2.1 共价键 第2课时（教学课件）化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦共价键的键能、键长、键角三大参数，通过“碳单质性质差异”的问题导入，以“弹簧”类比原子连接方式，搭建从宏观性质到微观结构的学习支架，帮助学生理解键参数对分子稳定性和构型的影响。 其亮点在于以问题链驱动科学探究，结合表格数据引导分析键能与原子半径、成键数目的关系等，培养科学思维与证据推理能力。通过反应热估算、键角判断分子构型等例题，落实结构决定性质的化学观念，助力教师系统教学，提升学生理解应用能力。

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、键角 人教版2019选择性必修2 键长和键角 2 键能 1 知识导航 知识导航 1． 根据定义解释键能、键长、键角的意义与特征规律 2. 能够利用键能数据估算化学反应的热效应 可以通过分子结构判断键角与分子空间构型的关系, 结合多原子分子实例辨析键角与分子几何形状的关系 明·学习目标 引·新课导入 同为“碳单质” 为什么性质差异如此之大？ 这背后其实是碳原子之间连接方式的不同在“作怪”。如果把原子间的连接看作一根根“弹簧”，那这些弹簧的长短、强弱、角度又会如何影响物质的性质呢？键长、键能、键角又是怎样决定分子形状和稳定性的？ 01 键能 键能 探·知识奥秘 【环节一】键能的基本概念与意义 【问题1】什么是键能？引入“键能”这一概念有什么意义？ 键能 概念：__________中 ________________解离成气态原子所______的能量 单位：__________________ 意义：键能_______，共价键越_______ ，由此形成的分子越_______ 气态分子 1mol 化学键 吸收 kJ•mol-1 越大 牢固 稳定 【补充说明】 键能通常是298.15 K(25 ℃)、101 kPa条件下的标准值， 可通过实验测定，更多的却是推算获得的，键能数据是平均值。 键能 探·知识奥秘 【环节二】键能的特征 【问题2-1】观察下表，找出键能与原子半径的关系 键 键能 H－F 568 H－Cl 431.8 H－Br 366 H－I 298.7 C－C 347.7 C=C 615 C≡C 812 随着原子半径增大 共价键的键能减小 键能规律1 键能 探·知识奥秘 【环节二】键能的特征 【问题2-2】观察下表，找出键能与成键数目的关系 键 键能 H－F 568 H－Cl 431.8 H－Br 366 H－I 298.7 C－C 347.7 C=C 615 C≡C 812 相同原子成键时， 随着成键数目的增多 共价键的键能增大 键能：单键<双键<三键 键能规律2 键能 探·知识奥秘 【环节二】键能的特征 【问题2-3】观察下表，找出单键键能与双键键能的关系 键 键能 C－C 347.7 C=C 615 C≡C 812 C－O 351 C＝O 745 键能：双键 < 单键的2倍 原因： σ键 和 π键的键能不相等 通常情况：σ键键能＞ π键键能 键能规律3 键能 探·知识奥秘 【环节二】键能的特征 【问题2-4】观察下表，找出N原子成键的特殊性 键 键能 C－O 351 C＝O 745 N－N 193 N＝N 418 N≡N 946 N原子成键时键能 N=N > N-N的两倍 键能规律4 【原因】 N与N特殊：σ键键能< π键键能 键能 探·知识奥秘 【环节三】键能的应用 【问题3】键能在化学学习中有哪些应用？ 键能越大，共价键越牢固 一般来说，结构相似的分子， 共价键的键能越大，分子越稳定 ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能 定量衡量共价键强弱 判断分子的稳定性 估算化学反应热效应 键能的 应用 析·典型范例 【例1】判断下列说法是否正确 1、键能是衡量化学键稳定性的参数之一，键能越大，则化学键就越牢固 2、非极性键的键能大于极性键的键能 3、键能越大，表示该分子越容易受热分解 4、双键的键能比单键的键能大 5、H—O的键能为463 kJ·mol－1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×463 kJ × √ × × × 析·典型范例 【例2】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。 184.9 (2)在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的顺序是____(填字母)。 a.Cl2＞Br2＞I2 b.I2＞Br2＞Cl2 c.Br2＞I2＞Cl2 预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热____(填“多”或“少”)。 a 多 02 键长 键长 探·知识奥秘 【环节一】键长的基本概念 【问题4】什么是键长？如何测定共价键的键长？ 键长 概念：键长是构成化学键的两个原子的____________ 核间距 单位：___________（1 pm＝______m） pm 10-12 X射线衍射仪 键长数据的获取方法：_____________________________ 可通过X射线衍射实验获得 键长 探·知识奥秘 【环节二】键长的特征规律 【问题5-1】阅读下表数据，试分析：键长、原子半径与键能的关系 键 键长/pm 键能 F-F 141 157 Cl-Cl 198 242.7 Br-Br 228 193.7 I-I 267 152.7 C-C 154 347.7 C=C 133 615 C≡C 120 812 键长规律1 原子半径越小，键长越短 键能越大 【F原子特殊】 F半径很小，F-F键中由于原子核间距过小 彼此斥力大，影响键能 键长 探·知识奥秘 【环节二】键长的特征规律 【问题5-2】阅读下表数据，试分析：成键数目与键长的关系 键 键长/pm 键能 F-F 141 157 Cl-Cl 198 242.7 Br-Br 228 193.7 I-I 267 152.7 C-C 154 347.7 C=C 133 615 C≡C 120 812 键长规律2 相同原子成键时， 键长：单键>双键>三键 键长 探·知识奥秘 【环节二】键长的特征规律 小结 —— 共价键稳定性强弱判断方法 ①、根据原子半径和 共用电子对数目判断 原子半径越小 共用电子对数越多 共价键越稳定 键能越大 共价键越稳定 ②、根据键能判断 共价键越稳定 键长越短 ③、根据键长判断 键能和键长是定量衡量共价键强弱的重要参数 析·典型范例 【例1】判断下列说法是否正确 1、在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长 2、氮气分子中的共价键的键长比氢气分子中的短 3、同种原子间形成的共价键键长长短总是遵循：三键＜双键＜单键 4、键长越长，键能越小，共价化合物越稳定 5、HCl、HBr、HI分子中的键长依次增大 × × √ × √ 03 键角 键角 探·知识奥秘 【问题6-1】阅读教材P38回答，什么是键角，键角与分子结构有什么关系？ 概念：两个_______________________称为键角 意义：键角可反映分子的_____________，是描述分子立体结构的重要参数，可进一步帮助我们判断分子的极性 键角 特征：由于共价键具有__________，因此在多原子分子中，键角是__________ 相邻共价键之间的夹角 立体构型 方向性 一定的 键角 探·知识奥秘 键角是描述分子空间构型的重要参数 CH4 : 109°28′ 正四面体形 NH3 : 107° 三角锥形 H2O : 105° V形（角形） CO2: 180° 直线形 键角 探·知识奥秘 【问题6-2】尝试根据分子的空间结构填写键角 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) NH3 直线形 CO2、CS2、CH≡CH 180° 105° 107° 120° 109°28′ 小结 探·知识奥秘 共价键键参数与分子性质的关系 键参数 键能 键长 键角 分子的稳定性 分子空间结构 分子性质 析·典型范例 【例1】NH3分子的空间结构是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，解释该事实的充分理由是(　　) C A．NH3分子中的共价键为极性键 B．分子内3个N—H的键长相等，键角相等 C．NH3分子内3个N—H的键长相等，3个键角都等于107° D．NH3分子内3个N—H的键长相等，3个键角都等于120° 析·典型范例 【例2】关于键长、键能和键角的说法中不正确的是(　　) D A.键角是描述分子空间结构的重要参数 B.键长的大小与成键原子的半径有关 C.多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性 D.键能越大，键长就越长，共价化合物也就越稳定 理·核心要点 键能 键角 概念：气态分子1mol化学键解离成气态原子吸收的能量 特征：与原子半径呈反比，与成键数目呈正比，σ键键能>π键（N原子反常） 键长 概念：构成化学键的两个原子的核间距 特征：与原子半径呈正比，与成键数目呈反比 概念：两个相邻共价键之间的夹角 特征：在多原子分子中，键角是一定的 第一节 共价键 第2课时 键参数 意义：影响分子稳定性 意义：影响分子稳定性和分子的空间结构 意义：影响分子的空间结构 练·技能实战 【练1】下列说法错误的是(　　) A．键能是衡量化学键稳定性的参数之一，键能越大，则化学键就越牢固 B．键长与共价键的稳定性没有关系 C．键角是两个相邻共价键之间的夹角，说明共价键有方向性 D．共价键是通过原子轨道重叠并共用电子对而形成的，所以共价键有饱和性 B 练·技能实战 【练2】下列说法正确的是(　　) A．在分子中，两个原子间的距离叫键长 B．非极性键的键能大于极性键的键能 C．键能越大，表示该分子越容易受热分解 D．H—Cl的键能为431 kJ·mol－1，H—I的键能为297 kJ·mol－1，这可说明HCl分子比HI分子稳定 D 练·技能实战 【练3】下列关于键参数的说法错误的是(　　) A．双键的键能比单键的键能大 B．一般来说，原子半径越小的原子形成的共价键键长越短 C．H—F的键长是H—X中最短的 D．可以利用X射线衍射实验测定共价键的键长等参数 A 练·技能实战 【练4】关于键长、键能和键角的说法中不正确的是(　　) A.键角是描述分子空间结构的重要参数 B.键长的大小与成键原子的半径有关 C.多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性 D.键能越大，键长就越长，共价化合物也就越稳定 D 感谢 您的聆听 THANKS 人教版2019选择性必修2 $