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第二章 第一節 第2課時
鍵參數—
鍵能、鍵長與鍵角
人教版 選擇性必修2
觀察思考
鹵化氫 在1000℃分解的百分數/%
HCl 0.0014
HBr 0.5
HI 33
得出：在1000℃時，鹵化氫分解率大小比較為HCl＜HBr＜HI
說明：鹵化氫的穩定性大小比較為HCl＞HBr ＞ HI
如何解釋HCl、HBr 、 HI的穩定性的差異呢？
思考討論
1
2
3
Cl、Br和I的原子半徑依次增大
H2與Cl2、Br2和I2反應放出的熱量變化
HCl、HBr、HI
穩定性差異的猜想
H-Cl、H-Br和H-I的強度不同
思考討論
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？
化學反應中熱量變化與共價鍵的強度的關系是什么？
一、鍵參數之鍵能
1、定義：氣態分子中1 mol化學鍵解離成氣態原子所吸收的能量。
2、單位：kJ·mol-1
通常是298.15K，101kPa條件下的標準值
思考討論
鍵能的大小與共價鍵的強弱有什么關系呢？
鍵能越大
氣態分子中1 mol化學鍵解離成氣態原子所吸收的能量越多
共價鍵
越牢固
分子
越穩定
鍵能是共價鍵強弱的一種標度。
鍵能：氣態分子中1 mol化學鍵解離成氣態原子所吸收的能量。
資料卡片
鍵能通常是一個平均值。
共價鍵
鍵能（kJ·mol-1）
H-CH3 → ·CH3 ＋H· 439.3
H-CH2 → CH2 ＋H· 442.0
H-CH → CH ＋H· 442.0
·
H-C → ·C· ＋ H· 338.6
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C-H 鍵鍵能平均值：
= 415.5 kJ·mol-1
斷開CH4中的4個C-H ，所需能量并不相等，因此，CH4中C-H鍵的鍵能是平均值。
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資料卡片
鍵 鍵能（kJ·mol-1）
N-O 176.0
N=O 607.0
O-O 142.0
O=O 497.3
C-C 347.7
C=C 615.0
C≡C 812.0
某些共價鍵的鍵能
鍵 鹵素原子半徑（pm） 鍵能（kJ·mol-1）
H-F 71 568.0
H-Cl 99 431.8
H-Br 114 366.0
H-I 133 298.7
你能發現哪些規律呢？
共價鍵鍵能規律：
（1）成鍵原子相同時，鍵能強弱比較：單鍵鍵能＜雙鍵鍵能＜三鍵鍵能。
（2）形成共價鍵的原子的半徑越大，鍵能越小。
二、鍵參數之鍵長
1、定義：構成化學鍵的兩個原子的核間距。
2、單位：pm（1 pm = 10-12 m）
由于分子中的原子始終處于不斷振動之中，因此，鍵長只能是振動著的原子處于平衡位置時的核間距。
資料卡片
資料卡片
鍵 鍵長（pm）
H-F 92
H-Cl 127
H-Br 142
H-I 161
鍵 鍵長（pm）
F-F 141
Cl-Cl 198
Br-Br 228
I-I 267
你能發現哪些規律呢？
鍵 鍵長（pm）
C-C 154
C=C 133
C≡C 120
某些共價鍵的鍵長
鹵素 原子半徑（pm）
F 71
Cl 99
Br 114
I 133
共價鍵鍵長規律：
（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
資料卡片
鍵 鍵長（pm） 鍵能（kJ·mol-1）
H-F 92 568
H-Cl 127 431.8
H-Br 142 366
H-I 161 298.7
鍵 鍵長（pm） 鍵能（kJ·mol-1）
Cl-Cl 198 242.7
Br-Br 228 193.7
I-I 267 152.7
鍵 鍵長（pm） 鍵能（kJ·mol-1）
C-C 154 347.7
C=C 133 615
C≡C 120 812
通過觀察共價鍵的鍵長和鍵能的數據，你能發現鍵長和鍵能之間的關系嗎？
F-F不符合“鍵長越短，鍵能越大”的規律，為什么？
F-F 141
157.0
關系：鍵長越短，鍵能越大
特殊性
F-F不符合“鍵長越短，鍵能越大”的規律
為什么？
氟原子的原子半徑很小，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。
鍵 鍵長（pm） 鍵能（kJ·mol-1）
F-F 141 157.0
Cl-Cl 198 242.7
Br-Br 228 193.7
I-I 267 152.7
F-F 141
157.0
思考討論
1
HCl、HBr、HI
穩定性差異的分析
H-Cl、H-Br和H-I的強度不同
鍵能
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，由此構成的分子越穩定。
思考討論
1
2
Cl、Br和I的原子半徑依次增大
HCl、HBr、HI
穩定性差異的猜想
H-Cl、H-Br和H-I的強度不同
鍵能
鍵長
鹵素 原子半徑（pm）
Cl 99
Br 114
I 133
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，形成的分子越不穩定。
鍵 鍵長（pm） 鍵能（kJ·mol-1）
H-Cl 127 431.8
H-Br 142 366
H-I 161 298.7
思考討論
1
2
Cl、Br和I的原子半徑依次增大
HCl、HBr、HI
穩定性差異的分析
H-Cl、H-Br和H-I的強度不同
鍵能
鍵長
3
H2與Cl2、Br2和I2反應放出的熱量變化
化學反應
的熱量變化
思考討論
新化學鍵的形成
化學反應實質
舊化學鍵的斷裂
化學鍵斷裂吸收能量
化學鍵形成釋放能量
鍵能與化學反應的能量變化存在一定的關系
如何用鍵能計算H2與Cl2、Br2和I2反應放出的熱量呢？
動手計算
H
H
Cl
Cl
鍵斷裂
鍵斷裂
H
H
Cl
Cl
＋
＋
鍵形成
鍵形成
H
Cl
H
Cl
鍵 鍵能（kJ·mol-1）
H-H 436.0
Cl-Cl 242.7
H-Cl 431.8
吸收436.0 kJ·mol-1能量
吸收242.7 kJ·mol-1能量
各釋放431.8 kJ·mol-1能量
依據鍵能的數據，計算1 mol H2和1mol Cl2反應生成2 mol HCl釋放的能量。
動手計算
H
H
Cl
Cl
鍵斷裂
鍵斷裂
H
H
Cl
Cl
＋
＋
鍵形成
鍵形成
H
Cl
H
Cl
吸收436.0 kJ·mol-1能量
吸收242.7 kJ·mol-1能量
各釋放431.8 kJ·mol-1能量
436.0＋242.7－431.8×2=-184.9 kJ
放出184.9 kJ的熱量
動手計算
鍵 鍵能（kJ·mol-1）
H-H 436.0
Br-Br 193.7
H-Br 366.0
I-I 152.7
H-I 298.7
計算1 mol H2分別與1mol Br2（蒸氣）和1mol I2（蒸氣）反應，生成2 mol HBr和2 mol HI,反應的熱量變化。
H2+Br2
2HBr
放出熱量102.3 kJ
H2+I2
2HI
放出熱量8.7 kJ
得出結論
生成1 molHX放出的熱量：HCl＞HBr＞HI
同類型的化學反應，相同物質的量的反應物放出的熱量越多，產物越穩定，故HCl最穩定，分解的百分數最小，HI最不穩定，更易發生熱分解反應。
鹵化氫 在1000℃分解的百分數/%
HCl 0.0014
HBr 0.5
HI 33
生成物 放出的熱量（kJ）
HCl 184.9
HBr 102.3
HI 8.7
鍵能的應用：計算化學反應的反應熱。
H＝反應物鍵能總和 － 生成物鍵能總和
小 結
鍵能和鍵長是衡量共價鍵強弱和分子穩定性的重要參數。
一般來說，形成的共價鍵的鍵能越大，鍵長越短，共價鍵越穩定，含有該鍵的分子越穩定，分子性質越穩定。
以上兩個參數定量地對分子進行了分析，而要更好的描述分子的空間構型，還必須引入共價鍵的第三個鍵參數——鍵角。
三、鍵參數之鍵角
1、定義：在多原子分子中，兩個相鄰共價鍵之間的夾角。
鍵角是描述分子空間結構的重要參數。
180°
CO2
直線形
104.5°
H2O
V形（角形）
107.3°
NH3
三角錐形
小結
衡量共價鍵的穩定性,判斷分子穩定性；計算反應熱
鍵能
衡量共價鍵的穩定性,判斷分子穩定性
鍵長
描述分子空間結構的重要參數
鍵角
鍵
參
數
課堂練習
1．下列說法正確的是 ( A )
A.鍵角是描述分子立體結構的重要參數。
B.鍵長是成鍵兩原子半徑的和。
C.碳碳雙鍵的鍵能等于碳碳單鍵的鍵能的2倍。
D.鍵長短，鍵能就一定大，分子就一定穩定。
課堂練習
2．鍵長、鍵角和鍵能是描述共價鍵的三個重要參數，下列敘述正確的是(　)
A．鍵長和鍵角可以用來衡量共價鍵的穩定性
B．因為H—O鍵的鍵能小于H—F鍵的鍵能，所以O2、F2與H2反應的能力逐漸減弱
C．水分子可表示為H—O—H，分子中的鍵角為180°
D．H—O鍵的鍵能為463 kJ·mol-1，即18 g H2O分解成H2和O2時，消耗能量為2×463 kJ
參考答案：1.A; 2.A

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