第二章分子結構與性質第一節共價鍵第2課時

鍵參數—鍵能、鍵長與鍵角人教版

選擇性必修2物質結構與性質#0070C0#00B0F0一、鍵參數之鍵能1.定義氣態分子中1mol化學鍵解離成氣態原子所吸收的能量。kJ·mol-1通常是298.15K，101kPa條件下的標準值2.單位#0070C0#00B0F0思考討論鍵能鍵能是共價鍵強弱的一種標度氣態分子中1mol化學鍵解離成氣態原子所吸收的能量。鍵能越大氣態分子中1mol化學鍵解離成氣態原子所吸收的能量越多共價鍵越牢固分子越穩定#0070C0#00B0F0資料卡片鍵能通常是一個平均值C-H鍵鍵能平均值：

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

共價鍵鍵能（kJ·mol-1）H-CH3→·CH3

＋H·439.3H-CH2

→CH2＋H·

442.0H-CH→CH＋H·442.0·H-C→C·＋H·338.6·············#0070C0#00B0F0資料卡片鍵鍵能（kJ·mol-1）N-O176.0N=O607.0O-O142.0O=O497.3C-C347.7C=C615.0C≡C812.0某些共價鍵的鍵能鍵鹵素原子半徑（pm）鍵能（kJ·mol-1）H-F71568.0H-Cl99431.8H-Br

114366.0H-I133298.7你能發現哪些規律呢？共價鍵鍵能規律：（1）成鍵原子相同時，鍵能強弱比較：單鍵鍵能＜雙鍵鍵能＜三鍵鍵能。（2）形成共價鍵的原子的半徑越大，鍵能越小。#0070C0#00B0F0練一練下列事實不能用鍵能的大小來解釋的是（）A.N元素的電負性較大，但N2的化學性質很穩定B.稀有氣體一般難發生化學反應C.HF、HCl、HBr、HI的熱穩定性逐漸減弱D.F2比O2更容易與H2反應B#0070C0#00B0F0二、鍵參數之鍵長1.定義構成化學鍵的兩個原子的核間距。由于分子中的原子始終處于不斷振動之中，因此，鍵長只能是振動著的原子處于平衡位置時的核間距。pm（1pm=10-12m）2.單位#0070C0#00B0F0資料卡片#0070C0#00B0F0資料卡片鍵鍵長（pm）H-F92H-Cl127H-Br142H-I161鍵鍵長（pm）F-F141Cl-Cl198Br-Br228I-I267你能發現哪些規律呢？鍵鍵長（pm）C-C154C=C133C≡C120某些共價鍵的鍵長鹵素原子半徑（pm）F71Cl99Br114I133共價鍵鍵長規律：（1）對于同種類型的共價鍵，成鍵原子的原子半徑越大，鍵長越大。（2）成鍵原子相同的共價鍵的鍵長：單鍵鍵長＞雙鍵鍵長＞三鍵鍵長#0070C0#00B0F0資料卡片鍵鍵長（pm）鍵能（kJ·mol-1）H-F92568H-Cl127431.8H-Br142366H-I161298.7鍵鍵長（pm）鍵能（kJ·mol-1）Cl-Cl198242.7Br-Br228193.7I-I267152.7鍵鍵長(pm)鍵能（kJ·mol-1）C-C154347.7C=C133615C≡C120812通過觀察共價鍵的鍵長和鍵能的數據，你能發現鍵長和鍵能之間的關系嗎？F-F不符合“鍵長越短，鍵能越大”的規律，為什么？關系：鍵長越短，鍵能越大。F-F141157.0#0070C0#00B0F0特殊性F-F不符合“鍵長越短，鍵能越大”的規律為什么？氟原子的原子半徑很小，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。鍵鍵長（pm）鍵能（kJ·mol-1）F-F141157.0Cl-Cl198242.7Br-Br228193.7I-I267152.7#0070C0#00B0F0思考討論鍵鍵能（kJ·mol-1）H-Cl431.8H-Br366.0H-I298.7鍵能越大，共價鍵越牢固，由此構成的分子越穩定。HCl、HBr、HI穩定性差異的分析1H-Cl、H-Br和H-I的強度不同鍵能#0070C0#00B0F0思考討論一般地，原子半徑越大，形成的共價鍵鍵長越長，鍵能越小，共價鍵越不牢固，形成的分子越不穩定。HCl、HBr、HI穩定性差異的猜想2Cl、Br和I的原子半徑依次增大鍵長鹵素原子半徑（pm）Cl99Br114I133鍵鍵長（pm）鍵能（kJ·mol-1）H-Cl127431.8H-Br142366H-I161298.7#0070C0#00B0F0思考討論HCl、HBr、HI穩定性差異的分析3H2與Cl2、Br2和I2反應放出的熱量變化化學反應的熱量變化#0070C0#00B0F0思考討論舊化學鍵的斷裂舊化學鍵的斷裂化學反應實質化學鍵斷裂吸收能量化學鍵形成釋放能量鍵能與化學反應的能量變化存在一定的關系如何用鍵能計算H2與Cl2、Br2和I2反應放出的熱量呢？#0070C0#00B0F0動手計算鍵鍵能（kJ·mol-1）H-H436.0Cl-Cl242.7H-Cl431.8吸收436.0kJ·mol-1能量吸收242.7kJ·mol-1能量HHClCl鍵斷裂鍵斷裂HHClCl＋＋鍵形成鍵形成HClHCl各釋放431.8kJ·mol-1能量依據鍵能的數據，計算1molH2和1molCl2反應生成2molHCl釋放的能量。#0070C0#00B0F0動手計算鍵鍵能（kJ·mol-1）H-H436.0Br-Br193.7H-Br366.0I-I152.7H-I298.7計算1molH2分別與1molBr2（蒸氣）和1molI2（蒸氣）反應，生成2mol

HBr

和2molHI,反應的熱量變化。H2+Br22HBr放出熱量102.3kJH2+I22HI放出熱量8.7kJ#0070C0#00B0F0得出結論生成1molHX放出的熱量：HCl＞HBr＞HI同類型的化學反應，相同物質的量的反應物放出的熱量越多，產物越穩定，故HCl最穩定，分解的百分數最小，HI最不穩定，更易發生熱分解反應。鹵化氫在1000℃分解的百分數/%HCl0.0014HBr

0.5HI33生成物放出的熱量（kJ）HCl184.9HBr102.3HI8.7鍵能的應用：計算化學反應的反應熱。?H＝反應物鍵能總和－

生成物鍵能總和#0070C0#00B0F0小結鍵能和鍵長是衡量共價鍵強弱和分子穩定性的重要參數。一般來說，形成的共價鍵的鍵能越大，鍵長越短，共價鍵越穩定，含有該鍵的分子越穩定，分子性質越穩定。以上兩個參數定量地對分子進行了分析，而要更好的描述分子的空間構型，還必須引入共價鍵的第三個鍵參數——鍵角。#0070C0#00B0F0三、鍵參數之鍵角105°H2OV形（角形）107°NH3三角錐形180°CO2直線形在多原子分子中，兩個相鄰共價鍵之間的夾角。1.定義#0070C0#00B0F0三、鍵參數之鍵角2.應用在多原子分子中鍵角是一定的，這表明共價鍵具有

性，因此鍵角影響著共價分子的

。方向空間結構#0070C0#00B0F0練一練分子的空間結構鍵角實例正四面體形CH4、CCl4平面形苯、乙烯、BF3等三角錐形NH3V形(角形)H2O直線形CO2、CS2、CH≡CH試根據空間結構填寫下列分子的鍵角：109°28′120°105°180°107°#0070C0#00B0F0歸納總結鍵長是影響分子空間結構的因素之一。如CH4分子的空間結構是正四面體，而CH3Cl只是四面體而不是正四面體，原因是C—H和C—Cl的鍵長不相等。(1)鍵長與分子空間結構的關系①根據原子半徑進行判斷。在其他條件相同時，成鍵原子的半徑越小，鍵長越短。②根據共用電子對數判斷。就相同的兩原子形成的共價鍵而言，當兩個原子形成雙鍵或者三鍵時，由于原子軌道的重疊程度增大，原子之間的核間距減小，鍵長變短，故單鍵鍵長＞雙鍵鍵長＞三鍵鍵長。(2)定性判斷鍵長的方法#0070C0#00B0F0小結#0070C0#00B0F0課堂練習1.

關于鍵長、鍵能和鍵角，下列說法錯誤的是（）A.鍵角是描述分子空間結構的重要參數B.鍵長是形成共價鍵的兩原子間的核間距C.鍵能越大，鍵長