2.2键参数键能键长与键角课件高二下学期化学人教版选择性必修2

组织建设第2课时键参数-键能、键长与键角第二章

分子结构与性质第1节共价键理解键能、键长、键角的概念。通过理解键参数的概念，能根据物质微观结构预测物质在特定条件下可能具有的性质。

了解键参数的应用。学习目标共价键的强弱用什么来衡量？我们如何用化学语言来描述不同分子的空间结构和稳定性？卤化氢分解的百分数/%HCl0.0014HBr

0.5HI33分析下表：在1000℃时，卤化氢分解率，你能得出什么结论？结论：HCl、HBr、HI越来越易分解共价键的三个键参数——键能、键长与键角说明：①卤化氢的热稳定性大小为：HCl＞HBr＞HI②H-Cl、H-Br、H-I中的σ键牢固。

NH3三角锥形

CH4

正四面体形【思考与讨论】一、键能气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。1、概念：2、单位:3、条件：键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值。kJ/mol。键能通常取正值。5、数据：提示：断开CH4中的4个C—H，所需能量并不相等，因此，CH4中的C—H只能是平均值，而表2-1中的C—H键能是更多分子中的C—H键能的平均值。键能可以通过实验测定，更多却是推算获得的。——衡量共价键的强弱。键能越大，键越牢固，分子越稳定。4、意义：某些共价键的键能（kJ·mol－1）①相同原子间的键能：6、键能规律：单键＜双键＜三键④特例：卤素单质键能：Cl2>Br2>I2

F2反常第二周期氢化物键能依次增大，C-N反常②EC-C<EC=C<EC≡C

，(且不存在倍数关系）

σ键键能>π键键能③EN-N<EN=N<EN≡N，(且不存在倍数关系）

σ键键能<π键键能(反常)7、键能的应用①判断共价键的稳定性

②判断分子的稳定性③估算化学反应的反应热ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能键能越大，断开化学键需要吸收的能量越多，共价键越稳定。结构相似的分子中,共价键的键能越大,分子越稳定。如分子的稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI。ΔH<0时，放热反应；ΔH>0时，吸热反应【思考与讨论—课本P38】N2

、O2、F2分别与H2的能力依次增强,从键能的角度应如何理解这一化学事实？N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强,其原因是N≡N键、O=O键、F—F键的键能依次为946kJ·mol-1、497.3kJ·mol-1、157kJ·mol-1,键能越来越小，共价键越来越容易断裂。④判断物质反应能力1.正误判断(1)共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定()(2)N—H的键能是很多分子中的N—H的键能的平均值()(3)O—H的键能是指在298.15K、100kPa下，1mol气态分子中1molO—H解离成气态原子所吸收的能量()(4)C=C的键能等于C—C的键能的2倍()(5)σ键一定比π键牢固()√√√××规律：C≡C、C=C的

σ键键能＞π键键能

特例：N≡N、N=N的σ键键能＜π键键能解题规律：键能越大→共价键越牢固→分子越稳定2.能够用键能的大小作为主要依据来解释的是（

）A.常温常压下氯气呈气态，而溴单质呈液态B.硝酸是挥发性酸，而硫酸、磷酸是不挥发性酸C.稀有气体一般难发生化学反应D.空气中氮气的化学性质比氧气稳定3.根据键能数据估算CH4(g)+4F2(g)═CF4+4HF(g)的反应热△H为()

A.﹣1948kJ/molB.+1948kJ/molC.﹣485kJ/molD.+485kJ/mol化学键C-HC-FH-FF-F键能（KJ/mol）413489568157DA二、键长1、概念：

构成化学键的两个原子的核间距。不过，分子中的原子始终处于不断振动之中，键长只是振动着的原子处于平衡位置时的核间距。

原子半径决定共价键的键长。原子半径越小，共价键的键长越短。3、键长大小：pm（1pm＝10-12m）2、单位：①根据原子半径判断其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。如键长：H－I>H－Cl>H－F；Br－Br>Cl－Cl>F－F；Si－Si>Si－C>C－C。②根据共用电子对数目判断对于相同的两原子形成的共价键而言，当两个原子间形成双键、三键时，由于原子轨道的重叠程度增大，原子之间的核间距减小，键长变短，故单键键长>双键键长>三键键长。如键长：C－C>C=C>C≡C。4、键长判断方法从以下数据中可以得到什么结论：③相同的成键原子：单键键长>双键键长>三键键长①通常，键长越短→键能越大→键越牢固→分子越稳定。②同种类型的键，成键原子半径越小，键长越短，键能越大，键越牢固。H-FH-ClH-BrH-I键长（pm）92128141161键能（kJ/mol）5674313662985、键能与键长的关系（键长是衡量共价键强弱的另一重要参数）C-CC=CC≡CCl-ClF-F154134120198141347598820242.7157④特例：如F-F键（比Cl-Cl键小）原因：由于原子半径小，键长短，但由于键长短，两原子形成共价键时，原子核之间的距离小，排斥力大，键能小6、键长的应用①判断共价键的稳定性键长越短，键能越大，表明共价键越稳定。②分子的空间结构键长是影响分子空间结构的因素之一。如CH4分子的空间结构为正四面体形，而CH3Cl分子的空间结构是四面体形而不是正四面体形，原因是C-H和C-Cl的键长不相等。问题：乙烯、乙炔为什么比乙烷活泼？虽然键长C≡C＜C=C＜C－C，键能C≡C＞C=C＞C－C，但乙烯、乙炔在发生加成反应时，只有π键断裂(π键的键能一般小于σ键的键能)，即共价键部分断裂。1.下列说法不正确的是（

）A.键能越小，表示化学键越牢固，越难以断裂B.成键的两原子核越近，键长越小，化学键越牢固，性质越稳定C.破坏化学键时消耗能量，而形成化学键时释放能量D.依据键能、键长可以分析化学键的强弱A1、概念：三、键角在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。键角是描述分子结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关

2、意义：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。分子立体构型键角实例正四面体109°28′甲烷、四氯化碳平面型120°苯、乙烯三角锥型107°氨气V型（或角型）105°水分子直线型180°二氧化碳、乙炔3、键角的应用CH4

NH3

H2OCO2

苯

问题：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的夹角，为109°28′。1.下列能说明BF3分子中4个原子在同一平面的理由是(@54@)。A.任意两个键的夹角为120° B.B-F是非极性共价键C.3个B-F的键能相等 D.3个B-F的键长相等2.三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形．下列关于三氯化磷分子空间构型理由的叙述，正确的是（）A．PCl3分子中三个共价键键能、键角均相等B．PCl3分子中的P-Cl键属于极性共价键C．PCl3分子中三个共价键的键长、键角均相等D．PCl3分子中P-Cl键的三个键角都是100.1°，键长相等AD四、共价键强弱的判断(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。特别提醒;由分子构成的物质,其熔、沸点与共价键的键能和键长无关,而分子的稳定性由键长和键能大小决定。1.下表是从实验中测得的不同物质中的键长和键能数据：O—OO2键长/(10－12m)149128121112键能/(kJ·mol－1)xya＝494b＝628其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律推导键能大小