2.1.2键参数键能键长键角课件高二化学人教版选择性必修2

第一节

共价键第2课时

键参数——键能、键长、键角第二章

分子结构与性质与H2化合越易氢化物越稳定【思考】卤素原子的原子半径、元素的电负性、非金属性；

HX分子的稳定性，共价键的强度？（1）定义：键能是

分子中

化学键解离成

所

的能量。（2）键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值，通常取正值，

单位是

。【思考】我们知道共价键的强度：H-F>H-Cl>H-Br>H-I，如何定量来衡量它们的大小？二、键参数--键能、键长与键角1、键能气态1mol气态原子吸收kJ/mol【思考】断开甲烷中四个C-H键所需的能量相同吗？

键能可通过实验测定，更多却是推算获得的。例如，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。键能通常是一个平均值。（3）应用①判断共价键的强弱②判断分子的稳定性③计算反应热键能越大,断键所需

的能量越

，共价键越_____。吸收大稳定一般来说，结构相似的分子，键能越

，分子越

。大稳定ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)∆H=？ΔH=436.0kJ·mol-1+242.7kJ·mol-1-2×431.8kJ·mol-1

=-184.9kJ·mol-1

【思考】成键原子相同，形成不同化学键时键能是否相同？相同原子间的键能：单键键能＜双键键能＜三键键能【思考】乙烯中C=C的键能是C-C键能的两倍吗？C=C中包含哪些共价键，其强度的大小如何？不是，碳碳双键由一个σ键和一个π键构成,σ键和π键强度不同。拓展：一般情况下，σ键的键能比π键的大，但N2中σ键不如π键牢固。184.9kJ和102.3kJ反应生成HCl放热更多，所以HCl比HBr更易生成，则HCl更稳定由于N2、O2、F2的键能依次减小，共价键越来越容易断裂。而N-H、O-H、F-H的键能依次增大，形成这些键时放出的能量越来越大，形成的化学键越来越稳定，所以N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强键长是衡量共价键强弱的另一重要参数2、键长核间距（1）定义：构成化学键的两个原子的

。

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。【思考】同类型共价键中原子半径与共价键键长的大小关系？

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（2）大小比较①同类型共价键：【思考】H-F、H-Cl、H-Br、H-I共价键键长的大小关系？增大②成键原子相同的共价键键长：单键＞双键＞三键【思考】相同原子形成不同类型共价键时键长的关系？③一般来说键长越短,键能越

，共价键越

,形成的分子越

。大牢固稳定F2除外【思考】为什么CH4分子的空间结构是正四面体，而CH3Cl只是四面体而不是正四面体？C—H和C—Cl的键长不相等，键长会影响分子空间结构【思考】键参数中影响分子空间结构的因素除了键长还有什么？3、键角（1）定义：在多原子分子中，

之间的夹角称为键角。两个相邻共价键180°直线形120°平面形109°28′

正四面体

键角：空间结构：CH4CO2

乙烯多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性键参数的应用：

AB××谢谢观看某些共价键的键能（kJ·mol－1）①相同原子间的键能：②碳碳双键键能小于碳碳单键键能的两倍，碳碳叁键小于碳碳单键的三倍：③氮氮双键键能大于氮氮单键键能的两倍，氮氮叁键大于氮氮单键的三倍：④特例：5、键能规律：单键＜双键＜三键

碳碳键：σ键键能＞π键键能

氮氮键：σ键键能＜π键键能第二周期氢化物键能依次增大，N-H反常卤素单质键能：Cl2>Br2>I2F2反常3.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。

一般来说，结构相似的分子中，共价键的键能越大，分子越稳定。但乙烯、乙炔性质活泼，氮气性质不活泼。6、键能的应用①判断共价键的稳定性（键能越大，共价键越稳定）

②判断分子的稳定性（一般键能越大，分子越稳定）③估算化学反应的反应热同一化学键解离成气态原子所吸收的能量与气态原子结合形成化学键所释放的能量在数值上是相等的，故根据化学键的键能数据可计算化学反应的反应热.ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能(1)根据上图判断H2与Cl2反应生成HCl是放热反应还是吸热反应?如何利用键能计算反应的反应热ΔH?提示:反应中断裂旧键吸收436.0

kJ+242.7

kJ=678.7

kJ热量,形成新键放出431.8

kJ·mol-1×2

mol=863.6

kJ热量,放热值大于吸热值,故该反应是放热反应。ΔH=反应物总键能-生成物总键能(2)根据元素周期律可知,HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强,请利用键参数加以解释。提示:键长H—F<H—Cl<H—Br<H—I;键能H—F>H—Cl>H—Br>H—I,故HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强。(3)一般来说,键长越短,键能越大。但F—F键键长(141pm)比Cl—Cl键键长(198pm)小,而F—F键键能(157kJ·mol-1)却比Cl—Cl键键能(242.7kJ·mol-1)小,为什么?提示:氟原子的半径小导致F—F键键长小,由于键长小,两个氟原子形成共价键时,原子核之间的距离较小,两原子核之间排斥力较大,导致F—F键键能不大,F2的稳定