高中化学第2章化学键与分子间作用力第1节共价键模型第2课时课件鲁科版.pptx

第2课时共价键的键参数 第2章第1节共价键模型 学习目标定位 1 知道键能 键长 键角等键参数的概念 能用键参数说明简单分子的某些性质 2 学会键能与反应热相互求算的方法 新知导学 达标检测 内容索引 新知导学 1 键能 1 键能是在101 3kPa 298K条件下 断开1molAB g 分子中的化学键 使其分别生成所吸收的能量 常用EA B表示 键能的单位是 如 断裂1molH H键吸收的最低能量为436kJ 即H H键的键能为436kJ mol 1 一 共价键参数 kJ mol 1 气态A原子和气态B原子 2 根据下表中的H X键的键能回答下列问题 若使2molH Cl键断裂为气态原子 则发生的能量变化是 表中共价键最难断裂的是键 最易断裂的是键 由表中键能大小数据说明键能与分子稳定性的关系 HF HCl HBr HI的键能依次 说明四种分子的稳定性依次 吸收862kJ 的能量 H F H I 减小 减弱 2 键长 1 两个成键原子的间的距离叫做该化学键的键长 2 键长与共价键的稳定性之间的关系 一般来说 共价键的键长越短 往往键能 这表明共价键 反之亦然 3 下列三种分子中 H2 Cl2 Br2 共价键的键长最长的是 键能最大的是 3 键角 1 键角是指 在多原子分子中键角是一定的 这表明共价键具有方向性 因此键角决定着共价分子的 原子核 越稳定 越大 在多原子分子中 两个化学键的夹角 空间构型 2 根据空间构型分析下列分子的键角 109 5 60 120 107 3 104 5 180 1 共价键参数与分子性质的关系 键能越大 键长越短 分子越稳定 2 共价键强弱的判断 由原子半径和共用电子对数判断 成键原子的原子半径越小 共用电子对数越多 则共价键越牢固 含有该共价键的分子越稳定 由键能判断 共价键的键能越大 共价键越牢固 由键长判断 共价键的键长越短 共价键越牢固 由电负性判断 元素的电负性越大 该元素的原子对共用电子对的吸引力越大 形成的共价键越稳定 关键提醒分子的稳定性与键能和键长有关 而由分子构成的物质的熔 沸点高低与键能和键长无关 3 键长的判断方法 根据原子半径判断 在其他条件相同时 成键原子的半径越小 键长越短 根据共用电子对数判断 相同的两原子形成共价键时 单键键长 双键键长 叁键键长 例1下列叙述中的距离属于键长的是A 氨分子中两个氢原子间的距离B 氯分子中两个氯原子间的距离C 金刚石中任意两个相邻的碳原子核间的距离D 氯化钠中相邻的氯离子和钠离子核间的距离 答案 解析 解析键长是指形成共价键的两个原子核间的距离 仅仅说成是原子间的距离是错误的 A项 NH3分子中的两个H原子间不存在化学键 错误 B项 未指出是核间距离 错误 C项 金刚石中只要两个碳原子相邻 它们之间就有共价键 正确 D项 NaCl中的阴 阳离子之间形成离子键 没有键长 错误 例2下列分子中的键角最大的是A CO2B NH3C H2OD CH2 CH2 答案 解析 解析CO2为直线形分子 键角为180 NH3为三角锥形结构 键角为107 3 H2O分子空间构型为V形 键角为104 5 CH2 CH2为平面结构 键角为120 故键角最大的是CO2 A正确 例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 答案 解析 回答下列问题 1 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 C C键和C H键较强 所形成的烷烃稳定 而硅烷中Si Si键和Si H键的键能较低 易断裂 导致长链硅烷难以生成 解析C C键和C H键的键能比Si H键和Si Si键都大 因此烷烃比较稳定 而硅烷中Si Si键和Si H键的键能较低 易断裂 导致长链硅烷难以生成 2 SiH4的稳定性小于CH4 更易生成氧化物 原因是 答案 解析 C H键的键能大于C O键 C H键比C O键稳定 而Si H的键能却远小于Si O键 所以Si H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si O键 解析C H键的键能大于C O键 C H键比C O键稳定 而Si H键的键能却远小于Si O键 所以Si H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si O键 根据已学知识回答下列问题 1 化学反应的实质是 2 化学反应过程中 旧键断裂所吸收的总能量大于新键形成所放出的总能量 反应为反应 反之则为反应 3 已知H H Cl Cl H Cl键的键能分别为436kJ mol 1 243kJ mol 1 431kJ mol 1 试通过键能数据估算H2 g Cl2 g 2HCl g 反应的反应热是 二 键能与反应焓变的关系 反应物分子中旧化学键的断裂和生成物分子中新化学键的形成 吸热 放热 183kJ mol 1 1 化学反应中的能量变化是 H 反应物键能总和 生成物键能总和 2 反应热 H0时 为吸热反应 例4已知1gH2 g 完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ 且O2 g 中1molO O键完全断裂时吸收热量496kJ H2O g 中1molHO键形成时放出热量463kJ 则H2 g 中1molHH键断裂时吸收热量为A 920kJB 557kJC 436kJD 188kJ 答案 解析 例5氟在自然界中常以CaF2的形式存在 F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物 例如ClF3 BrF3等 已知反应Cl2 g 3F2 g 2ClF3 g H 313kJ mol 1 F F键的键能为159kJ mol 1 Cl Cl键的键能为242kJ mol 1 则ClF3中Cl F键的平均键能为 kJ mol 1 解析根据 H与键能的关系可得 242kJ mol 1 159kJ mol 1 3 ECl F 6 313kJ mol 1 解得Cl F键的平均键能ECl F 172kJ mol 1 答案 解析 172 利用键能计算化学反应的 H时 要准确计算每摩尔各物质中含有的共价键的数目 易错提醒 学习小结 达标检测 1 下列说法正确的是A 键角决定了分子的结构B CH4 CCl4中键长相等 键角不同C C C键的键能是C C键的键能的两倍D 共价键的键能越大 共价键越牢固 含有该键的分子越稳定 1 2 3 4 5 答案 解析 6 解析分子结构是由键角和键长共同决定的 A项错 CH4 CCl4分子均为正四面体形 它们的键角相同 键长不等 B项错 C C双键由一个 键和一个 键构成 通常而言 键键能大于 键键能 故C C键键能应小于C C键键能的两倍 C项错 1 2 3 4 5 6 2 下列分子最难分裂为原子的是A HClB HIC H2SD PH3 答案 解析 1 2 3 4 5 6 解析元素的电负性越大 元素原子吸引共用电子对的能力越强 键能越大 分子越稳定 分子越难分解 Cl元素的电负性最大 所以HCl最难分裂为原子 3 下列说法中正确的是A 在分子中 两个原子间的距离叫键长B 非极性键的键能大于极性键的键能C 键能越大 表示该分子越容易受热分解D H Cl键的键能为431kJ mol 1 H I键的键能为297kJ mol 1 这可说明HCl分子比HI分子稳定 解析形成共价键的两个原子核间的距离为键长 A项不正确 键能的大小取决于成键原子的电负性 与键的极性无必然联系 B项不正确 键能越大 分子越稳定 C项不正确 D项正确 答案 解析 1 2 3 4 5 6 4 下列事实不能用键能的大小来解释的是A N2的化学性质很稳定B 稀有气体一般难发生反应C HF HCl HBr HI的稳定性逐渐减弱D F2比O2更容易与H2反应 解析由于N2分子中存在N N键 键能很大 破坏共价键需要很大的能量 所以N2的化学性质很稳定 稀有气体都为单原子分子 分子内部没有化学键 卤族元素从F到I原子半径逐渐增大 其氢化物中的键长逐渐变长 键能逐渐变小 所以稳定性逐渐减弱 由于H F键的键能大于H O键的键能 所以更容易生成HF 答案 解析 1 2 3 4 5 6 5 能说明BF3分子的4个原子在同一平面的理由是A 任意两个B F键之间的夹角为120 B B F键为极性共价键C 3个BF键的键能相同D 3个BF键的键长相等 1 2 3 4 5 答案 解析 解析BF3分子中键能 键长与分子的空间构型无关 只有键间夹角是120 决定了BF3分子中的4个原子在同一平面内 A项符合题意 6 6 某些共价键的键能数据如右表所示 单位 kJ mol 1 1 由表中所列化学键所形成的分子中 最稳定的是 最不稳定的是 写化学式 1 2 3 4 5 答案 解析 6 N2 I2 解析比较这些共价键键能的数值可知 N N键的键能最大 I I键的键能最小 所以N2分子最稳定 I2分子最不稳定 2 把1molI2 g 分子中化学键断裂为气态原子时 需要 填 吸收 或 放出 kJ能量 已知反应2HI g H2 g I2 g 的 H为11kJ mol 1 则1molHI g 分子中化学键断裂时需吸收的能量为 kJ 1 2 3 4 5 答案 解析 6 吸收 151 解析根据键能的定义可知把1molI2 g 分解为I g 原子需吸收151kJ能量 根据 H 反应物总键能 生成物总键能知 2EH I 436kJ mol 1 151kJ mol 1 11kJ mol 1 EH I 299kJ mol 1 299 3 试通过键能数据估算下列反应的反应热H2 g Cl