【化學(xué)課件】共價(jià)鍵（第2課時(shí)鍵參數(shù)-鍵能、鍵長(zhǎng)與鍵角） 2023-2024學(xué)年高二（人教版2019選擇性必修2）

第一節(jié)共價(jià)鍵

第2課時(shí)鍵參數(shù)——鍵能、鍵長(zhǎng)與鍵角

人教版選擇性必修2學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過(guò)認(rèn)識(shí)共價(jià)鍵的鍵能、鍵長(zhǎng)和鍵角,從微觀角度模型化解釋分子的空間結(jié)構(gòu)。2.掌握用共價(jià)鍵的強(qiáng)弱解釋物質(zhì)穩(wěn)定性的方法。學(xué)習(xí)目標(biāo)

結(jié)合共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)、鍵能和鍵角等數(shù)據(jù),理解分子的性質(zhì)與鍵參數(shù)的關(guān)系,培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)。素養(yǎng)目標(biāo)情境引入1.HCl、HBr和HI中的化學(xué)鍵均為共價(jià)鍵，其穩(wěn)定性存在一定的差異，那么，如何進(jìn)行比較呢?2.CO2和H2O都是三原子分子，CO2分子是直線形結(jié)構(gòu)，而H2O分子是V形結(jié)構(gòu)，這是什么原因呢？思考：鍵參數(shù)——鍵能、鍵能、鍵角教學(xué)過(guò)程一、鍵能1.概念：氣態(tài)分子中

1

mol

化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量2.單位：kJ?mol-13.測(cè)定條件：298.15K、100kPa4.意義：鍵能越大，共價(jià)鍵越牢固，由此形成的分子越穩(wěn)定。注意：斷開(kāi)CH4中的4個(gè)C—H，所需能量并不相等，因此，CH4中的C—H只能是平均值，而表2-1中的C—H鍵能是更多分子中的C—H鍵能的平均值。5.應(yīng)用：鍵能可以用于計(jì)算反應(yīng)的熱效應(yīng)教學(xué)過(guò)程鍵鍵能鍵鍵能H－H436.0N≡N946F－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－I298.7思考：

1、對(duì)比鹵素單質(zhì)的鍵能，與鹵素氫化物的鍵能，你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？

從上到下，鹵素原子半徑越大，鍵能越?。‵除外）教學(xué)過(guò)程鍵鍵能鍵鍵能H－H436.0N≡N946F－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－I298.7思考：

2、對(duì)于同種元素形成的單鍵、雙鍵、三鍵的鍵能有何差異？同種元素:單鍵<雙鍵<三鍵(鍵能)3、雙鍵鍵能不等于單鍵鍵能的兩倍，說(shuō)明了什么？σ鍵

和π鍵

鍵能不相等：C與C之間：σ鍵＞π鍵

N與N之間：σ鍵<π鍵教學(xué)過(guò)程二、鍵長(zhǎng)1.概念：鍵長(zhǎng)是衡量共價(jià)鍵強(qiáng)弱的另一重要參數(shù)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，鍵長(zhǎng)是構(gòu)成化學(xué)鍵的兩個(gè)原子的核間距。2.單位：pm（1pm＝10-12m）教學(xué)過(guò)程請(qǐng)同學(xué)們觀察下表，并找出鍵能數(shù)據(jù)中存在的規(guī)律?(從成鍵個(gè)數(shù)，成鍵原子的半徑分析)規(guī)律1：規(guī)律2：同種類(lèi)型的共價(jià)鍵，成鍵原子的原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越小。成鍵原子相同的共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)：?jiǎn)捂I鍵長(zhǎng)＞雙鍵鍵長(zhǎng)＞三鍵鍵長(zhǎng)規(guī)律3：一般地，鍵長(zhǎng)越短,鍵能越大，共價(jià)鍵越牢固,由此形成的分子越穩(wěn)定。教學(xué)過(guò)程思考：F-F不符合“鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大”的規(guī)律，為什么？F原子半徑很小，因此F-F的鍵長(zhǎng)短，而由于鍵長(zhǎng)短，兩個(gè)F原子形成共價(jià)鍵時(shí)，原子核之間的距離小，排斥力大，因此鍵能小。教學(xué)過(guò)程思考與討論：教學(xué)過(guò)程（1）對(duì)于反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)

ΔH＝（436.0＋242.7－2×431.8）kJ·mol－1＝－184.9kJ·mol－1。對(duì)于反應(yīng)H2(g)＋Br2(g)

=2HBr(g)

ΔH＝（436.0＋193.7－2×366）kJ·mol－1＝－102.3kJ·mol－1。

（2）通過(guò)計(jì)算1molH2與1molCl2反應(yīng)生成

2molHCl時(shí)，放出184.9kJ

的熱量；1molH2與1molBr2(蒸氣)反應(yīng)生成2molHBr時(shí)，放出102.3kJ

的熱量。說(shuō)明2molHBr分解需要吸收的能量比2molHCl低，故HBr更易分解。解析：教學(xué)過(guò)程

（3）N2、O2、F2與H2的反應(yīng)能力依次增強(qiáng)，其原因是N≡N鍵、O=O鍵、F—F鍵的鍵能依次為946kJ·mol-1、497.3kJ·mol-1、157kJ·mol-1，鍵能越來(lái)越小，共價(jià)鍵越來(lái)越容易斷裂。而N-H、O-H、F-H鍵的鍵能依次為390.8kJ·mol-1、462.8kJ·mol-1、568kJ·mol-1，鍵能越來(lái)越大，共價(jià)鍵越來(lái)越容易生成。教學(xué)過(guò)程三、鍵角1.概念：在多原子分子中，兩個(gè)相鄰共價(jià)鍵之間的夾角稱(chēng)為鍵角。2.意義：鍵角可反映分子的立體構(gòu)型，是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，可進(jìn)一步幫助我們判斷分子的極性。3.常見(jiàn)分子的鍵角

二氧化碳分子中兩個(gè)碳氧雙鍵(C=O間的夾角為180°，所以CO2分子呈直線形；水分子中兩個(gè)氫氧鍵(H—O)間的夾角為105°，所以H2O分子呈V形；氨分子中每?jī)蓚€(gè)氮?dú)滏I(N—H)間的夾角均為107°，所以NH3分子呈三角錐形。教學(xué)過(guò)程

多原子分子的鍵角一定，表明共價(jià)鍵具有方向性。鍵角是描述分子空間結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，分子的許多性質(zhì)都與鍵角有關(guān)。

鍵長(zhǎng)和鍵角的數(shù)值可通過(guò)晶體的X射線衍射實(shí)驗(yàn)獲得。鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角的關(guān)系下列敘述中正確的是()A．兩個(gè)原子間形成的共價(jià)鍵鍵能越大，鍵長(zhǎng)越短，鍵越牢固B．兩個(gè)原子半徑之和就是所形成的共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)C．兩個(gè)原子間鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，鍵越牢固D．鍵的強(qiáng)度與鍵長(zhǎng)無(wú)關(guān)典例1．【答案】A

課堂練習(xí)典例2．【答案】C

課堂練習(xí)下列說(shuō)法中正確的是()A．分子的結(jié)構(gòu)僅由鍵角決定B．H2O分子可以表示為H—O—H，其鍵角為180°C．鍵角可以描述多原子分子的結(jié)構(gòu)D．CO2和SO2中的鍵角是相同的典例3．【答案】B

課堂練習(xí)下列說(shuō)法正確的是()A．分子中鍵能越大，鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，則分子越穩(wěn)定B．元素周期表中第ⅠA