第二章分子結構與性質第一節

共

價

鍵第2課時

鍵參數——鍵能、鍵長、鍵角學習目標：1、通過認識共價鍵的鍵能、鍵長和鍵角，從微觀角度模型化解釋分子的空間結構。2、掌握用共價鍵的強弱解釋物質穩定性的方法。知識回顧共價鍵類型特征方向性飽和性按原子軌道的重疊方式σ鍵π鍵s-sσ鍵，如H-Hs-pσ鍵，如H-Clp-pσ鍵，如Cl-Cl“頭碰頭”重疊方式：種類軸對稱對稱方式：種類:p-pπ鍵“肩并肩”重疊方式：鏡面對稱對稱方式：考思讀閱

共價鍵的強弱用什么來衡量？我們如何用化學語言來描述不同分子的空間結構和穩定性？H2H2OCH4CH2=CH2CH3CH2OH

請閱讀課本37~38頁。共價鍵的三個鍵參數——鍵能、鍵長與鍵角一、鍵能氣態分子中1mol化學鍵解離成氣態原子所吸收的能量1、概念：2、條件：

可通過實驗測定，通常是、100kPa條件下的標準值，但更多是推算出來的，鍵能數據是平均值。例:斷開1molN≡N鍵吸收的

等于

形成lmolN≡N鍵釋放的能量為946kJ3、意義：衡量共價鍵的強弱。鍵能越大→共價鍵越牢固→斷鍵需吸收的能量越多→分子越穩定不易受熱分解例:CH4中C-H鍵的鍵能是平均值。共價鍵鍵能(kJ·mol-1)H-CH3→·CH3

＋H·439.3H-CH2

→·CH2＋H·442.0H-CH→·CH＋H·442.0H-C→·C·＋H·338.6···········斷開CH4中的4個C-H，所需能量是否相等？C-H鍵能平均值：

斷開CH4中的4個C-H，所需能量并不相等，因此，CH4中C-H鍵的鍵能是平均值。

鍵能可以通過實驗測定，更多的卻是推算獲得的，鍵能數據是平均值。

鍵鍵能鍵鍵能F－F157N－O176Cl－Cl242.7N＝O607Br－Br193.7O－O142I－I152.7O＝O497.3C－C347.7C－H413.4C=C615N－H390.8C≡C812O－H462.8C－O351H－F568C＝O745H－Cl431.8N－N193H－Br366N＝N418H－I298.7N≡N946H－H436.0觀察表2-1，你能發現哪些規律？①相同原子間的鍵能：單鍵＜雙鍵＜三鍵σ鍵鍵能＞π鍵鍵能（一般）

氮氮鍵(反常)：σ鍵鍵能＜π鍵鍵能鍵鍵能鍵鍵能F－F157N－O176Cl－Cl242.7N＝O607Br－Br193.7O－O142I－I152.7O＝O497.3C－C347.7C－H413.4C=C615N－H390.8C≡C812O－H462.8C－O351H－F568C＝O745H－Cl431.8N－N193H－Br366N＝N418H－I298.7N≡N946H－H436.0觀察表2-1，你能發現哪些規律？②鹵素單質鍵能：Cl2＞Br2＞I2F2反常③氫化物鍵能：同周期從左到右遞增N-H反常同主族從上到下遞減4、鍵能的應用(1)判斷共價鍵的穩定性：鍵能越大，共價鍵越牢固(2)判斷分子的穩定性：一般來說，結構相似的分子中，共價鍵的鍵能越大，分子越穩定。如分子的穩定性：HF＞HCl＞HBr＞HI。(3)估算化學反應的反應熱：ΔH=反應物中化學鍵鍵能之和－生成物中化學鍵鍵能之和一、鍵能常見物質中所含化學鍵的數目物質化學鍵1mol物質中化學鍵的數目/molCH4C—H4H2OO—H2NH3N—H3P4P—P6石墨C—C1.5金剛石C—C2晶體硅Si—Si2二氧化硅Si—O4二、鍵長1、概念：2、鍵長大小：鍵長是構成化學鍵的兩個原子的核間距。分子中的原子始終處于不斷振動之中，鍵長只是振動著的原子處于平衡位置時的核間距。

鍵長是衡量共價鍵穩定性的另一個參數3、原子半徑與鍵長的關系元素CNOClH共價半徑/pm7770669937鍵C－CC=CC≡CCl－ClC－HN－HO－H鍵長/pm15413312019810910196原子半徑決定化學鍵的鍵長，原子半徑越小，鍵長越短。H-FH-ClH-BrH-IC-CC=CC≡CCl-ClF-F鍵長(pm)92128141161154134120198141鍵能(kJ/mol)567431366298347598820242.7157從以下數據中可以得到什么結論？①通常，鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越牢固。同種類型的鍵，鍵長越短，鍵能越大，分子越穩定。②相同的成鍵原子的鍵長：單鍵>雙鍵>三鍵反常：原子核之間的距離太小，排斥力大，因此鍵能比Cl-Cl鍵小。①判斷共價鍵的穩定性鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩定。②影響分子的空間結構如CH4分子的空間結構為正四面體形，而CH3Cl分子的空間結構是四面體形而不是正四面體形，原因是C-H和C-Cl的鍵長不相等。二、鍵長4、鍵長的應用：論討與考思P38(1)試利用表2-1數據進行計算，1molH2分別跟1molCl2、1molBr2（蒸氣）反應，分別生成2molHCl和2molHBr分子，哪個反應放出的能量更多？如何用計算結果說明氯化氫和溴化氫哪個更容易發生熱分解生成相應的單質？由計算結果可知：生成2molHCl比生成2molHBr釋放的能量多。生成的HBr分子中H-Br的鍵能比HCl分子中H-Cl的鍵能小，說明H-Br比H-Cl容易斷裂，所以HBr分子更容易發生熱分解生成相應的單質。化學鍵N≡NO=OF－F鍵能946kJ/mol157kJ/mol化學鍵N－HO－HF－H鍵能568kJ/mol（2)N2、O2、F2與H2的反應能力依次增強，從鍵能的角度如何理解這一化學事實。(利用課本P37表2-1的相應數據分析)N-H、O-H與H-F的鍵能依次增大，共價鍵越來越容易生成。所以N2、O2、F2與H2的反應能力依次增強。論討與考思P38(3)通過上述例子，你認為鍵長、鍵能對分子的化學性質有什么影響？論討與考思P38

鍵長越短、鍵能越大，則化學鍵越穩定，分子的化學性質越不活潑。反之鍵長越長、鍵能越小，則化學鍵越不穩定，分子的化學性質越活潑。正誤判斷(1)共價鍵的鍵能越大，共價鍵越牢固，由該鍵形成的分子越穩定()(2)N—H的鍵能是很多分子中的N—H的鍵能的平均值()(3)O—H的鍵能是指在298.15K、101kPa下，1mol氣態分子中1molO—H解離成氣態原子所吸收的能量()(4)C==C的鍵能等于C—C的鍵能的2倍()(5)σ鍵一定比π鍵牢固()?×??×特例：N≡N、N=N的σ鍵鍵能＜π鍵鍵能

觀察上述分子構型并思考：為什么CO2的空間結構是直線形，而H2O的空間結構是V形(角形)？CO2H2O直線形V形(角形)三、鍵角在多原子分子中，兩個相鄰化學鍵之間的夾角。三、鍵角1、概念：鍵長和鍵角的數值可通過晶體的X射線衍射實驗獲得。

多原子分子的鍵角一定，表明共價鍵具有方向性。鍵角是描述分子結構的重要參數，分子的許多性質都與鍵角有關

。

2、意義：—鍵角決定分子的空間構型鍵長和鍵角決定分子的空間結構。常見分子中的鍵角與分子空間結構。化學式結構式鍵角空間結構CO2180°直線形H2O105°V形NH3107°三角錐形BF3120°平面三角形CH4109°28′正四面體形3、鍵角的應用：三、鍵角如白磷和甲烷均為正四面體結構，它們的鍵角是否相同，為什么？不同，白磷分子的鍵角是指P—P之間的夾角，為60°；

而甲烷分子的鍵角是指C—H的夾角，為109°28′。論討與考思歸納總結鍵參數鍵能鍵長鍵角決定共價鍵的穩定性

形成的共價鍵的鍵能越大，鍵長越短，共價鍵越穩定，含有該鍵的分子越穩定，化學性質越穩定。決定分子的空間結構決定分子的性質1.二氯化二硫(S2Cl2)，非平面結構，常溫下是一種黃紅色液體，有刺激性惡臭，熔點：－80℃，沸點：137.1℃。下列對于二氯化二硫敘述正確的是()A.二氯化二硫的電子式為B.分子中只有σ鍵C.分子中S—Cl的鍵長大于S—S的鍵長D.分子中S—Cl的鍵能小于S—S的鍵能B課堂評價2.下列事實不能夠用鍵能解釋的是()A.氮氣的化學性質比氧氣穩定B.稀有氣體一般難發生反應2比O2更容易和氫氣反應D.鹵化氫的熱穩定性隨原子序數遞增依次遞減2O的熱穩定性比HF差F.H2O的熔沸點比H2S高B

F提醒：由分子構成的物質，其熔、沸點與共價鍵的鍵能和鍵長無關，而分子的穩定性由鍵長和鍵能大小決定。3.有關碳和硅的共價鍵鍵能如下表所示:簡要分析和解釋下列有關事實。(1)比較通常條件下，CH4