化學(xué)選修3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié) 共價(jià)鍵說(shuō)課ppt課件

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1.能記住鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角等鍵參數(shù)的定義。2.能用鍵參數(shù)說(shuō)明簡(jiǎn)單分子的某些性質(zhì)。3.能說(shuō)出等電子原理的含義。
一、鍵參數(shù)1.定義及作用
2.對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響
二、等電子原理指原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的分子具有相似的化學(xué)鍵特征,它們的許多性質(zhì)(主要是物理性質(zhì))是相近的。CO和N2具有相同的原子總數(shù)、相同的價(jià)電子總數(shù),是等電子體,其性質(zhì)對(duì)比如下:
一、鍵參數(shù)與分子性質(zhì)1.一般來(lái)講,形成共價(jià)鍵的兩原子半徑之和越小,共用電子對(duì)數(shù)越多,則共價(jià)鍵越牢固,含有該共價(jià)鍵的分子越穩(wěn)定。如HF、HCl、HBr、HI,分子中的共用電子對(duì)數(shù)相同,因F、Cl、Br、I的原子半徑依次增大,故共價(jià)鍵牢固程度H—F>H—Cl>H—Br>H—I,因此,穩(wěn)定性HF>HCl>HBr>HI。2.鍵長(zhǎng)越短,往往鍵能越大,共價(jià)鍵越穩(wěn)定。
3.鍵能與鍵長(zhǎng)是衡量共價(jià)鍵穩(wěn)定性的參數(shù),鍵角是描述分子立體結(jié)構(gòu)的參數(shù)。一般來(lái)說(shuō),如果知道分子中的鍵長(zhǎng)和鍵角,這個(gè)分子的空間結(jié)構(gòu)就確定了。如NH3分子的H—N—H鍵角是107°,N—H鍵的鍵長(zhǎng)是101 pm,就可以斷定NH3分子是三角錐形分子,如圖:
4.F—F鍵鍵長(zhǎng)短,鍵能小的解釋:F原子的半徑很小,因此其鍵長(zhǎng)短,而由于鍵長(zhǎng)短,兩F原子形成共價(jià)鍵時(shí),原子核之間的距離很近,排斥力很大,因此鍵能小,F2的穩(wěn)定性差,很容易與其他物質(zhì)反應(yīng)。特別提醒對(duì)鍵參數(shù)理解的幾個(gè)誤區(qū)(1)鍵長(zhǎng)和鍵角共同決定分子的空間結(jié)構(gòu)。(2)鍵長(zhǎng)不是成鍵兩原子的原子半徑之和,而是小于其半徑之和。(3)一般鍵能越大,鍵長(zhǎng)越短,分子越穩(wěn)定。
二、共價(jià)鍵的鍵能與化學(xué)反應(yīng)熱1.化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是反應(yīng)物分子內(nèi)舊化學(xué)鍵的斷裂和生成物中新化學(xué)鍵的形成。2.化學(xué)反應(yīng)過(guò)程有能量變化反應(yīng)物和生成物中化學(xué)鍵的強(qiáng)弱決定著化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的能量變化。3.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)(1)放熱反應(yīng):舊鍵斷裂消耗的總能量小于新鍵形成放出的總能量。(2)吸熱反應(yīng):舊鍵斷裂消耗的總能量大于新鍵形成放出的總能量。4.反應(yīng)熱(ΔH)與鍵能的關(guān)系ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和
三、等電子原理的應(yīng)用1.利用等電子原理,針對(duì)某些物質(zhì)找等電子體。2.等電子體的許多性質(zhì)相似、空間結(jié)構(gòu)相同,故可用來(lái)預(yù)測(cè)分子的一些性質(zhì)和空間結(jié)構(gòu)。3.利用等電子體在性質(zhì)上的相似性制造新材料。4.常見等電子體(推廣到離子):
注意:等電子體的價(jià)電子總數(shù)相同,而組成原子的核外電子總數(shù)不一定相同。等電子原理可以拓展到原子數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的粒子,例如N2與CN-互為等電子體。
鍵參數(shù)的應(yīng)用【例題1】 下列說(shuō)法中正確的是(　　)A.分子中鍵能越大,鍵長(zhǎng)越短,則分子越穩(wěn)定B.只有非金屬原子之間才能形成共價(jià)鍵C.水分子可表示為H—O—H,分子中鍵角為180°D.H—O鍵鍵能為463 kJ·ml-1,即18 g水分解生成H2和O2時(shí),放出能量為(2×463)kJ答案:A解析:在分子中鍵能越大,鍵長(zhǎng)越短,分子越穩(wěn)定,所以A正確;B項(xiàng),有些不活潑金屬與非金屬形成的化學(xué)鍵可能是共價(jià)鍵;C項(xiàng),水分子中的兩個(gè)O—H鍵的鍵角小于180°;D項(xiàng),給出H—O 鍵的鍵能是破壞1 ml H—O鍵所吸收的能量,在H2O分子中有兩個(gè)H—O鍵,故應(yīng)吸收能量2×463 kJ,而H、O形成H2和O2時(shí)需放出能量,故應(yīng)根據(jù)公式“ΔH=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能”計(jì)算,D錯(cuò)誤。
點(diǎn)撥鍵長(zhǎng)、鍵能用于判斷分子的穩(wěn)定性,鍵角和鍵長(zhǎng)確定分子的空間結(jié)構(gòu)。
等電子原理【例題2】 根據(jù)等電子原理:由短周期元素組成的微粒,只要其原子數(shù)相同,各原子最外層電子數(shù)之和相同,可互稱為等電子體,它們具有相似的結(jié)構(gòu)特征。以下各組微粒結(jié)構(gòu)不相似的是(　　)A.CO和N2B.O3和C.CO2和N2OD.N2H4和C2H4答案:D解析:N2H4和C2H4原子數(shù)相同,價(jià)電子總數(shù)分別為14、12,二者不是等電子體,故結(jié)構(gòu)不相似。