共价键

课题：第二章　第一节　共价键（2）

授课班级

课 时

教

学

目

标

知识

与

技能

1.认识键能、键长、键角等键参数的概念

2.能用键参数??键能、键长、键角说明简单分子的某些性质

3.知道等电子原理，结合实例说明“等电子原理的应用


重 点

用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质

难 点

键角

知

识

结

构

与

板

书

设

计

二、键参数—键能、键长与键角

1.键能：气态基态原子形成l mol化学键释放的最低能量。通常取正值。

键能越大，化学键越稳定。

2.键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。

键长越短，键能越大，共价键越稳定。

3.键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键间的夹角称为键角。

键角决定了分子的空间构型

三、等电子原理

等电子原理：原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的。

过程

步骤、内容

教学方法、手段、师生活动

［创设问题情境］Ｎ２与Ｈ２在常温下很难反应，必须在高温下才能发生反应，而Ｆ２与Ｈ２在冷暗处就能发生化学反应，为什么？

[复习]σ键、π键的形成条件及特点。

[过渡]今节课我们继续研究共价键的三个参数。

[板书]二、键参数—键能、键长与键角

[问]电离能概念。

[讲]在第一章讨论过原子的电离能，我们知道，原子失去电子要吸收能量。反过来，原子吸引电子，要放出能量。因此，原子形成共价键相互结合，放出能量，由此形成了键能的概念。键能是气态基态原子形成l mol化学键释放的最低能量。例如，形成l mol H—H键释放的最低能量为436．0 kJ，形成1 molN三N键释放的最低能量为946 kJ，这些能量就是相应化学键的键能，通常取正值。

[板书]1、键能：气态基态原子形成l mol化学键释放的最低能量。通常取正值。

［讲］单位kJ/mol，大家要注意的是，应为气态原子，以确保释放能量最低。

[投影]表2-1某些共价键键能
[思考与交流]键能大小与化学键稳定性的关系？

[讲]键能越大，即形成化学键时放出的能量越多，意味着这个化学键越稳定，越不容易被打断。结构相似的分子中，化学键键能越大，分子越稳定。

[板书] 键能越大，化学键越稳定。

[讲]键长是衡量共价键稳定性的另一个参数，是形成共价键的两个原子之间的核间距。

[板书]2.键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。

[投影]表2-2 某些共价键的键长
[讲]1pm=10－12m。因成键时原子轨道发生重叠，键长小于成键原子的原子半径各。是衡量共价键稳定性的另一个叁数。

［投影］资料卡片---共价半径：相同原子的共价键键长的一半称为共价半径。
[思考与交流]键长与键能的关系？

[板书]键长越短，键能越大，共价键越稳定。

[过渡]分子的形状有共价键之间的夹角决定，下面我们学习键角。

[板书]3、键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键间的夹角称为键角。

[讲]在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角称为键角。例如，三原子分子CO-的结构式为O＝C＝O，它的键角为180°，是一种直线形分子；又如，三原子分子H20的H—O—H键角为105°，是一种角形(V形)分子。多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。键角是描述分子立体结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。

[板书] 键角决定了分子的空间构型

［讲］多原子分子中共价键形成的键角，表明共价键具有方向性。

［投影小结］

分子空间构型

键角

实　 例

正四面体

109°28′

CH4、CCl4、(NH4+)

60°

白磷：P4

平面型

120°

苯、乙烯、SO3、BF3等

三角锥型

107°18′

NH3

角型

104°30′

H2O

直线型

180°

CO2、CS2、CH≡CH

[思考与交流]1、试利用表2—l的数据进行计算，1 mo1 H2分别跟l molCl2、lmolBr2(蒸气)反应，分别形成2 mo1HCl分子和2molHBr分子，哪一个反应释放的能量更多?如何用计算的结果说明氯化氢分子和溴化氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质？

2．N2、02、F2跟H2的反应能力依次增强，从键能的角度应如何理解这一化学事实?

3．通过上述例子，你认为键长、键能对分子的化学性质有什么影响？

[汇报]1.形成2 mo1HCl释放能量：2×431.8 kJ －(436.0kJ+242.7kJ)= 184.9 kJ

形成2 mo1HBr释放能量：2×366kJ －(436.0kJ+193.7kJ)= 102.97kJ

HCl释放能量比HBr释放能量多,因而生成的HCl更稳定,即HBr更容易发生热分解生成相应的单质.

2、键能大小是：F-H>O-H>N-H

3、键长越长，键能越小，键越易断裂，化学性质越活泼。

[投影]表2—3：CO分子和N2分子的某些性质
[讲]表2—3数据表明，CO分子和N2分子在许多性质上十分相似，这些相似性，可以归结为它们具有相等的价电子总数，导致它们具有相似的化学结构，由此形成了等电子原理的概念一一原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的。

[板书]三、等电子原理

等电子原理：原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的。

［讲］等电子体的价电子总数相同，而组成原子核外电子总数不一定相同。

[思考]我们学过的等电子物质还有哪些？试举例。

［投影小结］常见的等电子体

类型

实例

空间构型

二原子10电子的等电子体

N2、CO、NO+、C22-、CN-

直线型

三原子16电子的等电子体

CO2、CS2、N2O、NCO-、NO2+、N3-、NCS-、BeCl2

直线型

三原子18电子的等电子体

NO2-、O3、SO2

V型

四原子24电子的等电子体

NO3?、CO32-、BO33-、CS33-、BF3、SO3

平面三角形

五原子32电子的等电子体

SiF4、CCl4、BF4-、SO42-、PO43-

四个σ键，正四面体形

七原子48电子的等电子体

SF6、PF6-、SiF62-、AlF63-

六个σ键，正八面体
［讲］等电子体的应用：判断一些简单分子或离子的立体构型 ；利用等电子体在性质上的相似性制造新材料；利用等电子原理针对某物质找等电子体。

[自学]科学视野：用质谱仪测定分子结构
教学反思：

教学中，有些问题要引导学生提出，有些话要留给学生讲，有些事要让学生做。


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