【化學(xué)課件】鍵參數(shù) 課件 2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)

共

價(jià)

鍵第2課時(shí)

鍵參數(shù)——鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角知識(shí)回顧共價(jià)鍵類型特征方向性飽和性按原子軌道的重疊方式σ鍵π鍵s-sσ鍵，如H-Hs-pσ鍵，如H-Clp-pσ鍵，如Cl-Cl“頭碰頭”重疊方式：種類軸對(duì)稱對(duì)稱方式：種類:p-pπ鍵“肩并肩”重疊方式：鏡面對(duì)稱對(duì)稱方式：考思讀閱

共價(jià)鍵的強(qiáng)弱用什么來(lái)衡量？又用什么來(lái)描述分子的空間結(jié)構(gòu)？H2H2OCH4CH2=CH2CH3CH2OH

請(qǐng)閱讀課本37~38頁(yè)。共價(jià)鍵的三個(gè)鍵參數(shù)——鍵能、鍵長(zhǎng)與鍵角一、鍵能1、定義：氣態(tài)分子中1mol化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所吸收

的能量。2、單位：kJ?mol-14、意義：衡量共價(jià)鍵的強(qiáng)弱。鍵能越大3、條件：

可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，通常是298.15K、100kPa條件下的標(biāo)準(zhǔn)值。→共價(jià)鍵越牢固→斷鍵需吸收的能量越多→分子越穩(wěn)定1mol化學(xué)鍵斷裂吸收的能量=形成時(shí)釋放的能量不易受熱分解共價(jià)鍵鍵能(kJ·mol-1)H-CH3→·CH3

＋H·439.3H-CH2

→·CH2＋H·442.0H-CH→·CH＋H·442.0H-C→·C·＋H·338.6···········斷開(kāi)CH4中的4個(gè)C-H，所需能量是否相等？C-H鍵能平均值：

斷開(kāi)CH4中的4個(gè)C-H，所需能量并不相等，因此，CH4中C-H鍵的鍵能是平均值。

鍵能可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，更多的卻是推算獲得的，鍵能數(shù)據(jù)是平均值。鍵鍵能鍵鍵能F－F157N－O176Cl－Cl242.7N＝O607Br－Br193.7O－O142I－I152.7O＝O497.3C－C347.7C－H413.4C=C615N－H390.8C≡C812O－H462.8C－O351H－F568C＝O745H－Cl431.8N－N193H－Br366N＝N418H－I298.7N≡N946H－H436.0觀察表2-1，你能發(fā)現(xiàn)哪些規(guī)律？①相同原子間的鍵能：?jiǎn)捂I＜雙鍵＜三鍵C=C鍵能___C-C鍵能的兩倍，C≡C鍵能___C-C的三倍：N=N鍵能___N-N鍵能的兩倍，N≡N鍵能___N-N的三倍：(不存在倍數(shù)關(guān)系)＜＜>>σ鍵鍵能＞π鍵鍵能

氮氮鍵(反常)：σ鍵鍵能＜π鍵鍵能鍵鍵能鍵鍵能F－F157N－O176Cl－Cl242.7N＝O607Br－Br193.7O－O142I－I152.7O＝O497.3C－C347.7C－H413.4C=C615N－H390.8C≡C812O－H462.8C－O351H－F568C＝O745H－Cl431.8N－N193H－Br366N＝N418H－I298.7N≡N946H－H436.0觀察表2-1，你能發(fā)現(xiàn)哪些規(guī)律？②鹵素單質(zhì)鍵能：Cl2＞Br2＞I2F2反常③氫化物鍵能：同周期從左到右遞增N-H反常同主族從上到下遞減5、鍵能的應(yīng)用(1)判斷共價(jià)鍵的穩(wěn)定性：鍵能越大，共價(jià)鍵越牢固(2)判斷分子的穩(wěn)定性：一般來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)相似的分子中，共價(jià)鍵的鍵能越大，分子越穩(wěn)定。根據(jù)熱效應(yīng)判斷：同類型反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量越多，產(chǎn)物越穩(wěn)定。根據(jù)能量判斷：能量越低越穩(wěn)定如分子的穩(wěn)定性：HF＞HCl＞HBr＞HI。(3)估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱：ΔH=反應(yīng)物中化學(xué)鍵鍵能之和－生成物中化學(xué)鍵鍵能之和在計(jì)算中一定要數(shù)準(zhǔn)反應(yīng)物和生成物中化學(xué)鍵的個(gè)數(shù)。1molH2O中有2molH—O鍵；1molNH3中有3molN—H鍵;1molCH4中有4molC—H鍵；1molCO2中有2molC＝O鍵；1molN2H4中有4molN—H鍵，1molN—N鍵；1mol金剛石中有2molC—C鍵；1molSi中有2molSi—Si鍵；1molSiO2中有4molSi—O鍵；1mol石墨中有1.5molC—C鍵；1molP4中有6molP—P鍵。

流交與考思1、鍵能越大，物質(zhì)的活潑性就一定越弱嗎？

反應(yīng)物鍵能越大，反應(yīng)物在化學(xué)反應(yīng)中完全斷裂就越困難，可用同族元素氫化物的鍵能大小，判斷氫化物的熱穩(wěn)定性。但物質(zhì)的活潑性，鍵能是影響其一因素，不是唯一因素，如Cl2比Br2活潑，但鍵能前者大，因此上述說(shuō)法不正確。流交與考思2、N2、O2、F2與H2的反應(yīng)能力依次增強(qiáng)，從鍵能的角度如何理解這一化學(xué)事實(shí)。(利用課本P37表2-1的相應(yīng)數(shù)據(jù)分析)

從表2-1的數(shù)據(jù)可知，N≡N、O=O、F-F的鍵能依次減小，共價(jià)鍵越來(lái)越容易斷裂，而產(chǎn)物中N—H、O—H與H—F的鍵能依次增大，共價(jià)鍵越來(lái)越容易生成，所以N2、O2、F2與H2的反應(yīng)能力依次增強(qiáng)。流交與考思3、已知N—N、N=N和N≡N鍵能之比為1.00∶2.17∶4.90，而C—C、C=C、C≡C鍵能之比為1.00∶1.77∶2.34。如何用這些數(shù)據(jù)理解氮分子不容易發(fā)生加成反應(yīng)而乙烯和乙炔容易發(fā)生加成反應(yīng)？

鍵能數(shù)據(jù)表明，N≡N的鍵能大于N—N的鍵能的三倍，N==N的鍵能大于N—N的鍵能的兩倍；而C≡C的鍵能卻小于C—C的鍵能的三倍，C==C的鍵能小于C—C的鍵能的兩倍，說(shuō)明乙烯和乙炔中的π鍵不牢固，易發(fā)生加成反應(yīng)，而N2分子中N≡N非常牢固，所以氮分子不易發(fā)生加成反應(yīng)。正誤判斷(1)共價(jià)鍵的鍵能越大，共價(jià)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)O—H的鍵能是指在298.15K、101kPa下，1mol氣態(tài)分子中1molO—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)σ鍵一定比π鍵牢固()?×??×特例：N≡N、N=N的σ鍵鍵能＜π鍵鍵能2.某些化學(xué)鍵的鍵能(kJ·mol－1)如表所示：化學(xué)鍵H-HCl-ClBr-BrI-IH-ClH-BrH-I鍵能436242.7193.7152.7431.8366298.7(1)1molH2在2molCl2中燃燒，放出熱量_________kJ。184.9(2)在一定條件下，1molH2與足量的Cl2、Br2、I2分別反應(yīng)，放出熱量由多到少的順序是___(填字母)。a.Cl2＞Br2＞I2

b.I2＞Br2＞Cl2

c.Br2＞I2＞Cl2預(yù)測(cè)1molH2在足量F2中燃燒比在Cl2中燃燒放熱____(填“多”或“少”)。a多二、鍵長(zhǎng)

鍵長(zhǎng)是構(gòu)成化學(xué)鍵的兩個(gè)原子的核間距。不過(guò)，分子中的原子始終處于不斷振動(dòng)之中，鍵長(zhǎng)只是振動(dòng)著的原子處于平衡位置時(shí)的核間距。鍵長(zhǎng)可以通過(guò)晶體的X射線衍射實(shí)驗(yàn)測(cè)得。原子半徑與鍵長(zhǎng)是什么聯(lián)系？元素CNOClH共價(jià)半徑/pm7770669937共價(jià)半徑：相同原子的共價(jià)單鍵鍵長(zhǎng)的一半，即原子半徑。鍵C－CC=CC≡CCl－ClC－HN－HO－H鍵長(zhǎng)/pm15413312019810910196原子半徑?jīng)Q定化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng)，原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短。注意：鍵長(zhǎng)不是成鍵兩原子半徑的和！H-FH-ClH-BrH-IC-CC=CC≡CCl-ClF-F鍵長(zhǎng)(pm)92128141161154134120198141鍵能(kJ/mol)567431366298347598820242.7157從以下數(shù)據(jù)中可以得到什么結(jié)論？①通常，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，共價(jià)鍵越牢固。同種類型的鍵，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，分子越穩(wěn)定。②相同的成鍵原子的鍵長(zhǎng)：?jiǎn)捂I>雙鍵>三鍵1、為什么F－F的鍵長(zhǎng)比Cl－Cl的鍵長(zhǎng)短，但鍵能卻比Cl－Cl的鍵能??？流交與考思

氟原子的半徑很小，因而F－F的鍵長(zhǎng)比Cl－Cl的鍵長(zhǎng)短，但也是由于F－F的鍵長(zhǎng)短，兩個(gè)氟原子在形成共價(jià)鍵時(shí)，原子核之間的距離就小，排斥力大，因此鍵能比Cl－Cl的鍵能小。2、為什么CH4分子的空間結(jié)構(gòu)是正四面體，而CH3Cl只是四面體而不是正四面體？C－H和C－Cl的鍵長(zhǎng)不相等。下列說(shuō)法正確的是（）A.在分子中，兩個(gè)成鍵的原子間的距離叫鍵長(zhǎng)B.鍵長(zhǎng)：N—H>P—HC.H—Cl的鍵能為431.8kJ·mol－1，H—Br的鍵能為366kJ·mol－1，這可以說(shuō)明HCl比HBr分子穩(wěn)定D.鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，表示該分子越容易受熱分解C三、鍵角

在多原子分子中，兩個(gè)相鄰共價(jià)鍵之間的夾角稱為鍵角。鍵角的數(shù)值可通過(guò)晶體的X射線衍射實(shí)驗(yàn)獲得。白磷和甲烷均為正四面體形結(jié)構(gòu)，但鍵角不相同。60°109°28′105°H2OV形(或角形)CO2NH3CH4P4直線形180°107.5°三角錐形正四面體形109°28′60°多原子分子的鍵角一定，表明共價(jià)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)。鍵參數(shù)鍵能鍵長(zhǎng)鍵角決定共價(jià)鍵的穩(wěn)定性

形成的共價(jià)鍵的鍵能越大，鍵長(zhǎng)越短，共價(jià)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。決定分子的空間結(jié)構(gòu)決定分子的性質(zhì)1.下列說(shuō)法正確的是()A.分子的結(jié)構(gòu)是由鍵角決定的B.共價(jià)鍵的鍵能越大，共價(jià)鍵越牢固，由該鍵形成的分子越穩(wěn)定C.CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X的鍵長(zhǎng)、鍵角均相等D.NH3分子中兩個(gè)N—H的鍵角為120°B2.二氯化二硫(S2Cl2)，非平面結(jié)構(gòu)，常溫下是一種黃紅色液體，有刺激性惡臭，熔點(diǎn)：－80℃，沸點(diǎn)：137.1℃。下列對(duì)于二氯化二硫敘述正確的是()A.二氯化二硫的電子式為B.分子中只有σ鍵C.分子中S—Cl的鍵長(zhǎng)大于S—S的鍵長(zhǎng)D.分子中S—Cl的鍵能小于S—S的鍵能B3.下列事實(shí)不能夠用鍵能解釋的是()A.氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)比氧氣穩(wěn)定B.稀有氣體一般難發(fā)生反應(yīng)C.F2比O2更容易和氫氣反應(yīng)D.鹵化氫的熱穩(wěn)定性隨原子序數(shù)遞增依次遞減E