組織建設(shè)第2課時(shí)鍵參數(shù)-鍵能、鍵長(zhǎng)與鍵角第二章

分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第1節(jié)共價(jià)鍵理解鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角的概念。通過(guò)理解鍵參數(shù)的概念，能根據(jù)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)物質(zhì)在特定條件下可能具有的性質(zhì)。

了解鍵參數(shù)的應(yīng)用。學(xué)習(xí)目標(biāo)共價(jià)鍵的強(qiáng)弱用什么來(lái)衡量？我們?nèi)绾斡没瘜W(xué)語(yǔ)言來(lái)描述不同分子的空間結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性？鹵化氫分解的百分?jǐn)?shù)/%HCl0.0014HBr

0.5HI33分析下表：在1000℃時(shí)，鹵化氫分解率，你能得出什么結(jié)論？結(jié)論：HCl、HBr、HI越來(lái)越易分解共價(jià)鍵的三個(gè)鍵參數(shù)——鍵能、鍵長(zhǎng)與鍵角說(shuō)明：①鹵化氫的熱穩(wěn)定性大小為：HCl＞HBr＞HI②H-Cl、H-Br、H-I中的σ鍵牢固。

NH3三角錐形

CH4

正四面體形【思考與討論】一、鍵能氣態(tài)分子中1mol化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量。1、概念：2、單位:3、條件：鍵能通常是298.15K、101kPa條件下的標(biāo)準(zhǔn)值。kJ/mol。鍵能通常取正值。5、數(shù)據(jù)：提示：斷開(kāi)CH4中的4個(gè)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。鍵能可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，更多卻是推算獲得的?！饬抗矁r(jià)鍵的強(qiáng)弱。鍵能越大，鍵越牢固，分子越穩(wěn)定。4、意義：某些共價(jià)鍵的鍵能（kJ·mol－1）①相同原子間的鍵能：6、鍵能規(guī)律：?jiǎn)捂I＜雙鍵＜三鍵④特例：鹵素單質(zhì)鍵能：Cl2>Br2>I2

F2反常第二周期氫化物鍵能依次增大，C-N反常②EC-C<EC=C<EC≡C

，(且不存在倍數(shù)關(guān)系）

σ鍵鍵能>π鍵鍵能③EN-N<EN=N<EN≡N，(且不存在倍數(shù)關(guān)系）

σ鍵鍵能<π鍵鍵能(反常)7、鍵能的應(yīng)用①判斷共價(jià)鍵的穩(wěn)定性

②判斷分子的穩(wěn)定性③估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能鍵能越大，斷開(kāi)化學(xué)鍵需要吸收的能量越多，共價(jià)鍵越穩(wěn)定。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。如分子的穩(wěn)定性：HF＞HCl＞HBr＞HI。ΔH<0時(shí)，放熱反應(yīng)；ΔH>0時(shí)，吸熱反應(yīng)【思考與討論—課本P38】N2

、O2、F2分別與H2的能力依次增強(qiáng),從鍵能的角度應(yīng)如何理解這一化學(xué)事實(shí)？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946kJ·mol-1、497.3kJ·mol-1、157kJ·mol-1,鍵能越來(lái)越小，共價(jià)鍵越來(lái)越容易斷裂。④判斷物質(zhì)反應(yīng)能力1.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、100kPa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()√√√××規(guī)律：C≡C、C=C的

σ鍵鍵能＞π鍵鍵能

特例：N≡N、N=N的σ鍵鍵能＜π鍵鍵能解題規(guī)律：鍵能越大→共價(jià)鍵越牢固→分子越穩(wěn)定2.能夠用鍵能的大小作為主要依據(jù)來(lái)解釋的是（

）A.常溫常壓下氯氣呈氣態(tài)，而溴單質(zhì)呈液態(tài)B.硝酸是揮發(fā)性酸，而硫酸、磷酸是不揮發(fā)性酸C.稀有氣體一般難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D.空氣中氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)比氧氣穩(wěn)定3.根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算CH4(g)+4F2(g)═CF4+4HF(g)的反應(yīng)熱△H為()

A.﹣1948kJ/molB.+1948kJ/molC.﹣485kJ/molD.+485kJ/mol化學(xué)鍵C-HC-FH-FF-F鍵能（KJ/mol）413489568157DA二、鍵長(zhǎng)1、概念：

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。

原子半徑?jīng)Q定共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)。原子半徑越小，共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越短。3、鍵長(zhǎng)大小：pm（1pm＝10-12m）2、單位：①根據(jù)原子半徑判斷其他條件相同時(shí)，成鍵原子的半徑越小，鍵長(zhǎng)越短。如鍵長(zhǎng)：H－I>H－Cl>H－F；Br－Br>Cl－Cl>F－F；Si－Si>Si－C>C－C。②根據(jù)共用電子對(duì)數(shù)目判斷對(duì)于相同的兩原子形成的共價(jià)鍵而言，當(dāng)兩個(gè)原子間形成雙鍵、三鍵時(shí)，由于原子軌道的重疊程度增大，原子之間的核間距減小，鍵長(zhǎng)變短，故單鍵鍵長(zhǎng)>雙鍵鍵長(zhǎng)>三鍵鍵長(zhǎng)。如鍵長(zhǎng)：C－C>C=C>C≡C。4、鍵長(zhǎng)判斷方法從以下數(shù)據(jù)中可以得到什么結(jié)論：③相同的成鍵原子：?jiǎn)捂I鍵長(zhǎng)>雙鍵鍵長(zhǎng)>三鍵鍵長(zhǎng)①通常，鍵長(zhǎng)越短→鍵能越大→鍵越牢固→分子越穩(wěn)定。②同種類型的鍵，成鍵原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，鍵越牢固。H-FH-ClH-BrH-I鍵長(zhǎng)（pm）92128141161鍵能（kJ/mol）5674313662985、鍵能與鍵長(zhǎng)的關(guān)系（鍵長(zhǎng)是衡量共價(jià)鍵強(qiáng)弱的另一重要參數(shù)）C-CC=CC≡CCl-ClF-F154134120198141347598820242.7157④特例：如F-F鍵（比Cl-Cl鍵?。┰颍河捎谠影霃叫?，鍵長(zhǎng)短，但由于鍵長(zhǎng)短，兩原子形成共價(jià)鍵時(shí)，原子核之間的距離小，排斥力大，鍵能小6、鍵長(zhǎng)的應(yīng)用①判斷共價(jià)鍵的穩(wěn)定性鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，表明共價(jià)鍵越穩(wěn)定。②分子的空間結(jié)構(gòu)鍵長(zhǎng)是影響分子空間結(jié)構(gòu)的因素之一。如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，原因是C-H和C-Cl的鍵長(zhǎng)不相等。問(wèn)題：乙烯、乙炔為什么比乙烷活潑？雖然鍵長(zhǎng)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(shí)，只有π鍵斷裂(π鍵的鍵能一般小于σ鍵的鍵能)，即共價(jià)鍵部分?jǐn)嗔选?.下列說(shuō)法不正確的是（

）A.鍵能越小，表示化學(xué)鍵越牢固，越難以斷裂B.成鍵的兩原子核越近，鍵長(zhǎng)越小，化學(xué)鍵越牢固，性質(zhì)越穩(wěn)定C.破壞化學(xué)鍵時(shí)消耗能量，而形成化學(xué)鍵時(shí)釋放能量D.依據(jù)鍵能、鍵長(zhǎng)可以分析化學(xué)鍵的強(qiáng)弱A1、概念：三、鍵角在多原子分子中，兩個(gè)相鄰共價(jià)鍵之間的夾角鍵長(zhǎng)和鍵角的數(shù)值可通過(guò)晶體的X射線衍射實(shí)驗(yàn)獲得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)

2、意義：①鍵長(zhǎng)和鍵角決定分子的空間結(jié)構(gòu)。②常見(jiàn)分子中的鍵角與分子空間結(jié)構(gòu)。分子立體構(gòu)型鍵角實(shí)例正四面體109°28′甲烷、四氯化碳平面型120°苯、乙烯三角錐型107°氨氣V型（或角型）105°水分子直線型180°二氧化碳、乙炔3、鍵角的應(yīng)用CH4

NH3

H2OCO2

苯

問(wèn)題：如圖白磷和甲烷均為正四面體結(jié)構(gòu)：它們的鍵角是否相同，為什么？提示不同，白磷分子的鍵角是指P—P之間的夾角，為60°；而甲烷分子的鍵角是指C—H的夾角，為109°28′。1.下列能說(shuō)明BF3分子中4個(gè)原子在同一平面的理由是(@54@)。A.任意兩個(gè)鍵的夾角為120° B.B-F是非極性共價(jià)鍵C.3個(gè)B-F的鍵能相等 D.3個(gè)B-F的鍵長(zhǎng)相等2.三氯化磷分子的空間構(gòu)型是三角錐形而不是平面正三角形．下列關(guān)于三氯化磷分子空間構(gòu)型理由的敘述，正確的是（）A．PCl3分子中三個(gè)共價(jià)鍵鍵能、鍵角均相等B．PCl3分子中的P-Cl鍵屬于極性共價(jià)鍵C．PCl3分子中三個(gè)共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)、鍵角均相等D．PCl3分子中P-Cl鍵的三個(gè)鍵角都是100.1°，鍵長(zhǎng)相等AD四、共價(jià)鍵強(qiáng)弱的判斷(1)由原子半徑和共用電子對(duì)數(shù)判斷:成鍵原子的原子半徑越小,兩原子間共用電子對(duì)數(shù)越多,則一般共價(jià)鍵越牢固,含有該共價(jià)鍵的分子越穩(wěn)定。(2)由鍵能判斷:共價(jià)鍵的鍵能越大,共價(jià)鍵越牢固,破壞共價(jià)鍵消耗的能量越多。(3)由鍵長(zhǎng)判斷:共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越小,共價(jià)鍵越牢固,破壞共價(jià)鍵消耗的能量越多。(4)由電負(fù)性判斷:元素的電負(fù)性越大,該元素的原子對(duì)共用電子對(duì)的吸引力越大,形成的共價(jià)鍵一般越穩(wěn)定。特別提醒;由分子構(gòu)成的物質(zhì),其熔、沸點(diǎn)與共價(jià)鍵的鍵能和鍵長(zhǎng)無(wú)關(guān),而分子的穩(wěn)定性由鍵長(zhǎng)和鍵能大小決定。1.下表是從實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的不同物質(zhì)中的鍵長(zhǎng)和鍵能數(shù)據(jù)：O—OO2鍵長(zhǎng)/(10－12m)149128121112鍵能/(kJ·mol－1)xya＝494b＝628其中x、y的鍵能數(shù)據(jù)尚未測(cè)定，但可根據(jù)規(guī)律推導(dǎo)鍵能大小