2.1.2 键参数——键能、键长与键角（Word教师用书）-【状元桥·优质课堂】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修2（人教版2019）

第2课时　键参数——键能、键长与键角 [学习目标] 1.知道键能、键长、键角等键参数的概念。(宏观辨识与微观探析)　2.能用键参数说明简单分子的某些性质。(证据推理与模型认知) 键参数——键能、键长与键角 概念 影响 应用及特点 键能 指气态分子中1_mol化学键解离成气态原子所吸收的能量 衡量共价键的强弱 估算化学反应的热效应 键长 指构成化学键的两个原子的核间距 衡量共价键的强弱 键长越小，键能越大 键角 在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角 描述分子空间结构 多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性 键长和键角的数值可以通过晶体的X射线衍射实验获得。 键参数的应用 1．分子的热稳定性 参照教材中的键能数据。计算1 mol H2分别与1 mol Cl2、1 mol Br2(蒸气)反应，分别形成2 mol HCl和2 mol HBr，分别放出(填“放出”或“吸收”)184.9kJ、放出(填“放出”或“吸收”)102.3kJ的热量。则2 mol HBr分解需要吸收的能量比2 mol HCl分解吸收的能量低(填“高”或“低”)，故HBr更易分解。 2．反应能力比较 N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强，其原因是N≡N、O===O、F—F键的键能依次为946 kJ·mol－1、497.3 kJ·mol－1、157 kJ·mol－1，键能越来越小，共价键越来越容易断裂。 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)键角是描述分子立体结构的重要参数。(√) (2)键长是成键两原子半径的和。(×) (3)C===C键的键能等于C—C键的键能的2倍。(×) (4)双原子分子中，键长越短，分子越牢固。(√) (5)因为O—H键的键能小于H—F键的键能，所以O2、F2与H2反应的能力依次减弱。(×) (6)分子的键能越大，由该分子构成物质的熔、沸点越高。(×) (1)键长是成键两原子的原子核之间的距离。 (2)由于π键的键能比σ键键能小，双键中有一个σ键和一个π键，所以双键的键能小于单键键能的2倍。 (3)键能小的物质一般比较活泼，比较容易反应，但具体还要看电负性的差别。如氟的电负性比氧大，生成的产物也比氧稳定，所以氟比氧更容易和氢气反应。 (4)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，由键长和键能共同决定。 键参数及其应用 1．根据元素周期律可知HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，你能利用键参数加以解释吗？ 答案　键长：H—F＜H—Cl<H—Br<H—I，键能：H—F>H—Cl>H—Br>H—I，故HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱。 2．一般来说，键长越短，键能越大。但F—F键键长(141 pm)比Cl—Cl键长(198 pm)短，而F—F键键能却较小，为什么？ 答案　氟原子的半径很小，因此其键长短，而由于键长短，两个氟原子形成共价键时，原子核之间的距离很近，排斥力很大，因此键能不大，F2的稳定性差，很容易与其他物质反应。 1．共价键参数的应用 (1)判断共价键的稳定性 共价键的键能越大，共价键越牢固。 原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，体系能量降低越多，释放能量越多。 (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)判断物质反应活性的大小 H—F键、O—H键、N—H键的键能依次是568 kJ/mol、462.8 kJ/mol、390.8 kJ/mol，N—H键、O—H键、H—F键键能依次增大，形成这些键时放出的能量依次增多，化学键稳定性依次增强，所以N2、O2、F2与H2的反应的难易程度为由难到易。 (4)利用键能计算反应热 键能与反应热的关系为ΔH＝E(反应物总键能)－E(生成物总键能)。若反应物总键能>生成物总键能，即ΔH>0，则反应吸热；若反应物总键能<生成物总键能，即ΔH<0，则反应放热。 2．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，共用电子对数越多，则共价键越牢固。 (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：共价键的键长越短，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，形成的共价键越稳定。 3．键长的比较方法 (1)根据原子半径比较，同类型的共价键，成键原子的原子半径越小，键长越短。 (2)根据共用电子对数比较，相同的两个原子间形成共价键时，单键键长>双键键长>三键键长。 【例题1】 某些化学键的键能如表所示(单位：kJ·mol－1)：　　 键 H—H Br—Br I—I Cl—Cl