高中化学物质的结构与性质原子结构原子的性质共价键分子的立体结构人教版 选修三$2.1.2 共价键.ppt

第二章分子结构与性质 第一节共价键第二课时 1 键能 气态基态原子形成lmol化学键释放的最低能量 通常取正值 单位 kj mol如 形成lmolh h键释放的最低能量为436 0kj 则h h键能为436 0kj mol形成1moln三n键释放的最低能量为946kj则n三n键能为946kj mol 二 键参数 键能 键长 键角 某些共价键的键能 观察分析 键能大小与化学键稳定性的关系 键能越大 化学键越稳定 某些共价键键长 2 键长 形成共价键的两个原子之间的核间距 1pm 10 12m 观察分析 键长与键能的关系 键长越短 键能越大 共价键越稳定 3 键角 两个共价键之间的夹角称为键角 分子的形状有共价键之间的夹角决定如 三原子分子co2的结构式为o c o 它的键角为180 是一种直线形分子 如 三原子分子h20的h o h键角为105 是一种v形分子 多原子分子的键角一定 表明共价键具有方向性 键角是描述分子立体结构的重要参数 分子的许多性质都与键角有关 共价半径 相同原子的共价键键长的一半称为共价半径 1 试利用表2 l的数据进行计算 1mo1h2分别跟lmolcl2 lmolbr2 蒸气 反应 分别形成2mo1hcl分子和2molhbr分子 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个更容易发生热分解生成相应的单质 2 n2 02 f2跟h2的反应能力依次增强 从键能的角度应如何理解这一化学事实 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 思考与交流 1 形成2mo1hcl释放能量 2 431 8kj 436 0kj 242 7kj 184 9kj形成2mo1hbr释放能量 2 366kj 436 0kj 193 7kj 102 97kjhcl释放能量比hbr释放能量多 因而生成的hcl更稳定 即hbr更容易发生热分解生成相应的单质 2 键能大小是 f h o h n h3 键长越长 键能越小 键越易断裂 化学性质越活泼 汇报 co分子和n2分子的某些性质 等电子原理 原子总数相同 价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征 它们的许多性质是相近的 科学视野 用质谱仪测定分子结构 现代化学常利用质谱仪测定分子的结构 它的基本原理是在质谱仪中使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子等粒子 由于生成的分子离子 碎片离子具有不同的相对质量 它们在高压电场加速后 通过狭缝进入磁场分析器得到分离 在记录仪上呈现一系列峰 化学家对这些峰进行系统分析 便可得知样品分子的结构 例如 图2 7的纵坐标是相对丰度 与粒子的浓度成正比 横坐标是粒子的质量与电荷之比 m e 简称质荷比 化学家通过分析得知 m e 92的峰是甲苯分子的正离子 c6h5ch3 m e 91的峰是丢失一个氢原子的的c6h5ch2 m e 65的峰是分子碎片 因此 化学家便可推测被测物是甲苯 质谱仪测定分子结构 例题 2002年诺贝尔化学奖表彰的是在 看清 生物大分子真面目方面的科技成果 一项是美国科学家约翰 芬恩与日本科学家田中耕一 发明了对生物大分子的质谱分析法 另一项是瑞士科学家库尔特 维特里希 发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法 质子核磁共振 pmr 是研究有机物结构的有力手段之一 在所有研究的化合物分子中 每一结构中的等性氢原子在pmr中都给出了相应的峰 信号 谱中峰的强度与结构中的等性h原子个成正比 例如乙醛的结构简式为ch3 cho 在pmr中有两个信号 其强度之比为3 1 1 结构式为的有机物 在pmr谱上观察峰给出的强度之比为 2 某含氧有机物 它的相对分子质量为46 0 碳的质量分数为52 2 氢的质量分数为13 0 pmr中只有一个信号 请写出其结构简式 3 实践中可根据pmr谱上观察到氢原子给出的峰值情况 确定有机物的结构 如分子式为c3h6o2的链状有机物 有pmr谱上峰给出的稳定强度仅有四种 其对应的全部结构 它们分别为 3 3 3 2 1 3 1 1 1 2 2 1 1 请分别推断出结构