键参数——键能、键长与键角
键参数——键能、键长与键角
§2-2 键参数——键能、键长与键角
【学习目标】1、初步了解键能、键长、键角的概念,能根据其数据认识共价键的强弱;
2、了解键能的应用—与反应热、分子稳定性的关系。
【重、难点】键参数及其应用
一、键参数包括____________、____________、________________
1.键能
(1)定义:___________原子形成________mol化学键释放的______能量。
(2)单位:_____________ 通常取_________
如H—H键的键能是436.0kJ·mol-1,表示_______________________________________。
(3)意义
①表示共价键的强弱:原子形成共价键时,轨道重叠程度______,体系能量降低______,释放出的能量_______,形成的共价键的键能_______,共价键__________。
②表示分子的稳定性:键能_________,分子越_________。
-1
分解为气态原子时,需要(填)能量;
2
(2)1mol H2在2 mol Cl2中燃烧,放出的热量kJ;
(3)由表中所列化学键形成的单质分子中,最稳定的是,最不稳定是,形成的化合物分子中,最稳定的是,最不稳定的是;
(4)在一定条件下,1mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应,放出热量由多到少的是__________________________________;
(5)预测1mol H2在足量F2中燃烧比在Cl2中放热。
【归纳】键能的应用——反应热与键能的关系
键参数(键能、键长与键角课件高二化学
① 通常,键能越大,键长越短,共价键越稳定。 ② 同种类型的键,成键原子半径越小,键长越短,键能越大,键越牢固。 ③ 相同的成键原子:单键键长 > 双键键长 >叁键键长 ④特例:如F-F键(比Cl-Cl键小)
H
H
H
H
↑
电子云
s-s σ键
↓
1S
1S
s轨道呈球形对称,s-s轨道重叠时没有方向性。
H原子只有一个未成对电子,一旦配对,就不能再与其它原子结合了。
② s - p σ 键 H-Cl的 s-p σ键的形成(一个s轨道与一个p轨道重叠)
H
↑ 1s1
√
H-Cl
Cl
s-p σ键
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↓
2.1 共价键 键参数(键能、键长与键角)
学习目标
1.了解共价键具有饱和性和方向性。 2.能根据原子轨道的重叠方式知道共价键可分为σ键和π键等类型; 3.知道共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间 结构。
教材内容:P34-39
课时作业2:2.1.2 键参数——键能、键长与键角
第2课时键参数——键能、键长与键角
基础巩固
1.下列说法正确的是()
A.分子的结构是由键角决定的
B.共价键的键能越大,共价键越牢固,由该键形成的分子越稳定
C.CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X(X===F、Cl、Br、I)键的键长、键角均相等
D.H2O分子中两个O—H键的键角为180°
解析分子的结构是由键参数——键角、键长决定的,A项错误;由于F、Cl、Br、I的原子半径不同,故C—X(X=F、Cl、Br、I)键的键长不相等,C项错误;H2O分子中两个O—H键的键角为105°,D项错误。
答案B
2.根据π键的成键特征判断C===C的键能与C—C键能的数量关系()
A.双键的键能等于单键的键能的2倍
B.双键的键能大于单键的键能的2倍
C.双键的键能小于单键的键能的2倍
D.无法确定
解析由于π键的键能比σ键键能小,双键中有一个π键和一个σ键,所以双键的键能小于单键的键能的2倍。
答案C
3.右表为元素周期表前4周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、
Z五种元素的叙述中,正确的是()
A.W、R元素单质分子内都存在非极性键
B.X、Z元素都能形成双原子分子
C.键长W—H<Y—H,键的极性Y—H>W—H
D.键长X—H<W—H,键能X—H<W—H
解析由元素在周期表中的位置可知,X为N、W为P、Y为S、R为Ar、Z为Br。白磷单质中存在非极性键,但稀有气体分子为单原子分子,分子中没有化学
键,A错误;氮气、溴单质都是双原子分子,B正确;原子半径W>Y,故键长W—H>Y—H,电负性W<Y,元素电负性越大,对键合电子吸引力越大,与H元素形成的化学键极性越大,故键的极性Y—H>W—H,C错误;原子半径W>X,故键长W—H>X—H,键长越短,键能越大,故键能W—H<X—H,D错误。
【知识解析】键参数——键能、键长与键角-完整版课件
键角
名师提醒 键参数与分子性质的关系
1.乙烯、乙炔比乙烷活泼的原因:虽然键长C≡C<C=C<C—C,键能C≡C>C =C>C—C,但乙烯、乙炔在发生加成反应时,只有π键断裂(π键的键能一般小 于σ键的键能),即共价键部分断裂。
2.由于分子中的原子始终处于不断振动之中,故键长只是振动着的原子处于平 衡位置时的核间距,这个距离增大或减小,分子的稳定性都将减小。
典例详析
解析:键能越大,断裂该键所需的能量越多,化学键越牢固,越难断裂,A项正确 ;一般情况下,成键的两原子核越近,键长越短,断开该键越难,化学键越牢固, 形成的物质的性质越稳定,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 。
键长
(1)定义
构成化学键的两个原子的核间距。
(2)应用
①判断共价键的稳定性 键长越短,往往键能越大,表明共价键越稳定。
键长
(2)应用
②判断分子的空间结构
键长是影响分子空间结构的因素之一。如CH4分子的空间结构为正四面体形,而 CH3Cl分子的空间结构是四面体形而不是正四面体形,原因是C—H和C—Cl的键长不 相等。
键角
名师提醒
键参数与分子性质的关系
3.
键能 键参数 键长
键角
决定 分子稳定性 决定 分子空间结构
键参数——键能、键长与键角
结构式
键角 180° 107°
105°
空间结构 直Hale Waihona Puke Baidu形 三角锥形
V形
化学式 BF3
结构式
键角
空间结构
120°
平面三角形
CH4
109°28'
正四面体形
键角是描述分子空间结构的重要参数,分子的许多性质都与键角有关
试根据空间结构填写下列分子的键角
分子的空间结构 正四面体形 平面形 三角锥形 V形(角形) 直线形
键角 _1_0_9_°__2_8_′__
__1_2_0_°__
107° 105° _1_8_0_°__ ______
实例 CH4、CCl4 苯、乙烯、BF3等
NH3 H2O CO2、CS2、CH≡CH
(1)共价键的键能越大,共价键越牢固,由该键形成的分子越稳定( √ ) (2)N—H的键能是很多分子中的N—H的键能的平均值( √ )
2.N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强,从键能的角度如何理解这一化 学事实。(利用课本P37表2-1的相应数据分析)
已 知 N—N 、 N==N 和 N≡N 的 键 能 之 比 为 1.00∶2.17∶4.90 , 而 C—C 、 C==C、C≡C的键能之比为1.00∶1.77∶2.34。如何用这些数据理解氮分 子不容易发生加成反应而乙烯和乙炔容易发生加成反应?
键参数——键能、键长与键角-高二化学课件(人教版2019选择性必修2)
O2时,消耗的能量为2×463kJ
三、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,两原子间共用电子对数越
多,则一般共价键越牢固,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,破坏共价键消耗的能量越多。
由于原子轨道的重叠程度增大,原子之间的核间距减小,键长变短,
故单键键长>双键键长>三键键长。如键长:C-C > C=C > C≡C。
6、键能与键长的关系
键长是衡量共价键强弱的另一重要参数
从以下数据中可以得到什么结论:
H-F
92
键长(pm)
键能(kJ/mol) 567
H-Cl
128
H-Br
141
H-I
键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得
3、键角的应用
①键长和键角决定分子的空间结构。
②常见分子中的键角与分子空间结构。
分子立体构型
键角
正四面体
109°28′
平面型
120°
三角锥型
107°
VHale Waihona Puke Baidu(或角型) 105°
直线型
180°
实例
甲烷、四氯化碳
键参数——键能、键长与键角 课件 高二化学人教版(2019)选择性必修2
2.数据 键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得
107° NH3 三角锥形
在多原子分子中,键角是一定的,键角与形成分子的共价键有何联系? 共价键具有方向性
3.应用 (1)描述分子空间结构,键长和键角决定分子的空间结构。 (2)分子的许多性质都与键角有关。
导思
1.试根据空间结构填写下列分子的键角。
导练
1.正误判断
(1)N—H的键能是很多分子中的N—H的键能的平均值( √ )
(2)O—H的键能是指在298.15 K、101 kPa下,气态分子中1 mol O—H解离成气
态原子所吸收的能量( √ ) (3)C==C的键能等于C—C的键能的2倍( × ) 小于 (4)σ键一定比π键牢固( × )不一定
键 C—C C==C C≡C
键长/pm 154 133 120
(1)根据数据讨论对于同种类型的共价键,成键原子的半径与键长的关系。
成键原子半径越小,键长越短
单键键长> 双键键长>
(2)根据数据讨论成键原子相同的共价键的键长与共价键数目的关系。
三键键长
导思
3.下表是某些共价键的键长与键能数据。
键
键长/
课堂小结
共价键的 键参数
证据推理与模型认知
键能 键长
决定 分子的稳定性
决定 分子空间结构
键角 证据推理与模型认知
20-21版:2.1.2 键参数——键能、键长与键角(创新设计)
第2课时 键参数——键能、键长与键角
『知识梳理』
一、键参数的概念、影响和特点 注:键长和键角的数据可通过晶体的X 射线衍射实验获得。 [微自测]
1.反映共价键强弱的物理量是( ) A.键能
B.键能、键长
C.键能、键长、键角
D.键长、键角
解析 键能可看作是断开共价键所需的能量,键能越大,则断开键时所需的能量就越多,含该键的分子就越稳定;键长越长键能反而越小,故反映键的强弱的物理量是键能和键长。 答案 B
二、键参数对物质性质的影响 1.键参数对分子性质的影响
2.键能估算化学反应热效应:ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。
[微自测]
2.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的键能为431.8 kJ·mol-1,H—I的键能为298.7 kJ·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错误;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错误;键能越大,化学键越难断裂,分子越稳定,C错误,D正确。
答案D
探究一、键能的应用
从键能对物质性质的影响树立数据观[探究素材]
1.键能表示共价键的强弱
键能越大,断开化学键时需要的能量越多,化学键越稳定。
2.由键能判断分子的稳定性
结构相似的分子中,共价键的键能越大,分子越稳定。
3.由键能判断物质反应能力:如N2、O2、F2跟H2反应能力依次增强。
[探究题目]
1.能够用键能的大小作为主要依据来解释的是()
课件 键参数——键能、键长与键角
(2) N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强,从键能的角度应如何理解这一化学事 实? 提示:由于N≡N、O=O、F—F的键能依次减小,而N—H、O—H、F—H的键能 依次增大,所以N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强。
(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? 提示:一般来说,分子中的共价键的键长越小,键能越大,共价键越稳定。
本节内容结束
3. 定性判断键长的方法 (1) 根据原子半径进行判断。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>三键键长。
三、键角
1. 概念 在多原子分子中,两个相邻共价键之间的夹角称为键角。
2. 意义 键角可反映分子的空间结构,是描述分子空间结构的重要参数,分子的许多 性质都与键角有关。 多原子分子的键角一定,表明共价键具有方向性。
3.氰气的化学式为(CN)2,结构式为N≡C—C≡N,性质与卤素相似。下列叙 述正确的是A( ) A.分子中既有极性键,又有非极性键 B.分子中N≡C键的键长大于C—C键的键长
C.分子中含有2个σ键和4个π键
D.不和氢氧化钠溶液发生反应
4.下列说法正确的是( B ) A.分子的结构是由键角决定的 B.共价键的键能越大,共价键越牢固,由该键形成的分子越稳定 C. CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X(X=F、Cl、Br、I)的键长、键角均相等 D .H2O分子中两个O—H的键角为180°
键参数----键能、键长与键角
则 H—H键能为436.0 kJ/mol
形成1 molN N键释放的最低能量为946 kJ
则 N N键能为946 kJ/mol
某些共价键的键能
•[观察分析]键能大小与化学键稳定性的关系?
键能越大,化学键越稳定பைடு நூலகம்
2. 键长:形成共价键的两个原子之间的核间距
稳定,即HBr更容易发生热分解生成相应的单质. 2. 键能大小是:F-H>O-H>N-H 3. 键长越长,键能越小,键越易断裂,化学性
质越活泼。
CO分子和N2分子的某些性质
等电子原理:
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,它们的许多性质是相近 的
科学视野: 用质谱仪测定分子结构
2. N2、02、F2跟H2的反应能力依次增强,从键能 的角度应如何理解这一化学事实?
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?
汇报
1.形成2 mo1HCl释放能量: 2×431.8 kJ -(436.0kJ+242.7kJ)= 184.9 kJ 形成2 mo1HBr释放能量: 2×366kJ -(436.0kJ+193.7kJ)= 102.97kJ HCl释放能量比HBr释放能量多,因而生成的HCl更
某些共价键键长
高二化学键参数2
质越活泼。
CO分子和N2分子的某些性质
等电子原理:
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,它们的许多性质是相近 的
共价半径: 相同原子的共价键键长的一半称为共价半径。
思考与交流
1. 试利用表2—l的数据进行计算,1 mo1 H2分 别跟l molCl2、lmolBr2(蒸气)反应,分别形成2 mo1HCl分子和2molHBr分子,哪一个反应释放的能 量更多?如何用计算的结果说明氯化氢分子和溴化 氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质?
3. 键角:两个共价键之间的夹角称为键角。
分子的形状有共价键之间的夹角决定如:三原子分子CO2的结 构式为O=C=O,它的键角为180°,是一种直线形分子;如, 三原子分子H20的H—O—H键角为105°,是一种 V形分子。
多原子分子的键角一定,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,分子的许多性质都与键角有关。
则 N N键能为946 kJ/mol
某些共价键的键能
•[观察分析]键能大小与化学键稳定性的关系?
键能越大,化学键越稳定
2. 键长:形成wk.baidu.com价键的两个原子之间的核间距
2.1.2 键参数(键长、键角、键能) 课件 高二化学人教版(2019)选择性必修2
能的角度如何理解这一事实?
化学键 键能
N≡N 946kJ/mol
O=O 497.3kJ/mol
F-F 157kJ/mol
N2、O2、F2的键能依次减小,说明了化学键的牢固度依次减弱。
化学键 键能
N-H 390.8kJ/mol
O-H 462.8kJ/mol
F-H 568kJ/mol
N-H、O-H、F-H的键能依次增大,说明了化学键的牢固度依次 增强,所以 N2、O2、F2与氢气的反应能力依次增强
436.0
Cl-Cl 198 242.7
Br-Br 228 193.7
共价键的键长越短,往往键能越大, 表明共价键越稳定,分子越稳定。
《物质结构与性质》
第二章 分子结构与性质
3、键长的判断: (1)根据原子半径 其他条件相同时,成键原子的半径越小,键长越短。 例:H-I > H-Cl >H-F
(2)根据共用电子对:单键键长>双键键长>三键键长 4、应用:(1)判断共价键的稳定性
键能:H-F >H-Cl >H-Br >H-I
《物质结构与性质》
第二章 分子结构与性质
(3) 估算化学反应的反应热 ΔH=反应物中化学键键能之和﹣生成物中化学键键能之和
【例2】已知H-H键能为436.0KJ/mol,O=O键能为497.3 KJ/mol,H-O键能为
课件 键参数——键能、键长与键角
5.下列事实不能用键能的大小来解释的是 ( B ) A.氮元素的电负性较大,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.HF比H2O稳定
【解析】由于N2分子中存在三键,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,没有化学键;卤族元素从 F到I,原子半径逐渐增大,其氢化物中化学键的键长逐渐变长,键能逐渐变小, 所以稳定性:HF>HCl>HBr>HI;由于H—F的键能大于H—O,所以稳定性: HF>H2O。
3.定性判断键长的方法 (1)根据原子半径进行判断。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>三键键长。
三、键角
1.概念 在多原子分子中,两个相邻共价键之间的夹角称为键角。
2.意义 键角可反映分子的空间结构,是描述分子空间结构的重要参数,分子的许多 性质都与键角有关。 多原子分子的键角一定,表明共价键具有方向性。
3.常见分子的键角及分子空间结构
分子
CO2 H2O NH3
P4 CH4
键角 (O=C=O)180° (H—O—H)105° (H—N—H)107°
(P—P—P)60º (H—C—H)109º28´
空间结构 直线形 V形(或称角形) 三角锥形 正四面体形 正四面体形
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
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
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。
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。
2.1.2键参数——键能、键长与键角 课件 高二化学人教版(2019)选择性必修2
具有方向性
NH3 107°
CO2 180°
任务三:共价键的键参数——键角
【思考与讨论】
No 如图白磷和甲烷均为正四面体结构:它们的键
角是否相同,为什么?
Image 提示 不同,
白磷分子的键角是指P—P之间的夹角,为60°; 而甲烷分子的键角是指C—H的夹角,为109°28′。
总结
键能 键参数 键长
通过计算,1mol H2分别与1mol Cl2、1mol Br2(蒸气)反应,分别形成 2mol HCl 和2mol HBr,放出能量依次为184.9 kJ、102.3 kJ,1mol H2与 1mol Cl2反应形成2mol HCl放出的能量多,
任务一:共价键的键参数——键能
③ 键能的应用:
No a.判断共价键的稳定性
431.8
C-C
347.7
H-Br H-I
366 298.7
C=C
615
C≡C
812
任务一:共价键的键参数——键能
键 Cl-Cl Br-Br
某些共价键的键能
No 键能(kJ·mol-1 ) 242.7 193.7
键 N-O N=O
键能(kJ·mol-1 ) 176 607
I-I
152.7
O-O
142
1pm=10-12m=10-10cm
Image 分子中的原子始终处于不断振动之中,键长 只是振动着的原子处于平衡位置时的核间距。
键能、键长、键角及其应用
键能、键长、键角及其应用
键参数:
1、键能:
①概念:气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量.通常取正值.单位:kJ/mol.如:形成1molH﹣H键释放的最低能量为436.0kJ,则H﹣H键能为436.0kJ/mol.
②键能与化学键稳定性的关系:键能越大,化学键越牢固,分子越稳定.如H﹣H键的键能为436kJ/mol,Cl﹣Cl的键能为243kJ/mol.
2、键长:
①概念:形成共价键的两个原子之间的核间距.
②键长与共价键的稳定性的关系:两个原子核之间的距离.键长越短,键能越大,化学键越牢固,分子越稳定.如H﹣F,H﹣Cl,H﹣Br,H﹣I键长依次递增,键能依次递减,分子的热稳定性依次递减.
3、键角:
①概念:多原子分子中,两个化学键之间的夹角.
②键角的作用: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.键角决定空间构型和分子极性.
【命题方向】本考点主要考察键能、键长、键角对化学键的影响.
题型一:键能、键长和键角相关概念
典例1:(2014•黄浦区一模)关于键长、键能和键角,下列说法不正确的是()A.键角是描述分子立体结构的重要参数
B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关
C.键能越大,键长越长,共价化合物越稳定
D.键角的大小与键长、键能的大小无关
分析:A、键角与分子的立体结构有关;
B、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;
C、键长越长,作用力越小,键能越小,化合物越不稳定;
D、根据价层电子对互斥理论,中心原子外面的价层电子对数,直接决定分子的形状,同时也决定键角大小的主要因素.
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共价半径: 相同原子的共价键键长的一半称为共价半径。
【思考与交流】: 1. 试利用表2—l的数据进行计算,1 mo1 H2分别跟l molCl2、lmolBr2(蒸气)反应,分别形成2 mo1HCl分子 和2molHBr分子,哪一个反应释放的能量更多?如何 用计算的结果说明氯化氢分子和溴化氢分子哪个更容 易发生热分解生成相应的单质? 解答:形成2 mo1HCl释放能量: 2×431.8 kJ -(436.0kJ+242.7kJ)= 184.9 kJ 形成2 mo1HBr释放能量: 2×366kJ -(436.0kJ+193.7kJ)= 102.97kJ HCl释放能量比HBr释放能量多,因而生成的HCl更 稳定,即HBr更容易发生热分解生成相应的单质 。
3、下列说法中正确的是(
C )
A、p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成σ键 B、p轨道之间以“头碰头”重叠可形成π键 C、s和p轨道以“头碰头”重叠可形成σ键 D、共价键是两个原子轨道以“头碰头”重叠 形成的
【阅读思考】 认真阅读课本p30-31,思考: 什么是键能、键长、键角? 键能、键长与键的稳定性有什么关系?
2. 键长:形成共价键的两个原子之间的核间距
某些共价键键长 1pm=10-12 m
【观察分析】键长与键能的关系?
键长越短,往往键能越大,共价键越稳定。
3、键角:两个共价键之间的夹角称 为键角。
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,分子的 许多性质与键角有关。
第二课时 键参数——键能、键长与键角
练习:1.下列说法中不正确的是( D ) A、双键、三键都有π键
B、成键原子间原子轨道重叠越多,共价键 越牢固 C、因每个原子未成对电子数是一定的,故 配对原子个数也一定 D、所有原子轨道在空间都有自己的方向性
2、氮分子中的化学键是( B ) A、3个σ键 B、1个σ键,2个π键 C、3个π键 D、2个σ键,1个π键
质谱仪测定分子结构
科学视野:用质谱仪测定分子结构
现代化学常利用质谱仪测定分子的结构。它的基本 原理是在质谱仪中使分子失去电子变成带正电荷的分子 离子和碎片离子等粒子。由于生成的分子离子、碎片离 子具有不同的相对质量,它们在高压电场加速后,通过 狭缝进入磁场分析器得到分离,在记录仪上呈现一系列 峰,化学家对这些峰进行系统分析,便可得知样品分子 的结构。例如,图2—7的纵坐标是相对丰度(与粒子的 浓度成正比),横坐标是粒子的质量与电荷之比(m/e) ,简称质荷比。化学家通过分析得知,m/e=92的峰是 甲苯分子的正离子(C6H5CH3+),m/e=91的峰是丢失一 个氢原子的的C6H5CH2+ ,m/e=65的峰是分子碎片…… 因此,化学家便可推测被测物是甲苯。
2. N2 、02 、F2 跟H2 的反应能力依次增强,从键能的 角度应如何理解这一化学事实? 键能大小是: N-H< O-H < F-H 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? 键长越短,键能越大,共价键越稳定,含有该 键的分子越稳定,化学性质越稳定。
CO分子和N2分子的某些性质
二、键参数:键能、键长、键角
1. 键能:
气态基态原子形成l mol化学键释放的最低 能量。通常取正值。单位:kJ/mol 如:形成l mol H—H键释放的最低能量为 436.0 kJ,则 H—H键能为436.0 kJ/mol
某些共价键的键能
【观察分析】键能大小与化学键稳定性的关系?
键能越大,化学键越稳定
等电子原理:
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,它们的许多性质是相近 的
【练习】原子数相同,最外层电子总数 相同的分子,互称为等电子体。等电子 体的结构相似,物理性质相似。
(1)根据上述原理,仅由第二周期元素组成
的共价分子中,互为等电子体的是: N2O 和 CO2 N2 和 CO 。 (2)等电子原ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ又有发展,例如:由短周期 元素组成的物质中,与NO2-互为等电子体 的分子有 SO2、 O3 。