《共价键》键参数

1、( (第二课时第二课时) )二、键参数二、键参数键能键能、键长键长和和键角键角键能：键能：气态基态气态基态原子形成原子形成1mol1mol化学键化学键释放释放的最低能量。的最低能量。键能越大，化学键越稳定。键能越大，化学键越稳定。破坏破坏1mol1mol化学键形成气态基态原子所需的最低能量。化学键形成气态基态原子所需的最低能量。应用：应用：计算化学反应的反应热。计算化学反应的反应热。H=H=反应物键能总和反应物键能总和- -生成物键能总和生成物键能总和某些共价键键能某些共价键键能/kJ/kJmolmol-1-1键键键能键能键键键能键能F-FF-F157157N NO O176176Cl-ClC

2、l-Cl242.7242.7N NO O607607Br-BrBr-Br193.7193.7O OO O142142I-II-I152.7152.7O OO O497.3497.3C-CC-C347.7347.7C CH H413.4413.4C=CC=C615615O OH H462.8462.8CCCC812812N NH H390.8390.8C CO O351351H-FH-F568568C CO O745745H-ClH-Cl431.8431.8N NN N193193H-BrH-Br366366N NN N418418H-IH-I298.7298.7NNNN946946H-HH-H

3、436436表表2-12-1 问题问题 (1)(1)键能是共价键强度的一种标度，键能的键能是共价键强度的一种标度，键能的大小与键的强度有什么关系大小与键的强度有什么关系? ?(2)(2)键能与化学反应的能量变化有什么联系键能与化学反应的能量变化有什么联系? ?怎样利用键能的数据计算反应的热效应怎样利用键能的数据计算反应的热效应? ?规律规律: : 键能越大键能越大, ,化学键越牢固化学键越牢固, ,由该键形成的由该键形成的分子越稳定。分子越稳定。H=H=反应物键能总和反应物键能总和- -生成物键能总和。生成物键能总和。练习练习: : 由下表的数据判断由下表的数据判断, ,下列分子的稳定性：下列

4、分子的稳定性： A.A.ClCl2 2, Br, Br2 2, I, I2 2 B. B.NHNH3 3 , H, H2 2O O键键键能键能键键键能键能Cl-ClCl-Cl242.7242.7N NO O607607Br-BrBr-Br193.7193.7O OO O142142I-II-I152.7152.7O OO O497.3497.3O OH H462.8462.8N NH H390.8390.8 例题例题 根据表根据表2-12-1数据，计算数据，计算1molH1molH2 2分别跟分别跟1molCl1molCl2 2、1molBr1molBr2 2（蒸气）反应，分别生成（蒸气）反应

5、，分别生成2molHCl2molHCl和和2molHBr2molHBr分子，哪个反应放出的能量多？分子，哪个反应放出的能量多？H2 + Cl2 = 2HCl H=436.0kJmol-1 + 242.7kJmol-1 2431.8kJmol-1 = 184.9kJ H2 + Br2 = 2HBr H=436.0kJmol-1 + 193.7kJmol-1 2366kJmol-1 = 102.7kJ 2 2、键长键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。：形成共价键的两个原子之间的核间距。键长是衡量共价稳定性的另一个参数。键长是衡量共价稳定性的另一个参数。键键键长键长/Pm键键键长键长/PmHH7

6、4C=C120FF141CH109ClCl198OH96讨论：讨论：对比表对比表2-12-1和表和表2-22-2找出键长与键能及稳找出键长与键能及稳定性的关系。定性的关系。某些共价键键能某些共价键键能(kJ/mol)(kJ/mol)键长键长/pm (1pm=10/pm (1pm=10-12-12m)m)键键键能键能键长键长键键键能键能键长键长H-HH-H4364367474CCCC812812120120F-FF-F157157141141C CH H413.4413.4109109Cl-ClCl-Cl242.7242.7198198O OH H462.8462.89696Br-BrBr-Br

7、193.7193.7228228N NH H390.8390.8101101I-II-I152.7152.7267267NNNN946946110110C-CC-C347.7347.7154154Si-SiSi-Si235235C=CC=C615615133133Si-OSi-O162162规律规律: :键长越短键长越短, ,一般键能越大，化学键越牢固一般键能越大，化学键越牢固, ,由该键形成的分子越稳定。由该键形成的分子越稳定。练习练习: :由下表的数据判断由下表的数据判断, ,下列分子的稳定性下列分子的稳定性 A.HA.H2 2 , Cl , Cl2 2 B.HCl, HBr B.HCl,

8、 HBr ,HI ,HI键键键能键能键长键长键键键能键能键长键长H-HH-H4364367474H HF F565.0565.09292Cl-ClCl-Cl242.7242.7198198H-ClH-Cl428.0428.0128128H-BrH-Br362.0362.0141141H-IH-I295.0295.0161161思考与交流思考与交流 N N2 2、O O2 2、F F2 2跟跟H H2 2的反应能力依次增强，从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？键能的角度应如何理解这一化学事实？ 通过上例子，你认为键长、键能对分子通过上例子，你认为键长、键能对分子的化学性质有

9、什么影响？的化学性质有什么影响？ 一般地，形成的共价键的键能越大，键一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定。稳定，化学性质越稳定。3 3、键角键角：两个共价键之间的夹角称为键角：两个共价键之间的夹角称为键角。 键角一定键角一定，表明，表明共价键具有方向性共价键具有方向性。键角是。键角是描述分子描述分子立体结构立体结构的重要参数，分子的许多性的重要参数，分子的许多性质与键角有关。质与键角有关。键角决定分子的空间构型。键角决定分子的空间构型。H2O 105NH3 107CO2 180CH4 10928分子空

10、间构型分子空间构型键角键角实实 例例正四面体正四面体10928CH4、CCl4、(NH4+)60白磷：白磷：P4平面型平面型120苯、乙烯、苯、乙烯、SO3、BF3等等三角锥型三角锥型10718NH3折线型折线型10430H2O直线型直线型180CO2、Cs2、CHCH 观察观察 P P3232页中表页中表2-32-3的数据的数据 从表中可以看出，从表中可以看出，COCO分子与分子与N N2 2分子在许多分子在许多性质上十分相似，这些相似性，可以归结性质上十分相似，这些相似性，可以归结为它们具有相等的价电子数，导致它们具为它们具有相等的价电子数，导致它们具有相似的化学结构。有相似的化学结构。表

11、表2-3 CO分子和分子和N2分子的某些性质分子的某些性质分子分子熔点熔点/水中溶解度水中溶解度(室温室温)分子解离能分子解离能(kJ/mol)分子的分子的价电子价电子总数总数CO-205.052.3 mL10N2沸点沸点/-210.00-190.49-195.811.6 mL107594610等电子体：等电子体： 原子总数相同、价电子总数相同的分子。原子总数相同、价电子总数相同的分子。等电子体原理：等电子体原理： 原原子总数、价电子总数相同的分子具有子总数、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的相似的化学键特征，它们的许多性质许多性质是相是相近的。近的。三、等电子原理三、等电子原理

12、( (物理性质物理性质) )例举一些常见的等电子体：例举一些常见的等电子体：SO2O3NO2-SO3NO3-SiO32-C6H6B3N3H6NO2-NO2N2COC22-CO2N2OCS2NH3H3O+CH4NH4+CNAlO2-类型类型实例实例空间构型空间构型二原子二原子1010电子的电子的等电子体等电子体N N2 2、COCO、NONO+ +、C C2 22-2-、CNCN- -直线型直线型 三原子三原子1616电子的电子的等电子体等电子体COCO2 2、CSCS2 2、N N2 2O O、NCONCO- -、NONO2 2+ +、N N3 3- -、NCsNCs- -、BeClBeCl2

13、 2 直线型直线型三原子三原子1818电子的电子的等电子体等电子体NONO2 2- -、O O3 3、SOSO2 2 V V型型四原子四原子2424电子的电子的等电子体等电子体NONO3 3、COCO3 32-2-、BOBO3 33-3-、BFBF3 3、SOSO3 3 平面三角形平面三角形五原子五原子3232电子的电子的等电子体等电子体SiFSiF4 4、CClCCl4 4、BFBF4 4- -、SOSO4 42-2-、POPO4 43-3-四个四个键，正键，正四面体形四面体形七原子七原子4848电子的电子的等电子体等电子体SFSF6 6、PFPF6 6- -、SiFSiF6 62-2-、A

14、lFAlF6 63-3-六个六个键，正键，正八面体八面体 练习练习 原子数相同，最外层电子总数相同的分子，互称原子数相同，最外层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，物理性质相似。为等电子体。等电子体的结构相似，物理性质相似。（1 1）根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价）根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：分子中，互为等电子体的是： 和和 。（2 2）等电子原理又有发展，例如：由短周期元素组）等电子原理又有发展，例如：由短周期元素组成的物质中，与成的物质中，与NONO2 2- -互为等电子体的分子互为等电子体的分子有有 、 。 N2OCO2

15、N2COSO2O31 1、下列说法中，错误的是、下列说法中，错误的是( ).( ). .键长越长，化学键越牢固键长越长，化学键越牢固. .成键原子间原子轨道重叠越多，共价键成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固越牢固. .对双原子分子来讲，键能越大，含有该对双原子分子来讲，键能越大，含有该键的分子越稳定键的分子越稳定. .原子间通过共用电子对所形成的化学键原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键叫共价键练习练习A2 2、能够用键能解释的是、能够用键能解释的是( )( ). .氮气的化学性质比氧气稳定氮气的化学性质比氧气稳定. .常温常压下，溴呈液体，碘为固体常温常压下，溴呈液体，碘为固体. .稀有气体一般很难发生化学反应稀有气体一般很难发生化学反应. .硝酸易挥发，硫酸难挥发硝酸易挥发，硫酸难挥发A练习练习课课 堂堂 小小 结结二、键参数二、键参数键能键能、键长键长和和键角键角键能：键能：气态基态气态基态原子形成原子形成1mol1mol化学键化学键释放释放的最低能量。的最低能量。键能越大，化学键越稳定。键能越大，化学键越稳定。键长：键长：形成共价键的两个原子之间的形成共价键的两个原子之间的核间距核间距。键长越短，键能越大，化学键越稳定。键长越短，键能越大，化学键越稳定。键角：键角：两个共价键之间的夹角。两个共价键之间的夹角。破坏破坏1mol1mol化学键形