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(共19張PPT)
第一節(jié) 共價鍵　
第2課時 鍵參數(shù)——鍵能、鍵長與鍵角
人教版選擇性必修2
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.通過認(rèn)識共價鍵的鍵能、鍵長和鍵角,從微觀角度模型化解釋分子的空間結(jié)構(gòu)。
2.掌握用共價鍵的強(qiáng)弱解釋物質(zhì)穩(wěn)定性的方法。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
結(jié)合共價鍵的鍵長、鍵能和鍵角等數(shù)據(jù),理解分子的性質(zhì)與鍵參數(shù)的關(guān)系,培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)。
素養(yǎng)目標(biāo)
情境引入
1. HCl、HBr和HI中的化學(xué)鍵均為共價鍵，其穩(wěn)定性存在一定的差異，那么，如何進(jìn)行比較呢
2. CO2和H2O都是三原子分子，CO2分子是直線形結(jié)構(gòu)，而H2O分子是V形結(jié)構(gòu)，這是什么原因呢？
思考：
鍵參數(shù)——鍵能、鍵能、鍵角
教學(xué)過程
一、鍵能
1.概念：氣態(tài)分子中 1 mol 化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量
2.單位：kJ mol-1
3.測定條件：298.15K、100kPa
4.意義：鍵能越大，共價鍵越牢固，由此形成的分子越穩(wěn)定。
注意：斷開CH4中的4個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鍵能是更多分子中的C—H鍵能的平均值。
5.應(yīng)用：鍵能可以用于計(jì)算反應(yīng)的熱效應(yīng)
教學(xué)過程
鍵 鍵能 鍵 鍵能
H－H 436.0 N≡N 946
F－F 157 N－O 176
Cl－Cl 242.7 N＝O 607
Br－Br 193.7 O－O 142
I－I 152.7 O＝O 497.3
C－C 347.7 C－H 413.4
C=C 615 N－H 390.8
C≡C 812 O－H 462.8
C－O 351 H－F 568
C＝O 745 H－Cl 431.8
N－N 193 H－Br 366
N＝N 418 H－I 298.7
思考：
1、對比鹵素單質(zhì)的鍵能，與鹵素氫化物的鍵能，你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？
從上到下，鹵素原子半徑越大，鍵能越小（F除外）
教學(xué)過程
鍵 鍵能 鍵 鍵能
H－H 436.0 N≡N 946
F－F 157 N－O 176
Cl－Cl 242.7 N＝O 607
Br－Br 193.7 O－O 142
I－I 152.7 O＝O 497.3
C－C 347.7 C－H 413.4
C=C 615 N－H 390.8
C≡C 812 O－H 462.8
C－O 351 H－F 568
C＝O 745 H－Cl 431.8
N－N 193 H－Br 366
N＝N 418 H－I 298.7
思考：
2、對于同種元素形成的單鍵、雙鍵、三鍵的鍵能有何差異？
同種元素:單鍵<雙鍵<三鍵(鍵能)
3、雙鍵鍵能不等于單鍵鍵能的兩倍，說明了什么？
σ鍵 和 π鍵 鍵能不相等：
C與C之間：σ鍵＞ π鍵
N與N之間：σ鍵< π鍵
教學(xué)過程
二、鍵長
1.概念：鍵長是衡量共價鍵強(qiáng)弱的另一重要參數(shù)。簡單地說，鍵長是構(gòu)成化學(xué)鍵的兩個原子的核間距。
2.單位：pm（1 pm＝10-12 m）
教學(xué)過程
請同學(xué)們觀察下表，并找出鍵能數(shù)據(jù)中存在的規(guī)律 (從成鍵個數(shù)，成鍵原子的半徑分析)
規(guī)律1：
規(guī)律2：
同種類型的共價鍵，成鍵原子的原子半徑越小，鍵長越小。
成鍵原子相同的共價鍵的鍵長：單鍵鍵長 ＞ 雙鍵鍵長 ＞ 三鍵鍵長
規(guī)律3：
一般地，鍵長越短, 鍵能越大，共價鍵越牢固,由此形成的分子越穩(wěn)定。
教學(xué)過程
思考：F-F不符合“鍵長越短，鍵能越大”的規(guī)律，為什么？
F原子半徑很小，因此F-F的鍵長短，而由于鍵長短，兩個F原子形成共價鍵時，原子核之間的距離小，排斥力大，因此鍵能小。
教學(xué)過程
思考與討論：
教學(xué)過程
（1）對于反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)　
ΔH＝（436.0＋242.7 －2×431.8） kJ·mol－1＝－184.9 kJ·mol－1。
對于反應(yīng)H2(g)＋Br2(g) =2HBr(g)　
ΔH＝（436.0 ＋193.7 －2×366 ）kJ·mol－1＝－102.3 kJ·mol－1。
（2）通過計(jì)算 1 mol H2與 1 mol Cl2反應(yīng)生成 2 mol HCl時，放出184.9 kJ 的熱量；1 mol H2與 1 mol Br2(蒸氣)反應(yīng)生成 2 mol HBr時，放出 102.3 kJ 的熱量。說明 2 mol HBr 分解需要吸收的能量比 2 mol HCl低，故HBr更易分解。
解析：
教學(xué)過程
（3）N2、O2、F2與H2的反應(yīng)能力依次增強(qiáng)，其原因是N≡N鍵、O=O鍵、F—F鍵的鍵能依次為946 kJ·mol-1、497.3 kJ·mol-1、157 kJ·mol-1，鍵能越來越小，共價鍵越來越容易斷裂。而N-H、O-H、F-H鍵的鍵能依次為390.8kJ·mol-1、462.8kJ·mol-1、568kJ·mol-1，鍵能越來越大，共價鍵越來越容易生成。
教學(xué)過程
三、鍵角
1.概念：在多原子分子中，兩個相鄰共價鍵之間的夾角稱為鍵角。
2.意義：鍵角可反映分子的立體構(gòu)型，是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，可進(jìn)一步幫助我們判斷分子的極性。
3.常見分子的鍵角
二氧化碳分子中兩個碳氧雙鍵(C=O間的夾角為180°，所以CO2分子呈直線形；水分子中兩個氫氧鍵(H—O)間的夾角為105°，所以H2O分子呈V形；氨分子中每兩個氮?dú)滏I(N—H)間的夾角均為107°，所以NH3分子呈三角錐形。
教學(xué)過程
多原子分子的鍵角一定，表明共價鍵具有方向性。鍵角是描述分子空間結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，分子的許多性質(zhì)都與鍵角有關(guān)。
鍵長和鍵角的數(shù)值可通過晶體的X射線衍射實(shí)驗(yàn)獲得。
鍵能、鍵長、鍵角的關(guān)系
下列敘述中正確的是(　　)
A．兩個原子間形成的共價鍵鍵能越大，鍵長越短，鍵越牢固
B．兩個原子半徑之和就是所形成的共價鍵鍵長
C．兩個原子間鍵長越長，鍵越牢固
D．鍵的強(qiáng)度與鍵長無關(guān)
典例1．
【答案】A　
課堂練習(xí)
典例2．
【答案】C　
課堂練習(xí)
下列說法中正確的是(　　)
A．分子的結(jié)構(gòu)僅由鍵角決定
B．H2O分子可以表示為H—O—H，其鍵角為180°
C．鍵角可以描述多原子分子的結(jié)構(gòu)
D．CO2和SO2中的鍵角是相同的
典例3．
【答案】B　
課堂練習(xí)
下列說法正確的是(　　)
A．分子中鍵能越大，鍵長越長，則分子越穩(wěn)定
B．元素周期表中第ⅠA族(除H外)和第ⅦA族元素間不能形成共價鍵
C．NH3、H2O、CCl4和C2H2四種分子中共價鍵的鍵角最小的為NH3
D．H—O鍵的鍵能為463 kJ·mol－1，即18 g H2O分解成H2和O2時，消耗的能量為926 kJ
課堂小結(jié)
感 謝 傾 聽　

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