第二章第一節(jié)共價鍵2

1、第二章第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)第一節(jié) 共價鍵共價鍵 第二課時第二課時 1、鍵能： 氣態(tài)基態(tài)原子形成l mol化學(xué)鍵釋放的最低能量。通常取正值。 單位：kJ/mol 如，形成形成l mol HH鍵釋放的最低能量為鍵釋放的最低能量為4360 kJ，則則 HH鍵能為為4360 kJ/mol 形成形成1 molN三三N鍵釋放的最低能量為鍵釋放的最低能量為946 kJ 則則 N三三N鍵能為為946 kJ/mol二、鍵參數(shù)二、鍵參數(shù):鍵能、鍵長、鍵角鍵能、鍵長、鍵角 某些共價鍵的鍵能某些共價鍵的鍵能觀察分析觀察分析鍵能大小與化學(xué)鍵穩(wěn)定性的關(guān)系？鍵能大小與化學(xué)鍵穩(wěn)定性的關(guān)系？鍵能越大，化學(xué)

2、鍵越穩(wěn)定鍵能越大，化學(xué)鍵越穩(wěn)定某些共價鍵鍵長某些共價鍵鍵長2、鍵長：形成共價鍵的兩個原子之間的核間距、鍵長：形成共價鍵的兩個原子之間的核間距1pm=1012 m觀察分析觀察分析鍵長與鍵能的關(guān)系？鍵長與鍵能的關(guān)系？鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定。鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定。3、鍵角：兩個共價鍵之間的夾角稱為鍵角。分子的形狀有共價鍵之間的夾角決定分子的形狀有共價鍵之間的夾角決定如：三原子分子CO2的結(jié)構(gòu)式為OCO，它的鍵角為180，是一種直線形分子；如，三原子分子H20的HOH鍵角為105，是一種 V形分子。多原子分子的鍵角一定，表明共價鍵具有方向性。鍵角是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，分子

3、的許多性質(zhì)都與鍵角有關(guān)。共價半徑：共價半徑：相同原子的共價鍵鍵長的一半稱為共價半徑。相同原子的共價鍵鍵長的一半稱為共價半徑。1 1、試?yán)帽?、試?yán)帽? 2l l的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，1 mo1 H1 mo1 H2 2分分別跟別跟l molCll molCl2 2、lmolBrlmolBr2 2( (蒸氣蒸氣) )反應(yīng)，分別形成反應(yīng)，分別形成2 2 mo1HClmo1HCl分子和分子和2molHBr2molHBr分子，哪一個反應(yīng)釋放的能分子，哪一個反應(yīng)釋放的能量更多量更多? ?如何用計算的結(jié)果說明氯化氫分子和溴化如何用計算的結(jié)果說明氯化氫分子和溴化氫分子哪個更容易發(fā)生熱分解生成相應(yīng)的

4、單質(zhì)？氫分子哪個更容易發(fā)生熱分解生成相應(yīng)的單質(zhì)？2 2N N2 2、0 02 2、F F2 2跟跟H H2 2的反應(yīng)能力依次增強(qiáng)，從鍵能的反應(yīng)能力依次增強(qiáng)，從鍵能的角度應(yīng)如何理解這一化學(xué)事實的角度應(yīng)如何理解這一化學(xué)事實? ?3 3通過上述例子，你認(rèn)為鍵長、鍵能對分子的通過上述例子，你認(rèn)為鍵長、鍵能對分子的化學(xué)性質(zhì)有什么影響？化學(xué)性質(zhì)有什么影響？思考與交流思考與交流1 1、形成、形成2 mo1HCl2 mo1HCl釋放能量：釋放能量：2 2431.8 kJ 431.8 kJ (436.0kJ+242.7kJ)= 184.9 kJ(436.0kJ+242.7kJ)= 184.9 kJ形成形成2 m

5、o1HBr2 mo1HBr釋放能量：釋放能量：2 2366kJ 366kJ (436.0kJ+193.7kJ)= 102.97kJ(436.0kJ+193.7kJ)= 102.97kJHClHCl釋放能量比釋放能量比HBrHBr釋放能量多釋放能量多, ,因而生成的因而生成的HClHCl更穩(wěn)定更穩(wěn)定, ,即即HBrHBr更容易發(fā)生熱分解生成相應(yīng)的單質(zhì)更容易發(fā)生熱分解生成相應(yīng)的單質(zhì). .2 2、鍵能大小是：、鍵能大小是：F-HO-HN-HF-HO-HN-H3 3、鍵長越長，鍵能越小，鍵越易斷裂，化學(xué)性、鍵長越長，鍵能越小，鍵越易斷裂，化學(xué)性質(zhì)越活潑。質(zhì)越活潑。匯報匯報 COCO分子和分子和NN2

6、2分子的某些性質(zhì)分子的某些性質(zhì) 等電子原理：等電子原理：原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的分子具有原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的分子具有相似的化學(xué)鍵特征，它們的許多性質(zhì)是相近相似的化學(xué)鍵特征，它們的許多性質(zhì)是相近的的 科學(xué)視野：科學(xué)視野： 用質(zhì)譜儀測定分子結(jié)構(gòu)用質(zhì)譜儀測定分子結(jié)構(gòu) 現(xiàn)代化學(xué)常利用質(zhì)譜儀測定分子的結(jié)構(gòu)。它的基本現(xiàn)代化學(xué)常利用質(zhì)譜儀測定分子的結(jié)構(gòu)。它的基本原理是在質(zhì)譜儀中使分子失去電子變成帶正電荷的分子原理是在質(zhì)譜儀中使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子等粒子。由于生成的分子離子、碎片離離子和碎片離子等粒子。由于生成的分子離子、碎片離子具有不同的相對質(zhì)量，它們在高壓電場加速后

7、，通過子具有不同的相對質(zhì)量，它們在高壓電場加速后，通過狹縫進(jìn)入磁場分析器得到分離，在記錄儀上呈現(xiàn)一系列狹縫進(jìn)入磁場分析器得到分離，在記錄儀上呈現(xiàn)一系列峰，化學(xué)家對這些峰進(jìn)行系統(tǒng)分析，便可得知樣品分子峰，化學(xué)家對這些峰進(jìn)行系統(tǒng)分析，便可得知樣品分子的結(jié)構(gòu)。例如，圖的結(jié)構(gòu)。例如，圖2 27 7的縱坐標(biāo)是相對豐度的縱坐標(biāo)是相對豐度( (與粒子的與粒子的濃度成正比濃度成正比) )，橫坐標(biāo)是粒子的質(zhì)量與電荷之比，橫坐標(biāo)是粒子的質(zhì)量與電荷之比(m(me)e)，簡稱質(zhì)荷比?；瘜W(xué)家通過分析得知，簡稱質(zhì)荷比?；瘜W(xué)家通過分析得知，m me e9292的峰是的峰是甲苯分子的正離子甲苯分子的正離子(C(C6 6H H

8、5 5CHCH3 3) )，m me e9191的峰是丟失一的峰是丟失一個氫原子的的個氫原子的的C C6 6H H5 5CHCH2 2 ，m me e6565的峰是分子碎片的峰是分子碎片因此，化學(xué)家便可推測被測物是甲苯。因此，化學(xué)家便可推測被測物是甲苯。例題例題: :20022002年諾貝爾化學(xué)獎表彰的是在年諾貝爾化學(xué)獎表彰的是在“看清看清”生物大生物大分子真面目方面的科技成果，一項是美國科學(xué)家約分子真面目方面的科技成果，一項是美國科學(xué)家約翰翰芬恩與日本科學(xué)家田中耕一芬恩與日本科學(xué)家田中耕一“發(fā)明了對生物大發(fā)明了對生物大分子的質(zhì)譜分析法分子的質(zhì)譜分析法”；另一項是瑞士科學(xué)家?guī)鞝?；另一項是瑞士?/p>

9、學(xué)家?guī)鞝柼靥鼐S特里希維特里?！鞍l(fā)明了利用核磁共振技術(shù)測定溶液發(fā)明了利用核磁共振技術(shù)測定溶液中生物大分子三維結(jié)構(gòu)的方法中生物大分子三維結(jié)構(gòu)的方法”。質(zhì)子核磁共振。質(zhì)子核磁共振（PMRPMR）是研究有機(jī)物結(jié)構(gòu)的有力手段之一，在）是研究有機(jī)物結(jié)構(gòu)的有力手段之一，在所有研究的化合物分子中，每一結(jié)構(gòu)中的等性氫原所有研究的化合物分子中，每一結(jié)構(gòu)中的等性氫原子在子在PMRPMR中都給出了相應(yīng)的峰（信號），譜中峰中都給出了相應(yīng)的峰（信號），譜中峰的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)中的等性的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)中的等性H H原子個成正比。例如乙醛原子個成正比。例如乙醛的結(jié)構(gòu)簡式為的結(jié)構(gòu)簡式為CHCH3 3CHOCHO，在，在PMRPMR中有兩

10、個信號，中有兩個信號，其強(qiáng)度之比為其強(qiáng)度之比為3:13:1。（1）結(jié)構(gòu)式為）結(jié)構(gòu)式為 的有機(jī)物，在的有機(jī)物，在PMR譜上譜上觀察峰給出的強(qiáng)度之比為觀察峰給出的強(qiáng)度之比為 ；（2）某含氧有機(jī)物，它的相對分子質(zhì)量為）某含氧有機(jī)物，它的相對分子質(zhì)量為46.0，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52.2%，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.0%，PMR中只有一個信號，請寫出其結(jié)構(gòu)簡式中只有一個信號，請寫出其結(jié)構(gòu)簡式 。（3）實踐中可根據(jù)）實踐中可根據(jù)PMR譜上觀察到氫原子給出譜上觀察到氫原子給出的峰值情況，確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)。如分子式為的峰值情況，確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)。如分子式為C3H6O2的鏈狀有機(jī)物，有的鏈

11、狀有機(jī)物，有PMR譜上峰給出的穩(wěn)定譜上峰給出的穩(wěn)定強(qiáng)度僅有四種，其對應(yīng)的全部結(jié)構(gòu)，它們分別為強(qiáng)度僅有四種，其對應(yīng)的全部結(jié)構(gòu)，它們分別為：3 3 3 2 1 3 1 1 1 2 2 1 1，請分別推斷出結(jié)構(gòu)簡式：，請分別推斷出結(jié)構(gòu)簡式： 。（1 1）2 2：2 2：2 2：2 2：2 2或者或者1 1：1 1：1 1：1 1：1 1（2 2）CHCH3 3OCHOCH3 3（3 3）CHCH3 3COOCHCOOCH3 3 CHCH3 3CHCH2 2COOH COOH CHCH3 3CHCH（OHOH）CHO CHO HOCHHOCH2 2CHCH2 2CHOCHO參考答案：參考答案：再 見回答鍵能越大，即形成化學(xué)鍵時放出的能量越多，意味著這個化學(xué)鍵越穩(wěn)定，越不容易被打斷。板書 鍵能越大，化學(xué)鍵越穩(wěn)定。鍵長是衡量共價鍵穩(wěn)定性的另一個參數(shù)，是形成共價鍵的兩個原子之間的核間距。