⑴ σ键: ② s－p σ键 Cl2中的共价键由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s2 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑↓ 3s2 Cl Cl 未成对电子的原子轨道相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成的共价单键 Cl2 三、据原子轨道认识共价键的形成 4. Cl－Cl的形成 ⑴ σ键: ③ p－p σ键 三、据原子轨道认识共价键的形成 共同特点 1、原子轨道以"头碰头"方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键 2、形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云的图形不变，这种特征称为轴对称 ③ p－p σ键 ② s－p σ键 ① s－s σ键 三、据原子轨道认识共价键的形成 5. σ键 特征：原子轨道的重叠方式：“头碰头”，电子云的对称方式：轴对称 σ键可以旋转 (2) 分类：① s－s σ键 ② s－p σ键 ③ p－p σ键 ① H－H 键 ② H－Cl 键 ③ Cl－Cl 键 s－s σ键无方向性 s－p σ键有方向性 p－p σ键有方向性 p轨道和p轨道除能形成σ键外，还能形成π键——由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成 未成对电子的原子轨道相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成的p-p π键 三、据原子轨道认识共价键的形成 6. π 键——定义 不存在s-s π键，s-p π键！ π键的电子云具有__________性，即每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为_____；π键______旋转；不如σ键_____，较易______。 镜面对称 镜像 不能 牢固 断裂 三、据原子轨道认识共价键的形成 6. π 键——特征 形成的π键 三、据原子轨道认识共价键的形成 7. σ键和π 键的比较 键 键 重叠方式 “头碰头”重叠 “肩并肩”重叠 对称类型 轴对称 镜面对称 重叠程度 大 小 键的强度 轨道重叠程度大，σ 键的强 度较大，σ 键较牢固 轨道重叠程度较小，π 键比较 容易断裂，不如 键牢固 活泼性 不活泼 活泼 旋转情况 任意一个原子可以绕轴旋转，并不破坏 σ 键的结构 任意一个原子均不能单独旋转，若单独旋转则会破坏 π 键的结构 【思考】观看氮气中氮氮三键形成的过程，思考： ① 有π键就一定有 键吗？二者的形成有什么联系？ ② 如何判断共价键是σ键或是π键？ 三、据原子轨道认识共价键的形成 ： ： ： ： N ： N ＋ N · · · ： ↑ ↑ ↑ ↑↓ 2s 2p N x y z N的2p轨道示意图 N · · · ： 【思考】观看氮气中氮氮三键形成的过程，思考： ① 有π键就一定有 键吗？二者的形成有什么联系？ ② 如何判断共价键是σ键或是π键？ 三、据原子轨道认识共价键的形成 x y z x y z “头碰头” p-p σ键 【思考】观看氮气中氮氮三键形成的过程，思考： ① 有π键就一定有 键吗？二者的形成有什么联系？ ② 如何判断共价键是σ键或是π键？ 三、据原子轨道认识共价键的形成 y z x y z “肩并肩” “肩并肩” y z x y z p-p σ键 p-p π键 p-p π键 ②共价单键为____键； 共价双键中有一个____键、一个____键； 共价三键由一个_____键和两个______键组成。 σ σ π σ π 三、据原子轨道认识共价键的形成 8. σ键和π 键联系与判断 ①有共价键，就一定有 键；只要不是单原子分子，分子就都含有 键， 键是形成分子骨架的基础，有 键就一定有 键。 除此之外，对于ABn型分子或原子团，其中一定有n个σ键。 书本36页 ③ σ键可以单独存在； π键不能单独存在， π键通常存在于共价双键或共价三键中。 (1)乙烷中有___个σ键，乙烯、乙炔中σ键与π键的个数之比分别为_____、_____。 (2)乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼？ 乙烯的碳碳双键和乙炔的碳碳三键中分别含1个和2个π键，π键原子轨道重叠程度小，不稳定，容易断裂。 而乙烷中没有π键，σ键稳定，不易断裂。 7 3∶2 5∶1 乙烷 C2H6 乙烯 C2H4 乙炔 C2H2 【探究】观察下图乙烷、乙烯和乙炔分子的结构，并回答下列问题。 书本36页 (3) 解释乙烯分子中π键是如何形成的，预测乙炔分子中π键是如何形成的。 乙烷 乙烯 乙炔 【探究】观察下图乙烷、乙烯和乙炔分子的结构，并回答下列问题。 乙烯分子中键的类型 乙炔分子中键的类型 三、据原子轨道认识共价键的形成 7. σ键和π 键的比较 键 键 重叠方式 “头碰头”重叠 “肩并肩”重叠 对称类型 轴对称 镜面对称 重叠程度 大 小 键的强度 轨道重叠程度大，σ 键的强 度较大，σ 键较牢固 轨道重叠程度较小，π 键比较 容易断裂，不如 键牢固 活泼性 不活泼 活泼 旋转情况 任意一个原子可以绕轴旋转，并不破坏 σ 键的结构 任意一个原子均不能单独旋转，若单独旋转则会破坏 π 键的结构 σ键 π键 重叠方式 成键类型 对称类型 能否旋转 存在情况 键的强度 “头碰头” “肩并肩” s-s σ键 s-p σ键 p-p σ键 p-p π键 轴对称 镜面对称 能绕轴旋转 不能绕轴旋转 能单独存在 不能单独存在，必须与σ键共存 一般来说，π键不如σ键强，容易断裂。 x y z x y z ： ： ： ： N ： N ＋ N · · · ： ↑ ↑ ↑ ↑↓ 2s 2p N N · · · ： 第一节 共价键 第2课时 键参数 第二章　分子结构与性质 人教版化学 选择性必修2 物质结构与性质 卤化氢 HCl HBr HI 比例 模型 在1 000 ℃分解的百分数/% 0.0014 0.5 33 HCl、HBr和HI中的化学键均为共价键，其稳定性存在一定的差异，那么，如何进行比较呢? 常见卤化氢的稳定性 一、键参数——键能 1. 键能 （1）概念： H H H-H(g) H H H(g) H(g) + ∆H=+436.0 kJ∙mol-1 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，键能通常取正值。 298.15 K、101 kPa条件下的标准值。 ①实验测定 ②更多是推算获得的如盖斯定律计算。 （3）意义： （4）获得数据: 衡量共价键的强弱，键能越大，化学键越牢固，物质越稳定。 键能通常是一个平均值 相同条件下的同一化学键，断裂时所吸收的能量＝形成时所释放的能量。 一、键参数 键 键能 （kJ·mol－1） 键长 pm 键 键能 （kJ·mol－1） 键长 pm H—H 436.0 74 N≡N 946 110 F—F 157 142 N—O 176 136 Cl—Cl 242.7 199 N=O 607 122 Br—Br 193.7 228 O—O 142 145 I—I 152.7 267 O=O 497.3 121 C—C 347.7 154 C—H 413.4 110 C=C 615 134 O—H 462.8 97 C≡C 812 120 N—H 390.8 100 C—O 351 143 H—F 568 92 C=O 745 120 H—Cl 431.8 127 N—N 193 145 H—Br 366 141 N=N 418 123 H—I 298.7 161 pm(1 pm＝10-12 m) nm(1 nm＝10-9 m) 据PPT补充键长相关数据，并找出键能数据中存在的规律? 50 规律1：一般形成共价键的原子的原子半径越大，键能越小 规律2：成键原子相同，单键的键能<双键的键能<三键的键能 一、键参数 2. 键能变化规律 原子半径越大，原子核对键合电子的吸引力越小，键不稳定易断裂 “一根筷子容易折，一把筷子难折断” 卤素单质键能： Cl2＞Br2＞F2＞I2 （F2反常） 氢化物键能： 同周期从左到右递增 （N-H反常） 同主族从上到下递减 O-H＞C-H＞N-H F-H＞Cl-H＞Br-H＞I-H 一、键参数 2. 键能变化规律 规律3：成键原子相同，双键的键能 ≠ 单键的键能的两倍 三键的键能 ≠ 单键键能的三倍 一般σ键键能 ＞ π键键能；如： 特殊σ键键能 ＜ π键键能；如： C-C 347.7 C=C 615 C≡C 812 N-N 193 N=N 418 N≡N 946 一、键参数 2. 键能变化规律 N-N 193 N=N 418 N≡N 946 C-C 347.7 C=C 615 C≡C 812 【思考】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C≡C的键能却小于C-C的键能的三倍，C=C的键能小于C-C的键能的两倍，说明乙烯和乙炔中的π键不牢固，易发生加成反应，而N2分子中N≡N非常牢固，所以氮分子不易发生加成反应。 一、键参数 3. 键能应用 ①表示共价键的强弱:键能越大，断开化学键时需要的能量越多，化 学键越______。 ②判断分子的稳定性:结构相似的分子中，共价键的键能越大，分子 越______。 牢固 稳定 ③估算化学反应的能量变化：在化学反应中，旧化学键的断裂______ 能量，新化学键的形成______能量，因此反应焓变与键能的关系为 反应物键能总和-生成物键能总和。 ___0时，为放热反应； ___0时，为吸热反应。 吸收 释放 ＜ ＞ H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ∆H＝ −184.6 kJ/mol 化学反应的本质： 旧化学键的断裂 和 新化学键的形成 吸收能量 放出能量 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或形成1 mol 化学键所 释放的能量。单位：kJ•mol-1 436 kJ/mol H H H H 键断裂，吸收能量 键形成，释放能量 436 kJ/mol H-H键的键能是436.0 kJ/mol 焓变 H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) E吸收=436+243=679 kJ/mol E放出=431×2=862 kJ/mol △H=679-862= -183 kJ/mol ΔH＝反应物的总键能(E吸) - 生成物的总键能(E放) 吸收436 kJ + 243 kJ＝679 kJ 释放431 kJ/mol×2 mol＝862 kJ ΔH＝左 – 右 ___0时，为放热反应； ___0时，为吸热反应。 ＜ ＞ 键长 (1) 概念：构成化学键的两个原子的_______，因此_________决定共价键的键长，__________ 越小，共价键的键长越短 核间距 原子半径 原子半径 (2) 单位：pm(1 pm＝10-12 m) 一、键参数——键长 4. 键长 注意：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核间距。 衡量共价键稳定性的另一个参数。 键长 141pm 键长 198pm 键长 228pm 键长 267pm 一、键参数 键 键能 （kJ·mol－1） 键长 pm 键 键能 （kJ·mol－1） 键长 pm H—H 436.0 74 N≡N 946 110 F—F 157 142 N—O 176 136 Cl—Cl 242.7 199 N=O 607 122 Br—Br 193.7 228 O—O 142 145 I—I 152.7 267 O=O 497.3 121 C—C 347.7 154 C—H 413.4 110 C=C 615 134 O—H 462.8 97 C≡C 812 120 N—H 390.8 100 C—O 351 143 H—F 568 92 C=O 745 120 H—Cl 431.8 127 N—N 193 145 H—Br 366 141 N=N 418 123 H—I 298.7 161 规律1：同种类型的共价键，成键原子的原子半径越小，键长越小。 规律2：成键原子相同的共价键的键长：单键键长 ＞ 双键键长 ＞ 三键键长 一、键参数 5. 键长变化规律 原子半径越大，核间距越大，键长越长 成键原子间共用电子对数越多，原子核对共用电子对的吸引力越强，原子间的核间距就越小，键长越短。 规律3：一般键长越短, 键能越大，共价键越牢固，由此形成的分子越稳定 特例：F原子半径很小，因此F-F的键长短，而由于键长短，两个F原子形成共价键时，原子核之间的距离小，排斥力大，因此键能小。 提示：从原子到原子半径逐渐增大，分别与 原子形成共价键时， 、、、 的键长逐渐增长，键能逐渐减小，故 分子的稳定性逐渐减弱。 【问题思考】(1)试从键长和键能的角度分析卤素气态氢化物的稳定 性逐渐减弱的原因。 (2)是否原子半径越小、键长越短，键能就越大，分子就越稳定？ 提示：不一定，电负性大的双原子分子，键长较短的键能不一定大。 键长ClCl＞FF，但是键能E(Cl—Cl)＞E(F—F)，前面已经讲过，不做赘述。 一、键参数 此外，键长CH＞NH，但是键能E(C—H)＞E(N—H)，如何解释？ N的电负性比C大，与H成键时，共用电子对更偏向N，使得N—H键的极性更强；同时，N的原子半径虽略小于C，但N原子核电荷数更多，对电子的束缚力与C—H键存在差异，最终导致N—H键长更短，却因极性等因素，键能比C—H键小。 观察上述分子构型并思考：为什么CO2的空间结构是直线形，而H2O的空间结构是V形(角形)？ CO2 直线形 H2O V形(角形) (1) 概念：在多原子分子中， 之间的夹角 两个相邻共价键 方向 空间结构 描述分子空间结构的重要参数 一、键参数 6. 键角 在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有 性，因此键角影响着共价分子的 。 (2) 应用： 键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得。 (3) 获取方式： 课后精炼作业7 14、（1） （2） 1-5 BCDCA 6-8 DBA （3） H—O的键能比H—C的键能大，所以H2O比CH4稳定 N2分子中存在氮氮三键，键能大，结构稳定，所以氮气能在空气中稳定存在 H原子的半径比Cl原子的半径小，故H-H的键长小于Cl-Cl的键长，所以H—H的键能比Cl—Cl的键能大 9、（1）-213.3 KJ （2） （3） 键长越短，键能越大，从O原子到Se原子的半径依次增大，故O—H、S—H、Se—H的键长依次增大，所以键能依次减小 C—C的键能较大,较稳定,所以易形成C—C的长链,而N—N、O—O的键能小, 不稳定易断裂,所以难以形成N—N的长链和O—O的长链 247 kJ·mol-1 390.8 kJ·mol-1 (4) 示例： 一、键参数 6. 键角 CH4 NH3 H2O CO2 苯 109°28′ 60° 107°18′ 180° 105° 正四面体形 平面六边形 三角锥形 V形 直线形 多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。 键角是描述分子空间结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。 （书本38页） 在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角称为键角。 共价键成键时要满足化学键间最小排斥原理，在空间取得最大夹角分布。 推测BF3的空间构型？ 平面三角形 CH4 NH3 H2O 105° 为何键角越来越小？ 109°28′ 107°18′ 孤电子对之间的斥力 孤电子对与成键电子对之间的斥力 成键电子对之间的斥力。 一、键参数 6. 键角 【思考】白磷和甲烷均为正四面体形结 构，如图所示。 它们的键角是否相同，为什么？ 提示：不同，白磷分子的键角是指的夹角，为 ；而 甲烷分子的键角是指的夹角，为 。 键参数 键能 键长 键角 描述分子的空间结构的重要参数 衡量共价键的稳定性 决定 分子的性质 一、键参数 【归纳总结】 注意：(1)并不是所有共价键都存在三个键参数，如双原子分子中不存在键角。 (2)由分子构成的物质，其熔点、沸点与共价键的键能和键长无关， 而分子的稳定性由键长和键能大小决定。 键角概念：在多原子分子中， 之间的夹角 两个相邻共价键 一、键参数 思考与讨论 （1）试利用表2-1的数据进行计算，1 mol H2分别与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？ （2）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？ （3）通过上述例子，你认为键长、键能对分子的化学性质有什么影响？ 1 mol H2在2 mol Br2中燃烧生成2 molHBr，放出热量______ kJ。 一、键参数 某些化学键的键能(kJ·mol－1)如下表所示。 化学键 H—H Cl—Cl Br—Br I—I H—Cl H—Br H—I 键能 436 242.7 193 151 431.8 363 297 1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧生成2 molHCl，放出热量______ kJ。 生成HCl，放出热量多；热稳定性：HCl>HBr 184.9 102.3 【问题(1)】 键能减小 键能增大 一、键参数 【问题(2)】 从表中数据可知，N2、O2、F2键能依次减小，更容易破坏；N—H、O—H与H—F的键能依次增大，化学键越来越稳定，更容易形成。所以N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强。 吸收的少，放出的多，总体能量下降。 共价键 稳定性 强弱的 判断方法 根据原子半径和共用电子对数目判断 根据键长判断 根据键能判断 原子半径越小 共用电子对数越多 共价键越牢固 分子越稳定 键能越大 共价键越牢固 共价键越牢固 键长越短 共价键强度判断方法 根据元素电负性判断 共价键越牢固 电负性越大 根据σ 键与π 键判断 σ 键更牢固 切记这是一般规律，不适用特例 一、键参数 总结：共价键的强弱判断 (1)由原子半径和共用电子对数判断：成键原子的原子半径越小，两原子间共用电子对数越多，则一般共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。 (2)由键能判断：共价键的键能越大，共价键越牢固，破坏共价键所消耗的能量越多。 (3)由键长判断:一般情况下,共价键的键长越小,共价键越牢固,破坏共价键所消耗的能量越多。 一般而言，对于同种类型共价键，成键原子的原子半径越大，键长越长，键能越小。 一、键参数 总结：共价键的强弱判断 (4)由电负性判断：元素的电负性越大，该元素的原子对共用电子对 的吸引力越大，形成的共价键一般越稳定。 (5)σ 键与π 键牢固性比较：由于形成π 键时是以“肩并肩”的方式重 叠，所以其重叠程度比以“头碰头”方式形成的σ 键的重叠程度小得 多，故两原子间形成的σ 键比π 键牢固。 防晒霜的防晒原理 波长为 300 nm 的紫外光的光子所具有的能量约为 399 kJ •mol-1，这一能量比蛋白质分子中重要的化学键C一C键、C-N 键和C—S 键的键能都大。因此，紫外光的能量足以使这些化学键断裂，从而破坏蛋白质分子。 防晒霜之所以能有效地减轻紫外光对人体的伤害，其原因之一是它的有效成分的分子中含有π键。这些分子中的π键的电子在吸收紫外光后被激发，从而能阻挡部分紫外光。 例1 下列说法错误的是( ) A.键能是衡量化学键稳定性的参数之一，键能越大，则化学键就越牢固 B.键长与共价键的稳定性没有关系 C.键角是两个相邻共价键之间的夹角，多原子分子的键角一定，说明共价键具有方向性 D.共价键是通过原子轨道重叠并共用电子对而形成的，所以共价键具有饱和性 √ 课堂练习 例2 下列有关共价键的键参数的比较中，不正确的是( ) A.键长： B.键能： C.分子中的键角： D.乙烯分子中碳碳键的键能： 键 键 √ 课堂练习 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)共价键的键能越大，键长越短，共价键越牢固( ) √ (2)键能通常是指在、 ，气态分子中 解离成气态原子所吸收的能量( ) √ (3)键能等于 键能的2倍( ) × (4)键角是描述分子空间结构的重要参数( ) √ (5)键长： ( ) √ 课堂评价 (6)的键能是很多分子中的 的键能的平均值( ) √ (7)只有非金属元素原子之间才能形成共价键( ) × (8)中4个 的键能不同( ) × 2.关于键长、键能、键角，下列说法错误的是( ) A.键角和键长共同决定分子的空间结构 B.键长是构成化学键的两个原子的核间距 C.键能： D.键角的大小与键能的大小无关 √ 课堂评价 3.关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是( ) A.键角是确定多原子分子空间结构的重要参数 B.通过反应物和生成物分子中键能数据可以粗略预测反应的能量变 化情况 C.键能越大，键长越长，共价化合物越稳定 D.同种原子间形成的共价键键长长短总是遵循:三键 双键 单键 √ 课堂评价 4.氰气的化学式为，结构式为 ，其性质与卤素气 体单质相似，氰气可用于有机合成、制农药，也可用作消毒、杀虫 的熏蒸剂等。下列叙述正确的是( ) A.在所有气体单质分子中，一定有 键，可能有 键 B.氰气分子中的键长大于 的键长 C.1个氰气分子中含有3个 键和4个 键 D. 不能与氢氧化钠溶液发生反应 √ 课堂评价 5.固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该 分子中含有____个 键，该结构中 键长有 两类，一类键长约 ，另一类键长约 ，较短的键为__(填图中字母)。 12 课堂评价 6.某些化学键的键能如下表所示。 键能/ 436.0 193.7 152.7 242.7 431.8 298.7 366 (1)以上化学键中最稳定的是_______。 (2)在中完全燃烧，放出热量为______ 。 184.9 (3)在一定条件下，与足量的、、 分别 反应，放出的热量由多到少的顺序是___(填字母)。 A. B. C. (4)在足量的中燃烧比在 中燃烧放热____。 多 A 课堂评价 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $