课件-键参数(键能、键长、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由键能求反应热的公式为：△H =____________的键能总和—____________的键能总和2.键长：(1)概念：形成共价键的两个原子之间的________________相同原子的共价键键长的一半称为_____________(2)意义：一般来说，键长______，键能就_______，键就_______，分子就_________，受热时就________，热稳定性_________。
学案 键参数——键能 键长与键角
第二章分子结构与性质第一节共价键第2课时键参数——键能、键长与键角学习目标1．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。
2．能根据共价键的结构特点说明简单分子的某些性质。
核心素养宏观辨识与微观探析：通过键参数对共价键的描述以及对物质化学性质、结构的影响，探析微观结构对宏观性质的影响，从宏观和微观相结合的视角分析解决实际问题。
证据推理与模型认知：结合键参数对物质结构与性质的影响，运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。
知识梳理一、共价键的三个键参数1．键能(1)概念：气态分子中1 mol化学键解离成所吸收的能量。
单位是kJ·mol－1。
(2)条件：键能通常是298.15 K，101 kPa条件下的标准值。
(3)实例：气态氢原子形成1 mol H—H释放的最低能量为436.0 kJ，则H—H的键能为。
(4)应用：下表中是H—X的键能数据①若使2 mol H—Cl断裂为气态原子，则发生的能量变化是吸收的能量。
②表中共价键最难断裂的是，最易断裂的是。
③由表中键能数据大小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，即HF分子很稳定，最分解，HI分子最不稳定，最分解。
2．键长(1)概念：构成化学键的两个原子的核间距。
如在Cl2分子中，两个氯原子的核间距就是Cl—Cl的键长。
(2)应用①判断共价键的稳定性键长越短，往往键能，表明共价键越。
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分子的空间结构是正四面体形，而CH3Cl的空间结构是四面体形，即不是正四面体形，其原因是。
(3)实例：下列三种分子：①H2、②Cl2、③Br2，共价键的键长最长的是，键长最短的是，键能最大的是。
3．键角(1)概念：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。
(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，多原子分子的键角一定，表明共价键具有。
分子结构课件
分子内氢键的存在使物质的溶沸点降低，也常 使溶解度降低。
分子间作用力 氢键
HF、HCl、HBr、HI
从范德华力考虑, 结构相似，相对分子量越大, 范德华力越大， b.p. 越高, 故 b. P. 为 HI > HBr > HCl, 但由于 HF 分子间有氢键，故 HF 的b.p. 在这 里最高, 破坏了从左到右 b.p. 升高的规律。
X,Y——电负性很大、半径很小的原子， 最常见的有F、O、N。(X、Y可以相同）
HF ： F 的电负性相当大, 电子对偏向 F, 而 H 几乎成了质
子,，可以把另一分子中的F原子吸引到它的附近。
氢键的种类
分子间作用力 氢键
分子间氢键：一个分子的X——H键与另一个分子的原子Y相结 合而形成的氢键。
H2O 和 HF 的分子间氢键很强, 以致于分子发生 缔合, 以(H2O)2、 (H2O)3、(HF)2、(HF)3 形式存在, 而 (H2O)2 排列最紧密, 4℃时, (H2O)2 比例最大, 故 4℃ 时水的密度最大。
分子间作用力之一 —— 范德华力
理想气体是假设分子没有体积也没有任何作用力为 基础确立的概念，当气体密度很小(体积很大、压力很 小)、温度不低时，实际气体的行为相当于理想气体。
事实上，实际气体分子有相互作用力。这种分子 间的作用力就被称为范德华力。
范德华力的特点
1.普遍地存在于固、液、气态任何微粒之间。力的 作用很小，微粒相离稍远，就可忽略；
2.没有方向性和饱和性，不受微粒之间的方向与个 数的限制；
3.分子结构相似时，相对分子质量越大，范德华力 越大； 分子的极性越大，范德华力越大。
范德华力的大小与物质的熔点、沸点等 物理性质有密切联系.。
键参数(键能、键长与键角课件高二化学
1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
×
×
HCl的形成的电子云描述
s轨道呈球形对称，p轨道呈哑铃形， 只有当沿着键轴方向以“头碰头”靠拢后重叠，才能实现原子轨道最大重叠。
③ p - p σ 键 Cl－Cl的 p-p σ键的形成（一个p轨道与一个p轨道重叠） 用原子轨道描述2个氯原子形成Cl2分子的过程。
自旋相反的未成对电子形成共用电子对 。
二.共价键的特征
1.饱和性 按照现代价键理论中的电子配对理论， 一个原子有几个未成对电子，
便可和几个自旋相反的电子配对成键，这就是共价键的
;如果原子没有
未成对电子，则不能形成共价键。
H· ＋ ·H H:H H + Cl
H Cl
↑
↓
↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↓
1S
1S
原因：由于原子半径小，键长短，但由于键长短，两原子形成共价 键时，原子核之间的距离小，排斥力大，键能小
4.键长判断方法
根据原子半径判断
其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。 如键长：H－I > H－Cl>H－F；Br－Br>Cl－Cl>F－F；Si－Si>Si－C>C－C。
根据共用电子对数目判断
元素 电负性 电负性差值
非极性键
Na Cl 0.9 3.0
2.1
H Cl 2.1 3.0
0.9
CO 2.5 3.5
1
0
0.9
1.7
2.1
电负性的差值
H和Cl的电负性的差值
Na和Cl的电负性的差值
知识回顾 化学键： 元素相互化合，分子内相邻的原子之间的强烈相互作用力。
比较 类型
离子键
【化学课件】键参数—键能、键长与键角 2023-2024学年高二下学期人教版(2019)选择性必修2
注意：甲烷中四个碳氢键键能相同吗？ 不同 键能数据是平均值
C—H键能 413.4 kJ·mol－1
一、键能
2.应用 (1)定量衡量共价键强弱
键能越大，共价键越牢固。EH-F>EH-Cl>EH-Br>EH-I (2)判断分子的稳定性
一般结构相似的分子，键能越大，分子越稳定。 (3)利用键能估算化学反应热效应
ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。
H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ΔH =436.0 kJ·mol-1 + 242.7 kJ·mol-1 -2×431.8 kJ·mol-1
= -184.9 kJ·mol-1
某些共价键键能/kJ·mol-1
一、键能
思考交流
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 (×4)σ键一定比π键牢固
(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出热量__1_8_4_._9__kJ。 (2)在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多 到少的顺序是__a__(填字母)。
a.Cl2＞Br2＞I2
b.I2＞Br2＞Cl2
c.Br2＞I2＞Cl2
预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热_多___(填“多”或“少”)。
思考交流
二、键长
1.概念 构成化学键的两个原子的核间距； 原子半径决定共价键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。
二、键长
2.应用 一般键长越短，键能越大，表明共价键越稳定，反之亦然。
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)
容易发生加成反应而乙烯和乙炔容易发生加成反应？
提示
键能数据表明，N≡N的键能大于N—N的键能的三倍，N=N的键能
大于N—N的键能的两倍；而C≡C的键能却小于C—C的键能的三倍，
C=C的键能小于C—C的键能的两倍，说明乙烯和乙炔中的π键不牢固，
易发生加成反应，而N2分子中N≡N非常牢固，所以氮分子不易发生加成
释放的能量在数值上是相等的，故根据化学键的键能数据可计算化学反
应的反应热.
课堂练习1：正误判断
(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(
√)
√)
(3)O—H的键能是指在298.15 K、100 kPa下，1 mol气态分子中1 mol O—
>形式存在，而白磷以P4形式存在
/m
【思考与讨论】 课本P38
（1）计算，1 mol H2分别跟1 mol Cl2、1 mol Br2(蒸气)反应，分别形成2
mol HCl和2 mol HBr，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？
结构和稳定性？
共价键的三个键参数——键能、键长与键角
CH4
正四面体形
NH3
三角锥形
一、键能
1、概念： 气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。
2、单位:
kJ/mol。键能通常取正值。
3、条件： 键能通常是298.15 K、101 kPa条件下的标准值。
4、数据： 键能可以通过实验测定，更多却是推算获得的。
反应。
6、键能的应用
①判断共价键的稳定性（键能越大，共价键越稳定）
课件11：2.1.2 共价键的键参数与等电子原理
【解析】(1)仅由第二周期元素组成的共价分子，只能是由 C、N、O、F组成的N2、CO、N2O、CO2等，而N2与CO的 最外层电子总数均为10，N2O与CO2的最外层电子总数均为 16，且原子数分别相等，符合题意。 (2)只要原子总数相同，各原子最外层电子数之和也相同， 即可互称等电子体，NO2—是三原子组成的离子，其最外层 电子数(即价电子)之和为5＋6×2＋1＝18，SO2、O3均含三 原子分子，价电子总数为6×3＝18。 【答案】(1)N2O CO2 N2 CO (2)SO2 O3
946
10
1．(1)试从键长和键能的角度分析卤素氢化物稳定性逐渐 减弱的原因。
【提示】(1)卤素原子从F到I原子半径逐渐增大，分别与H 原子形成共价键时，按H—F、H—Cl、H—Br、H—I，键 长逐渐增长，键能逐渐减小，故分子的稳定性逐渐减弱。
(2)是否原子半径越小、键长越短，键能越大，分子就 越稳定？
1．共价键的“三个参数” 键长、键角、键能。 2．等电子体的“两个相同”
原子总数、价电子总数。
1．H2O分子中每个O原子结合2个H原子的根本原因是 () A．共价键的方向性 B．共价键的饱和性 C．共价键的键角 D．共价键的键长 【解析】O原子最外层有2个未成对电子，分别与H原子的核 外电子形成共用电子对，O原子即达到8电子稳定结构，故1 个O原子只能结合2个H原子，符合共价键的饱和性。
4．常见等电子体(推广到离子)
类型
实例
二原子 10 价电子的等电 子体
N2、CO、C22－、CN－
三原子 16 价电子的等电 子体
CO2、CS2、N2O、N－3 、BeCl2(g)
三原子 18 价电子的等电 子体
NO－2 、O3、SO2
键参数
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。
小 结
键参数对分子性质的影响
课堂练习 1．能够用键能解释的是（ ） Ａ．常温常压下，溴呈液体，碘为固体 Ｂ．氮气的化学性质比氧气稳定 Ｃ．稀有气体一般很难发生化学反应 Ｄ．硝酸易挥发，硫酸难挥发
2、规律
（1）同种类型的键，成键原子半径越小，键 能越大，键越牢固。 （2）相同的成键元素之间形成的键越多，键能 越大。
3、键能的运用
（1）通过键能判断物质反应活性
思考：为什么非金属性N强，但N2却很稳定？ 思考：34页 习题4
思考：利用键能，解释乙烷、乙烯、乙炔的 反应活性？
C-C 154 347 C=C 134 598 C≡C 120 820
性质
相近
2、常见的等电子体： N2 SO2 CO O3 C22NO2CN－
书写等电子体方法： 等量代换
（1）同族代换 （2）同周期代换：注意“+e- ”“- e- ”
2、常见的等电子体： N2 SO2 SO3 C 6H 6 CO O3 NO3B 3N 3H 6 C22NO2SiO32CN－
NO2
键长（ pm ） 键能（ kJ/mol ）
（2）求近似反应热。
思考：32页思考交流 1、2
（二）键长：
1、定义：形成共价键的两个原子的核间距。 思考：从以下数据中可以得到什么结论：
¼ ü ¼ ¤¼ ¨ pm ¼ ¼ ü ¼¼ ¨ kJ/mol ¼ H-F 92 567 H-Cl 128 431 H-Br 141 366 H-I 161 298
键长（ pm ） 键能（ kJ/mol ）
C-C 154 347
课件 键参数——键能、键长与键角
知识总结
键能 键参数 键长
键角
决定 分子的稳定性 决定
分子的空间结构
决定 分子的性质
键参数对分子性质的影响： 相同类型的共价化合物分子，成键原子半径 越小，键长越短，键能越大，分子越稳定。
效果反馈
1．下列说法中，错误的是 ( B ) A．键能是衡量化学键稳定性的参数之一，键能越大，化学键越牢固 B．键长与共价键的稳定性没有关系 C．键角是两个相邻共价键之间的夹角 D．共价键是通过原子轨道重叠并共用电子对而形成的，所以共价键有饱和性
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°
6．碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
化学键 键能kJ·mol－1
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．解答：A、键长和键角常被用来描述分子的空间构型，键角是描述分子立体结构的重要参数，故A正确；B、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，键长越短，故B正确；C、键能越大，键长越短，共价化合物越稳定，故C错误；D、键角是分子内同一原子形成的两个化学键之间的夹角，与其分子结构有关，与键长键能无关，故D正确；故选：C．点评：本题考查了化学键的键参数的含义和判断，掌握概念的内涵是解题关键，题目较简单．题型二：键能的影响因素及应用典例2：下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关且正确的是（）A．F2，Cl2，Br2，I2的熔点、沸点逐渐升高B．HF，HC1，HBr，HI的热稳定性依次增强C．金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅D．NaF，NaCI，NaBr，NaI的熔点依次降低分析：A．F2、Cl2、Br2、I2属于分子晶体，影响熔沸点的因素是分子间作用力的大小；B．HF、HI、HBr、HCl属于共价化合物，影响稳定性的因素是共价键；C．金刚石、晶体硅属于原子晶体，影响熔沸点的因素是共价键；D．NaF、NaCl、NaBr、NaI属于离子晶体，影响熔沸点的因素是离子键．解答：A．F2、Cl2、Br2、I2属于分子晶体，影响熔沸点的因素是分子间作用力的大小，物质的相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，与共价键的键能大小无关，故A 错误；B．HF、HI、HBr、HCl属于共价化合物，影响稳定性的因素是共价键，共价键的键能越大越稳定，与共价键的键能大小有关，但是HF，HC1，HBr，HI的热稳定性依次减弱，故B 错误；C．金刚石、晶体硅属于原子晶体，原子之间存在共价键，原子半径越小，键能越大，熔沸点越高，与共价键的键能大小有关且正确，故C正确；D．NaF、NaCl、NaBr、NaI属于离子晶体，离子半径越大，键能越小，熔沸点越低，与共价键的键能大小无关，故D错误．故选C．点评：本题考查晶体的熔沸点的比较，分子的稳定性，题目难度不大，注意晶体的类型以及影响晶体熔沸点高低的因素的判断．【解题思路点拨】键能和键长是共价键稳定性的重要参数，键角是分子在空间立体结构的重要参数，要学会根据这些参数分析判断分子的结构．。
课件1：2.1.2 键参数——键能、键长与键角
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5.已知H—H键的键能为436 kJ·mol-1,N—H键的键能为391 kJ·mol-1,
根据热化学方程式:N2(g)+3H2(g) kJ·mol-1,计算N≡N键的键能是
2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
答案:945.6
解析:化学反应的本质是反应物分子中旧键断裂(吸收能量),生成物
探究
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1.可以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
答案:B
2.从键长的角度判断,下列共价键中最稳定的是( )
A.H—F B.N—H
C.C—H D.S—H
答案:A
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3.N—H键键能的含义是( ) A.由N和H形成1 mol NH3所放出的能量 B.把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的热量 C.拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的热量 D.形成1个N—H键所放出的热量 答案:C
CH4
109°28'
正四面体形
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随堂检测
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,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。
(3)由键长判断:共价键的键长越小,共价键越牢固,破坏共价键消耗 的能量越多。
大学无机化学经典课件：分子结构
已知：F- 的半径 r = 133Pm
规律： rMn+< rM ； rMn- > rM rNa+ > rMg2+ > rAl3+
rF- < rCl- < rBrrFe3+ < rFe2+
键型过渡：成键两元素的电负性差值 越大，键的极性越强
32
离子键的强度通常用晶格能的大小来衡量。因为在离 子晶体中，既有相反电荷之间的库仑吸引力，又有相同电 荷之间的排斥力，所以离子化合物中离子键力是晶体中吸 引力和排斥力综合平衡的结果。
δ键：一个原子的d轨道与另一个原子相 匹配的d轨道以“面对面”的方式重
叠 （通过键轴有两个节面）
20
σ
π
键 ， 键 的 不 同
21提供而形成的
形成配位键的必备条件： 1）一个原子价电子层有孤对电子 2）另一原子价电子层有空轨道。
如：CO分子
22
4 . 键的极性
价电子对排布方式为：当价电子对的数目为 2 时，呈 直线形；当价电子对的数目为 3 时，呈平面三角形；当价 电子对的数目为 4 时，呈正四面体形；当价电子对的数目 为 5 时，呈三角双锥形；当价电子对的数目为 6 时，呈八 面体形。
55
（3）对于只含共价单键的 ABn 型分子，若中心原子 的价层中有 m 个孤电子对，则其价层电子对总数是 n + m 对。
对数 型
子对的排
m ABnLm 布方式
0 AB5
1 AB4L
分子的
几何构 型
实例
三角 双锥 形
变形 四面 体
PF5,PCl5, AsF5
SF4,TeCl4
3 2 AB3L2
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3.2 键长
分子中两原子核间的平衡距离称为键长。 例如，H2分子，l = 74pm。
共价键
H－F H－Cl H－Br H－I F－F Cl－Cl Br－Br I－I
键长 l/pm
92 127 141 161 141 199 228 267
键
能
E/(kJ·mol-1)
570
432
366
298
159
243
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？
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?
况，确定有机物的结构。如分子式为C3H6O2的链状有 机物，在PMR谱上峰给出的稳定强度仅有四种，其对 应 的 全部 结 构 ， 它 们分 别 为： ① 3∶3 ②3∶2∶1 ③ 3∶1∶1∶1 ④2∶2∶1∶1，请分别推断出结构简式：
①___C_H__3C_O__O_C_H__3 ___②___C__H_3_C_H_2_C_O_O__H____ ③___C_H__3C_H__(O__H_)_C_H_O_④___H__O_C_H__2C__H_2_C_H_O___
193
151
共价键
H－H C－C C－－C C－－－C N－N N－－－N C－H O－H
键长 l/pm
74 154 134 120 145 110 109 96
键
能
E/(kJ·mol-1)
436
346
602
835
159
946
414
464
键长
键长：成键原子核间的平均距离 （pm）
规律： 1.键长越短，键能越大，共价键越稳定。 2.单键键长 > 双键键长 > 叁键键长
⑴结构式为
的有机物，在PMR谱上
观察峰给出的强度之比为_2_∶__2_∶___2_∶___2__∶__2_；
⑵某含氧有机物,它的相对分子质量为46.0,碳的质量分
数为52.2%,氢的质量分数为13.0%，PMR中只有一个信
号,请写出其结构简式__C_H__3_O__C_H__3__。 ⑶实践中可根据PMR谱上观察到氢原子给出的峰值情
例题: 2002年诺贝尔化学奖表彰的是在“看清”生物
大分子真面目方面的科技成果，一项是美国科学 家约翰·芬恩与日本科学家田中耕一“发明了对生 物大分子的质谱分析法”；另一项是瑞士科学家 库尔特·维特里希“发明了利用核磁共振技术测定 溶液中生物大分子三维结构的方法”。质子核磁 共振(PMR)是研究有机物结构的有力手段之一， 在所有研究的化合物分子中，每一结构中的等性 氢原子在PMR中都给出了相应的峰(信号)，谱中 峰的强度与结构中的等性H原子个成正比。例如 乙 醛 的 结 构 简 式 为 CH3—CHO ， 在 PMR 中 有 两 个信号，其强度之比为3:1。
H-F H-Cl H-Br H-I
¼ü ¼¤¼¨ pm ¼
92 128 141 161
¼ü ¼¼¨ kJ/mol ¼ 567 431 366 298
C-C
¼ü ¼¤¼¨ pm ¼ 154 ¼ü ¼¼¨ kJ/mol ¼ 347
C=C C¼C 134 120 598 820
由表数据可见，H－F， H－Cl， H－Br， H－I 键长依次递增，而键能 依次递减；单键、双键及叁键的键长 依次缩短，键能依次增大，但与单键 并非两倍、叁倍的关系。
子越稳定 Ｄ．原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价
键
键参数—键能、键长、键角
3、键角
在原子数超过2的分子中，两个共价 键之间的夹角称为键角。
利用键角和键长数 据,可以表征分子的空间 结构。从而解释分子的 某些性质。
NH3分子的结构
多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。
分子式 键长/pm(实验值) 键角/°(实验值) 分子构型
H2S
134
93.3
CO2
116.2
180
NH3
101
107
CH4
109
109.5
小结
键长、键能决定共价键的强弱和分子
的稳定性：原子半径越小，键长越短，键 能越大，分子越稳定。例如HF、HCl、HBr、 HI分子中：
X原子半径：F<Cl<Br<I H-X键键长：H-F<H-Cl<H-Br<H-I H-X键键能：HF>HCl>HBr>HI H-X分子稳定性：HF>H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。
某些共价键的键能
观察表中数据，分析键能大小与化学键 稳定性的关系。
键能越大，即形成化学键时放出的能量 越多，意味着这个化学键越稳定，越不容 易被打断。
练习
1．能够用键能解释的是（ A ） Ａ．氮气的化学性质比氧气稳定 Ｂ．常温常压下，溴呈液体，碘为固体 Ｃ．稀有气体一般很难发生化学反应 Ｄ．硝酸易挥发，硫酸难挥发
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？
-90.8KJ/mol -481.9 KJ/mol
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：
（1）N2（g）+3H2（g）====2NH3 （g）；⊿H= ( ) （2）2H2（g）+O2（g）===2H2O （g）；⊿H= ( )
学性质不同
第二章 分子结构与性质
键参数—键能、键长、键角
键参数—键能、键长、键角
1、键能
气态基态原子形成1mol化学键释放 的最低能量。
例如，形成l mol H—H键释放的最低能量 为436.0 kJ，形成1 molN≡N键释放的最低 能量为946 kJ，这些能量就是相应化学键 的键能，通常取正值。
练习
1．下列关于化学键的说法不正确的是 （ D）
A．化学键是一种作用力 B．化学键可以是原子间作用力，也可以 是离子间作用力 C．化学键存在于分子内部 D．化学键存在于分子之间
练习
2．对δ键的认识不正确的是（ A ） A．δ键不属于共价键，是另一种化学键 B．S-Sδ键与S-Pδ键的对称性相同 C．分子中含有共价键，则至少含有一个δ键 D．含有π键的化合物与只含δ键的化合物的化
CO分子和N2分子的某些性质
三、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。
如：ＣＯ2和Ｎ２Ｏ，ＣＨ４和ＮＨ４＋
练习
1．与ＮＯ３－互为等电子体的是（ B ） Ａ．ＳＯ３ Ｂ．ＢＦ３ Ｃ．ＣＨ４ Ｄ．ＮＯ２
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．ＰＣl５ Ｂ．ＣＣl４ B Ｃ．ＮＦ３ Ｄ．Ｎ2
共价半径
相同原子的共价键键长的一半称为共价半径。
练习
2．下列分子中，两核间距最大，键能最小的是( D） Ａ．Ｈ２ Ｂ．Ｂr2 Ｃ．Ｃl2 Ｄ．Ｉ２
3．下列说法中，错误的是（ A ） Ａ．键长越长，化学键越牢固 Ｂ．成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固 Ｃ．对双原子分子来讲，键能越大，含有该键的分