第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)共價鍵第2課時

鍵參數(shù)—鍵能、鍵長與鍵角學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道共價鍵的鍵能、鍵長和鍵角等鍵參數(shù)的概念。2.能利用鍵能、鍵長和鍵角等說明分子的某些性質(zhì)。

核心素養(yǎng)1.通過認識共價鍵的鍵能、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.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)推理與模型認知的核心素養(yǎng)。3.掌握用共價鍵的強弱解釋物質(zhì)穩(wěn)定性的方法。CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8我們?nèi)绾斡没瘜W(xué)語言來描述不同分子的空間結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性？鍵參數(shù)—鍵能、鍵長與鍵角【新課導(dǎo)入】平均值一、鍵能1、概念：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:是kJ/mol。鍵能通常取正值3、條件：鍵能可以通過實驗測定，鍵能通常是298.15K、101kPa條件下的標(biāo)準(zhǔn)值。4、意義——衡量共價鍵的強弱鍵能越大，鍵越牢固鍵鍵能鍵鍵能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某些共價鍵的鍵能（kJ·mol－1）碳碳單鍵＜碳碳雙鍵＜

碳碳三鍵（且不存在倍數(shù)關(guān)系）σ鍵鍵能＞π鍵鍵能氮氮單鍵＜氮氮雙鍵＜

氮氮三鍵

σ鍵鍵能＜π鍵鍵能(反常)鹵素單質(zhì)鍵能：Cl2

＞Br2

＞I2F2鍵能反常低(1)判斷共價鍵的穩(wěn)定性鍵能越大，斷開化學(xué)鍵需要吸收的能量越多，化學(xué)鍵越穩(wěn)定。(2)判斷分子的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)相似的分子中,共價鍵的鍵能越大,分子越穩(wěn)定。(3)判斷化學(xué)反應(yīng)中的能量變化4、鍵能的應(yīng)用如分子的穩(wěn)定性：HF＞HCl＞HBr＞HI。

?H＝∑E(反應(yīng)物鍵能)－∑E(生成物鍵能)

ΔH<0時，放熱反應(yīng)；ΔH>0時，吸熱反應(yīng)通過計算，1molH2分別與1molCl2、1molBr2(蒸氣)反應(yīng)，分別形成2molHCl

和2molHBr，放出能量依次為184.9kJ、102.3kJ，1molH2與1molCl2反應(yīng)形成2molHCl放出的能量多。氯化氫分子更穩(wěn)定，溴化氫分子更容易發(fā)生熱分解生成相應(yīng)的單質(zhì)?！舅伎冀涣鳌?、1molH2分別與1molCl2、1molBr2(蒸氣)反應(yīng)，分別形成2molHCl

和2molHBr，哪一

個反應(yīng)釋放的能量更多？如何用計算的結(jié)構(gòu)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)？2、N2

、O2、F2分別與H2的能力依次增強,從鍵能的角度應(yīng)如何理解這一化學(xué)事實？N2、O2、F2與H2的反應(yīng)能力依次增強,其原因是N≡N鍵、O=O鍵、F—F鍵的鍵能依次為946kJ·mol-1、497.3kJ·mol-1、157kJ·mol-1,鍵能越來越小，共價鍵越來越容易斷裂。1、概念鍵長是構(gòu)成化學(xué)鍵的兩個原子的核間距。不過，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。二、鍵長Cl2中Cl-Cl鍵長單位：pm（1pm＝10-12m）原子半徑?jīng)Q定化學(xué)鍵的鍵長，原子半徑越小，共價鍵的鍵長越短。鍵鍵能鍵長鍵鍵能鍵長H－H43674C≡C812120F－F157141C－H413.4109Cl－Cl242.7198N－H390.8101Br－Br193.7228O－H462.896I－I152.7267N≡N946110C－C347.7154Si－Si

235C=C615133Si－O

162【思考交流】鍵長與鍵能有什么相關(guān)性？2、意義共價鍵的鍵長越短，往往鍵能越大，表明共價鍵越穩(wěn)定，分子越穩(wěn)定。相同的兩個原子間形成共價鍵時，單鍵鍵長>雙鍵鍵長>三鍵鍵長。如鍵長：C－C>C=C>C≡C。①根據(jù)原子半徑判斷②根據(jù)共用電子對數(shù)目判斷其他條件相同時，成鍵原子的半徑越小，鍵長越短。如鍵長：H－I>H－Cl>H－F；Br－Br>Cl－Cl>F－F；Si－Si>Si－C>C－C。鍵長判斷方法1、F-F不符合“鍵長越短，鍵能越大”的規(guī)律，為什么？某些共價鍵的鍵能和鍵長鍵鍵能（kJ·mol-1）鍵長pm原子半徑pmF-F15714164Cl-Cl242.719899Br-Br193.7228114F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。【思考交流】雖然鍵長C≡C＜C=C＜C－C，鍵能C≡C＞C=C＞C－C，但乙烯、乙炔在發(fā)生加成反應(yīng)時，只有π鍵斷裂(π鍵的鍵能一般小于σ鍵的鍵能)，即共價鍵部分斷裂。2、乙烯、乙炔為什么比乙烷活潑？3、解釋CH4分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，而CH3Cl分子的空間結(jié)構(gòu)是四面體形而不是正四面體形。由于C-H和C-Cl的鍵長不相等，CH4分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，而CH3Cl分子的空間結(jié)構(gòu)是四面體形而不是正四面體形?？梢婃I長可以判斷分子的空間結(jié)構(gòu)同為三原子分子，為什么CO2的空間結(jié)構(gòu)是直線形，而H2O的空間結(jié)構(gòu)是V形（角形）？NH3

H2O

CO2

常見分子的空間結(jié)構(gòu)三角錐形V形（角形）直線形

【思考交流】1、概念鍵角：在多原子分子中，兩個相鄰共價鍵之間的夾角鍵長和鍵角的數(shù)值可通過晶體的X射線衍射實驗獲得三、鍵角2、意義鍵角可反映分子的空間構(gòu)型

鍵角是描述分子結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)

多原子分子的鍵角一定，表明共價鍵具有方向性。1、從鍵長的角度判斷,下列共價鍵中最穩(wěn)定的是(

)A.H—F B.N—HC.C—H