2019-2020学年高中化学 第2章 第1节 共价键模型 第2课时 共价键的键参数课件 鲁科版选修

第2章第1节共价键模型1.知道键能、键长、键角等键参数的概念，能用键参数说明简单分子的某些性质。2.学会键能与反应热相互求算的方法。学习目标定位达标检测检测评价达标过关新知导学启迪思维探究规律内容索引NEIRONGSUOYIN新知导学XINZHIDAOXUE011.键能(1)键能是在101.3kPa、298K条件下，断开1molAB(g)分子中的化学键，使其分别生成所吸收的能量。常用EA－B表示。键能的单位是。如：断裂1molH—H键吸收的最低能量为436kJ，即H—H键的键能为436kJ·mol－1。kJ·mol－1一、共价键参数气态A原子和气态B原子①若使2molH—Cl键断裂为气态原子，则发生的能量变化是。②表中共价键最难断裂的是键，最易断裂的是键。③由表中键能大小数据说明键能与分子稳定性的关系：HF、HCl、HBr、HI的键能依次，说明四种分子的稳定性依次。吸收862kJ的能量H—FH—I(2)根据下表中的H—X键的键能回答下列问题：共价键H—FH—ClH—BrH—I键能/kJ·mol－1565431363297减小减弱2.键长(1)两个成键原子的间的距离叫做该化学键的键长。(2)键长与共价键的稳定性之间的关系：一般来说，共价键的键长越短，往往键能，这表明共价键，反之亦然。(3)下列三种分子中：①H2、②Cl2、③Br2，共价键的键长最长的是，键能最大的是。原子核越大越稳定③①3.键角(1)键角是指。在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性，因此键角决定着共价分子的。(2)根据空间构型分析下列分子的键角在多原子分子中，两个化学键的夹角空间构型分子空间构型键角实例正四面体形CH4、CCl4白磷(P4)平面形苯、乙烯、BF3等三角锥形NH3V形H2O直线形CO2、CS2、CH≡CH109.5°60°120°107.3°104.5°180°归纳总结(1)共价键参数与分子性质的关系键能越大，键长越短，分子越稳定。(2)共价键强弱的判断①由原子半径和共用电子对数判断：成键原子的原子半径越小，共用电子对数越多，则共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。②由键能判断：共价键的键能越大，共价键越牢固。③由键长判断：共价键的键长越短，共价键越牢固。④由电负性判断：元素的电负性越大，该元素的原子对共用电子对的吸引力越大，形成的共价键越稳定。关键提醒分子的稳定性与键能和键长有关，而由分子构成的物质的熔、沸点高低与键能和键长无关。(3)键长的判断方法①根据原子半径判断：在其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。②根据共用电子对数判断：相同的两原子形成共价键时，单键键长＞双键键长＞叁键键长。例1下列分子中的键角最大的是A.CO2B.NH3C.H2OD.CH2==CH2√解析CO2为直线形分子，键角为180°；NH3为三角锥形结构，键角为107.3°；H2O分子空间构型为V形，键角为104.5°；CH2==CH2为平面结构，键角为120°，故键角最大的是CO2，A正确。例2(2018·成都期中)下列有关共价键的键参数的说法不正确的是A.CH4、C2H4、CO2分子中的键角依次增大B.HF、HCl、HBr分子中的键长依次增长C.H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小D.分子中共价键的键能越大，分子的熔、沸点越高√解析三者的键角分别为109.5°、120°、180°，依次增大，A选项正确；因为F、Cl、Br的原子半径依次增大，故与H形成共价键的键长依次增长，B选项正确；O、S、Se的原子半径依次增大，故与H形成共价键的键长依次增长，键能依次减小，C选项正确；分子的熔、沸点与分子间作用力有关，与共价键的键能无关，D选项错误。根据已学知识回答下列问题：(1)化学反应的实质是。(2)化学反应过程中，旧键断裂所吸收的总能量大于新键形成所放出的总能量，反应为反应，反之则为反应。(3)已知H—H、Cl—Cl、H—Cl键的键能分别为436kJ·mol－1、243kJ·mol－1、431kJ·mol－1。试通过键能数据估算H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的反应热是。反应物分子中旧化学键的断裂和生成物分子中新化学键的形成－183kJ·mol－1二、键能与反应焓变的关系吸热放热归纳总结(1)化学反应中的能量变化是ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和。(2)反应热ΔH0时，为放热反应；ΔH0时，为吸热反应。例3已知1gH2(g)完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，且O2(g)中1molO==O键完全断裂时吸收热量496kJ，H2O(g)中1molH—O键形成时放出热量463kJ，则H2(g)中1molH—H键断裂时吸收热量为A.920kJB.557kJC.436kJD.188kJ√解析因为1gH2(g)完全燃烧生成H2O(g)时放出热量121kJ，所以1molH2(g)与12molO2(g)完全燃烧生成1molH2O(g)时放出热量242kJ，即H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH＝－242kJ·mol－1。所发生键的变化为断裂1molH—H键和12molO==O键、形成2molH—O键，反应过程中断裂旧键需要吸收的热量为12×496kJ＋QH—H，形成新键释放的能量为2×463kJ＝926kJ，所以926kJ－(12×496kJ＋QH—H)＝242kJ，解得QH—H＝436kJ。例4氟在自然界中常以CaF2的形式存在。F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)＋3F2(g)===2ClF3(g)ΔH＝－313kJ·mol－1，F—F键的键能为159kJ·mol－1，Cl—Cl键的键能为242kJ·mol－1，则ClF3中Cl—F键的平均键能为kJ·mol－1。解析根据ΔH与键能的关系可得：242kJ·mol－1＋159kJ·mol－1×3－ECl－F×6＝－313kJ·mol－1，解得Cl—F键的平均键能ECl－F＝172kJ·mol－1。172易错提醒利用键能计算化学反应的ΔH时，要准确计算每摩尔各物质中含有的共价键的数目。学习小结返回达标检测DABIAOJIANCE021.下列说法正确的是A.键角决定了分子的结构B.CH4、CCl4中键长相等，键角不同C.C==C键的键能是C—C键的键能的两倍D.共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定√解析分子结构是由键角和键长共同决定的，A项错；CH4、CCl4分子均为正四面体形，它们的键角相同，键长不等，B项错；C==C双键由一个σ键和一个π键构成，通常而言σ键键能大于π键键能，故C==C键键能应小于C—C键键能的两倍，C项错。1234562.下列分子最难分裂为原子的是A.HClB.HIC.H2SD.PH3√解析元素的电负性越大，元素原子吸引共用电子对的能力越强，键能越大，分子越稳定，分子越难分解，Cl元素的电负性最大，所以HCl最难分裂为原子。1234563.下列说法中正确的是A.在分子中，两个原子间的距离叫键长B.非极性键的键能大于极性键的键能C.键能越大，表示该分子越容易受热分解D.H—Cl键的键能为431kJ·mol－1，H—I键的键能为297kJ·mol－1，这可说明HCl分子比HI分子稳定√解析形成共价键的两个原子核间的距离为键长，A项不正确；键能的大小取决于成键原子的电负性，与键的极性无必然联系，B项不正确；键能越大，分子越稳定，C项不正确，D项正确。1234564.下列事实不能用键能的大小来解释的是A.N2的化学性质很稳定B.稀有气体一般难发生反应C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱D.F2比O2更容易与H2反应√解析由于N2分子中存在N≡N键，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，所以N2的化学性质很稳定；稀有气体都为单原子分子，分子内部没有化学键；卤族元素从F到I原子半径逐渐增大，其氢化物中的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱；由于H—F键的键能大于H—O键的键能，所以更容易生成HF。1234565.能说明BF3分子的4个原子在同一平面的理由是A.任意两个B—F键之间的夹角为120°B.B—F键为极性共价键C.3个BF键的键能相同D.3个BF键的键长相等√解析BF3分子中键能、键长与分子的空间构型无关，只有键间夹角是120°决定了BF3分子中的4个原子在同一平面内，A项符合题意。123456(1)由表中所列化学键所形成的分子中，最稳定的是，最不稳定的是(写化学式)。共价键H—HCl—ClBr—BrH—Cl键能436243193431共价键I—IN≡NH—OH—N键能1519454633916.某些共价键的键能数据如下表所示(单位：kJ·mol－1)：123456解析比较这些共价键键能的数值可知，N≡N键的键能最大，I—I键的键能最小，所以N2分子最稳定，I2分子最不稳定。N2I2(2)将1molI2(g)分子中化学键断裂为气态原子时，需要(填“吸收”或“放出”)kJ能量。已知反应2HI(g)===H2(g)＋I2(g)的ΔH为11kJ·mol－1，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为kJ。123456解析根据键能的定义可知将1molI2(g)分解为I(g)原子需吸收151kJ能量，根据ΔH＝反应物总键能－生成物总键能知：2EH—I－436kJ·mol－1－151kJ·mol－1＝11kJ·mol－1，EH—I＝299kJ·mol－1。吸收151299(3)试通过键能数据估算下列反应的反应热：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝。123456解析在反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)中，有1molH—H键和1molCl—Cl键断裂，共吸收能量436kJ＋243kJ＝679kJ，形成2molH—Cl键共放出能量431kJ×2＝862kJ。放出的能量大于吸收的能量，所以该反应为放热反应，ΔH＝679kJ·mol－1－862kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1。返回－183kJ·mol－1