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1、第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第一节第一节 共价键共价键第第2 2课时课时选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质2024/9/141【教学目标教学目标】1.1.能用键能、键长和键角说明简单分子的能用键能、键长和键角说明简单分子的 某些性质，知道共价键的主要类型某些性质，知道共价键的主要类型键和键和键，键，能用键能、键长、键角等键参数判断简单分子的能用键能、键长、键角等键参数判断简单分子的构型和稳定性。构型和稳定性。2.2.简单介绍等电子原理的概念及应用简单介绍等电子原理的概念及应用共价键共价键1.1.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
2、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（焓变）。计算化学反应的反应热（焓变）。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二、键参数二、键参数-键能，键长，键角键能，键长，键角键参数键参数某些共价键键能某些共价键键能/k/kJmolJmol-1-1键键键能键能键键键能键能F-FF-F157157N NO O176176Cl-ClCl-Cl242.7242.7N NO O607607Br-B
3、rBr-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-H436436表表2-12-1【思思考考】教教材材 P34 第
4、第四四题题键参数键参数【思考思考】 (1)(1)键能能是是共共价价键强强度度的的一一种种标度度，键能能的的大大小小与与键的的强强度度有有什么关系什么关系? ?(2)(2)键能能与与化化学学反反应的的能能量量变化化有有什什么么联系系? ?怎怎样利利用用键能能的的数数据据计算反算反应的的热效效应? ?（1 1）规律规律: :键能越大键能越大, ,化学键越牢固化学键越牢固, ,由该键形成的分子越稳定。由该键形成的分子越稳定。（2） 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键参数键参数【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
5、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键参数键参数科目一考试科目一考试 2016年科目一模拟考试题年科目一模拟考试题科目二考试 2016年科目二考试技巧、考试内容、考试视频2024/9/147【思考与交流思考与交流1 1】P32P
6、321.1.根据表根据表2-12-1数据，计算数据，计算1 molH1 molH2 2分别跟分别跟1 molCl1 molCl2 2、1 1 mol Brmol Br2 2（蒸气）反应，分别生成（蒸气）反应，分别生成2molHCl2molHCl和和2molHBr2molHBr分子，哪个反应放出的能量多？结果又能说明什么？分子，哪个反应放出的能量多？结果又能说明什么？H2 + Cl2 = 2HCl kJmol-1kJmol-1kJmol-1 = kJ H2 + Br2 = 2HBr kJmol-1kJmol-1 2366kJmol-1 = kJ 因为生成因为生成HCl放出的热量高于生成放出的热量
7、高于生成HBr放出的热量，所放出的热量，所以生成的以生成的HCl较稳定较稳定原理：原理：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键参数键参数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-Br
8、Br-Br193.7193.7228228N NH H390.8390.8101101I-II-I152.7152.7267267NNNN946946110110C-CC-C347.7347.7154154Si-SiSi-Si235235C=CC=C615615133133Si-OSi-O162162表表2-22-2键参数键参数键参数键参数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。键长是键长是衡量共价稳定性的另一个参数。衡量共价稳定性的另一个参数。键键键长键长/Pm/Pm键键键长键长/Pm/PmHH74C=C120FF141CH109ClCl19
9、8OH96【思考思考】对比表对比表2-12-1和表和表2-22-2找出键长与键能及找出键长与键能及稳定性的关系。稳定性的关系。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, ,由该由该键形成的分子越稳定。键形成的分子越稳定。键参数键参数【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 2 2 , Cl , Cl2 2 , HBr ,HI , HBr ,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-Cl242.7242.719819
10、8H-ClH-Cl428.0428.0128128H-BrH-Br362.0362.0141141H-IH-I295.0295.0161161键参数键参数【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，从键能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？的角度应如何理解这一化学事实？ 通过上例子，你认为键长、键能对分子的化学通过上例子，你认为键长、键能对分子的化学性质有什么影响？性质有什么影响？ 一般地，形成的共价键的键能越大，键长一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，化越短，共价键越稳定，
11、含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定。学性质越稳定。键参数键参数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。键参数键参数H2O 105NH3 107键参数键参数CO2 180键参数键参数【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分子在许多性分子在
12、许多性质上十分相似，这些相似性，可以归结为质上十分相似，这些相似性，可以归结为它们具有相等的价电子数，导致它们具有它们具有相等的价电子数，导致它们具有相似的化学结构。相似的化学结构。表表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键参数键参数等电子体：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：
13、等电子体原理： 原子总数、价电子总数相同的分子具有原子总数、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近是相近的。的。( (物理性质物理性质) )三、等电子原理三、等电子原理等电子原理等电子原理【练习练习】 原子数相同，最外层电子总数相同的分子，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，物理互称为等电子体。等电子体的结构相似，物理性质相似。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分）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：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：由短周期元素组成）等电子原理又有发展，例如：由短周期元素组成的物质中，与的物质中，与NONO2 2- -互为等电子体的分子有互为等电子体的分子有 、 。 N2OCO2N2COSO2O3共价键共价键
