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第1節 共價鍵模型 課時2
共價鍵的強弱用什么來衡量？
我們如何用化學語言來描述不同分子的空間結構和穩定性？
聯想 · 質疑
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1.知道鍵能、鍵長、鍵角可以用來描述鍵的強弱和分子的空間結構。
一、鍵參數
1.鍵長
兩個成鍵原子的原子核間的距離（簡稱核間距）。
一般而言，化學鍵的鍵長愈短，化學鍵就愈強，鍵就愈牢固。
鍵長
Cl2
199pm
可通過晶體的X射線衍射實驗測定
(1)含義：
②在其他條件相同時,成鍵原子的半徑越小,鍵長越短。
(2)鍵長的比較方法
①相同的兩原子形成共價鍵時,單鍵鍵長>雙鍵鍵長>三鍵鍵長。
2.鍵能
(1)含義：
在298 K、1×105 Pa條件下
斷開1 mol AB(g)分子中的化學鍵，使其分別生成氣態A原子和氣態B原子所吸收的能量稱為A—B鍵的鍵能，常用EA-B表示。
原子半徑:F則鍵能:H—F>H—Cl>H—Br>H—I。
[思考]比較HF、HCl、HBr、HI分子中鍵能的大小。
鍵能愈大,斷開時需要的能量就愈多,化學鍵就愈牢固。
某些共價鍵的鍵能（kJ·mol－1）
鍵 鍵能
H－H 436.0
Cl－Cl 242.7
Br－Br 193.7
I－I 152.7
H－Cl 431.8
H－Br 366
H－I 298.7
Ⅱ.從計算結果看 HCl 和 HBr 哪個更容易分解呢？
ΔH = 反應物總鍵能 - 生成物總鍵能
ΔH (HCl) = [ ( 436 + 242.7 ) - 2×431.8 ] kJ/mol = - 184.9 kJ/mol
ΔH (HBr) = [ ( 436 + 193.7 ) - 2×366 ] kJ/mol = - 102.3 kJ/mol
Ⅰ.利用數據計算，1 mol H2 分別與1 mol Cl2、1mol Br2 （蒸氣）反應，分別形成 2 mol HCl 和 2 mol HBr ，哪一個反應釋放的能量更多？
HBr 分解需吸收能量少，更易分解。
思考與交流
思考與交流
鍵 鍵能
C－C 347
C=C 614
C≡C 839
N－N 193
N＝N 418
N≡N 945
某些共價鍵的鍵能（kJ·mol－1）
Ⅲ.碳碳單鍵、碳碳雙鍵和碳碳三鍵之間鍵能關系？
碳碳單鍵＜碳碳雙鍵＜碳碳三鍵
Ⅳ.為何碳碳雙鍵的鍵能不是碳碳單鍵的二倍，碳碳
三鍵的鍵能不是碳碳單鍵的三倍？
碳碳單鍵：1個σ鍵
碳碳雙鍵：1個σ鍵，1個π鍵
σ鍵與π 鍵強度不同
乙烯分子中σ 鍵強于π 鍵
鍵能越大，共價鍵越牢固
氮分子中π鍵強于σ鍵
鍵能：定量地表示化學鍵的強弱
①由原子半徑和共用電子對數判斷:
[注意]由分子構成的物質,其熔、沸點與共價鍵的鍵能和鍵長無關,
而分子的穩定性由鍵長和鍵能大小決定。
成鍵原子的原子半徑越小,兩原子間共用電子對數越多,一般共價鍵越牢固。
共價鍵的鍵能越大,共價鍵越牢固。
共價鍵的鍵長越小,共價鍵越牢固。
元素的電負性越大,該元素的原子對共用電子對的吸引力越大,形成的共價鍵一般越穩定。
②由鍵能判斷:
④由電負性判斷:
③由鍵長判斷:
歸納
共價鍵強弱的判斷
3.鍵角
在多原子分子中，兩個化學鍵的夾角稱為鍵角。
(1)含義：
三角錐形
角形
直線形
鍵角：描述分子空間結構的參數
可通過晶體的X射線衍射實驗測定
鍵能
鍵長
鍵角
決定
決定
分子的穩定性
分子空間結構
決定
分子的性質
鍵的
強弱
決定
晶體X射線衍射實驗
歸納
鍵參數對物質性質的影響
分子光譜
CO分子軌道能級圖
能量
(1)概念：分子從一種能級改變到另一種能級時
吸收或發射的光譜。
(2)影響因素：鍵長、鍵角和電荷分布等。
(3)應用：測定和鑒別分子結構。
化學與技術
分子光譜
分子光譜和分子內部的運動密切相關，
涉及分子運動方式主要為：①分子的轉動，
吸收或發射的光處在遠紅外區或微波區，稱
為遠紅外光譜或微波譜；②分子中原子間的
振動，通常振動光譜在近紅外區和中紅外區，
一般稱為紅外光譜；③分子中電子在不同能級的分子軌道間躍遷，得到紫外一可見光譜。
化學與技術
例如，C-C鍵、C=C鍵、C≡C鍵的鍵長依次縮短、鍵能依次加強，化學鍵的伸縮振動頻率升高，在紅外光譜中對應吸收峰值的頻率依次增加。
因此，基于紅外光譜中吸收峰值的頻率可以推測分子中存在的官能團，進而為推測分子結構提供證據。
1.下列分子最難斷裂為原子的是(　　)
A.HCl B.HI C.H2S D.PH3
2.下列說法正確的是(　　)
A.鍵角決定了分子的結構
B.共價鍵的鍵能越大,共價鍵越牢固,含有該鍵的分子越穩定
C.CCl4中鍵長相等,鍵角不同
D.C==C鍵的鍵能是C—C鍵鍵能的兩倍
【練一練】
A
B
3.下列事實不能用鍵能的大小來解釋的是(　　)
A.N元素的電負性較大,但N2的化學性質很穩定
B.稀有氣體一般難發生反應
C.HF、HCl、HBr、HI的穩定性逐漸減弱
D.F2比O2更容易與H2反應
B
4.下列說法中正確的是(　　)
A.在分子中,兩個原子間的距離叫鍵長
B.非極性鍵的鍵能大于極性鍵的鍵能
C.鍵能越大,表示該分子越容易受熱分解
D.H—Cl的鍵能為431 kJ·mol-1,H—I的鍵能為297 kJ·mol-1,這可說明HCl分子比HI分子穩定
D
5.用“>”或“<”填空。
(1)比較鍵長大小:
①C—H　　N—H　　H—O;
②H—F　　H—Cl。
(2)比較鍵能大小:
①C—H　　N—H　　H—O;
②H—F　　H—Cl。
(3)比較鍵角大小:
①CO2　　NH3;②H2O　　NH3。
>
>
<
<
<
>
>
<
鍵參數
鍵能：反應物總鍵能-反應產物總鍵能
鍵長：鍵長越短，鍵能越大，化學鍵越牢固
鍵角：描述多原子分子空間結構的重要參數

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