化学选修3 物质结构与性质第一节 共价键说课ppt课件

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1.能记住键能、键长、键角等键参数的定义。2.能用键参数说明简单分子的某些性质。3.能说出等电子原理的含义。
一、键参数1.定义及作用
2.对物质性质的影响
二、等电子原理指原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征,它们的许多性质(主要是物理性质)是相近的。CO和N2具有相同的原子总数、相同的价电子总数,是等电子体,其性质对比如下:
一、键参数与分子性质1.一般来讲,形成共价键的两原子半径之和越小,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。如HF、HCl、HBr、HI,分子中的共用电子对数相同,因F、Cl、Br、I的原子半径依次增大,故共价键牢固程度H—F>H—Cl>H—Br>H—I,因此,稳定性HF>HCl>HBr>HI。2.键长越短,往往键能越大,共价键越稳定。
3.键能与键长是衡量共价键稳定性的参数,键角是描述分子立体结构的参数。一般来说,如果知道分子中的键长和键角,这个分子的空间结构就确定了。如NH3分子的H—N—H键角是107°,N—H键的键长是101 pm,就可以断定NH3分子是三角锥形分子,如图:
4.F—F键键长短,键能小的解释:F原子的半径很小,因此其键长短,而由于键长短,两F原子形成共价键时,原子核之间的距离很近,排斥力很大,因此键能小,F2的稳定性差,很容易与其他物质反应。特别提醒对键参数理解的几个误区(1)键长和键角共同决定分子的空间结构。(2)键长不是成键两原子的原子半径之和,而是小于其半径之和。(3)一般键能越大,键长越短,分子越稳定。
二、共价键的键能与化学反应热1.化学反应的实质化学反应的实质就是反应物分子内旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成。2.化学反应过程有能量变化反应物和生成物中化学键的强弱决定着化学反应过程中的能量变化。3.放热反应和吸热反应(1)放热反应:旧键断裂消耗的总能量小于新键形成放出的总能量。(2)吸热反应:旧键断裂消耗的总能量大于新键形成放出的总能量。4.反应热(ΔH)与键能的关系ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和
三、等电子原理的应用1.利用等电子原理,针对某些物质找等电子体。2.等电子体的许多性质相似、空间结构相同,故可用来预测分子的一些性质和空间结构。3.利用等电子体在性质上的相似性制造新材料。4.常见等电子体(推广到离子):
注意:等电子体的价电子总数相同,而组成原子的核外电子总数不一定相同。等电子原理可以拓展到原子数相同、价电子总数相同的粒子,例如N2与CN-互为等电子体。
键参数的应用【例题1】 下列说法中正确的是(　　)A.分子中键能越大,键长越短,则分子越稳定B.只有非金属原子之间才能形成共价键C.水分子可表示为H—O—H,分子中键角为180°D.H—O键键能为463 kJ·ml-1,即18 g水分解生成H2和O2时,放出能量为(2×463)kJ答案:A解析:在分子中键能越大,键长越短,分子越稳定,所以A正确;B项,有些不活泼金属与非金属形成的化学键可能是共价键;C项,水分子中的两个O—H键的键角小于180°;D项,给出H—O 键的键能是破坏1 ml H—O键所吸收的能量,在H2O分子中有两个H—O键,故应吸收能量2×463 kJ,而H、O形成H2和O2时需放出能量,故应根据公式“ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能”计算,D错误。
点拨键长、键能用于判断分子的稳定性,键角和键长确定分子的空间结构。
等电子原理【例题2】 根据等电子原理:由短周期元素组成的微粒,只要其原子数相同,各原子最外层电子数之和相同,可互称为等电子体,它们具有相似的结构特征。以下各组微粒结构不相似的是(　　)A.CO和N2B.O3和C.CO2和N2OD.N2H4和C2H4答案:D解析:N2H4和C2H4原子数相同,价电子总数分别为14、12,二者不是等电子体,故结构不相似。