当前位置:
文档之家› 2.1.2键参数——键能、键长和键角 课件 人教版高中化学选修三
2.1.2键参数——键能、键长和键角 课件 人教版高中化学选修三
I-I O-H
I2
B.NH3 H2O
键能键键能24 Nhomakorabea.7 N=O 607
193.7 O-O 142
152.7 O=O 497.3
462.8 N-H 390.8
【思考与交流】P32
1.计算1 molH2分别跟1 molCl2、1 mol Br2(蒸气)反应, 分别生成2molHCl和2molHBr分子,哪个反应放出的能量 多?结果又能说明什么?
二、键参数—键能、键长和键角 键能:气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量
破坏1mol化学键形成气态基态原子所需的最低能量 键能越大,化学键越稳定
应用:计算化学反应的反应热 ∆H=反应物键能总和-生成物键能总和
键长:形成共价键的两个原子之间的核间距 键长越短,键能越大,化学键越稳定
(2)常见分子的键角 CO2 _1_8_0_°__ H2O __1_0_5_°_ CH4 _1_0_9_°_2_8′ P4 __6_0_°__
NH3 _1_0_7_°__ BF3 _1_2_0_°_(_平面三角形)
键角决定分子的空间构型
CH4 CCl4 109°28′
正四面体形
NH3 107°18′ 三角锥形
键长是衡量共价稳定性的另一个参数
①键长的单位都是pm=10-12m ②键长越短,键能就越大,共价键越稳定 ③一般而言,原子半径越大,键长越大
由下表的数据判断,下列分子的稳定性
A. H2 Cl2
B. HCl HBr HI
键 键能 键长 键 键能 键长
H-H 436 74 H-F 565.0 92
Cl-Cl 242.7 198 H-Cl 428.0 128
2.特点:具有相似的化学键特征 许多性质是相近的
注意:有时将原子总数、价电子总数相同的 离子也认为是等电子体
3.应用:
等电子体的许多性质是相近的,空间构型是相同的。 利用等电子体可以: (1)判断一些简单分子或离子的立体构型; (2)利用等电子体在性质上的相似性制造新材料; (3)利用等电子原理针对某物质找等电子体。
【思考与交流】P32
2.N2、O2、F2跟H2的反应能力依次増强,从键能 的角度应如何理解这一化学事实?
从表2-1键能数据可知,N-H键、O-H键与H-F 键的键能依次增大,意味着形成这些键时放出 的能量依次增多,化学键越来越稳定。所以N2、 O2、F2与H2的反应能力依次增强。
2.键长 形成共价键的两个原子之间的核间距 共价半径: 相同原子的共价键键长的一半
表2-3 CO分子和N2分子的某些性质
分子
熔点/℃
沸点/℃
在水中的溶 分子解离 分子的价 解度(室温) 能(kJ/mol) 电子总数
CO -205.05 -190.49 2.3 mL
1075
10
N2 -210.00 -195.81 1.6 mL
946
10
三、等电子原理 1.定义:原子总数相同、价电子总数相同的分子
H-Br 362.0 141 H-I 295.0 161
【思考与交流】P32
3.通过上述例子,你认为键长、键能对分子 的化学性质有什么影响?
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 ,化学性质越稳定。
3.键角
(1)概念: 多原子分子中,两共价键之间的夹角 叫做键角。
NO3-、CO32-、BO33-、BF3、 SO3(g)
SiF4、CCl4、BF4-、SO42-、PO43-
练习:请你根据等电子原理在下表空格处填 上相应的化学式:
CH4 C2H6 CO32- CO2 C2O42- NH4+ N2H62+ NO3- NO2+ N2O4
解析:观察表中上下两种等电子体, 更换成相邻元素。
C-O
351
H-F
C=O
745
H-Cl
N-N
193
H-Br
N=N
418
H-I
N≡N
946
H-H
键能 176 607 142 497.3 413.4 462.8 390.8 568 431.8 366 298.7 436
由下表的数据判断,下列分子的稳定性:
A.Cl2 Br2 键
Cl-Cl Br-Br
同种元素形成的共价键的键能:单键<双键<叁键 σ键键能> π键键能 ⑤应用: 计算化学反应的反应热
表2-1 某些共价键键能/kJ·mol-1
键
键能
键
F-F
157
N-O
Cl-Cl
242.7
N=O
Br-Br
193.7
O-O
I-I
152.7
O=O
C-C
347.7
C-H
C=C
615
O-H
C≡C
812
N-H
第二章 分子结构与性质
第一节 共价键 第二课时
N2和H2在常温下很难发生化学反应,必须要高温 下才能反应,而F2与H2在冷暗处就能发生化学反 应,为什么?
二、键参数——键能、键长和键角
1.键能
①定义:气态基态原子形成1mol共价键释放的最 低能量(或拆开1mol共价键所吸收的能量)。
②单位: kJ·mol-1 ③数值: 释放能量,取正值 ④规律: 键能越大,键越牢固,分子越稳定
键 H—H Br—Br Cl—Cl H—Cl H—Br 键能 436.0 193.7 242.7 431.8 366
∆H = 反应物键能总和 - 生成物键能总和
H2(g)+Cl2(g)= 2HCl(g) ∆H=-184.9KJ/mol H2(g)+Br2(g)= 2HBr(g) ∆H=-102.3KJ/mol 生成氯化氢放出的热量多,H-Cl键的键能大,稳定性强,不 易分解,HBr不稳定,易分解生成相应的单质。
H2O 105° V形
CO2 180° 直线形
键角一定,表明共价键具有方向性。键角是描述分子 立体结构的重要参数,分子的许多性质与键角有关。
共价键的键参数与分子的结构、性质的关系
键能 键长 键角
决定 决定
分子的稳定性 分子的空间构型
决定
分子的性质
从下表中你可以获得哪些信息?
从表中可以看出,CO分子与N2分子在许多性质上 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,导致它们具有相似的化学结构。
4.等电子体可以是分子,也可以是离子
类型
实例
二原子10电子 的等电子体
N2、CO、NO+、C22-、CN-
三原子16电子 的等电子体
三原子18电子 的等电子体
CO2、CS2、N2O、NCO-、NO2+、 N3-、NCS-、BeCl2(g) NO2-、O3、SO2
四原子24电子 的等电子体
五原子32电子 的等电子体