2.1.2键参数-键能、键长和键角-课件-人教版高中化学选修三.pptx

1、第二章分子结构与性质第一节共价键第二课时N2和H2在常温下很难发生化学反应，必须要高温下才能反应，而F2与H2在冷暗处就能发生化学反应，为什么？二、键参数键能、键长和键角定义：气态基态原子形成1mol共价键释放的最低能量(或拆开1mol共价键所吸收的能量)。 单位： kJmol-1 释放能量，取正值 键能越大，键越牢固，分子越稳定 规律： 应用： 计算化学反应的反应热1.键能数值： 同种元素形成的共价键的键能:单键双键 键键能表2-1 某些共价键键能/kJmol-1键键能键键能F-F157NO176Cl-Cl242.7NO607Br-Br193.7OO142I-I152.7OO497.3C-C

2、347.7CH413.4C=C615OH462.8CC812NH390.8CO351H-F568CO745H-Cl431.8NN193H-Br366NN418H-I298.7NN946H-H436由下表的数据判断，下列分子的稳定性： A.Cl2 Br2 I2 B.NH3 H2O键键能键键能Cl-Cl242.7NO607Br-Br193.7OO142I-I152.7OO497.3OH462.8NH390.8【思考与交流】P32H = 反应物键能总和 - 生成物键能总和1.计算1 molH2分别跟1 molCl2、1 mol Br2（蒸气）反应，分别生成2molHCl和2molHBr分子，哪个反应

3、放出的能量多？结果又能说明什么？键HHBrBrClClHClHBr键能436.0193.7242.7431.8366H2(g)+Cl2(g)= 2HCl(g) H=-184.9KJ/mol H2(g)+Br2(g)= 2HBr(g) H=-102.3KJ/mol 生成氯化氢放出的热量多，H-Cl键的键能大，稳定性强，不易分解，HBr不稳定，易分解生成相应的单质。2.N2、O2、F2跟H2的反应能力依次増强，从键能的角度应如何理解这一化学事实？从表2-1键能数据可知，N-H键、O-H键与H-F键的键能依次增大，意味着形成这些键时放出的能量依次增多，化学键越来越稳定。所以N2、O2、F2与H2的反

4、应能力依次增强。【思考与交流】P32 2.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键长的单位都是pm=10-12m键长越短，键能就越大，共价键越稳定一般而言，原子半径越大，键长越大键长是衡量共价稳定性的另一个参数键键能键长键键能键长H-H43674HF 565.092Cl-Cl 242.7198H-Cl 428.0128H-Br 362.0141H-I295.0161由下表的数据判断，下列分子的稳定性A. H2 Cl2 B. HCl HBr HI3.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?一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定

5、，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定。【思考与交流】P323.键角多原子分子中，两共价键之间的夹角叫做键角。（2）常见分子的键角CO2 _ H2O _ NH3 _ CH4 _ P4 _ BF3 _ 1801051071092860（1）概念：120（平面三角形）CH4 CCl4 10928NH310718 H2O105 CO2 180 正四面体形三角锥形V形直线形 键角一定，表明共价键具有方向性。键角是描述分子立体结构的重要参数，分子的许多性质与键角有关。键角决定分子的空间构型分子的稳定性分子的空间构型共价键的键参数与分子的结构、性质的关系键能键长键角决定决定分子的性质决定从下表中你可以获得

6、哪些信息？从表中可以看出，CO分子与N2分子在许多性质上十分相似，这些相似性，可以归结为它们具有相等的价电子数，导致它们具有相似的化学结构。表2-3 CO分子和N2分子的某些性质分子熔点/ 沸点/在水中的溶解度(室温)分子解离能(kJ/mol)分子的价电子总数CO-205.05-190.492.3 mL107510N2-210.00-195.811.6 mL946101.定义： 注意：有时将原子总数、价电子总数相同的 离子也认为是等电子体 原子总数相同、价电子总数相同的分子 2.特点： 具有相似的化学键特征许多性质是相近的 三、等电子原理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

7、体可以：（1）判断一些简单分子或离子的立体构型；（2）利用等电子体在性质上的相似性制造新材料；（3）利用等电子原理针对某物质找等电子体。3.应用：4.等电子体可以是分子，也可以是离子类型实例二原子10电子的等电子体N2、CO、NO+、C22-、CN-三原子16电子的等电子体CO2、CS2、N2O、NCO-、NO2+、N3-、NCS-、BeCl2(g)三原子18电子的等电子体NO2-、O3、SO2四原子24电子的等电子体NO3-、CO32-、BO33-、BF3、SO3(g)五原子32电子的等电子体SiF4、CCl4、BF4-、SO42-、PO43-练习：请你根据等电子原理在下表空格处填上相应的化

8、学式：CH4CO32C2O42NH4N2H62NO2解析：观察表中上下两种等电子体，更换成相邻元素。C2H6NO3CO2N2O4二、键参数键能、键长和键角键能：气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量键能越大，化学键越稳定键长：形成共价键的两个原子之间的核间距键长越短，键能越大，化学键越稳定键角：两个共价键之间的夹角破坏1mol化学键形成气态基态原子所需的最低能量应用：计算化学反应的反应热H=反应物键能总和-生成物键能总和1.下列说法中，错误的是（ ）A.键长越长，化学键越牢固B.成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固C.对双原子分子来讲，键能越大，含有该键的分子越稳定D.原子间通过共用

9、电子对所形成的化学键叫共价键【课堂练习】A2.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A3.（1）根据等电子原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：和；和。（2）根据等电子原理，由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO2互为等电子体的分子有： 。【课堂练习】N2OCO2N2COSO2O3解析：(1)第二周期元素中，只有B、C、N、O、F可形成共价分子，同素异形体间显然不能形成等电子体，若为含2个原子的等电子体，则可能是某元素的单质与其相邻元素间的化合物，如N2和CO，在此基础上增加同种元素的原子可得其他的等电子体，如N2O和CO2。（2）NO2的最外层的电子数为：562118，平均每个原子的最外层电子数为6，则可能为O3或SO2AC3.B4.B