第2章 第1节 第2课时 键参数——键能、键长与键角（Word教参）-【优化指导】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 课程标准 核心素养目标 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。 理解键能、键长和键角等键参数的含义，能利用键参数从微观角度解释物质的某些性质。(宏观辨识与微观探析) [对应学生用书P37] 知识点 键参数——键能、键长与键角 1．键能 (1)含义 键能是指气态分子中1_mol化学键解离成气态原子所吸收的能量，共价键的强弱可用键能来衡量。 (2)测定 键能可通过实验测定，更多的却是推算获得的。例如，断开CH4中的4个C—H，所需能量并不相等，故CH4中的C—H键能只是平均值。 (3)应用 键能可用于估算化学反应的热效应，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，可通过相关化学键的键能计算获得。 根据键能计算反应的热效应(ΔH) 根据键能计算反应热(ΔH)的计算公式： ΔH＝反应物的总键能一生成物的总键能 注意：计算反应物(或生成物)总键能时，要考虑分子的结构及化学方程式中相应物质的化学计量数。 例如，反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)的ΔH＝(2EH－H＋EO===O)－2×2EO－H(E代表共价键的键能)。 2．键长 (1)含义 键长是构成化学键的两个原子的核间距，键长是衡量共价键强弱的另一重要参数，用图示表示如下。 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。 (2)规律 化学键的键长与键能是相关的。一般而言，化学键的键长越短，化学键的键能越大，化学键就越强，键就越牢固。 3．键角 (1)含义 在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角称为键角。多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。 (2)测定 键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得。例如，CO2、H2O、NH3的键角与分子的空间结构如下： (3)应用 键角是描述分子空间结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。 [对应学生用书P38] 探究　键参数及其应用 ►情境素材 蛋白质分子的重要化学键的键能与紫外线能量及防晒霜防晒的原理如下： (1)波长为300 nm的紫外光的光子所具有的能量约为399 kJ/mol，蛋白质分子中重要的化学键有C—C、C—N和C—S，其键能分别为347.7 kJ/mol、305 kJ/mol、259 kJ/mol。 (2)防晒霜之所以能有效地减轻紫外线对人体的伤害，其原因之一是它的有效成分的分子中有π键。这些分子中的π键电子在吸收紫外光后被激发，从而能阻挡部分紫外光。 [问题设计] 1．从键能角度分析，紫外光为什么会对人体有害？ 提示：紫外光的能量大于C—C、C—N和C—S的键能，足以使这些化学键断裂，从而破坏蛋白质分子的结构。 2．比较NH3和H2O的稳定性，并从微观角度(键长和键能)分析其原因。 提示：稳定性：NH3＜H2O；原子半径：N＞O，键长：N—H＞O—H，则键能：N—H＜O—H，而键长越短、键能越大，分子的稳定性越强。 ►归纳拓展 表明化学键性质的键参数——键长、键能和键角 ►对点训练 1．(双选)(2022·山东菏泽高二期末)含巯基(—SH)有机化合物Ⅰ是重金属元素汞的解毒剂，化合物Ⅱ是一种强酸。下列说法正确的是(　　) A．在Ⅱ 中各原子最外层均有8电子 B．在Ⅱ中含有σ键和π键 C．在Ⅰ中存在离子键与共价键 D．在Ⅱ中硫氧键的键能均相等 BC　解析：在Ⅱ中氢原子最外层为2个电子稳定结构，S原子有12个电子，A错误；Ⅱ中含有S===O和单键，故含有σ键和π键，B正确；在Ⅰ中存在钠离子与阴离子形成离子键，还有C—H、S—H，C—C等共价键，C正确；在Ⅱ中有S—O，也有S===O，因此硫氧键的键能不相等，D错误。 2．(2022·黑龙江大庆实验中学高二期末)下表所列数据是在相同条件下，不同物质中氧氧键的键长和键能的实测数据，下列有关说法中正确的是(　　) 微粒 O O O2 O 键长/pm 149 128 121 112 键能/(kJ/mol) a b 496 628 A．a<b B．O—O的键能为496 kJ/mol C．O中存在π键 D．键长越长，键能越大 A　解析：O2和O键长分别是121 pm、112 pm，但键能分别为496 kJ/mol、628 kJ/mol，键长越短，键能越大，因此a＜b，A正确；氧气中含有O===O，故O—O的键能不是496 kJ/mol，B错误；O中氧原子之间形成的是非极性共价单键，并且有1个共用电子对，电子式为，不存在π键，C错误；根据以上分析可知键长越短，键能越大，D错误。 [对应学生用书P39] 本课时学习重点是用键能、键长和键角等键参数解释物质的某些性质，主要促进“宏观辨识与微观探析”化学学科核心素养的发展。 ►情境素材 有机物