高中化學(xué)同步講義（選擇性必修二）第06講 2.2共價(jià)鍵參數(shù)（學(xué)生版）

第6課共價(jià)鍵參數(shù)1．認(rèn)識(shí)鍵能及其應(yīng)用。2．認(rèn)識(shí)鍵長(zhǎng)及其應(yīng)用。3．認(rèn)識(shí)鍵角及其應(yīng)用1.鍵能(1)概念：氣態(tài)分子中1mol化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所的能量稱為鍵能。(2)條件和單位：鍵能通常是298.15K、101kPa條件下的標(biāo)準(zhǔn)值，單位為。(3)應(yīng)用：①判斷共價(jià)鍵的：原子間形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊程度越，體系能量降低越，能量越多，形成共價(jià)鍵的鍵能越，共價(jià)鍵越。②判斷分子的：一般來說，結(jié)構(gòu)相似的分子，共價(jià)鍵的鍵能越，分子越。例如分子的：HFHClHBrHI。③利用鍵能計(jì)算：△H=的鍵能總和-的鍵能總和。(4)測(cè)定方法：鍵能通常是298.15K，100kPa條件下的標(biāo)準(zhǔn)值，可以通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定，更多的卻是推算獲得的注：同種類型的共價(jià)鍵，鍵能大小為：?jiǎn)捂I雙鍵三鍵2.鍵長(zhǎng)(1)概念：構(gòu)成化學(xué)鍵的兩個(gè)原子的叫做該化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng)。由于分子中的原子始終處于不斷振動(dòng)之中，鍵長(zhǎng)只是振動(dòng)著的原子處于平衡位置時(shí)的。(2)應(yīng)用：①判斷共價(jià)鍵的：鍵長(zhǎng)是衡量共價(jià)鍵穩(wěn)定性的另一個(gè)重要參數(shù)。鍵長(zhǎng)越短，往往鍵能越大，表明共價(jià)鍵越穩(wěn)定。②判斷分子的：鍵長(zhǎng)是影響分子空間結(jié)構(gòu)的因素之一。(3)定性判斷鍵長(zhǎng)的方法①根據(jù)進(jìn)行判斷。在其他條件相同時(shí)，成鍵原子的半徑越小，鍵長(zhǎng)越短。②根據(jù)判斷。相同的兩原形成共價(jià)鍵時(shí)，單鍵鍵長(zhǎng)>雙鍵鍵長(zhǎng)>三鍵鍵長(zhǎng)。3.鍵角(1)概念：在多原子分子中，兩個(gè)相鄰共價(jià)鍵之間的稱為鍵角。(2)意義：鍵角可反映分子的結(jié)構(gòu)，是描述分子空間結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，分子的許多性質(zhì)都與鍵角有關(guān)。多原子分子的一定，表明共價(jià)鍵具有。(3)常見分子的鍵角及分子空間結(jié)構(gòu)：分子鍵角空間結(jié)構(gòu)CO2（O=C=O）°形H2O（H-O）105°形(或稱形)NH3（N-H）107°形CH4（C-H）109o28′形P4（P-P）60o形(4)測(cè)定方法：鍵長(zhǎng)和鍵角的數(shù)值可通過晶體的X射線衍射實(shí)驗(yàn)獲得小結(jié)：鍵參數(shù)對(duì)分子性質(zhì)的影響：相同類型的共價(jià)化合物分子，成鍵原子半徑越，鍵長(zhǎng)越，鍵能越，分子越。【思考與討論p38】參考答案(1)經(jīng)過計(jì)算可知，1molH2與1molC12反應(yīng)生成2nolHC1放熱184.9kJ,而1molH2與1molBr2反應(yīng)生成2molHBr放熱102.3kJ。顯然生成氯化氫放熱，即溴化氫分子更容易發(fā)生熱。(2)化學(xué)鍵N≡N、O-O、F-F的鍵能依次，化學(xué)鍵N-H、O-H、F-H的鍵能依次；經(jīng)過計(jì)算可知，生成1molNH3、H2O和HF分別放熱45.4kJ、240.95kJ和271.5kJ,所以N2、O2、F2跟H2反應(yīng)的能力依次。(3)簡(jiǎn)而言之，分子的鍵長(zhǎng)越，鍵能越，該分子越。?問題一鍵能與物質(zhì)穩(wěn)定性的關(guān)系【典例1】已知各共價(jià)鍵的鍵能(一定條件下，氣態(tài)原子生成1mol化學(xué)鍵放出的熱量)如表所示，下列說法不正確的是共價(jià)鍵H－HF－FH－FH－ClH－I鍵能E/(kJ?mol-1)436157568431298A．化學(xué)鍵的穩(wěn)定性：H－I＜H－Cl＜H－FB．表中最易斷裂的共價(jià)鍵是F－F鍵C．H2(g)+F2(g)═2HF(g)

△H=+25kJ?mol-1D．431kJ?mol-1＞E(H－Br)＞298kJ?mol?1【變式1-1】利用下列鍵能數(shù)據(jù)，估算異丁烷(C4H10)直接脫氫生成異丁烯反應(yīng)(CH3)2CHCH3(g)→H2(g)+(CH3)2C=CH2(g)的△H為化學(xué)鍵C-CC=CC-HH-H鍵能/(kJ/mol)347.7615413.4436A．+123.5kJ/mol B．-123.5kJ/mol C．-224.2kJ/mol D．+224.2kJ/mol【變式1-2】已知某些化學(xué)鍵鍵能如下，下列說法不正確的是化學(xué)鍵鍵能/kJ·mol436243194432aA．根據(jù)鍵能可估算反應(yīng)的kJ·molB．根據(jù)原子半徑可知鍵長(zhǎng)：H—Cl<H—Br，進(jìn)而推測(cè)a<432C．可以根據(jù)H—Cl和H—Br的鍵能大小判斷HCl和HBr的穩(wěn)定性D．常溫下和的狀態(tài)不同，與Cl—Cl和Br—Br的鍵能有關(guān)?問題二鍵能、鍵長(zhǎng)與物質(zhì)穩(wěn)定性的關(guān)系【典例2】鍵能、鍵長(zhǎng)是衡量化學(xué)鍵穩(wěn)定性的重要鍵參數(shù)，下列說法正確的是A．C=O鍵的鍵長(zhǎng)比C-O鍵短，C=O鍵的鍵能比C-O鍵小B．C-O鍵的鍵長(zhǎng)比Si-O鍵短，干冰的熔沸點(diǎn)比二氧化硅高C．H-Cl鍵的鍵能比H一Br鍵大，HCl的熱穩(wěn)定性比HBr高D．C=C雙鍵的鍵能比C-C單鍵大，碳碳雙鍵的化學(xué)性質(zhì)比碳碳單鍵穩(wěn)定【變式2-1】下列說法中正確的是A．分子中共價(jià)鍵鍵能越高，鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，則分子越穩(wěn)定B．元素周期表中的ⅡA族和ⅦA族元素的原子間不能形成共價(jià)鍵C．水分子可表示為H—O—H，分子中鍵角為180°D．N—N、N=N、N≡N鍵能之比為1.00:2.17:4.90，說明N2分子中π鍵鍵能>σ鍵鍵能【變式2-2】下列說法中不正確的是A．σ鍵是原子軌道以“頭碰頭”的方式相互重疊B．共價(jià)化合物分子的鍵能越大，鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，則分子越穩(wěn)定C．2個(gè)原子形成多個(gè)共價(jià)鍵中，只有一個(gè)σ鍵，而π鍵可以是一個(gè)或多個(gè)D．形成共價(jià)鍵時(shí)鍵與鍵重疊程度越大，體系能量越底，鍵越穩(wěn)定?問題三鍵角與物質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系【典例3】關(guān)于鍵角，下列說法不正確的是：A．鍵角的大小與鍵長(zhǎng)、鍵能的大小有關(guān)B．分子中的鍵角：C．鍵角是確定多分子立體結(jié)構(gòu)(分子形狀)的重要參數(shù)D．多原子分子的鍵角一定，表明共價(jià)鍵具有方向性【變式3-1】能說明分子中的4個(gè)原子在同一平面的理由是A．鍵之間的夾角為 B．鍵為鍵C．3個(gè)鍵的鍵能相同 D．3個(gè)鍵的鍵長(zhǎng)相等【變式3-2】下列有關(guān)共價(jià)鍵的鍵參數(shù)的說法不正確的是A．、、分子中的鍵角依次增大B．HF、、分子中的鍵長(zhǎng)依次增長(zhǎng)C．、、分子中的鍵能依次減小D．分子中共價(jià)鍵的鍵能越大，分子的熔、沸點(diǎn)越高1．下列物質(zhì)的分子中既有σ鍵，又有π鍵的是①HCl

②H2O

③N2

④H2O2

⑤C2H4

⑥C2H2A．①②③ B．③⑤⑥ C．①③⑥ D．③④⑤⑥2．甲醛是家庭裝修常見的污染物。一種催化氧化甲醛的反應(yīng)為。下列有關(guān)敘述正確的是A．和分子中均同時(shí)存在鍵和鍵B．分子中鍵和鍵的數(shù)目之比為C．分子形成時(shí)軌道的其中一種重疊方式是D．分子中鍵和鍵的電子云的對(duì)稱性相同3．下列分子中既含鍵，又含鍵的是A．① B．② C．③ D．④4．分子的結(jié)構(gòu)式為，1個(gè)分子內(nèi)含有A．4個(gè)鍵 B．2個(gè)鍵、2個(gè)鍵 C．2個(gè)鍵、1個(gè)鍵 D．3個(gè)鍵、1個(gè)鍵5．下列有關(guān)化學(xué)鍵知識(shí)的比較肯定錯(cuò)誤的是A．鍵能：C—N＜C=N＜C≡NB．鍵長(zhǎng)：I—I>Br—Br>Cl—ClC．分子中的鍵角：H2O>CO2D．相同元素原子間形成的共價(jià)鍵鍵能：σ鍵>π鍵6．下列說法正確的是A．分子的結(jié)構(gòu)是由鍵能決定的B．共價(jià)鍵的鍵能越大，共價(jià)鍵越牢固，由該鍵形成的分子越穩(wěn)定C．CF4、CCl4、CBr4、CI4中C-X(X=F、Cl、Br、I)鍵長(zhǎng)、鍵角均相等D．H2O分子中兩個(gè)O-H鍵角為180°7．鍵長(zhǎng)是描述共價(jià)鍵的物理量之一，下列各項(xiàng)中的距離屬于鍵長(zhǎng)的是A．水分子中兩個(gè)氫原子核之間的距離B．氯氣分子中兩個(gè)氯原子核之間的距離C．氬氣中兩個(gè)相鄰氬原子核間的距離D．分子中兩個(gè)氧原子核之間的距離8．下列事實(shí)不能用鍵能的大小來解釋的是A．元素的電負(fù)性較大，但的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定B．比沸點(diǎn)高C．、、、的穩(wěn)定性逐漸減弱D．比更容易與反應(yīng)9．回答下列問題(1)下列分子中，只含有鍵的是(填序號(hào)，下同)，既含有鍵又含有鍵的是。①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩(2)在①乙烷(、②乙烯()、③乙炔()分子中碳碳鍵鍵長(zhǎng)大小順序是(用序號(hào)表示)。10．如圖表示不同類型共價(jià)鍵形成時(shí)電子云重疊情況：(1)其中形成的化學(xué)鍵屬于軸對(duì)稱的有。(2)下列物質(zhì)中，通過方式①化學(xué)鍵形成的是；通過方式②化學(xué)鍵形成的是；只通過方式③化學(xué)鍵形成的是；同時(shí)含有③、④、⑤三種方式化學(xué)鍵的物質(zhì)是。A．Cl2 B．HCl C．N2 D．H2(3)某有機(jī)物分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，該分子中有個(gè)σ鍵，有個(gè)π鍵，有種極性鍵，(填“有”或“沒有”)非極性鍵。1．下列說法正確的是A．鍵角越大，該分子越穩(wěn)定B．、中鍵長(zhǎng)相等，鍵角不同C．鍵的鍵能是C—C鍵的2倍D．共價(jià)鍵的鍵能越大，共價(jià)鍵越牢固，含有該鍵的分子越穩(wěn)定2．下列有關(guān)說法不正確的是A．、、分子中的鍵角依次增大B．、、分子中的鍵長(zhǎng)依次增大C．、、分子中的鍵能依次減小D．、、分子的穩(wěn)定性依次減弱3．下列物質(zhì)性質(zhì)與鍵能無關(guān)的是A．的熱穩(wěn)定性依次減弱B．在高溫下也難分解C．金剛石、、晶體的熔點(diǎn)依次降低D．的熔、沸點(diǎn)逐漸升高4．下列說法正確的是A．已知鍵鍵能為，故氮氮三鍵的鍵能為B．鍵鍵能為鍵鍵能為，故比穩(wěn)定C．某元素原子最外層有1個(gè)電子，它跟鹵素原子相結(jié)合時(shí)，所形成的化學(xué)鍵為離子鍵D．鍵鍵長(zhǎng)為，其含義為H、F兩原子核間的平均間距5．氰氣的化學(xué)式為，結(jié)構(gòu)式為，其性質(zhì)與鹵素氣體單質(zhì)相似，氰氣可用于有機(jī)合成、制農(nóng)藥，也可用作消毒、殺蟲的熏蒸劑等。下列敘述正確的是A．在所有氣體單質(zhì)分子中，一定有鍵，可能有鍵B．氰氣分子中鍵的鍵長(zhǎng)大于鍵的鍵長(zhǎng)C．1個(gè)氰氣分子中含有3個(gè)鍵和4個(gè)鍵D．不能與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)6．下列分子的結(jié)構(gòu)式與共價(jià)鍵的飽和性不相符的是A．： B．：C．： D．：7．下列關(guān)于鍵和鍵的說法中，不正確的是A．鍵和鍵不能同時(shí)存在于同一個(gè)分子中B．鍵是原子軌道“頭碰頭”重疊而成，鍵是原子軌道“肩并肩”重疊而成C．乙烯分子中含有5個(gè)鍵和1個(gè)鍵D．分子中存在鍵，分子中存在鍵8．其中乙烯是一種常用的催熟劑。下列對(duì)于乙烯中化學(xué)鍵的分析正確的是A．在乙烯分子中有一個(gè)σ鍵、一個(gè)π鍵B．乙烯在發(fā)生加成反應(yīng)時(shí)，斷裂的是碳原子間的σ鍵C．乙烯可以在一定條件下制得氯乙烯，在該過程斷裂的是C-Hσ鍵D．乙烯分子中的σ鍵關(guān)于鏡面對(duì)稱9．已知鍵能、鍵長(zhǎng)部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：共價(jià)鍵鍵能242.7193.7152.7567431.8366298.7462.8鍵長(zhǎng)19228266共價(jià)鍵鍵能347.7615812413.4390.8607142497.3鍵長(zhǎng)154133120109101(1)下列推斷正確的是___________(填字母，下同)。A．穩(wěn)定性： B．氧化性：C．沸點(diǎn)： D．還原性：(2)下列有關(guān)推斷正確的是___________。A．同種元素形成的共價(jià)鍵，穩(wěn)定性：三鍵＞雙鍵＞單鍵B．同種元素形成的雙鍵鍵能一定小于單鍵的2倍C．鍵長(zhǎng)越短，鍵能一定越大D．氫化物的鍵能越大，其穩(wěn)定性一定越強(qiáng)(3)在表中所給鍵中，鍵長(zhǎng)最短的是，最長(zhǎng)的是；鍵的鍵長(zhǎng)(填“大于”“小于”或“等于”)鍵的鍵長(zhǎng)。10．某些共價(jià)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表(單位：