共价键第一课时

［练习］
1、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
［练习］
2、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
键长和键能共同决定分子稳定性
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。
键长和键角共同决定分子空间构型
一般来说，如果知道某个分子中的键长 和键角数据，那么这个分子的几何构型就 确定了。
[观察]P32页中表2-3的数据
• 从表中可以看出，CO分子与N2分子在许多性质上 十分相似，这些相似性，可以归结为它们具有相 等的价电子数，导致它们具有相似的化学结构。
表2-3 CO分子和N2分子的某些性质
分子 熔点/℃ 沸点/℃ CO N2
-205.05 -190.49 -210.00 -195.81
水中溶解度
(室温)
分子解离能
(kJ/mol)
分子的 价电子 总数
2.3 mL 1.6 mL
1075 946
10 10
三、等电子原理
等电子体：原子总数相同、价电 子总数相同的分子。
表2-1
某些共价键键能/kJ· -1 mol
键
F-F Cl-Cl
键能
157 242.7
键
N－O N＝O
键能
176 607
Br-Br I-I C-C C=C C≡C C－O C＝O N－N
N＝N N≡N
193.7 152.7 347.7 615 812 351 745 193
418 946
O－O O＝O C－H O－H N－H H-F H-Cl H-Br
键 Cl-Cl Br-Br I-I O－H
键能 242.7 193.7 152.7 462.8
键 N＝O O－O O＝O N－H
键能 607 142 497.3 390.8
[问题] (2)键能与化学反应的能量变化有什么联系?怎 样利用键能的数据计算反应的热效应?
∆H=反应物键能总和-生成物键能总和
H-I H-H
142 497.3 413.4 462.8 390.8 568 431.8 366
298.7 436
[问题] (1)键能是共价键强度的一种标度，键能的 大小与键的强度有什么关系?
规律: 键能越大,化学键越牢固,由 该键形成的分子越稳定。
练习:
由下表的数据判断,下列分子的稳定性： A.Cl2, Br2, I2 B.NH3 , H2O
[例题]
• 根据表2-1数据，计算1molH2分别跟1molCl2、 1molBr2（蒸气）反应，分别生成2molHCl和 2molHBr分子，哪个反应放出的能量多？ △H为负值说明该反应为放热反应。即负
值越大，放出能量越多。通过刚才计算， H2 + Cl2 = 2HCl 可知，生成2molHCl比生成2molHBr放出 能量多。相反，H—Br的键能比H—Cl的 ΔH=436.0kJ· -1 + 242.7kJ· -1 —2×431.8kJ· -1 mol mol mol = —184.9kJ 键能小，所以HBr分子比HCl更容易发生 热分解生成相应的单质。说明稳定性比 HCl差。 H2 + Br2 = 2HBr
思考与交流
⑴ 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？
键
F-F N≡N O＝O
键能
157 946 497.3
键
O－H N－H H-F
键能
462.8 390.8 பைடு நூலகம்68
思考与交流
⑵ 通过上例子，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。
[提示]白磷是正四面体构型的分子，当与氧气作用形成 P4O10时，每两个磷原子之间插入一个氧原子，此外， 每个磷原子又以双键结合一个氧原子。
ΔH= 6×198 KJ· mol-1 +5×498 KJ· mol-1—12×360 KJ· mol-1— 4×585 KJ· mol-1 =—2982 KJ
（四）规律
1、s电子：一定形成σ键 p电子： 形成σ键或π键 2、单键： 一定为σ键 双键： 一个是 σ键，另一个是π键
三键： 一个是σ键，另两个为π键。
两成键原子间只能形成一个σ键，其余均为π键
3、稳定性: 一般： σ键 >
π键
二、键参数—键能、键长和键角
键能：气态基态原子形成1mol化学 键释放的最低能量。 破坏1mol化学键形成气态基态原子 所需的最低能量。 键能越大，化学键越稳定。 应用：判断分子稳定性 计算化学反应的反应热。
课堂小结
二、键参数—键能、键长和键角
键能：气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。
破坏1mol化学键形成气态基态原子所需的最低能量。
键能越大，化学键越稳定。 应用：计算化学反应的反应热。 ∆H=反应物键能总和-生成物键能总和 键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。 键长越短，键能越大，化学键越稳定。 键角：两个共价键之间的夹角。
课堂小结
三、等电子原理 等电子体： 原子总数、价电子总数相同的分子。 等电子体原理： 原子总数、价电子总数相同的分子具有 相似的化学键特征，它们的许多性质相近。
C6H6
B3N3H6
CO2 N2O CS2 NH3 H 3O + CH4 NH4+
五原子10电子
SO42- CCI4 SiF4
PO43-
五原子32电子
[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 CO2 N2 CO 和 。 （2）等电子原理又有发展，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 O3 有 SO2 、 。
2、键长： 成键两原子的核间距。 某些共价键键长
•1pm=10－12 m
[观察分析]如何判断一个键的键长？键长与稳定性的关系？
规律: 成键原子的半径越小，键长越小，键能越大， 共价键越稳定。由该键形成的分子越稳定。
表2-2
某些共价键键能(kJ/mol)键长/pm (1pm=10-12m)
键 H-H F-F Cl-Cl Br-Br I-I C-C C=C
键能 436 157 242.7 193.7 152.7 347.7 615
键长 键 74 C≡C 141 C－H 198 O－H 228 N－H 267 N≡N 154 Si-Si 133 Si-O
键能 键长 812 120 413.4 109 462.8 96 390.8 101 946 110 235 162
复习回顾： 指出下列分子σ键所属类型: A、HBr s-p σ键 B、NH3 s-p σ键 p-p σ键 C、F2 D、H2 s-s σ键
在下列分子中，①HF，②Br2，③H2O，④ N2，⑤CO2，⑥H2，⑦H2O2，⑧HCN
分子中只有σ键的是 ①②③⑥⑦ ，分子中含有π 键的是 ④⑤⑧ ，分子中所有原子都满足最 ②④⑤ 外层为8个电子结构的是______________
等电子体原理：原子总数、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。
(物理性质)
例举一些常见的等电子体： N2
SO2
SO3
CO O3
NO3-
C22-
CN－
二原子10电子
NO2SiO32- CO32SCNAlO2-
三原子18电子
四原子24电子 12原子30电子 三原子16电子 四原子10电子
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。
注:(1)多原子分子的键角一定 ，表明共价键具 有方向性。 (2)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。
H2O 105°
NH3 107°
CO2 180°
CH4 109°28’
小结：
键能、键长、键角是共价键的三个参数
ΔH=436.0kJ· -1 + 193.7kJ· -1 —2×366kJ· -1 mol mol mol = —102.7kJ
[练习]、 以下化学键的键能（KJ· -1)： mol
P—P 198 P—O 360 O=O 498 P=O 585
根据这些数据，计算以下反应的反应热ΔH？ P4 （白磷）+ 5O2 = P4O10
规律:键长越短,一般键能越大，化学键越牢固, 由该键形成的分子越稳定。 练习:由下表的数据判断,下列分子的稳定性 A.H2 , Cl2 B.HCl, HBr ,HI
键 键能 键长 H-H 436 74 Cl-Cl 242.7 198 H-Br 362.0 141
键 键能 键长 H－F 565.0 92 H-Cl 428.0 128 H-I 295.0 161