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1、第2课时键参数键能、键长与键角第一节 共价键第二章教学目标1.认识共价键的键能、键长和键角。2.掌握用共价键的强弱解释物质稳定性的方法。3.理解分子的性质与键参数的关系,培养证据推理与模型认知的核心素养。分子结构在很大程度上影响了化学物质的反应性、极性、相态、颜色、磁性和生物活性等分子结构重要吗？01该怎样描述形态各异的分子结构呢？不同分子空间构型不相同0102键能衡量共价键的强弱 定义：气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量对多原子分子，键能为1mol气态分子完全离解成气态原子各个共价键所吸收能量的平均值。键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值，单位是kJ/mol键
2、能通常通过热化学方法或光谱化学实验测定离解能得到12302某些共价键的键能(kJmol-1)键能越大,断开化学键需要吸收的能量越多,化学键越稳定键键能键键能键键能键键能键键能FF157HF568CC347.7NN193HH436.0ClCl242.7HCl431.8C=C615NN418OO497.3BrBr193.7HBr366CC812NN946CO351II152.7HI298.7NH390.8OH462.8CO745键能衡量共价键的强弱 键能的应用03从键能的定义可知，破坏1mol化学键所需能量越多，即共价键的键能越大，则共价键越牢固。1判断共价键的稳定性单键双键三键键键能（kJmol
3、-1）键键能（kJmol-1）CC347.7NN193C=C615NN418CC812NN946已知键能CC347.7kJmol-1、C=C615kJmol-1、CC812kJmol-1、NN193kJmol-1、NN418kJmol-1、NN946kJmol-1，如何利用这些数据说明氮气不易加成，乙炔容易加成？科学探究CC与C=C键能差值197kJmol-1，小于NN与NN键能差值528kJmol-1。说明CC中的键比NN中的键键能小，更易断裂，乙炔等含CC的物质更易发生加成反应。键能的应用03一般来说，结构相似的分子中，共价键的键能越大，分子越稳定。2判断分子的稳定性如，由于键能HFHCl
4、HBrHI所以，分子的稳定性：HFHClHBrHI键键能(kJmol-1)HF568HCl431.8HBr366HI298.7N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强，从键能的角度如何理解这一事实？解释NH、OH、HF的 键 能 依 次 为 390.8 kJmol-1、462.8 kJmol-1、568kJmol-1，键能依次增加，分子的稳定性增强，故N2、O2、F2与氢气的反应能力依次增强。1NN、OO、FF的键能依次为946kJmol-1、497.3kJmol-1、157kJmol-1，键能依次减小、共价键越来越容易断裂，分子的稳定性减弱，故N2、O2、F2与氢气的反应能力依次增强。2科学
5、探究键能的应用03H=反应物中化学键键能之和生成物中化学键键能之和3估算化学反应的反应热同一化学键解离成气态原子所吸收的能量与气态原子结合形成化学键所释放的能量在数值上是相等的根据表中键能的数据，计算1molH2分别跟1molCl2、1molBr2（蒸气）反应，分别生成2molHCl和2molHBr分子，哪个反应放出的能量多？如何用计算的结构说明氯化氢分子和溴化氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质？科学探究某些共价键的键能(kJmol-1)键键能键键能键键能键键能键键能FF157HF568CC347.7NN193HH436.0ClCl242.7HCl431.8C=C615NN418OO49
6、7.3BrBr193.7HBr366CC812NN946CO351II152.7HI298.7NH390.8OH462.8CO745H2Cl22HClH436.0kJmol1242.7kJmol12431.8kJmol1184.9kJ/molH2Br22HBrH436.0kJmol1193.7kJmol12366kJmol1102.3kJ/mol根据上表中键能的数据，计算1molH2分别跟1molCl2、1molBr2（蒸气）反应，分别生成2molHCl和2molHBr分子，哪个反应放出的能量多？如何用计算的结构说明氯化氢分子和溴化氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质？形成HCl放出的能量
7、多，HCl分子更稳定，HBr分子更容易发生热分解生成相应的单质科学探究键长是构成化学键的两个原子的核间距。不过分子中的原子始终处于不断振动之中，键长只是振动着的原子处于平衡位置时的核间距。键长衡量共价键强弱的另一重要参数04键键能(kJmol1)键长键键能(kJmol1)键长HH43674CC812120FF157141CH413.4109ClCl242.7198NH390.8101BrBr193.7228OH462.896II152.7267NN946110CC347.7154SiSi235C=C615133SiO162键长越短，一般键能越大，化学键越牢固，由该键形成的分子越稳定。比如键长：
8、F-FCl-ClBr-Br，则分子的稳定性F2Cl2Br2键长衡量共价键强弱的另一重要参数04对于相同的两原子形成的共价键而言，当两个原子间形成双键、三键时，由于原子轨道的重叠程度增大，原子之间的核间距减小，键长变短，故单键键长双键键长三键键长。如键长：CCC=CCC小结升华键长判断方法根据原子半径判断其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。如键长：HIHClHF；BrBrClClFF；SiSiSiCCC。根据共用电子对数目判断键键能(kJmol1)键长键键能(kJmol1)键长HH43674HCl428.0128ClCl242.7198HBr362.0141HF565.092HI295
9、.0161由下表的数据判断，下列分子的稳定性：A.H2、Cl2B.HCl、HBr、HI【答案】A.H2Cl2B.HClHBrHI科学探究在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角称为键角105180107.510928H2OC2H2NH3CH4多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。键角是描述分子空间结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。05键角决定分子的空间构型 键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得。05键角决定分子的空间构型 本节知识总结键能键长键角分子的稳定性分子的立体结构分子的性质决定决定决定1.关于键长、键能和键角,下列说法不正确的是()A.键角是描述分子空间结构的
10、重要参数B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关C.键能越大,键长越大,共价化合物越稳定D.键角的大小与键长、键能的大小无关C2.已知HH键的键能为436kJmol-1,NH键的键能为391kJmol-1,根据热化学方程式:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4kJmol-1,计算NN键的键能是kJmol-1。945.6回答下列问题：(1)通常条件下，比较CH4和SiH4的稳定性强弱：_。(2)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是_。(3)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是_。CH4比SiH4稳定CC键和CH键键能较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中SiSi键和SiH键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成CH键的键能大于CO键，CH键比CO键稳定，而SiH的键能却远小于SiO键，所以SiH键不稳定而倾向于形成稳定性更强的SiO键3.碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实共价键CCCHCOSiSiSiHSiO键能348413351226318452