Transcript 高中化学2.1.2《键参数——键能、键长与键角》

键参数——键能、
键长与键角
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
形成1 molN
则 N
N键释放的最低能量为946 kJ
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，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。
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。
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？
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
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
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。