第二章 第一节　第2课时　键参数——键能、键长与键角-【优化探究】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修2同步导学案配套教参（人教版，单选）

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。 　共价键的键参数 授课提示：对应学生用书第33页 认真阅读教材，学会快速提取信息，提升化学学科阅读理解能力。 键参数——键能、键长与键角 1．键能 (1)概念：气态分子中1_mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。键能通常是298.15 K、101 kPa条件下的标准值，单位是kJ·mol-1。 (2)应用 ①判断共价键的稳定性 原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，释放能量越多，所形成的共价键的键能越大，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 ΔH＝反应物总键能－生成物总键能 2．键长 (1)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。 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：多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。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。 (3)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 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 (4)部分键角图解 思考并判断下列说法是否正确，加深对本任务中概念或原理的认识，消除对本任务内容的错误理解。 1．键长越长，键能越大，键越牢固。(×) 2．键角和键长共同决定了分子的空间结构。(√) 3．键长和键能共同决定了键的牢固程度。(√) 4．键能的大小可用于衡量共价分子的热稳定性。(√) 5．从化学反应的角度来看，反应焓变的大小与反应物和生成物的键能有关。(√) 6．键长和键能的大小既与成键原子的原子半径有关，又与原子间的成键数目有关。(√) 7．键角的大小与成键元素的原子轨道的取向(或共价键的方向性)有关。(√) 授课提示：对应学生用书第34页 1．理解键能，了解键能的应用 问题1　表中是H—X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断裂为气态原子，则发生的能量变化是多少？________________。 (2)表中共价键最难断裂的是________键，最易断裂的是________键。 (3)由表中键能数据大小比较HF、HCl、HBr、HI的稳定性关系：________________________________________________________________________。 提示：(1)吸收863.6 kJ的能量　(2)H—F　H—I (3)HF＞HCl＞HBr＞HI 　问题2　根据价键理论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：两个氮原子各提供三个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。 　问题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，如何用这些数据解释氮气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的键能大于N—N的键能的三倍，N===N的键能大于N—N的键能的两倍；而C≡C的键能却小于C—C的键能的三倍，C===C的键能小于C—C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，而氮气分子中N≡N非常牢固，所以氮气分子不易发生加成反应。 2．了解键长与键能的关系 问题1　如表所示是从实验中测得的不同物质中的键长和键能数据： O—O O O O2 O 键长/(10-12m) 149 128 121 112 键能/(kJ·mol-1) x y a＝494 b＝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，试描述该规律的内容。 提示：键长越短，键能越大。 　问题2　一般来说，键长越短，键能越大。但为什么F—F比Cl—Cl键长短，键能小？ 提示：氟原子的半径小，因此其键长短。由于键长很短，两个氟原子形成共价键时，原子核之间的距离很近，排斥