第二章第一節(jié)共價鍵

第二章第一節(jié)共價鍵第1頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三1、鍵能：氣態(tài)基態(tài)原子形成lmol化學(xué)鍵釋放的最低能量。通常取正值。單位：kJ/mol如，形成lmolH—H鍵釋放的最低能量為436．0kJ，則H—H鍵能為436．0kJ/mol形成1molN三N鍵釋放的最低能量為946kJ則N三N鍵能為946kJ/mol二、鍵參數(shù):鍵能、鍵長、鍵角第2頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三某些共價鍵的鍵能[觀察分析]鍵能大小與化學(xué)鍵穩(wěn)定性的關(guān)系？鍵能越大，化學(xué)鍵越穩(wěn)定第3頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三某些共價鍵鍵長2、鍵長：形成共價鍵的兩個原子之間的核間距1pm=10－12m[觀察分析]鍵長與鍵能的關(guān)系？鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定。第4頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三3、鍵角：兩個共價鍵之間的夾角稱為鍵角。分子的形狀有共價鍵之間的夾角決定如：三原子分子CO2的結(jié)構(gòu)式為O＝C＝O，它的鍵角為180°，是一種直線形分子；如，三原子分子H20的H—O—H鍵角為105°，是一種V形分子。多原子分子的鍵角一定，表明共價鍵具有方向性。鍵角是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，分子的許多性質(zhì)都與鍵角有關(guān)。第5頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三共價半徑：相同原子的共價鍵鍵長的一半稱為共價半徑。第6頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三1、試?yán)帽?—l的數(shù)據(jù)進行計算，1mo1H2分別跟lmolCl2、lmolBr2(蒸氣)反應(yīng)，分別形成2mo1HCl分子和2molHBr分子，哪一個反應(yīng)釋放的能量更多?如何用計算的結(jié)果說明氯化氫分子和溴化氫分子哪個更容易發(fā)生熱分解生成相應(yīng)的單質(zhì)？2．N2、02、F2跟H2的反應(yīng)能力依次增強，從鍵能的角度應(yīng)如何理解這一化學(xué)事實?3．通過上述例子，你認(rèn)為鍵長、鍵能對分子的化學(xué)性質(zhì)有什么影響？思考與交流第7頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三1、形成2mo1HCl釋放能量：2×431.8kJ－(436.0kJ+242.7kJ)=184.9kJ形成2mo1HBr釋放能量：2×366kJ－(436.0kJ+193.7kJ)=102.97kJHCl釋放能量比HBr釋放能量多,因而生成的HCl更穩(wěn)定,即HBr更容易發(fā)生熱分解生成相應(yīng)的單質(zhì).2、鍵能大小是：F-H>O-H>N-H3、鍵長越長，鍵能越小，鍵越易斷裂，化學(xué)性質(zhì)越活潑。匯報第8頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三

CO分子和N2分子的某些性質(zhì)等電子原理：原子總數(shù)相同、價電子總數(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)是相近的第9頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三科學(xué)視野：用質(zhì)譜儀測定分子結(jié)構(gòu)現(xiàn)代化學(xué)常利用質(zhì)譜儀測定分子的結(jié)構(gòu)。它的基本原理是在質(zhì)譜儀中使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子等粒子。由于生成的分子離子、碎片離子具有不同的相對質(zhì)量，它們在高壓電場加速后，通過狹縫進入磁場分析器得到分離，在記錄儀上呈現(xiàn)一系列峰，化學(xué)家對這些峰進行系統(tǒng)分析，便可得知樣品分子的結(jié)構(gòu)。例如，圖2—7的縱坐標(biāo)是相對豐度(與粒子的濃度成正比)，橫坐標(biāo)是粒子的質(zhì)量與電荷之比(m／e)，簡稱質(zhì)荷比。化學(xué)家通過分析得知，m／e＝92的峰是甲苯分子的正離子(C6H5CH3＋)，m／e＝91的峰是丟失一個氫原子的的C6H5CH2＋，m／e＝65的峰是分子碎片……因此，化學(xué)家便可推測被測物是甲苯。第10頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三質(zhì)譜儀測定分子結(jié)構(gòu)第11頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三例題:2002年諾貝爾化學(xué)獎表彰的是在“看清”生物大分子真面目方面的科技成果，一項是美國科學(xué)家約翰·芬恩與日本科學(xué)家田中耕一“發(fā)明了對生物大分子的質(zhì)譜分析法”；另一項是瑞士科學(xué)家?guī)鞝柼亍ぞS特里?！鞍l(fā)明了利用核磁共振技術(shù)測定溶液中生物大分子三維結(jié)構(gòu)的方法”。質(zhì)子核磁共振（PMR）是研究有機物結(jié)構(gòu)的有力手段之一，在所有研究的化合物分子中，每一結(jié)構(gòu)中的等性氫原子在PMR中都給出了相應(yīng)的峰（信號），譜中峰的強度與結(jié)構(gòu)中的等性H原子個成正比。例如乙醛的結(jié)構(gòu)簡式為CH3—CHO，在PMR中有兩個信號，其強度之比為3:1。第12頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三（1）結(jié)構(gòu)式為的有機物，在PMR譜上觀察峰給出的強度之比為

；（2）某含氧有機物，它的相對分子質(zhì)量為46.0，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52.2%，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.0%，PMR中只有一個信號，請寫出其結(jié)構(gòu)簡式

。（3）實踐中可根據(jù)PMR譜上觀察到氫原子給出的峰值情況，確定有機物的結(jié)構(gòu)。如分子式為C3H6O2的鏈狀有機物，有PMR譜上峰給出的穩(wěn)定強度僅有四種，其對應(yīng)的全部結(jié)構(gòu)，它們分別為：①3∶3②3∶2∶1③3∶1∶1∶1④2∶2∶1∶1，請分別推斷出結(jié)構(gòu)簡式：①

②

③

④

。第13頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三（1）2：2：2：2：2或者1：1：1：1：1（2）CH3OCH3（3）①CH3COOCH3②CH3CH2COOH③CH3CH（OH）CHO④HOCH2CH2CHO參考答案：第14頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三再見第15頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三[回答]鍵能越大，即形成化學(xué)鍵時放出的能量越多，意味著這個化學(xué)鍵越穩(wěn)定，越不容易被打斷。[板書]鍵能越大，化學(xué)鍵越穩(wěn)定。鍵長是衡量共價鍵穩(wěn)定性的另一個參數(shù)，是形成共價鍵的兩個原子之間的核間距。[板書]。[講述][板書][過渡]分子的形狀有共價鍵之間的夾角決定，下面我們學(xué)習(xí)鍵角。[板書]例如，三原子分子CO2的結(jié)構(gòu)式為O＝C＝O，它的鍵角為180°，是一種