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(共20張PPT)
第二章分子結(jié)構(gòu)
第一節(jié)共價鍵
第2課時 鍵參數(shù)
立 目 。
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.掌握用共價鍵的強弱解釋物質(zhì)穩(wěn)定性的方法
知識導(dǎo)航
2
得出：在1000℃時，鹵化氫分解率大小比較為：HCl說明：鹵化氫的穩(wěn)定性大小比較為：HCl>HBr>HI 。
1 、為何H Cl、HBr 、H I的穩(wěn)定性的差異呢
鹵化氫
在1000℃分解的百分?jǐn)?shù)/%
HCl
0.0014
HBr
0.5
HI
33
觀察思考
思考討論
1 H-Cl 、H-Br 和H-I的強度不同
穩(wěn)定性差異的猜想 2 Cl、Br和I的原子半徑依次增大
3 H 與Cl 、Br 和I 反應(yīng)放出的熱量變化
HCl、HBr、HI
如何衡量共價鍵的強度呢
原子半徑是如何影響
共價鍵的強度呢
化學(xué)反應(yīng)中熱量變化與共價 鍵的強度的關(guān)系是什么
思考討論
鍵參數(shù)——鍵能、 鍵長和鍵角
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：298.15 K 、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。 5.應(yīng)用：鍵能可以用于計算反應(yīng)的熱效應(yīng)
△H= 反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和
注意：斷開CH 中的4個C—H, 所需能量并不相等，因此，CH 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。
一、鍵能 鍵能是共價鍵強弱的一種標(biāo)度
鍵 鍵能 鍵
鍵能
H-H 436.0 N=N
946
F-F 157 N-O
176
Cl-Cl 242.7 N=0
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=0 745 H-Cl
431.8
N-N 193 H-Br
366
N=N 418 H-I
298.7
思考：表2-1
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)
2、對于同種元素形成的單鍵、 雙鍵、三鍵的鍵能有何差異
同種元素鍵能：單鍵<雙鍵<三鍵
鍵 鍵能 鍵
鍵能
H-H 436.0 N=N
946
F-F 157 N-O
176
Cl-Cl 242.7 N=0
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
2987
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： 碳碳鍵：σ鍵>π鍵
氮氮鍵：σ鍵<π鍵
4、特 例 ：
鹵素單質(zhì)鍵能：Cl >Br >I F 反 常 第二周期氫化物鍵能依次增大，
N-H 反常
思考：表2-1
正誤判斷
(1)共價鍵的鍵能越大，共價鍵越牢固，由該鍵形成的分子越穩(wěn)定(
(2)N—H 的鍵能是很多分子中的N—H 的鍵能的平均值( √)
(3)0—H 的鍵能是指在298.15 K、100 kPa下，1 mol氣態(tài)分子中1 mol O—H 解離成氣態(tài)原子所吸收的能量(√ )
(4)C=C 的鍵能等于C—C 的鍵能的2倍( ×
(5)o鍵一定比π鍵牢固( × )
及時演練
【思考與討論
(1)計算，1 mol H 分別跟1 mol Cl 、1 mol Br (蒸氣)反應(yīng)，分別形成2 mol HCl和2 mol HBr,哪一個反應(yīng)釋放的能量更多 如何用計算的結(jié)果 說明氯化氫分子和溴化氫分子哪個更容易發(fā)生熱分解生成相應(yīng)的單質(zhì)
解析：對于反應(yīng)H (g)+Cl (g)===2HCl(g)
△H=436.0+242.7 -2×431.8=-184.9 kJ·mol-1。
對于反應(yīng)H (g)+Br (g)===2HBr(g)
△H=436.0+193.7 -2×366=-102.3 kJ·mol-1。
通過計算1mol H 與1 mol Cl 反應(yīng)生成2 mol HCI時 ，放出184.9 kJ的熱量；1 mol H 與1 mol Br (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。
鍵 鍵能 (kJ ·mol ) 鍵
鍵能
(kJ ·mol )
N=N 946 N-H
390.8
O=0 497.3 O-H
462.8
F-F 157 F-H
568
【思考與討論】課本P38
(2)N 、O 、F 與H 的反應(yīng)能力依次增強，從鍵能的角度應(yīng)如何理解這一化
N=N 鍵、O=O 鍵、F—F 鍵的鍵能越來越小，共價鍵越來越容易斷裂。
而N-H 、O-H 、F-H鍵的鍵越來越大，共價鍵越來越容易生成。
學(xué)事實
◆概念：構(gòu)成化學(xué)鍵的兩個原子的核間距。
分子中的原子始終處于不斷振動之中，鍵長只是振動著的原子處 于平衡位置時的核間距。
◆單位：皮米pm( 1pm=10-1 m=10-10cm)
鍵長是衡量共價鍵穩(wěn)定性的另一個參數(shù)。
原子半徑?jīng)Q定化學(xué)鍵的鍵長，一般原子半徑越小，共價鍵的鍵長 越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定
知識梳理
共價鍵鍵長規(guī)律：
(1)對于同種類型的共價鍵，成鍵原子的原子半徑越大，鍵長越大。 (2)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 ( 3 ) 一 般 地 ，鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越牢固，其分子越穩(wěn)定。
鹵素
原子半徑 (pm)
F
71
Cl
99
Br
114
I
133
鍵
鍵長(pm)
F-F
141
Cl-Cl
198
Br-Br
228
I-I
267
鍵
鍵長(pm)
H-F
92
H-Cl
127
H-Br
142
H-I
161
鍵
鍵 長 ( p m )
C-C
154
C=C
133
C=C
120
你能發(fā)現(xiàn)哪些規(guī)律呢
某些共價鍵的鍵長
資料卡片
鍵 鍵長/pm 鍵
鍵長/pm
H—H 74 C=C
120
F—F 141 C—H
109
Cl—Cl 198 0—H
96
Br—Br 228 N—H
101
I—I 267 N=N
110
C—C 154 Si—Si
235
C=C 133 Si—0
162
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。
思考：F-F不符合“鍵長越短，鍵能越大”的規(guī)律，為什么
表2-2 某些共價鍵的鍵長
如CH 分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，而CH C1分子的空間結(jié)
構(gòu)是四面體形而不是正四面體形，原因是C-H和C-CI的鍵長 不相等。
二 、鍵 長
◆鍵長的應(yīng)用
鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定。
②影響分子的空間結(jié)構(gòu)
①判斷共價鍵的穩(wěn)定性
知識梳理
鍵
鍵能
(kJ ·mol-1)
H-Cl
431.8
H-Br
366.0
H-I
298.7
鍵能越大，共價鍵 越牢固，由此構(gòu)成 的分子越穩(wěn)定。
HCl、HBr、HI 穩(wěn)定性差異的分析
H-Cl 、H-Br和H-I的強度不同
知識梳理
鍵 鍵長 (pm)
鍵能(kJ ·mol-
1)
H-Cl 127
431.8
H-Br 142
366
H-I 161
298.7
知識梳理
鍵能
H-Cl 、H-Br和H-I的強度不同
一般地，原子半徑 越大，形成的共價 鍵鍵長越長，鍵能 越小，共價鍵越不 牢固，形成的分子
鹵素
原子半徑 (pm)
Cl
99
Br
114
I
133
HCl 、HBr 、HI
穩(wěn)定性差異的猜想
2 Cl 、Br和I的原子半徑依次增大
越不穩(wěn)定。
鍵長
1
(3)通過上述例子，你認(rèn)為鍵長、鍵能對分子的化學(xué)性質(zhì)有什么影響
鍵長越短、鍵能越大，則化學(xué)鍵越穩(wěn)定，分子的化學(xué)性質(zhì)越不活潑。
反之鍵長越長、鍵能越 小，則化學(xué)鍵越不穩(wěn)定，分子的化學(xué)性質(zhì)越活潑。
109°28′ 180° 104.5° 107.3°
CH 正四面體 CO 直線形 H O V形 NH 三角錐形
◆意義：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 射線衍射實驗獲得。
知識梳理
三、鍵角—鍵角決定分子的空間構(gòu)型
◆概念：在多原子分子中，兩個相鄰化學(xué)鍵之間的夾角。
知識梳理
共價鍵的穩(wěn)定性
分子的空間結(jié)構(gòu)
一般地，形成的共價鍵的鍵能越大，鍵長越短，共價鍵越穩(wěn)定，含
有該鍵的分子越穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定。
特別提醒
由分子構(gòu)成的物質(zhì)，其熔、沸點與共價鍵的鍵能和鍵長無關(guān)，而分子的穩(wěn)定性由鍵長
和鍵能大小決定。
鍵能
鍵長 鍵角
決定
決定
決定分子的性質(zhì)
鍵參數(shù)

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