高中化学选择性必修二 2.1.2 共价键 第二课时

1、第二章 分子结构与性质 第一节 共价键 第二课时 键参数键能、键长与键角新课讲解课程学习目标理解键能、键长、键角的概念。1通过理解键参数的概念，能根据物质微观结构预测物质在特定条件下可能具有的性质。3 了解键参数的应用。2新课讲解导入思考：共价键的强弱用什么来衡量？我们如何用化学语言来描述不同分子的空间结构和稳定性？CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6新课讲解键能是气态分子中断裂1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。或气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。键能通常取正值，单位是kJ/mol。键能通常是298.15 K、101 kPa条件下的标准值。一、键参数键能、键长与

2、键角1.键能键能可通过实验测定，更多却是推算获得的。例如，断开CH4中的4个CH，所需能量并不相等，因此，CH4中的CH只能是平均值，而表2-1中的CH键能是更多分子中的CH键能的平均值。新课讲解键能可用于估算化学反应的热效应。某一化学反应是吸热反应还是放热反应？可以从键能数据表里查出相关化学键的键能，通过计算便可得知。如HH键、FF键、HF键的键能分别为436 kJmol-1、157 kJmol-1、568 kJmol-1,则H2与F2反应是放热反应。一、键参数键能、键长与键角新课讲解键键能（kJmol-1）键键能（kJmol-1）H-H436.0N=N418F-F157N-O176Cl-C

3、l242.7N=O607Br-Br193.7O-O142I-I152.7O=O497.3C-C347.7C-H413.4C=C615O-H462.8C-O351N-H390.8C=O745H-F568N-N193H-Cl431.8表2-1 某些共价键的键能新课讲解原子半径决定化学键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。一、键参数键能、键长与键角2.键长键长是衡量共价键强弱的另一个重要参数。简单地说，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。新课讲解化学键的键长与键能是相关的。例如,CC键、C=C键、CC键的键长分别

4、为154 pm、133 pm、120 pm,键长越来越小,它们的键能分别为347.7 kJmol-1、615 kJmol-1和812 kJmol-1,越来越大。共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定。一、键参数键能、键长与键角新课讲解一、键参数键能、键长与键角3.键角：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角称为键角。例如，三原子分子CO2的结构式为O=C=O，它的键角为180，是一种直线型分子。 H2O分子中的HOH键角是105,是一种V形(或称角形)分子。多原子分子中的键角一定,表明共价键具有方向性。键长和键角的数值可以通过晶体的X射线衍射实验获得。新课讲解二、键参数的应用1.键

5、能的应用（1）判断共价键的稳定性：键能越大,断开化学键需要吸收的能量越多,化学键越稳定。（2）判断分子的稳定性：结构相似的分子中,共价键的键能越大,分子越稳定。（3）判断化学反应中的能量变化在化学反应中,断裂旧化学键吸收能量,形成新化学键释放能量,因此反应焓变与键能的关系为H=反应物键能总和-生成物键能总和。H0时,为吸热反应。化学反应的反应热H反应物键能总和 生成物键能总和新课讲解（1）试利用表2-1的数据进行计算，1molH2分别与1molCl2、 1molBr2（蒸气）反应，分别形成2mol HCl和2mol HBr，哪一个反应释放的能量更多？如何用计算的结果说明氯化氢分子和溴化氢分子哪

6、个更容易发生热分解生成相应的单质？思考与讨论通过计算1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时，放出184.9 kJ的热量；1 mol H2与1 mol Br2(蒸气)反应生成2 mol HBr时,放出102.3 kJ的热量。说明2 mol HBr分解需要吸收的能量比2 mol HCl低,故HBr更易分解。H2 Cl2 2HCl H436.0kJmol1 242.7kJmol1 2431.8kJmol1 184.9kJ/mol H2 Br2 2HBr H436.0kJmol 1 193.7kJmol 1 2366kJmol 1 102.3kJ/mol新课讲解（2） N2

7、、O2 、F2分别与H2的能力依次增强,从键能的角度应如何理解这一化学事实？思考与讨论N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强,其原因是NN键、O=O键、FF键的键能依次为946 kJmol-1、497.3 kJmol-1、157 kJmol-1,键能越来越小,共价键越来越容易断裂。新课讲解二、键参数的应用2.键长的应用（1）键长越小,一般键能越大,共价键越稳定,含该共价键的分子越稳定。（2）键长的比较方法根据成键原子的原子半径比较。同类型的共价键,成键原子的原子半径越小,键长越小。根据共用电子对数比较,相同的两个原子间形成共价键时,单键键长双键键长三键键长。新课讲解二、键参数的应用2.键长的

8、应用相同原子的共价键键长的一半称为共价半径。新课讲解（3）通过上述例子，你认为键长、键能对分子的化学性质有什么影响？思考与讨论键长越小,键能越大,分子的化学性质越不活泼。新课讲解二、键参数的应用3.键角的应用键长和键角决定分子的空间结构。常见分子中的键角与分子空间结构。分子立体构型键角实例正四面体10928甲烷、四氯化碳平面型120苯、乙烯三角锥型107氨气V型（或角型）105水分子直线型180二氧化碳、乙炔课堂练习1判断正误(对的在括号内打“”，错的在括号内打“”。)(1)只有非金属原子之间才能形成共价键( )(2)两个原子之间形成共价键时，至少有一个键( )(3)键和键都只能存在于共价化合

9、物中( )(4)双原子分子中，键长越短，分子越牢固 ( ) 答案： 课堂练习2.从键长的角度判断,下列共价键中最稳定的是()A.HF B.NH C.CH D.SH A3能够用键能解释的是( )A.氮气的化学性质比氧气稳定B.常温常压下，溴呈液体，碘为固体C.稀有气体一般很难发生化学反应D.硝酸易挥发，硫酸难挥发 A课堂练习4.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 D5.NH键键能的含义是()A.由N和H形成1 mol NH3所放出的能量B.把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的热量C.拆开约6.021023个NH键所吸收的热量D.形成1个NH键所放出的热量 C课堂练习6.有关碳和硅的共价键键能如下表所示:共价键CCCHCOSiSiSiHSiO348413351226318452简要分析和解释下列有关事实。(1)比较通常条件下,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,硅更易生成氧化物,原因是。CH4比SiH4稳定(2)CC键和CH键键能较大,所形成的烷烃较稳定,而硅烷中