高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 共价键教学演示ppt课件

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 共价键教学演示ppt课件，共33页。PPT课件主要包含了内容索引，素养目标，课前篇素养初探，课堂篇素养提升，决定分子的极性等内容，欢迎下载使用。

1.通过认识共价键的键能、键长和键角,从微观角度模型化解释分子的空间结构。2.结合共价键的键长、键能和键角等数据,理解分子的性质与键参数的关系,培养证据推理与模型认知的核心素养。3.掌握用共价键的强弱解释物质稳定性的方法。
【知识铺垫】1.甲烷分子为正四面体结构,键角是109°28'。2.F、Cl、Br、I原子半径逐渐增大,F2、Cl2、Br2、I2与氢气反应越来越难,HF、HI、HBr、HI的稳定性逐渐减弱。
【自主梳理】键参数的概念、影响和特点
注:键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得。
【微思考1】如图,白磷和甲烷均为正四面体结构。
它们的键角是否相同,为什么?提示 不同,白磷分子中的键角是指P—P之间的夹角,为60°;而甲烷分子的键角是指C—H之间的夹角,为109°28'。
【微思考2】根据元素周期律可知,NH3的稳定性强于PH3,你能利用键参数进行解释吗?提示 N原子的半径比P原子的半径小,故键长N—H比P—H小,则N—H的键能比P—H的键能大,N—H更难被破坏,NH3更稳定。
1.判断下列说法的正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)键角是描述分子空间结构的重要参数(　　)(2)键长是成键两原子半径的和(　　)(3)C=C的键能等于C—C键能的2倍(　　)(4)键长越小,键能一定越大,分子就一定越稳定(　　)(5)因为O—H的键能小于H—F的键能,所以O2、F2与H2反应的能力依次减弱(　　)
2.共价键①N≡N　②H—F　③H—O　④N—H　⑤P—H中,键能由大到小的顺序正确的是(　　)A.①②③④⑤　　　　B.⑤④③②①C.①⑤④③② D.②③④⑤①答案 A
3.某些化学键的键能(kJ·ml-1)如下表所示。(1)1 ml H2在2 ml Cl2中燃烧,放出热量　　　 kJ。 (2)在一定条件下,1 ml H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应,放出热量由多到少的顺序是　　　　(填字母)。 a.Cl2>Br2>I2　　　b.I2>Br2>Cl2 c.Br2>I2>Cl2预测1 ml H2在足量F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热　　(填“多”或“少”)。 
答案 (1)184.9　(2)a　多
【问题探究】已知部分键能、键长数据如下表所示:
分析比较回答下列问题:(1)根据元素周期律可知,HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱,请利用键参数加以解释。提示 键长H—FH—Cl>H—Br>H—I,故HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱。(2)一般来说,键长越短,键能越大。但F—F键长比Cl—Cl键长小,而F—F键能却比Cl—Cl键能小,为什么?提示 氟原子的半径小导致F—F键长小,由于键长小,两个氟原子形成共价键时,原子核之间的距离较小,两原子核之间排斥力较大,导致F—F键能不大,F2的稳定性较差,容易与其他物质发生反应。
(3)N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强,从键能的角度如何理解这一化学事实?提示 从表中的数据可知,N—H、O—H与H—F的键能依次增大,意味着形成这些键时放出的能量依次增大,化学键越来越稳定。所以N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强。
(4)下列有关推断是否正确?①同种元素形成的共价键的稳定性:三键>双键>单键。②同种元素形成的双键键能一定小于单键键能的2倍。③键长越小,键能一定越大。④氢化物的键能越大,其稳定性一定越强。提示 由碳碳键的数据知①正确;由O—O、O=O的键能知,②错误;C—H的键长大于N—H的键长,但是N—H的键能反而较小,③错误;由C—H、N—H的键能可知,C—H的键能较大,而CH4稳定性比NH3弱,④错误。
【深化拓展】共价键键参数的应用(1)键能的应用①表示共价键的强弱。键能越大,断开化学键需要吸收的能量越多,化学键越稳定。②判断分子的稳定性。结构相似的分子中,共价键的键能越大,分子越稳定。
③判断化学反应中的能量变化。　　　　　　　　　　 化学反应的实质在化学反应中,断裂旧化学键吸收能量,形成新化学键释放能量,因此反应焓变与键能的关系为ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和。ΔH<0时,为放热反应;ΔH>0时,为吸热反应。
(2)键长的应用①键长越小,一般键能越大,共价键越稳定,含该共价键的分子越稳定。②键长的比较方法。a.根据成键原子的原子半径比较。同类型的共价键,成键原子的原子半径越小,键长越小。b.根据共用电子对数比较,相同的两个原子间形成共价键时,单键键长>双键键长>三键键长。
(3)键角的应用①键长和键角决定分子的空间结构。②常见分子中的键角与分子空间结构。
(4)几种常见分子的结构式、键角及空间结构
【素能应用】典例有关碳和硅的共价键键能如下表所示:
简要分析和解释下列有关事实。(1)比较通常条件下,CH4和SiH4的稳定性强弱:　　　。 (2)硅与碳同族,硅元素也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是　　　　。 (3)SiH4的稳定性小于CH4,硅更易生成氧化物,原因是　　　。 
答案 (1)CH4比SiH4稳定(2)C—C和C—H键能较大,所形成的烷烃较稳定,而硅烷中Si—Si和Si—H的键能较小,易断裂,导致长链硅烷难以生成(3)C—H的键能大于C—O,C—H比C—O稳定,而Si—H的键能却远小于Si—O,所以Si—H不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O解析 (1)因为C—H的键能大于Si—H的键能,所以CH4比SiH4稳定。(2)C—C和C—H的键能比Si—H和Si—Si的键能都大,因此烷烃比较稳定,而硅烷中Si—Si和Si—H的键能较小,易断裂,导致长链硅烷难以生成。(3)C—H的键能大于C—O,C—H比C—O稳定,而Si—H的键能却远小于Si—O的,所以Si倾向于形成稳定性更强的Si—O。
规律总结 共价键强弱的判断方法(1)由原子半径和共用电子对数判断:成键原子的原子半径越小,两原子间共用电子对数越多,则一般共价键越牢固,含有该共价键的分子越稳定。(2)由键能判断:共价键的键能越大,共价键越牢固,破坏共价键消耗的能量越多。(3)由键长判断:共价键的键长越小,共价键越牢固,破坏共价键消耗的能量越多。(4)由电负性判断:元素的电负性越大,该元素的原子对共用电子对的吸引力越大,形成的共价键一般越稳定。
变式训练1关于键长、键能和键角,下列说法不正确的是(　　)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和成键数目有关C.键能越大,键长越大,共价化合物越稳定D.键角的大小与键长、键能的大小无关
答案 C解析 键角是描述分子空间结构的重要参数,如CO2分子中的2个C=O的键角为180°,故分子为直线形分子,A正确。键长的大小与成键原子的半径有关,如Cl的原子半径小于I的原子半径,Cl—Cl的键长小于I—I的键长;键长还和成键数目有关,成键数目越多,键长越小,B正确。键能越大,键长越小,共价键越强,共价化合物越稳定,故C错误。键角的大小取决于成键原子轨道的夹角,D正确。
变式训练2下列说法正确的是(　　)A.分子中键能越大,表示分子拥有的能量越高,共价键越难断裂B.分子中键长越大,表示成键原子轨道重叠越多,键越牢固C.形成化学键的过程是一个吸收能量的过程D.形成化学键的过程是一个放出能量的过程答案 D解析 键能越大,表示破坏该键需要的能量越多,并不是分子拥有的能量越高;键长越大,表示成键的两原子的核间距越大,分子越不稳定;化学键的形成是原子由高能量状态向稳定状态(低能量状态)转变的过程,所以是一个放热过程。
1.可以反映共价键强弱的物理量是(　　)A.键角B.键能、键长C.键能、键长、键角D.键长、键角答案 B
2.从键长的角度判断,下列共价键中最稳定的是(　　)A.H—FB.N—HC.C—HD.S—H答案 A
3.N—H的键能的含义是(　　)A.由N和H形成1 ml NH3所放出的能量B.把1 ml NH3中的共价键全部拆开所吸收的热量C.拆开约6.02×1023个N—H所吸收的热量D.形成1个N—H所放出的热量答案 C
4.下列事实不能用键能的大小来解释的是(　　)A.N2的化学性质很稳定B.稀有气体一般难发生反应C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱D.F2比O2更容易与H2反应答案 B解析 由于N2分子中存在N≡N,键能很大,破坏共价键需要很大的能量,所以N2的化学性质很稳定;稀有气体都为单原子分子,分子内部没有化学键;卤族元素从F到I原子半径逐渐增大,其氢化物分子中的键长逐渐变长,键能逐渐变小,所以稳定性逐渐减弱;由于H—F的键能大于H—O的键能,所以更容易生成HF。