【化学课件】键参数-键能、键长与键角 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第一节

共价键第2课时键参数——键能、键长与键角第二章

分子结构与性质[学习目标]1.了解共价键键参数的含义，能用键能、键长、键角说明简单分子

的某些性质(重、难点)。2.通过认识共价键的键参数对物质性质的影响，探析微观结构对宏

观性质的影响。引入新课1.概念气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量，单位是kJ·mol－1。通常是298.15K(25℃)、101kPa条件下的标准值。可通过实验测定，更多是推算获得。

注意：甲烷中四个碳氢键键能相同吗？不同键能数据是平均值一、键能C—H键能413.4kJ·mol－1一、键能2.应用(1)定量衡量共价键强弱键能越大，共价键越牢固。(2)判断分子的稳定性一般结构相似的分子，键能越大，分子越稳定。(3)利用键能估算化学反应热效应ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。某些共价键键能/kJ·mol-1EH-F>EH-Cl>EH-Br>EH-IH2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=436.0kJ·mol-1+242.7kJ·mol-1-2×431.8kJ·mol-1

=-184.9kJ·mol-1

一、键能1.正误判断(1)N—H的键能是很多分子中的N—H的键能的平均值(2)O—H的键能是指在298.15K、101kPa下，气态分子中1molO—H解离成气态原子所吸收的能量(3)C==C的键能等于C—C的键能的2倍(4)σ键一定比π键牢固√×√×思考交流一、键能2.表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量：物质Cl2Br2I2H2能量/(kJ·mol－1)242.7193.7152.7436下列物质本身具有的能量最低的是A.H2 B.Cl2

C.Br2

D.I2√思考交流一、键能3.结合教材中表2－1某些共价键的键能数据，思考讨论：(1)成键原子相同而共价键数目不同时，键能强弱规律：______________________________。单键键能<双键键能<三键键能(2)判断HF、HCl、HBr、HI的热稳定性强弱：________________；其中_____更容易发生热分解生成相应的单质。(3)若形成1molH—Cl，释放的能量是________kJ。HF>HCl>HBr>HIHI431.8思考交流二、键长1.概念构成化学键的两个原子的核间距；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。二、键长2.应用一般键长越短，键能越大，表明共价键越稳定，反之亦然。某些共价键键能(kJ/mol)键长/pm(1pm=10-12m)键键能键长键键能键长H-H43674C-C347.7154F-F157141C=C615133Cl-Cl242.7198C≡C812120Br-Br193.7228C－H413.4109I-I152.7267O－H462.896二、键长思考交流1.正误判断(1)双原子分子中化学键键长越长，分子越稳定(2)键长：H—I>H—Br>H—Cl、C—C>C==C>C≡C(3)键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关×√×2.已知X—X、Y—Y、Z—Z的键长分别为198pm、74pm、154pm，则他们单质分子的稳定性：

。Y2>Z2>X2二、键长3.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的顺序是b>a>y>x，该规律性是

。键长越短，键能越大思考交流二、键长定性判断键长的方法(1)根据原子半径进行判断在其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。(2)根据共用电子对数判断相同的两原子形成的共价键，形成双键或者三键时，原子轨道重叠程度增大，原子核间距减小，键长变短，故单键键长＞双键键长＞三键键长。归纳总结三、键角1.概念多原子分子中两个相邻共价键之间的夹角。2.数据：键长、键角数值可通过晶体的X射线衍射实验获得。CO2为直线形分子，H2O为V形(或称角形)分子，NH3为三角锥形分子。三、键角3.应用键角键长分子几何构型及某些性质键角表明共价键具有方向性三、键角思考交流1.下列说法正确的是A.分子的结构是由键角决定的B.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C.CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X的键长、键角均相等D.NH3分子中两个N—H之间的键角为120°√三、键角思考交流2.试根据空间结构填写下列分子的键角。分子的空间结构键角实例正四面体形__________CH4、CCl4平面形______苯、乙烯、BF3等三角锥形______NH3109°28′120°107°三、键角共价键稳定性强弱的判断方法(1)根据原子半径和共用电子对数目判断：原子半径越小，共用电子对数越多，共价键越牢固，分子越稳定。(2)根据键能判断：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)根据键长判断：共价键的键长越短，共价键越牢固，破坏共价键所消耗的能量越多。特别提醒自我测试1.键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是A.键角是两个相邻共价键之间的夹角，说明共价键有方向性B.因为O—H的键能小于H—F的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱C.水分子可表示为H—O—H，分子中的键角为180°D.O—H的键能为462.8kJ·mol－1，即18gH2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×462.8kJ√2.下列有关说法不正确的是A.CH4、NH3、CO2分子中的键角依次增大

B.HCl、HBr、HI分子中的键长依次增大C.H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小D.H2O、PH3、SiH4分子的稳定性依次减弱√自我测试自我测试3.某些化学键的键能(kJ·mol－1)如表所示：化学键H—HCl—ClBr—BrI—IH—ClH—BrH—I键能436242.7193.7152.7431.8366298.7(1)1molH2在2molCl2中燃烧，放出热量________kJ。184.9(2)在一定条件下，1molH2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＞Cl2c.Br2＞I2＞Cl2预测1molH2在足量F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热____(填“多”或“少”)。a多自我测试4.已知某些共价键的键能、键长数据如表所示：键能(kJ·mol－1)共价键Cl—ClBr—BrI—IH—FH—ClH—BrH—IO—H键能242.7193.7152.7568431.8366298.7462.8键长/pm198228267

96共价键C—CC==CC≡CC—HN—HN==OO—OO==O键能347.7615812413.4390.8607142497.3键长/pm154133120109101

(1)下列推断正确的是________(填字母)。A.热稳定性：HF>HCl>HBr>HI B.氧化性：I2