2.1.2 键参数——键能、键长与键角 -2023-2024学年高二化学同步教学讲与练（人教版2019选择性必修2）

第二章 分子结构与性质 第一节 共价键 第2课时 键参数——键能、键长与键角 课程标准 核心素养目标 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。 1．通过对原子间成键方式的研究，“宏观辨识与微观探析”的学科素养。 2．通过研究键参数对分子结构性质的影响，培养学生“证据推理和模型认知”的学科素养。 一、键能 1．概念 气态分子中1mol化学键解离成气态原子所 的能量。它通常是298.15 K、100 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 ，释放能量 ，所形成的共价键键能 ，共价键越 。 (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 。 (3)利用键能计算反应热 ΔH＝ 总键能－ 总键能 二、键长和键角 1．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 ，原子半径越小，共价键的键长 。 (2)应用：共价键的键长越短，往往键能 ，表明共价键越 ，反之亦然。 2．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 性，因此键角影响着共价分子的空间结构。 (3)试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 CH4、CCl4 平面形 苯、乙烯、BF3等 三角锥形 NH3 V形(角形) H2O 直线形 CO2、CS2、CH≡CH (4)部分键角图解 探究一　共价键键长的判断 1．为什么F—F键长比Cl—Cl键长短，但键能却比Cl—Cl键能小？ 2．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？ (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C—H和C—Cl的键长不相等。 (2)定性判断键长的方法 ①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。 ②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。 【例1】(2023·山西省实验中学高二期末)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 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，该规律性是(　　) A．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 1.(2023·湖北襄樊五中高二期末) 已知某些共价键的键能、键长数据如表所示： 共价键 Cl—Cl Br—Br I—I H—F H—Cl H—Br H—I H—O 键能/(kJ·mol－1) 242.7 193.7 152.7 568 431.8 366 298.7 462.8 键长/pm 198 228 267 96 共价键 C—C C==C C≡C C—H N—H N==O O—O O==O 键能/(kJ·mol－1) 347.7 615 812 413.4 390.8 607 142 497.3 键长/pm 154 133 120 109 101 (1)下列推断正确的是________(填字母)。 A．热稳定性：HF>HCl>HBr>HI B．氧化性：I2>Br2>Cl2 C．沸点：H2O>NH3 D．还原性：HI>HBr>HCl>HF (2)在HX(X＝F、Cl、Br、I)分子中，键长最短的是______，最长的是________；O—O的键长________ (填“大于”“小于”或“等于”)O==O的键长。 1．（2023·湖南省怀化一中高二月考）下列关于键长、键角和键能的说法中，不正确的是 A．键角是描述分子立体结构的重要参数 B．键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关 C．键能越大，键长越长，共价化合物越稳定