高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵與分子間作用力 第1節(jié) 共價(jià)鍵模型 第2課時(shí)課件 魯科版選修3

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1、第2課時(shí)共價(jià)鍵的鍵參數(shù)第2章第1節(jié)共價(jià)鍵模型學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.知道鍵能、鍵長、鍵角等鍵參數(shù)的概念，能用鍵參數(shù)說明簡單分子的某些性質(zhì)。2.學(xué)會鍵能與反應(yīng)熱相互求算的方法。新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)1.鍵能鍵能(1)鍵能是在101.3 kPa、298 K條件下，斷開1 mol AB(g)分子中的化學(xué)鍵，使其分別生成 所吸收的能量。常用EAB表示。鍵能的單位是 。如：斷裂1 mol HH鍵吸收的最低能量為436 kJ，即HH鍵的鍵能為436 kJmol1。一、共價(jià)鍵參數(shù)kJmol1氣態(tài)A原子和氣態(tài)B原子(2)根據(jù)下表中的HX鍵的鍵能回答下列問題：共價(jià)鍵HF HCl HBrHI鍵能/kJmol15

2、65431363297若使2 mol HCl鍵斷裂為氣態(tài)原子，則發(fā)生的能量變化是_ 。表中共價(jià)鍵最難斷裂的是 鍵，最易斷裂的是 鍵。由表中鍵能大小數(shù)據(jù)說明鍵能與分子穩(wěn)定性的關(guān)系：HF、HCl、HBr、HI的鍵能依次 ，說明四種分子的穩(wěn)定性依次 。吸收862 kJ的能量HFHI減小減弱2.鍵長鍵長(1)兩個(gè)成鍵原子的 間的距離叫做該化學(xué)鍵的鍵長。(2)鍵長與共價(jià)鍵的穩(wěn)定性之間的關(guān)系：一般來說，共價(jià)鍵的鍵長越短，往往鍵能 ，這表明共價(jià)鍵 ，反之亦然。(3)下列三種分子中：H2、Cl2、Br2，共價(jià)鍵的鍵長最長的是 ，鍵能最大的是 。3.鍵角鍵角(1)鍵角是指 。在多原子分子中鍵角是一定的，這表明共

3、價(jià)鍵具有方向性，因此鍵角決定著共價(jià)分子的 。原子核越穩(wěn)定越大在多原子分子中，兩個(gè)化學(xué)鍵的夾角空間構(gòu)型(2)根據(jù)空間構(gòu)型分析下列分子的鍵角分子空間構(gòu)型鍵角實(shí)例正四面體形_CH4、CCl4_白磷(P4)平面形_苯、乙烯、BF3等三角錐形_NH3V形_H2O直線形_CO2、CS2、CHCH109.560120107.3104.5180(1)共價(jià)鍵參數(shù)與分子性質(zhì)的關(guān)系歸納總結(jié)歸納總結(jié)鍵能越大，鍵長越短，分子越穩(wěn)定。(2)共價(jià)鍵強(qiáng)弱的判斷由原子半徑和共用電子對數(shù)判斷：成鍵原子的原子半徑越小，共用電子對數(shù)越多，則共價(jià)鍵越牢固，含有該共價(jià)鍵的分子越穩(wěn)定。由鍵能判斷：共價(jià)鍵的鍵能越大，共價(jià)鍵越牢固。由鍵長判斷

4、：共價(jià)鍵的鍵長越短，共價(jià)鍵越牢固。由電負(fù)性判斷：元素的電負(fù)性越大，該元素的原子對共用電子對的吸引力越大，形成的共價(jià)鍵越穩(wěn)定。關(guān)鍵提醒關(guān)鍵提醒分子的穩(wěn)定性與鍵能和鍵長有關(guān)，而由分子構(gòu)成的物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)高低與鍵能和鍵長無關(guān)。(3)鍵長的判斷方法根據(jù)原子半徑判斷：在其他條件相同時(shí)，成鍵原子的半徑越小，鍵長越短。根據(jù)共用電子對數(shù)判斷：相同的兩原子形成共價(jià)鍵時(shí)，單鍵鍵長雙鍵鍵長叁鍵鍵長。例例1下列敘述中的距離屬于鍵長的是 A.氨分子中兩個(gè)氫原子間的距離B.氯分子中兩個(gè)氯原子間的距離C.金剛石中任意兩個(gè)相鄰的碳原子核間的距離D.氯化鈉中相鄰的氯離子和鈉離子核間的距離答案解析解析解析鍵長是指形成共價(jià)鍵的兩個(gè)

5、原子核間的距離，僅僅說成是原子間的距離是錯(cuò)誤的。A項(xiàng)，NH3分子中的兩個(gè)H原子間不存在化學(xué)鍵，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，未指出是核間距離，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，金剛石中只要兩個(gè)碳原子相鄰，它們之間就有共價(jià)鍵，正確；D項(xiàng)，NaCl中的陰、陽離子之間形成離子鍵，沒有鍵長，錯(cuò)誤。例例2下列分子中的鍵角最大的是 A.CO2 B.NH3C.H2O D.CH2=CH2答案解析解析解析CO2為直線形分子，鍵角為180；NH3為三角錐形結(jié)構(gòu)，鍵角為107.3；H2O分子空間構(gòu)型為V形，鍵角為104.5；CH2=CH2為平面結(jié)構(gòu)，鍵角為120，故鍵角最大的是CO2，A正確。例例3碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示，簡要分析和解釋下列有關(guān)事

6、實(shí)：答案解析化學(xué)鍵CCCHCOSiSiSiHSiO鍵能/kJmol1347413358226318452回答下列問題：(1)硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多，原因是_。CC鍵和CH鍵較強(qiáng)，所形成的烷烴穩(wěn)定，而硅烷中SiSi鍵和SiH鍵的鍵能較低，易斷裂，導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成解析解析CC鍵和CH鍵的鍵能比SiH鍵和SiSi鍵都大，因此烷烴比較穩(wěn)定，而硅烷中SiSi鍵和SiH鍵的鍵能較低，易斷裂，導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成。(2)SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是_。答案解析 CH鍵的鍵能大于CO鍵，CH鍵比CO鍵穩(wěn)定，而SiH的鍵能卻遠(yuǎn)小于SiO鍵，所以S

7、iH鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的SiO鍵解析解析CH鍵的鍵能大于CO鍵，CH鍵比CO鍵穩(wěn)定，而SiH鍵的鍵能卻遠(yuǎn)小于SiO鍵，所以SiH鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的SiO鍵。根據(jù)已學(xué)知識回答下列問題：(1)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是。(2)化學(xué)反應(yīng)過程中，舊鍵斷裂所吸收的總能量大于新鍵形成所放出的總能量，反應(yīng)為 反應(yīng)，反之則為 反應(yīng)。(3)已知HH、ClCl、HCl鍵的鍵能分別為436 kJmol1、243 kJmol1、431 kJmol1。試通過鍵能數(shù)據(jù)估算H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)反應(yīng)的反應(yīng)熱是 。二、鍵能與反應(yīng)焓變的關(guān)系 反應(yīng)物分子中舊化學(xué)鍵的斷裂和生成物分子中新化學(xué)鍵的形成

8、吸熱放熱183 kJmol1歸納總結(jié)歸納總結(jié)(1)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是H反應(yīng)物鍵能總和生成物鍵能總和。(2)反應(yīng)熱H0時(shí)，為吸熱反應(yīng)。例例4已知1 g H2(g)完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出熱量121 kJ，且O2(g)中1 mol O=O鍵完全斷裂時(shí)吸收熱量496 kJ，H2O(g)中1 molHO鍵形成時(shí)放出熱量463 kJ，則H2(g)中1 mol HH鍵斷裂時(shí)吸收熱量為 A.920 kJ B.557 kJ C.436 kJ D.188 kJ答案解析例例5氟在自然界中常以CaF2的形式存在。F2與其他鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以形成鹵素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反應(yīng)Cl2(g)3F2(g)

9、=2ClF3(g)H313 kJmol1，F(xiàn)F鍵的鍵能為159 kJmol1，ClCl鍵的鍵能為242 kJmol1，則ClF3中ClF鍵的平均鍵能為_kJmol1。解析解析根據(jù)H與鍵能的關(guān)系可得：242 kJmol1159 kJmol13EClF6313 kJmol1，解得ClF鍵的平均鍵能EClF172 kJmol1。答案解析172利用鍵能計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的H時(shí)，要準(zhǔn)確計(jì)算每摩爾各物質(zhì)中含有的共價(jià)鍵的數(shù)目。易錯(cuò)提醒學(xué)習(xí)小結(jié)達(dá)標(biāo)檢測1.下列說法正確的是 A.鍵角決定了分子的結(jié)構(gòu)B.CH4、CCl4中鍵長相等，鍵角不同C.C=C鍵的鍵能是CC鍵的鍵能的兩倍D.共價(jià)鍵的鍵能越大，共價(jià)鍵越牢固，含有該

10、鍵的分子越穩(wěn)定12345答案解析6解析解析分子結(jié)構(gòu)是由鍵角和鍵長共同決定的，A項(xiàng)錯(cuò)；CH4、CCl4分子均為正四面體形，它們的鍵角相同，鍵長不等，B項(xiàng)錯(cuò)；C=C雙鍵由一個(gè)鍵和一個(gè)鍵構(gòu)成，通常而言鍵鍵能大于鍵鍵能，故C=C鍵鍵能應(yīng)小于CC鍵鍵能的兩倍，C項(xiàng)錯(cuò)。1234562.下列分子最難分裂為原子的是 A.HCl B.HI C.H2S D.PH3答案解析123456解析解析元素的電負(fù)性越大，元素原子吸引共用電子對的能力越強(qiáng)，鍵能越大，分子越穩(wěn)定，分子越難分解，Cl元素的電負(fù)性最大，所以HCl最難分裂為原子。3.下列說法中正確的是 A.在分子中，兩個(gè)原子間的距離叫鍵長B.非極性鍵的鍵能大于極性鍵的

11、鍵能C.鍵能越大，表示該分子越容易受熱分解D.HCl鍵的鍵能為431 kJmol1，HI鍵的鍵能為297 kJmol1，這可 說明HCl分子比HI分子穩(wěn)定解析解析形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子核間的距離為鍵長，A項(xiàng)不正確；鍵能的大小取決于成鍵原子的電負(fù)性，與鍵的極性無必然聯(lián)系，B項(xiàng)不正確；鍵能越大，分子越穩(wěn)定，C項(xiàng)不正確，D項(xiàng)正確。答案解析1234564.下列事實(shí)不能用鍵能的大小來解釋的是 A.N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定B.稀有氣體一般難發(fā)生反應(yīng)C.HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性逐漸減弱D.F2比O2更容易與H2反應(yīng)解析解析由于N2分子中存在NN鍵，鍵能很大，破壞共價(jià)鍵需要很大的能量，所以N2的化學(xué)性質(zhì)很

12、穩(wěn)定；稀有氣體都為單原子分子，分子內(nèi)部沒有化學(xué)鍵；鹵族元素從F到I原子半徑逐漸增大，其氫化物中的鍵長逐漸變長，鍵能逐漸變小，所以穩(wěn)定性逐漸減弱；由于HF鍵的鍵能大于HO鍵的鍵能，所以更容易生成HF。答案解析1234565.能說明BF3分子的4個(gè)原子在同一平面的理由是 A.任意兩個(gè)BF鍵之間的夾角為120B.BF鍵為極性共價(jià)鍵C.3個(gè)BF鍵的鍵能相同D.3個(gè)BF鍵的鍵長相等12345答案解析解析解析BF3分子中鍵能、鍵長與分子的空間構(gòu)型無關(guān)，只有鍵間夾角是120 決定了BF3分子中的4個(gè)原子在同一平面內(nèi)，A項(xiàng)符合題意。66.某些共價(jià)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如右表所示(單位：kJmol1)：(1)由表中所列化

13、學(xué)鍵所形成的分子中，最穩(wěn)定的是_，最不穩(wěn)定的是_(寫化學(xué)式)。12345答案解析6共價(jià)鍵HHClClBrBrHCl鍵能436243193431共價(jià)鍵IINNHOHN鍵能151945463391N2I2解析解析比較這些共價(jià)鍵鍵能的數(shù)值可知，NN鍵的鍵能最大，II鍵的鍵能最小，所以N2分子最穩(wěn)定，I2分子最不穩(wěn)定。(2)把1 mol I2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂為氣態(tài)原子時(shí)，需要_(填“吸收”或“放出”)_ kJ能量。已知反應(yīng)2HI(g)=H2(g)I2(g)的H為11 kJmol1，則1 mol HI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為_ kJ。12345答案解析6吸收151解析解析根據(jù)鍵能的定

14、義可知把1 mol I2(g)分解為I(g)原子需吸收151 kJ能量，根據(jù)H反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能知：2EHI436 kJmol1151 kJmol111 kJmol1，EHI299 kJmol1。299(3)試通過鍵能數(shù)據(jù)估算下列反應(yīng)的反應(yīng)熱H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H_。12345答案解析6183 kJmol1解析解析在反應(yīng)H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)中，有1 mol HH鍵和1 mol ClCl鍵斷裂，共吸收能量436 kJ243 kJ679 kJ，形成2 mol HCl鍵共放出能量431 kJ2862 kJ。放出的能量大于吸收的能量，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，H679 kJmol1862 kJmol1183 kJmol1。