共价键 第2课时 教学目标 1. 理解键能、键长和键角等键参数的含义。 2. 能应用键参数———键能、键长、键角说明简单分子的结构和性质。 教学重难点 用键参数解释物质的某些性质。 教学过程 一、新课导入 之前的学习我们讨论分析了乙烷、乙烯和乙炔的分子中两个碳原子之间的成键情况。它们分别有几个σ键和几个π键？ 发生化学反应的过程中，旧的化学键被破坏。从这一角度，讨论为什么乙烯和乙炔的化学反应活性更高，比如它们能与Br2加成，而乙烷不能？ 乙烯、乙炔在与Br2加成时，只破坏了其中的π键，而σ键未发生改变。因为π键的轨道重叠程度相较于σ键较小，故更易断裂。 在描述两个原子之间的共价键强度时，我们使用“牢固”或“不牢固”这样的描述不够科学、清晰。 是否有参数可以定量描述共价键的强度？ 这个参数可能与什么因素相关？ 这个参数是否有规律性？ 如何描述这种规律性？ 二、讲授新课 二、键参数———键能、键长与键角 1.键能 定义：键能是指气态分子中 1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 键能可以直接定量直观的反映共价键的强弱。 说明： ①键能通常是298.15 K、101kPa条件下的标准值。 ②键能可以通过实验测定，更多是推算获得的（如盖斯定律）。 ③同样的共价键在不同的分子中键能略有区别，如甲烷中的C-H键和乙烯中C-H键键能不严格相等。 表2-1中列出了若干共价键键能的数据，请你观察表格，自己寻找并归纳期中的规律，并将你的结论与小组同学交流。 【提问】（1）同主族的卤原子与H之间的共价键键能的变化规律如何？同周期的C、N、O、F与H之间的共价键键能的变化规律如何？ 【讲解】卤化氢中X-H键键能自上而下逐渐减小； 同周期的C、N、O、F与H之间的共价键键能F-H > O-H > C-H > N-H， 自左向右呈逐渐增大趋势（N-H略小于C-H） 【提问】（2）碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键的键能变化趋势如何？它们之间的差值大小是怎样的？ 从键能的角度谈谈乙烷、乙烯、乙炔的反应活性差别。 【讲解】碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键的键能逐渐增大，但是新增的π键所对应的键能增量部分不如C-C σ键大。 根据数据可以计算出，C-C之间π键键能约为σ键键能的70%。在反应中仅需吸收较少的能量π键就会被破坏，故而乙烯、乙炔的反应活性高。 【提问】（3）氮氮单键、氮氮双键、氮氮叁键的键能变化趋势如何？它们之间的差值大小是怎样的？ 从键能的角度谈谈为何N2非常稳定。 【讲解】氮氮单键、氮氮双键、氮氮叁键的键能逐渐增大，但是新增的π键所对应的键能增量部分比N-N σ键大。这是由于N2分子的π键具有一定的特殊性。 氮氮叁键键能高达946 kJ·mol-1，反应中变为氮原子需要吸收非常多的能量。一般条件无法满足该能量条件，故N2非常稳定。 【提问】*（4）C-C单键的键能为347.7 kJ·mol-1，N-N单键、O-O单键、F-F单键的键能分别为193 kJ·mol-1，142 kJ·mol-1，157 kJ·mol-1，为何N、O、F三种元素的单键键能明显偏小？ 【讲解】N、O、F三种元素的原子半径都很小，核外电子集中在一个较小区域内，负电密度较大。 形成共价键时两原子彼此靠近，电子间的排斥较剧烈，导致能量升高。这一因素部分抵消了形成共价键时能量降低的结果。 【提问】（5）O-O单键的键能为142 kJ·mol-1 ，这一数据与含O-O单键的物质的化学性质有何关联？列举一个你学过的含O-O单键的物质，结合其性质进行说明。 【讲解】含O-O单键的常见物质之一是H2O2，它在室温、无催化剂的条件下会逐渐分解为水和氧气，在加热或催化剂的条件下会更迅速的分解。 因O-O单键键能很小，提供较少能量就促使其断裂。同时生成的O2和H2O中的O-O双键，H-O单键键能均很大，产物很稳定。故一般含O-O单键的物质都容易分解。用作消毒剂的过氧乙酸也含有O-O单键。 ... ...
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