9 第二章 第一节 第2课时　键参数——键能、键长与键角（教师用书）-2022-2023学年新教材高中化学选择性必修2物质结构与性质【金版新学案】同步导学（人教版 双选版）

第2课时　键参数——键能、键长与键角 [学习目标]　知道共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构。 1．键能 气态分子中1_mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。它通常是298.15 K、101 kPa条件下的标准值，单位是kJ·mol－1。 2．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。 (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。 3．键角 (1)概念：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。 (2)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。 (3)常见分子的键角 分子的空间结构 键角 实例 正四面体形 109°28′ CH4、CCl4 平面形 120° 苯、乙烯、BF3等 三角锥形 107° NH3 V形(角形) 105° H2O 直线形 180° CO2、CS2、CH≡CH 1．反映共价键强弱的物理量是(　　) A．键能、键长　　　　　　 B．键能 C．键长、键角 D．键能、键长、键角 答案：　A 2．下列分子或离子中键角由大到小顺序排列的是(　　) ①BCl3　②NH3　③H2O　④CH4　⑤BeCl2 A．⑤④①②③ B．④①②⑤③ C．⑤①④②③ D．③②④①⑤ 答案：　C 3．(双选)SiF4与SiCl4分子都是正四面体结构。下列判断正确的是(　　) A．键长：Si—F>Si—Cl B．共用电子对偏移程度：Si—Cl＜Si—F C．沸点：SiF4>SiCl4 D．键能：Si—F>Si—Cl 答案：　BD 4．下列说法中正确的是(　　) A．在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长 B．分子中含有共价键，则至少含有一个σ键 C．非金属元素间只能形成共价键 D．键能越大，键长越长，则分子越稳定 答案：　B 5．已知氢分子的形成过程示意图如图所示，请据图回答问题。 (1)H—H键的键长为________，①～⑤中，体系能量由高到低的顺序是________________________________________________________________________。 (2)下列说法中正确的是________(填字母)。 A．氢分子中含有一个π键 B．由①到④，电子在核间出现的概率增大 C．由④到⑤，必须消耗外界的能量 D．氢分子中含有一个极性共价键 答案：　(1)74 pm　①⑤②③④　(2)BC 一、键能 1．下表是H—X键的键能数据 共价键 H—F H—Cl H—Br H—I 键能/ (kJ·mol－1) 568 431.8 366 298.7 (1)若使2 mol H—Cl键断裂为气态原子，则发生的能量变化是多少？ 提示：吸收863.6 kJ的能量。 (2)表中共价键最难断裂的是________键，最易断裂的是__________键。 提示：H—F　H—I (3)由表中键能数据大小比较HF、HCl、HBr、HI的稳定性关系。 提示：HF＞HCl＞HBr＞HI。 2．根据键能数据分析氮气分子中的成键情况，并解释N2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σ键和两个π键。N2分子中存在N≡N，键能大，破坏它需要消耗较高的能量，因而N2通常很稳定。 3．已知N—N、N===N和N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90，而C—C、C===C、C≡C键能之比为1.00∶1.77∶2.34，如何用这些数据理解氮分子不容易发生加成反应而乙烯和乙炔容易发生加成反应？ 提示：键能数据表明，N≡N键的键能大于N—N键的键能的三倍，N===N键的键能大于N—N键的键能的两倍；而C≡C键的键能却小于C—C键的键能的三倍，C===C键的键能小于C—C键的键能的两倍。说明乙烯和乙炔中的π键不牢固，故易发生加成反应，而氮分子中N≡N键非常牢固，所以氮气分子不易发生加成反应。 键能的应用 1．判断共价键的稳定性：共价键键能越大，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：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能。 某些化学键的键能(kJ·mol－1)如下表所示。 化学键 H—H Cl—Cl Br—Br I—I H—Cl H—Br H—I 键能 436 242.7 193 151 431.8 363 297 (1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出热量____ kJ。 (2)在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由