共价键键参数

1二、共价键的键参数键能、键长、键角1、键能（1）概念：（2）单位：解离能：101kPa、25℃，1mol气体分子AB拆开为中性气态原子A和B时所需的能量，单位为kJ/mol。对双原子分子而言，解离能就是键能（3）规律：通常键能愈大，化学键愈牢固，越不容易被打断，由该键组成的分子也就愈稳定。kJ／mol，取正值。气态基态原子形成１mol化学键所释放出的最低能量。[思考·交流]键能大小是共价键强度的一种标度，键能大小与共价键强度有什么关系？与分子的稳定性有何关系？2[交流·讨论]：阅读参考30页表2-1，由表中数据说明下列分子键能与稳定性关系：A、Cl2、Br2、I2B、NH3、H2O、HFC、HF、HCl、HBr、HID、C-C、C=C、C≡C2、双键的键能不是单键的2倍，三键的键能也不是单键的3倍；三键双键单键[结论]1、结构相似的分子中，键能越大，化学键越牢固，由该键形成的分子越稳定。3△H=反应物总键能－生成物总键能练习：根据课本中有关键能的数据，计算下列反应中的能量变化：N2（g）+3H2（g）==2NH3（g）；△H=2H2（g）+O2（g）==2H2O（g）；△H=—90.8kJ/mol—481.9kJ/mol思考与交流：课本32页1[思考·交流]键能与化学反应能量变化有什么关系？怎样利用键能计算化学反应的反应热？4参考P31表2-2，联系CH4、NH3、H2O键长与稳定性的关系规律：键长是衡量共价键稳定性的另一个参数。键长越短，键能越大，键越牢固，该分子越稳定。方法：比较键长用半径即可。半径越大，键长越长，键能越小。成键原子的核间距离P32资料卡片2、键长:（1）概念：（2）单位：（3）注意：1pm=10-12m因成键原子轨道发生了重叠，键长小于成键原子的原子半径和。5[思考交流]32页2、N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强，从键能的角度解释这一化学事实？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？一般而言，形成共价键的键长越短、键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定。从表中数据可知，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大，化学键越来越稳定。所以N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强。6多原子分子中的两个共价键之间的夹角。3、键角：—决定分子空间构型的主要因素H2ONH3BF3CO2CCl4105°折线型(V)形107°18’三角锥形120°平面三角形180°直线形109°28’正四面体键角决定分子的空间构型，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，[小结]7三、等电子原理１．等电子原理：2．等电子体：原子总数相同，价电子总数也相同的微粒，其具有相似的化学键特征，使得许多性质（立体结构）相近。原子总数相同，价电子总数也相同的微粒。练习1、与NO3—互为等电子体的是（）Ａ．SO3Ｂ．BF3Ｃ．CH4Ｄ．NO2AB练习2、根据等电子原理，下列分子或离子与SO42—有相似结构的是（）A．PCl5B．CCl4C．NF3D．N2B83、常见等电子体：二原子10电子N2COC22ˉO22+CNˉNO+直线形二原子11电子NOO2+直线形三原子16电子CO2N2OCS2N3ˉBeCl2SCNˉCNOˉNO2+CN22ˉ直线形三原子18电子O3SO2NO2ˉNOClV形四原子24电子NO3ˉCO32ˉBF3SO3平面三角形五原子32电子CCl4SiF4SO42-PO42-正四面体七原子48电子SF6PF6ˉSiF62ˉ正八面体9一般情况是多重键的σ键比单个的π键键能大，因为电子云重叠程度大；但N2中的例外，因N≡N很短，反而造成π键电子云重叠程度较大。这也是N2为什么特别稳定的原因。成键原子形成多重键，必须有而且只能有一个σ键，但可以有一个或者两个π键。一般σ键由于是“头碰头”形式成键，电子云重叠程度大，比较稳定；而π键是“肩并肩”形式成键，电子云重叠程度小，不稳定。比如烯烃在与Br2等发生加成反应时，就是碳碳双键C=C中的π键断裂，而σ键不断裂，这样才能只加入溴原子而碳链不会断裂。当炔烃与Br2加成时，由于炔烃中C≡C的键长比C=C键长短，C≡C中的π键就比C=C中π键要牢固一些，加成时断裂就难一些，反应速率明显比烯烃要慢。而N≡N键长更短，结果导致π键的重叠程度反而比σ键还要大，π键就比σ键牢固了，因而N≡N中的π键很难被加成，这就导致N2化学性质稳定，要想使N2反应就必须在高温或有催化剂的情况下使三重键同时断裂才能反应。