第二章第一节共价键第二课时

1、第二章 分子结构与性质,第一节 共价键 第二课时,二、共价键参数和化学反应热,键能 键长 键角,共价键中两原子核之间的平均距离（原子半径） 一般而言，键长越小，键能越大，共价键越稳定,共价键中相邻原子核之间的夹角 一般而言，键角可以决定分子的空间形状,共价键的键能,在101kPa、298K条件下，1mol气态AB分子生成气态A原子和B原子的过程中所吸收的能量，叫做AB间共价键的键能。单位:KJmol-1,H (g) + H (g) H2 (g) H= -436kJ/mol,键能越大，键越牢固,H2(g) H (g) + H (g) H= ,试比较氯化氢与碘化氢的稳定性，解释原因,已知：HH：键

2、能为436kJ/mol,ClCl键能为243kJ/mol,HCl键能为431kJ/mol。通过计算确定反应：H2（g）+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热,拆开化学键要消耗能量，形成化学键会放出能量,化学反应的过程就是旧化学键的断裂，新的化学键生成的过程,如果反应物的键能总和生成物的键能总和，则为吸热反应,解题回顾,结论： H总=H反应物+H生成物 H反应物、H生成物分别代表反应物、生成物键能总和,反应物和生成物的化学键的强弱决定着化学反应过程中的能量变化,放热反应的H总 为“”，H0；吸热反应的H总 为“+”， H0,1、共价键具有方向性、饱和性. 2、原子半径越小，键长越短，键能越大。

3、成键电子数越多，键能越大。 键的极性越大，键能越大。 3、键角决定分子的空间构型,4、拆开化学键要消耗能量，形成化学键会放出能量,化学反应的过程就是旧化学键的断裂，新的化学键生成的过程,1、键能： 气态基态原子形成l mol化学键释放的最低能量。通常取正值。 单位：kJ/mol 如，形成l mol HH键释放的最低能量为4360 kJ，则 HH键能为4360 kJ/mol 形成1 molN三N键释放的最低能量为946 kJ 则 N三N键能为946 kJ/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

4、：形成共价键的两个原子之间的核间距,1pm=1012 m,观察分析键长与键能的关系,一般的说键长越短，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OCO，它的键角为180，是一种直线形分子；如，三原子分子H20的HOH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2l的数据进行计算，1 mo1 H2分别跟l molCl2、lmolBr2(蒸气)反应，分别形成2

5、mo1HCl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？ 2N2、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2 mo1HCl释放能量：2431.8 kJ (436.0kJ+242.7kJ)= 184.9 kJ 形成2 mo1HBr释放能量：2366kJ (436.0kJ+193.7kJ)= 102.97kJ HCl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

6、单质. 2、键能大小是：F-HO-HN-H 3、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,三、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,判断方法：原子总数相同，价电子总数相同的分子 为等电子体 应用：利用等电子体的性质相似，空 间构型相同，可运用来预测分子空间的构型和性质,练习：P30 4-1,等电子体的判断和利用,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

7、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27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(me)，简称质荷比。化学家通过分析得知，me92的峰是甲苯分子的正离子(C6H5CH3)，me91的峰是丢失一个氢原子的的C6H5CH2 ，me65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: 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

8、结构中的等性H原子个成正比。例如乙醛的结构简式为CH3CHO，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：33 321 3111 2211，请分别推断出结构简式：,1）2：2：2：2：2或者1：1：1：1：1 （2

9、）CH3OCH3 （3）CH3COOCH3 CH3CH2COOH CH3CH（OH）CHO HOCH2CH2CHO,参考答案,课堂练习,1、下列说法中正确的是 A、分子中键能越大，键越长，则分子越稳定 B、失电子难的原子获得电子的能力一定强 C、在化学反应中，某元素由化合态变为游离态，该元素被还原 D、电子层结构相同的不同离子，其中经随核电荷数增多而减小,课堂练习,2、能用键能大小来解释的是 A、N2的化学性质比O2更稳定 B、金刚石的熔点高于晶体硅 C、情况气体一般难发生化学反应 D、通常情况下，Br2呈液态，碘呈固态,课堂练习,3、从实验测得不同物质中氧氧之间的键长键能的数据： 其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导键能的大小顺序为wzyx。该规律性是 A成键时电子数越多，键能越大 B键长越长、键能越小 C成键所用的电子数越少，键能越大 D成键时电子对越偏移，键能越大,课堂练习,4、1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。 (1)根据上述