人教版高中化学选修3物质结构与性质第二章第一节共价键(第2课时)

1、2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣1江西省教育信息技术研究江西省教育信息技术研究“十二五十二五”规规划划20122012年度课题年度课题基于网络的高中化学基于网络的高中化学课件库的建设与应用研究课件库的建设与应用研究（课题编号：（课题编号：GDK-2012-G-72883） 主持人：桂耀荣主持人：桂耀荣2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣2第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第一节第一节 共价键共价键第第2 2课时课时新课标人教版高中化学课件系列新课标人教版高中化学课件系列选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀

2、荣3【教学目标教学目标】1.1.能用键能、键长和键角说明简单分子的能用键能、键长和键角说明简单分子的 某些性质，知道共价键的主要类型某些性质，知道共价键的主要类型键和键和键，键，能用键能、键长、键角等键参数判断简单分子的能用键能、键长、键角等键参数判断简单分子的构型和稳定性。构型和稳定性。2.2.简单介绍等电子原理的概念及应用简单介绍等电子原理的概念及应用共价键共价键2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣41.1.键能：键能：气态基态气态基态原子形成原子形成1mol1mol化学键化学键释放释放的最低能量。的最低能量。键能越大，化学键越稳定。键能越大，化学键越稳定。破坏破坏1mol1m

3、ol化学键形成气态基态原子所需的最低能量。化学键形成气态基态原子所需的最低能量。应用：应用：计算化学反应的反应热（焓变）。计算化学反应的反应热（焓变）。H = H = 反应物键能总和反应物键能总和 - - 生成物键能总和生成物键能总和二、键参数二、键参数-键能，键长，键角键能，键长，键角键参数键参数2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣5某些共价键键能某些共价键键能/k/kJmolJmol-1-1键键键能键能键键键能键能F-FF-F157157N NO O176176Cl-ClCl-Cl242.7242.7N NO O607607Br-BrBr-Br193.7193.7O OO O1

4、42142I-II-I152.7152.7O OO O497.3497.3C-CC-C347.7347.7C CH H413.4413.4C=CC=C615615O OH H462.8462.8CCCC812812N NH H390.8390.8C CO O351351H-FH-F568568C CO O745745H-ClH-Cl431.8431.8N NN N193193H-BrH-Br366366N NN N418418H-IH-I298.7298.7NNNN946946H-HH-H436436表表2-12-1【思考思考】教材教材 P34 第四题第四题键参数键参数2021-12-14江西

5、省鹰潭市第一中学 桂耀荣6【思考思考】 (1)(1)键能是共价键强度的一种标度，键能的大小与键的强度有键能是共价键强度的一种标度，键能的大小与键的强度有什么关系什么关系? ?(2)(2)键能与化学反应的能量变化有什么联系键能与化学反应的能量变化有什么联系? ?怎样利用键能的数怎样利用键能的数据计算反应的热效应据计算反应的热效应? ?（1 1）规律规律: :键能越大键能越大, ,化学键越牢固化学键越牢固, ,由该键形成的分子越稳定。由该键形成的分子越稳定。（2） H = H = 反应物键能总和反应物键能总和 - - 生成物键能总和生成物键能总和键参数键参数2021-12-14江西省鹰潭市第一中学

6、 桂耀荣7【练习练习】 由下表的数据判断由下表的数据判断, ,下列分子的稳定性：下列分子的稳定性： A.A.ClCl2 2, Br, Br2 2, I, I2 2 B. B.NHNH3 3 , H, H2 2O O键键键能键能键键键能键能Cl-ClCl-Cl242.7242.7N NO O607607Br-BrBr-Br193.7193.7O OO O142142I-II-I152.7152.7O OO O497.3497.3O OH H462.8462.8N NH H390.8390.8键参数键参数2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣8【思考与交流思考与交流1 1】P32P321

7、.1.根据表根据表2-12-1数据，计算数据，计算1 molH1 molH2 2分别跟分别跟1 molCl1 molCl2 2、1 1 mol Brmol Br2 2（蒸气）反应，分别生成（蒸气）反应，分别生成2molHCl2molHCl和和2molHBr2molHBr分子，哪个反应放出的能量多？结果又能说明什么？分子，哪个反应放出的能量多？结果又能说明什么？H2 + Cl2 = 2HCl H=436.0kJmol-1 + 242.7kJmol-1 2431.8kJmol-1 = 184.9kJ H2 + Br2 = 2HBr H=436.0kJmol-1 + 193.7kJmol-1 236

8、6kJmol-1 = 102.7kJ 因为生成因为生成HCl放出的热量高于生成放出的热量高于生成HBr放出的热量，所放出的热量，所以生成的以生成的HCl较稳定较稳定原理：原理：H = H = 反应物键能总和反应物键能总和 - - 生成物键能总和生成物键能总和键参数键参数2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣9某些共价键键能某些共价键键能(kJ/mol)(kJ/mol)键长键长/pm (1pm=10/pm (1pm=10-12-12m)m)键键键能键能键长键长键键键能键能键长键长H-HH-H4364367474CCCC812812120120F-FF-F157157141141C CH

9、 H413.4413.4109109Cl-ClCl-Cl242.7242.7198198O OH H462.8462.89696Br-BrBr-Br193.7193.7228228N NH H390.8390.8101101I-II-I152.7152.7267267NNNN946946110110C-CC-C347.7347.7154154Si-SiSi-Si235235C=CC=C615615133133Si-OSi-O162162表表2-22-2键参数键参数2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣10键参数键参数2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣112 2、键长、键

10、长：形成共价键的两个原子之间的核间距。：形成共价键的两个原子之间的核间距。键长是键长是衡量共价稳定性的另一个参数。衡量共价稳定性的另一个参数。键键键长键长/Pm/Pm键键键长键长/Pm/PmHH74C=C120FF141CH109ClCl198OH96【思考思考】对比表对比表2-12-1和表和表2-22-2找出键长与键能及找出键长与键能及稳定性的关系。稳定性的关系。规律规律: :键长越短键长越短, ,一般键能越大，化学键越牢固一般键能越大，化学键越牢固, ,由该由该键形成的分子越稳定。键形成的分子越稳定。键参数键参数2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣12【练习练习】 由下表的数据

11、判断由下表的数据判断, ,下列分子的稳定性下列分子的稳定性 A.HA.H2 2 , Cl , Cl2 2 B.HCl, HBr ,HI B.HCl, HBr ,HI键键键能键能键长键长键键键能键能键长键长H-HH-H4364367474H HF F565.0565.09292Cl-ClCl-Cl242.7242.7198198H-ClH-Cl428.0428.0128128H-BrH-Br362.0362.0141141H-IH-I295.0295.0161161键参数键参数2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣13【思考与交流思考与交流】 N N2 2、O O2 2、F F2 2跟

12、跟H H2 2的反应能力依次增强，从键能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？的角度应如何理解这一化学事实？ 通过上例子，你认为键长、键能对分子的化学通过上例子，你认为键长、键能对分子的化学性质有什么影响？性质有什么影响？ 一般地，形成的共价键的键能越大，键一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定。化学性质越稳定。键参数键参数2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣143 3、键角、键角：两个共价键之间的夹角称为键角：两个共价键之间的夹角称为键角。 键角一定键角一定，表明，

13、表明共价键具有方向性共价键具有方向性。键角是。键角是描述分子描述分子立体结构立体结构的重要参数，分子的许多性的重要参数，分子的许多性质与键角有关。质与键角有关。键角决定分子的空间构型。键角决定分子的空间构型。键参数键参数2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣15H2O 105NH3 107键参数键参数2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣16CO2 180键参数键参数2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣17CH4 10928键参数键参数2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣18【观察观察】P P3232页中表页中表2-32-3的数据的数据从表中可以看出

14、，从表中可以看出，COCO分子与分子与N N2 2分子在许多性分子在许多性质上十分相似，这些相似性，可以归结为质上十分相似，这些相似性，可以归结为它们具有相等的价电子数，导致它们具有它们具有相等的价电子数，导致它们具有相似的化学结构。相似的化学结构。表表2-3 CO分子和分子和N2分子的某些性质分子的某些性质分子分子熔点熔点/水中溶解度水中溶解度(室温室温)分子解离能分子解离能(kJ/mol)分子的分子的价电子价电子总数总数CO-205.052.3 mL10N2沸点沸点/-210.00-190.49-195.811.6 mL107594610键参数键参数2021-12-14江西省鹰潭市第一中学

15、 桂耀荣19等电子体：等电子体： 原子总数相同、价电子总数相同的分子。原子总数相同、价电子总数相同的分子。等电子体原理：等电子体原理： 原子总数、价电子总数相同的分子具有原子总数、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的相似的化学键特征，它们的许多性质许多性质是相是相近的。近的。( (物理性质物理性质) )三、等电子原理三、等电子原理等电子原理等电子原理2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣20等电子体的判断和利用(1)判断方法：原子总数相同，价电子总数相同的分子。(2)应用：等电子体的许多性质是相近的，空间构型是相同的。利用等电子体可以：判断一些简单分子或离子的立体构型；利

16、用等电子体在性质上的相似性制造新材料；利用等电子原理针对某物质找等电子体。等电子原理等电子原理2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣21例举一些常见的等电子体例举一些常见的等电子体SO2O3NO2-SO3NO3-SiO32-C6H6B3N3H6NO2-NO2N2COC22-CO2N2OCS2NH3H3O+CH4NH4+CNAlO2-等电子原理等电子原理2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣22【练习练习】 原子数相同，最外层电子总数相同的分子，原子数相同，最外层电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似，物理互称为等电子体。等电子体的结构相似，物理性质相似。性质

17、相似。（1 1）根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价）根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：分子中，互为等电子体的是： 和和 。（2 2）等电子原理又有发展，例如：由短周期元素组）等电子原理又有发展，例如：由短周期元素组成的物质中，与成的物质中，与NONO2 2- -互为等电子体的分子互为等电子体的分子有有 、 。 N2OCO2N2COSO2O3共价键共价键2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣231 1、下列说法中，错误的是、下列说法中，错误的是( )( ). .键长越长，化学键越牢固键长越长，化学键越牢固. .成键原子间原子轨道重叠越多，共价键成键

18、原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固越牢固. .对双原子分子来讲，键能越大，含有该对双原子分子来讲，键能越大，含有该键的分子越稳定键的分子越稳定. .原子间通过共用电子对所形成的化学键原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键叫共价键【练习练习】A共价键共价键2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣242 2、能够用键能解释的是、能够用键能解释的是( )( ). .氮气的化学性质比氧气稳定氮气的化学性质比氧气稳定. .常温常压下，溴呈液体，碘为固体常温常压下，溴呈液体，碘为固体. .稀有气体一般很难发生化学反应稀有气体一般很难发生化学反应. .硝酸易挥发，硫酸难挥发硝酸易挥发，硫酸难挥发A共价键共价键2021-12-14江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣25【课课 堂堂 小小 结结】二、键参数二、键参数键能键能、键长键长和和键角键角键能：键能：气态基态气态基态原子形成原子形成1mol1mol化学键化学键释放释放的最低能量。的最低能量。键能越大，化学键越稳定。键能越大，化学键越稳定。键长：键长：形成共价键的两个原子之间的形成共价键的两个原子之间的核间距。核间距。键长越短，键能越大，化学键越稳定。键长越短，键能越大，化学键越稳定。键角：键角：两个共价键之间的夹角。两个共价键之间的夹角。破坏破坏1mol1mol化学键形成气态基态原子所需的最低能量。化学键形成气态基态原子所需的最低能量