高中第一节 共价键优质课件ppt

这是一份高中第一节 共价键优质课件ppt，文件包含人教版2019高中化学必修二212《键参数-键能键长与键角》课件pptx、多样的分子结构mp4、氢气与氯气和溴蒸气的反应mp4等3份课件配套教学资源，其中PPT共42页， 欢迎下载使用。

1.理解键能、键长和键角等键参数的含义，能利用键参数解释物 质的某些性质2.通过共价键理论模型的发展过程，初步体会不同理论模型的价 值和局限
1m1H2分别与1mlCl2,、1 ml Br2(蒸气)反应，分别形成2ml HCl和2 ml 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？请同学们结合选择性必修一学过的热化学反应的知识，并利用教材P37表2-1的数据进行计算。
答：生成2ml HCl和2 ml HBr分别放出184.9kJ和102.3kJ的热量，生成HCl放热更多，所以HCl比HBr更易生成，更难分解。
任务一：探究键能的相关知识
学生活动：阅读教材P37第一、二自然段及表2-1，回答下列问题：
5.同种类型的共价键，键能大小关系，例如：E(C-C) E(C=C) E(C≡C)
6.同主族元素氢化物键能的变化规律？（例如：H-F、H-Cl、H-Br、H-I）
7.同周期元素氢化物键能的变化规律？（例如：C-H、N-H、O-H、F-H）
气态分子中1ml化学键解离成气态原子所吸收的能量称为键能
5.同种类型的共价键，键能大小关系？例如：E(C-C) E(C=C) E(C≡C)
键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值
键能可通过实验测定，更多的却是推算获得的平均值
同种类型的共价键，键能大小为：单键<双键<三键
同主族元素氢化物键能的变化规律：从上往下，键能依次减小
同周期元素氢化物键能的变化规律：从左往右，键能依次增大
计算反应热：△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和
原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，体系能量降低越多，释放能量越多，形成共价键的键能越大，共价键越牢固
一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定
例如分子的稳定性：HF>HCl>HBr>HI
【典例1】根据键能数据(H-Cl 431kJ·ml-1,H-I 297kJ∙ml-1),可得出的结 论是（ ） A.溶于水时，HI比HCl更容易电离，所以氢碘酸是强酸 B.HI比HCl的熔、沸点高 C.HI比HCl稳定 D.断裂等物质的量的HI和HCl中 的化学键，HI消耗的能量多
【解析】键能越小越容易发生电离，H-Cl的键能大于H-I,所以HI分子比HCl更容易电离，氢碘酸是强酸，故A正确；由分子构成的物质，熔沸点与化学键强弱无关，故B错误；化学键的键能越大，化学键越稳定，越不易发生电离、不易发生分解反应，H-Cl的键能大于H-I,说明HCl的稳定性大于HI,故C错误；键能越大，拆开相同物质的量的化学键时消耗能量越多，拆开相同物质的量的HI分子比HCl消耗的能量小，故D错误。答案：A
【典例2】能够用键能的大小作为主要依据来解释的是（ ） A.常温常压下，氯气呈气态而溴单质呈液态 B.硝酸是挥发性酸，而硫酸、磷酸是不挥发性酸 C.稀有气体一般难于发生化学反应 D.空气中氮气的化学性质比氧气稳定
【解析】 A项，取决于分子间的作用力的大小，与分子内共价键的键能无关；B项，物质的挥发性与分子内键能的大小无关；C项，稀有气体是单原子分子，无化学键，难于发生化学反应的原因是它们的价电子已形成稳定结构；D项，氮气比氧气稳定是由于N2分子中共价键的键能(946kJ·ml-1)比O2分子中共价键的键能(497.3kJ/ml)大，在化学反应中更难于断裂。答案：D
【典例3】下列能用键能大小来解释的是（ ） A.N2的化学性质比O2更稳定 B.相同状况下，氯气的密度比空气的大 C.稀有气体一般难发生化学反应 D.HI的沸点比HCl的沸点高
【解析】 N2分子中存在N≡N键，O2分子中存在O=O键，由于三键的键能大于双键，故N2的化学性质比O2更稳定，A项符合题意；氯气的摩尔质量大于空气的平均摩尔质量，故相同状况下，氯气的密度比空气的大，与键能大小无关，B项不符合题意；稀有气体是单原子分子，没有化学键，C项不符合题意；键能影响物质的稳定性，与物质的沸点高低无关，D项不符合题意。答案：A
键能的定义、键能的应用
2.同类型物质键能的变化规律：单键<双键<三键
任务二：探究键长的相关知识
学生活动：阅读教材P37第三自然段及表2-2，P38第一、三自然段， P39资料卡片，小组讨论，回答下列问题：
4.键长与共价半径的关系？
5.同种元素构成的不同共价键键长的关系？例如：单键 双键 三键
6.键长与分子空间构型的关系？
构成化学键的两个原子的核间距叫做该化学键的键长。由于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。
可通过晶体的X射线衍射实验获得
键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定
在其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短
相同的两原子形成共价键时，单键键长>双键键长>三键键长
键长是影响分子空间结构的因素之一
【典例1】下列说法正确的是（ ） A.氯化氢的分子式是HCl而不是H2Cl,是由共价键的方向性决定的 B.CH4分子的空间结构是正四面体形，是由共价键的饱和性决定的 C.电子云在两个原子核间重叠后，电子在两核间出现的概率增大 D.分子中共价键键长越长，键能越大，则分子越稳定
【解析】氯化氢的分子式是HCl而不是H2Cl,与共价键的饱和性有关，故A错误；CH4分子的空间结构是正四面体形，与共价键的方向性有关，而与饱和性无关，故B错误；电子云在两个原子核间重叠后，电子出现概率增大，体系能量降低，形成稳定物质，所以C选项是正确的；分子中共价键键长越长，键能越小，分子越不稳定，故D错误。答案：C
【典例2】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.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
【解析】分子中N≡C键是极性键，C—C键是非极性键，A项正确；成键原子半径越小，键长越短，N原子半径小于C原子半径，故N≡C键比C—C键的键长短，B项错误；(CN)2分子中含有3个σ键和4个π键，C项错误；由于(CN)2与卤素性质相似，故其可以和氢氧化钠溶液反应。答案：A
【典例3】下列说法中正确的是（ ）A.键能越小，表示化学键越牢固，越难以断裂 B.两个成键原子的原子核越近，键长越长，化学键越牢固，性质越稳定C.破坏化学键时，消耗能量，而形成新的化学键时，则释放能量D.键能、键长只能定性地分析化学键的特性
【解析】键能越大，表示化学键越牢固，越难以断裂，A错误；两个成键原子的原子核越近，键长越短，化学键越牢固，性质越稳定，B错误；破坏化学键时，消耗能量，而形成新的化学键时，则释放能量，C正确；键能、键长能定量分析化学键的特性，D错误。答案：C
2.键长与键能、物质稳定性、原子半径、分子空间构型的关系
3.相同的两原形成共价键时，单键键长>双键键长>三键键长
任务三：探究键角的相关知识
学生活动：阅读教材P38第二自然段，回答以下问题：
3、常见分子的键角及分子的空间结构填表？
在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角称为键角
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
（O=C=O）180°
（C-H）109º28´
键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得
2.常见分子的键角及分子的空间结构
【典例1】在下列比较中错误的是（ ） A.强度：σ键>π键 B.键角：H2OF-F D.键能：C-C>C-Si
【解析】π键比σ键重叠程度小，形成的共价键不稳定，故强度：σ键>π键，选项A正确；H2O为V形结构，CO2为直线形结构，则分子中的键角：H2OC-Si,选项D正确。答案：C
【典例2】下列关于键长、键能和键角的说法中不正确的是（ ） A.键角是描述分子空间结构的重要参数 B.键长的大小与成键原子的半径有关 C.多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性 D.键能越大，键长就越长，共价化合物也就越稳定
【解析】 键角是多原子分子中两个相邻共价键之间的夹角，是描述分子空间结构的重要参数，A正确；键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关，B正确；多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性，C正确；键能越大，键长越短，共价化合物越稳定，D错误。答案：D
【典例3】下列有关共价键键参数的比较中，不正确的是（ ） A.键能：C-NBr-Br>Cl-Cl C.分子中的键角：H2O>NH3 D.乙烯分子中碳碳键的键能：σ键>π键
【解析】 键能：单键<双键<三键，则键能：C-NBr>Cl,则键长：I-I>Br-Br>Cl-Cl,B正确；H2O分子中键角为105°,NH3分子中键角为107°,故分子中的键角：H2Oπ键，D正确。答案：C
【学生活动】探讨教材P38，【思考与讨论】，回答相关问题：
(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？
(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？
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
一般来说，分子中共价键的键长越小，键能越大，共价键越稳定
1.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
键长的定义、相同的两原形成共价键时，单、双、三键的大小关系
键能的定义、键能的应用、同类型物质键能的变化规律
常见分子的键角及分子的空间结构
键角的定义和意义、测定方法
键长与键能、物质稳定性、原子半径、分子空间构型的关系