2.1.2共价键（第2课时共价键的键参数）课件高二下学期化学人教版选择性必修2

组织建设第二章

分子结构与性质第一节共价键（第2课时共价键的键参数）衡阳市八中高二化学备课组

何烨CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8我们如何用化学语言来描述不同分子的空间结构和稳定性？2.共价键的强弱用什么来衡量？我们如何用化学语言来描述不同分子的空间结构和稳定性？卤化氢分解的百分数/%HCl0.0014HBr

0.5HI331.分析下表：1000℃时，卤化氢分解率，你能得出什么结论？结论：HCl、HBr、HI越来越易分解共价键的三个键参数——键能、键长与键角说明：①卤化氢的热稳定性大小为：HCl＞HBr＞HI②H-Cl、H-Br、H-I中的σ键牢固。【问题引入】一、键能气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。2、单位：kJ·mol-1，取正值1、定义：或破坏1mol化学键形成气态基态原子所需的最低能量。3、条件：298.15K、101kPa条件下的标准值。

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。键能越大，共价键越牢固，分子越稳定。4、意义：键能可以衡量共价键的强弱键键能键键能F-F157N－O176Cl-Cl242.7N＝O607Br-Br193.7O－O142I-I152.7O＝O497.3C-C347.7C－H413.4C=C615O－H462.8C≡C812N－H390.8C－O351H-F568C＝O745H-Cl431.8N－N193H-Br366N＝N418H-I298.7N≡N946H-H436思考1：分析表中数据，你能得出哪些结论？①键能越大，共价键越牢固，分子越稳定②同种元素形成共价键键能：单键<双键<叁键③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：④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：

碳碳键：σ键键能＞π键键能

氮氮键：σ键键能＜π键键能(1)判断共价键的稳定性键能越大，断开化学键需要吸收的能量越多，化学键越稳定。(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,分子越稳定。(3)判断化学反应中的能量变化5.键能的应用如分子的稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI。ΔH<0时，放热反应；ΔH>0时，吸热反应∆H＝∑E(反应物键能)－∑E(生成物键能)[思考2]计算1molH2分别跟1molCl2、1molBr2(蒸气)反应，分别形成2molHCl和2molHBr，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？H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)

ΔH＝(436.0+242.7-2×431.8)kJ·mol－1=-184.9kJ·mol－1。H2(g)＋Br2(g)

=2HBr(g)ΔH＝(436.0＋193.7-2×366)kJ·mol－1=-102.3kJ·mol－1。生成的HBr分子中H-Br的键能比HCl分子中H-Cl的键能小，说明H-Br比H-Cl容易断裂，所以HBr分子更容易发生热分解生成相应的单质。（键能越大，越稳定）课本P38【小试牛刀】1、由下表的数据判断，下列分子的稳定性：

（1）Cl2，Br2，I2

（2）NH3

，H2O键键能键键能Cl-Cl242.7N＝O607Br-Br193.7O－O142I-I152.7O＝O497.3O－H462.8N－H390.82、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N≡N、O=O、F—F的键能依次为946kJ•mol-1、497.3kJ•mol-1、157kJ•mol-1，键能依次减小，化学键容易断裂，故N2、O2、F2与氢气的反应能力依次增强。二、键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。共价半径相同原子的共价键键长的一半称为共价半径。因此原子半径决定化学键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。二、键长1、概念：

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。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。3、键长大小：pm（1pm＝10-12m）2、单位：共价半径相同原子的共价键键长的一半称为共价半径。键能(kJ/mol)键长/pm(1pm=10-12m)键键能键长键键能键长H－H43674C≡C812120F－F157141C－H413.4109Cl－Cl242.7198O－H462.896Br－Br193.7228N－H390.8101I－I152.7267N≡N946110C－C347.7154Si－Si222

235C=C615133Si－O452

162思考1：分析表中数据，你能得出哪些结论？原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定。思考2：知道键长有何作用？①判断共价键的稳定性②判断分子的空间结构同种元素形成共价键键长：共用电子对越多，键长越短，单键>双键>叁键练习1：乙烯、乙炔为什么比乙烷活泼？虽然键长C≡C＜C=C＜C－C，键能C≡C＞C=C＞C－C，但乙烯、乙炔在发生加成反应时，只有π键断裂(π键的键能一般小于σ键的键能)，即共价键部分断裂。练习2：①HCl和HBr哪个的熔沸点高？为什么？

②金刚石和晶体硅哪个的熔沸点高？为什么？练习3：为什么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。C—H和C—Cl的键长不相等。其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。(1)O—H、S—H、Se—H的键能逐渐减小，原因是______________________________________________________________________________O、S、Se同一主族，原子半径递增，O—H、S—H、Se—H的键长递增，因而键能递减。(2)有机物是以碳骨架为基础的化合物，即碳原子间易形成C—C长链，而氮原子与氮原子间，氧原子与氧原子间难形成N—N长链和O—O长链，原因是______________________________________________________________________________________________________________。C—C的键能较大，较稳定，易形成C—C长链，而N—N、O—O的键能小，易断裂，很难形成N—N、O—O长链化学键C—CN-NO-OO=OO-HS-HSe-HN-HAs-H键能/(kJ·mol－1)347.7193142497.3462.8363.5276390.8247课堂练习:有关化学键的键能如表所示，简要分析和解释下列有关事实：1、概念三、键角在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得

多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。键角是描述分子结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。

2、意义三、键角：两个共价键之间的夹角。CO2180°H2O105°键长和键角的数值可以通过晶体的X射线衍射实验获得。NH3107°18′CH4109°28′键角一定，表明共价键具有方向性。键角决定分子的空间构型。①键长和键角决定分子的空间结构。②常见分子中的键角与分子空间结构。分子立体构型键角实例正四面体109°28′甲烷、四氯化碳平面型120°苯、乙烯三角锥型107°氨气V型（或角型）105°水分子直线型180°二氧化碳、乙炔3、键角的应用CH4

NH3

H2OCO2

苯

[达标检测1]为什么F—F的键长比Cl—Cl的键长短，但键能却比Cl—Cl的键能小？氟原子的半径很小，因而F—F的键长比Cl—Cl的键长短，但也是由于F—F的键长短，两个氟原子在形成共价键时，原子核之间的距离就小，排斥力大，因此键能比Cl—Cl的键能小。[达标检测2]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？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′。[达标检测3]实验测得H2S为共价化合物，H—S—H的夹角为92.3°，键长相同，则H2S的空间结构是什么？H2S分子是V形结构。[达标检测4]从键长的角度判断,下列共价键中最稳定的是()A.H—F B.N—HC.C—H D.S—H[达标检测5]能够用键能解释的是()A.氮气的化学性质比氧气稳定

B.常温常压下，溴呈液体，碘为固体C.稀有气体一般很难发生化学反应

D.硝酸易挥发，硫酸难挥发[达标检测6]PH3是一种无色剧毒气体，其分子结构和NH3相似，但P-H键键能比N-H键键能低。下列判断错误的是（

）A.PH3