高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2第1节 共价键模型图片课件ppt

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基础落实•必备知识全过关
重难探究•能力素养全提升
学以致用•随堂检测全达标
通过对键能、键长、键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构的了解,认识微观粒子间的相互作用与物质性质的关系,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
一、三个重要的键参数1.三个重要键参数的定义
不等于成键两原子半径之和
2.常见分子的键角及空间结构
【微思考1】有同学认为C==C键的键能等于C—C键键能的2倍,这种说法是否正确?提示 不正确。C==C键中含有1个π键,由于π键原子轨道重叠程度小,不如σ键稳定,所以C==C键的键能小于C—C键键能的2倍。
二、键能、键长和键角的应用1.键能的应用(1)表示共价键的强弱。键能的大小可以定量地表示化学键的强弱。键能愈大,断开时需要的能量就愈多,化学键就愈牢固。(2)判断分子的稳定性。结构相似的分子中,共价键的键能愈大,分子愈稳定。(3)判断物质在化学反应过程中的能量变化。在化学反应中,旧化学键的断裂吸收能量,新化学键的形成放出能量,因此反应焓变与键能的关系为ΔH=∑E反应物-∑E生成物。
2.键长的应用(1)键长与键的稳定性有关。一般来说,键长愈短,化学键愈强,键愈牢固。(2)键长与分子空间结构有关。(3)键长的比较方法。①根据原子半径比较:在其他条件相同时,成键原子的半径愈小,键长愈短。②根据共用电子对数比较:相同的两原子形成共价键时,单键键长>双键键长>三键键长。3.键角的应用键角常用于描述多原子分子的空间结构。
【微思考2】比较HF、HCl、HBr、HI分子的稳定性。提示 原子半径:FHI。【微思考3】为什么N2通常情况下很稳定?提示 因为N2分子中存在N≡N键,该键键能大,破坏该共价键需要很大的能量。
1.正误判断:(1)键长愈短,键能一定愈大。(　　)(2)双原子分子中化学键键能愈大,分子愈牢固。(　　)(3)双原子分子中化学键键长愈长,分子愈牢固。(　　)(4)双原子分子中化学键键角愈大,分子愈牢固。(　　)
2.下列说法正确的是(　　)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.键能愈大,表示该分子愈容易受热分解D.H—Cl键的键能为431 kJ·ml-1,H—I键的键能为297 kJ·ml-1,这可说明HCl分子比HI分子稳定
答案 D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半径和共用电子数,与键的极性无必然联系,B项不正确;键能愈大,分子愈稳定,受热时愈不易分解,C项不正确;D项正确。
1.键长、键能对分子的化学性质有什么影响?提示 一般地,形成的共价键的键能愈大,键长愈短,共价键愈稳定,含有该键的分子愈稳定,化学性质愈稳定。2.如何判断键能大小?提示 一般来说,键长愈短,键能愈大,即成键原子间的核间距愈短,成键原子的原子半径愈小,键能愈大。3.分子的空间结构与哪些键参数有关?提示 键长和键角。
1.共价键键参数与分子性质的关系
键能愈大,键长愈短,分子愈稳定。
【微点拨】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。
2.共价键强弱的判断(1)由原子半径和共用电子数判断:成键原子的原子半径愈小,共用电子数愈多,则共价键愈牢固,含有该共价键的分子愈稳定。(2)由键能判断:共价键的键能愈大,共价键愈牢固。(3)由键长判断:共价键的键长愈短,共价键愈牢固。(4)由电负性判断:元素的电负性愈大,该元素的原子对共用电子的吸引力愈大,形成的共价键愈稳定。
【典例】碳和硅的有关化学键的键能如下表所示,简要分析和解释下列有关事实:
(1)通常条件下,比较CH4和SiH4的稳定性强弱:　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)硅与碳同族,硅也有一系列氢化物,但硅的氢化物在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)Si更易生成氧化物,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)CH4比SiH4稳定(2)C—C键和C—H键较强,所形成的烷烃稳定,而硅烷中Si—Si键和Si—H键较弱,易断裂,导致长链硅烷难以生成(3)C—H键的键能大于C—O键,C—H键比C—O键稳定,而Si—H的键能却小于Si—O键,所以Si倾向于形成稳定性更强的Si—O键
解析 (1)因为C—H键的键能大于Si—H键的键能,所以CH4比SiH4稳定。(2)C—C键和C—H键的键能比Si—Si键和Si—H键的键能都大,因此烷烃比较稳定,而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较小,易断裂,导致长链硅烷难以生成。
规律技巧许多物质的化学性质不活泼,都与键能有关,如N2和SiO2。
变式训练1下列说法不正确的是(　　)A.键能愈大,表示化学键愈牢固,愈难断裂B.一般地,成键的两原子核愈近,键长愈短,化学键愈牢固,形成的物质的性质愈稳定C.破坏化学键时吸收能量,形成化学键时释放能量D.碘易升华,这与分子中I—I的键能大小有关
答案 D　解析 键能愈大,断裂该键所需的能量愈多,化学键愈牢固,愈难断裂,A项正确;一般情况下,成键的两原子核愈近,键长愈短,断开该键愈难,化学键愈牢固,形成的物质的性质愈稳定,B项正确;破坏化学键时需要吸收能量,形成化学键时释放能量,C项正确;物质的升华属于物理变化,与化学键的键能大小无关,D项错误。
变式训练2N≡N键的键能为945 kJ·ml-1,N—N键的键能为160 kJ·ml-1,计算说明N2中的　　　　(填“σ”或“π”,下同)键比　　　　键稳定。 
解析 N≡N键中有一个σ键和两个π键,其中σ键的键能约是160 kJ·ml-1,则π键键能= kJ·ml-1=392.5 kJ·ml-1,键能愈大,共价键愈稳定,故N≡N键中π键比σ键稳定。
1.(2021山东济宁嘉祥第一中学高二检测)下列分子最难断裂为原子的是(　　)A.HClD.PH3答案 A解析 元素的电负性愈大,元素原子吸引共用电子对的能力愈强,键能愈大,分子愈稳定,分子越难分解。Cl元素的电负性最大,所以HCl最难断裂为原子。
2.下列说法正确的是(　　)A.键角决定了分子的结构B.共价键的键能愈大,共价键愈牢固,含有该键的分子愈稳定C.CCl4中键长相等,键角不同D.C==C键的键能是C—C键键能的两倍答案 B解析 分子结构是由键角和键长共同决定的,A项错;CCl4分子结构与CH4相似,为正四面体形,CCl4分子中的键角相同,键长相等,C错;C==C键中有一个σ键和一个π键,键能不等于C—C键键能的两倍,D错。
3.下列事实不能用键能的大小来解释的是(　　)A.N元素的电负性较大,但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
答案 B解析 由于N2分子中存在N≡N键,键能很大,破坏该共价键需要很多的能量,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,其对应氢化物化学键的键长逐渐变长,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,所以更容易生成HF。
4.用“>”或“