新人教版选择性必修2第2章第1节第2课时键参数——键能键长与键角学案.docx
第2课时键参数键能、键长与键角核心素养发展目标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。2.通过认识共价键的健参数对物质性质的影响，探析微观结构对宏观性质的影响。一、键能1 .概念气态分子中LW2L化学键解离成气态原子所吸收的能量。它通常是298.15K、lOOkPa条件下 的标准值，单位是kJ mol，,2 .应用(1)判断共价键的稳定性原子间形成共价键时，原子轨道重直程度越火，释放能量越多,所形成的共价键键能越大， 共价键越稳定。(2)判断分子的稳定性一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。(3)利用键能计算反应热“=反应物总键能一生成物总键能(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0(2)N-H键能是很多分子中的N-H键能的平均值0OH键能是指在298.15K、lOOkPa下，Imol气态分子中ImolOH键解离成气态原子所 吸收的能量0(4)C=C键能等于CC键能的2倍0答案"2)“3”(4)X.根据价键理论分析氮气分子中的成键情况，并解释N?通常很稳定的原因。提示两个氮原子各自用三个p轨道分别形成一个o键和两个兀键。W分子中存在N三N,键 能大，破坏它需要消耗较高的能量，因而N2通常很稳定。1 . N2、02、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。(利用课本 表21的相应数据分析)提示从表21的数据可知，NH、OH与HF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N?、02、F?与H?的反应能力依次增强。2 .某些化学键的键能(kJmol)如下表所示。化学键HHClC1BrBrIIHClHBrHI键能436242.7193151431.8363297(l)lmolH2在2moic12中燃烧，放出热量kJ。在一定条件下，ImolHz与足量的C12、Bn、12分别反应，放出热量由多到少的顺序是 (填字母)。a. Cl2>Br2>l2b. I2>Br2>Cl2c. Br2>l2>Cl2预测ImolHz在足量F2中燃烧比在CL中燃烧放热(填“多”或“少”)。答案(l)84.9(2)a 多解析根据键能数据可得，H2(g) + C12(g)=2HCI(g)A/ = 436kJ-moL + 242.7kJ mor1-431.8kJ mor1X2=-184.9kJ moF1, ImolH2在 2moicb 中燃烧,参加反应的 出 和 Cb 都是 imol,生成2moiHC1,故放出的热量为184.9kJ。由表中数据计算知ImoH在CL中燃烧放热最多，在L中燃烧放热最少；由以上结果分析， 生成物越稳定，放出热量越多。因稳定性：HF>HC1,故ImolH?在F2中燃烧比在Ck中燃烧 放热多。二、键长和键角1 .键长概念：构成化学键的两个原子的核间距,因此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。(2)应用：共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定,反之亦然。2 .键角概念：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。应用：在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性,因此键角影响着共价分 子的空间结构。试根据空间结构填写卜.列分子的键角(4)部分键角图解分子的空间结构键角实例正四面体形109。28'ch4> CCI4平面形120。苯、乙烯、BF3等三角锥形107°nh3V形(角形)105。h2o直线形18()。CO2、CS2、CH三CH(1)分子中通常键能越大，键长越短，分子越稳定()(2)键角是描述分子空间结构的重要参数0键长 HI>HBr>HCl； CC>C=C>CC()答案J(2)J(3) J1 .为什么FF键长比ClCl键长短，但键能却比ClCl键能小？提示氟原子的半径很小，因而FF键长比C1-C1键长短，但也是由于FF键长短，两个 氟原子在形成共价键时，原子核之间的距离就小，排斥力大，因此键能比。一。键能小。2 . (2019山西省实验中学高二月考)下表是从实验中测得的不同物质中的键长和键能数据：o-o键0202o2ot键长/(1012m)149128121112键能/(kJmoL)Xya=494=628其中X、)，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力该规律性是 0A.成键时，电子数越多，键能越大B.键长越短，键能越大C.成键所用的电子数越少，键能越小D.成键时电子对越偏移，键能越大答案B解析观察表中数据发现，测定的化学键都是00,因此不存在成键时电子数多少的问题， 也不存在电子对偏移的问题，但是02与O打匕较，键能大的对应的键长短，据此分析O1的 键长比OE的键长长，所以0厂中00的键能比0£的小。若按照此规律，键长由短到长的 顺序为O；VO2VOVOF,键能大小的顺序应为与题意吻合，所以B项正确。 3.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PP之间的夹角，为60。；而甲烷分子的键角是指CH的 夹角，为109°28f o(1)键长与分子空间结构的关系：键长是影响分子空间结构的因素之一。如CH4分子的空间结 构是正四面体，而CH3cl只是四面体而不是正四面体，原因是CH和CC1的键长不相等。 (2)定性判断键长的方法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。根据共用电子对数判断。就相同的两原子形成的共价键而言，当两个原子形成双键或者三 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。1. (2020云南省禄丰县第一中学高二月考)下列各说法中正确的是0A.分子中键能越高，键长越长，则分子越稳定B.元素周期表中的I A族(除H外)和VIIA族元素的原子间不能形成共价键C.水分子可表示为H-OH,分子中键角为180。D. HO的键能为463kJ.mo，即18gH分解成比和O2时，消耗能量为2X463kJ 答案B解析分子中键长越短，键能越高，则分子越稳定，键长越长，键能越低，则分子越不稳定， A不正确；元素周期表中的I A族(除H夕卜)和VRA族元素都是典型的金属和非金属元素，所 以形成的化学键是离子键，B正确；水分子的结构是V形，键角是105。，C不正确；HO 的键能为463kJ moL, 18gH2O即ImolHzO分解成2moiH和ImolO时消耗的能量为2X463kJ, 故D错误。2. (2019四川雅安中学高二月考)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0A.键角是描述分子空间结构的重要参数B.因为H-0的键能小于H-F的键能，所以02、F2与H?反应的能力逐渐减弱C. HF的键长是HX中最长的D.碳碳三键和碳碳双键的键能分别是单键键能的3倍和2倍答案A解析当物质分子内有多个化学键时，化学键之间的夹角叫键角，它反映了分子内原子的空间 分布情况，因此键角是描述分子空间结构的重要参数，A正确；Ch分子内两个O原子形成2 对共用电子对，结合力强，断裂吸收的能量高，而Fz内的2个F原子形成1对共用电子对， 结合力相对02来说弱，断裂吸收的能量低，因此与H2反应F2更容易发生反应，而02相对 来说弱，即F?比。2与H?反应的能力强，B错误。3.已知HH的键能为436kJ mo，0=0的键能为497.3kJ mo，ClCl的键能为242.7kJ.moL, NmN的键能为946kJ.mo，则下列叙述中正确的是0A. NN 的键能为Wx946kJ-mo=315.3kJmoB.氮气分子中的共价键的键长比氢气分子中的短C.氧气分子中氟原子是以共价单键结合的D.氮气分子比氯气分子稳定答案D解析在N2分子中，N原子间以N三N结合，其中有一个。键和两个兀键，但。键的键能大于 兀键的键能，故A项错误；共价键的键长和成就原子的半径有关，由于原子半径r(H)<r(N), 所以HH的键长小于N三N,故B项错误；氧气分子中的化学键由一个。键和一个兀键组 成，故C项错误；由于N三N的键能很大，所以N?比CL稳定。4.能说明BF3分子中四个原子在同一平面的理由是()A.任意两个键的夹角为120。B. BF是非极性共价键C.三个BF的键能相同D.三个BF的键长相等答案A解析当键角为120。时，BF3的空间结构为平面三角形，故分子中四个原子共面。5.一知某些共价键的键能、健长数据如表所示：共价键ClClBrBrIIHFHClHBrHIH0键能/(kJ mol |)242.7193.7152.7568431.8366298.7462.8键长/pm19822826796共价键CCC=CC=CCHNHN=O000=0键能/(kJnol)347.7615812413.4390.8607142497.3键长/pm154133120109101(1)下列推断正确的是(填字母，下同)。A.热稳定性：HF>HCl>HBr>HIB.氧化性：l2>Br2>02C.沸点：H2O>NH3D.还原性：HI>HBr>HCl>HF在HX(X=F、Ck Br、I)分子中，键长最短的是,最长的是； 00的键 长(填“大于”“小于”或“等于")0=0的键长。答案(1)ACD(2)HFHI 大于解析(1)根据表中数据知，同主族元素从上至下气态氧化物的键能逐渐减小，热稳定性逐渐减 弱，A项正确；从键能看，氯气、澳单质、碘单质的热稳定性逐渐减弱，由原子结构知，氧 化性也逐渐减弱，B项错误：HzO在常温下为液态，N%在常温下为气态，则HzO的沸点比 NH3的高，C项正确；还原性与得失电子能力有关，还原性：HI>HBr>HCl>HF, D项正确。
