2.1 共价键 第2课时(导学案)化学人教版选择性必修2
2025-11-10
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修2 物质结构与性质 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第一节 共价键 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 共价键 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 311 KB |
| 发布时间 | 2025-11-10 |
| 更新时间 | 2025-12-01 |
| 作者 | @还没睡醒 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-11-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54811164.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
1.1 共价键
第2课时 键参数
一、知识目标
1.理解键能、键长、键角的概念、特征及其物理意义。
2.掌握键能与反应热估算的基本方法。
3.认识键长、键能与分子稳定性的关系,以及键角对分子空间构型的影响。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:通过分子内部原子半径、键长、键能、键角等实际参数,理解微观结构如何决定宏观性质。
2.证据推理与模型认知:利用键能数据估算反应热,构建键参数与分子稳定性、空间构型的认知模型。
3.科学态度与社会责任:了解键参数在材料设计、环境催化等领域的应用,体会化学对科技发展的推动作用。
一、学习重点
1、键能、键长、键角的定义与物理意义
2、利用键能数据估算化学反应的热效应
3、键角与分子空间构型的关系
二、学习难点
1、理解键能的平均值概念及其在反应热计算中的应用
2、从原子振动角度认识键长的动态平衡特性
3、结合多原子分子实例辨析键角与分子几何形状的关系
一、共价键的基本概念
1.键能
(1)概念:气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量称为键能。
(2)条件和单位:键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值,单位为kJ·mol-1。
(3)测定方法:键能通常是298.15K,100kPa条件下的标准值,可以通过实验测定,更多的却是推算获得的
2.键长
(1)概念:构成化学键的两个原子的核间距叫做该化学键的键长。由于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。
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称为键角。
(2)意义:键角可反映分子的空间结构,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。
多原子分子的键角一定,表明共价键具有方向性。
(一) 认识键能
1. 键能的基本概念与意义
引入:同学们,你们有没有注意到,钻石被誉为“永恒的象征”,坚硬无比,而石墨却软得能在纸上留下痕迹?可它们都是由碳原子组成的!为什么同样是碳,性质却天差地别?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?
问题:什么是键能?引入“键能”这一概念有什么意义?
答案:键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量,单位是kJ.mol,键能可以定量描述分子的稳定性,键能越大,共价键就越牢固,由此形成的分子就越稳定。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。
2. 共价键的饱和性
问题1:键能与原子半径有什么关系?
答案:随着原子半径增大,共价键键能减小
问题2:键能与成键数目有什么关系?
答案: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
问题3:单键键能与双键键能有什么关系?
答案: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
问题4:N原子成键有什么特殊性?
答案:N原子成键时键能:N=N > N-N的两倍,原因在于,N与N特殊:σ键键能< π键键能
例题: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
答案:√、×、×、×、×
(二) 认识键长
1. 归纳键长的基本概念
问题探究:什么是键长,如何测定共价键的键长
答案:键长是构成化学键的两个原子的核间距,单位为pm,可通过X射线衍射实验获得键长数据
2. 探究键长的规律特征
问题1:试分析:键长、原子半径与键能的关系,成键数目与键长的关系
答案:原子半径越小,键长越短,键能越大;相同原子成键时,键长:单键>双键>三键;在键长与键能的关系中,F原子特殊,这是由于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
问题2:如何判断共价键稳定性强弱
答案: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
2)、根据键能判断:键能越大,共价键越稳定
3)、根据键长判断:键长越短,共价键越稳定
例题: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
答案:×、×、√、×、√
(三) 认识键角
1. 归纳键角的基本概念
问题:什么是键角,键角与分子结构有什么关系?
答案:两个相邻共价键之间的夹角称为键角,键角可反映分子的例题构型,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。由于共价键具有方向性,因此在多原子分子中,键角是一定的
2. 深入理解键角与分子构型之间的关系
问题1:根据图示分析,二氧化碳、水、氨气、甲烷分子的键角与分子构型
答案:二氧化碳分子中,键角为180°,直线形;水分子中键角为105°,V形;氨气分子中键角为107°,三角锥形;甲烷分子中键角为109°28′,正四面体形
问题2:键参数与分子性质之间有什么关系?
答案:键能和键长决定了分子的稳定性,键长和键角决定了分子的空间结构,稳定性与空间结构又共同决定了分子的性质。因此,键参数是描述分子性质的重要依据
例题: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( )
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°
【答案】C
【解析】氨气分子中含有3个极性键,但键的极性与氨气的空间构型无关,A错误;B未提及键角大小,无法确定分子构型,B错误;键角为107度,键长相等,符合三角锥构型,C正确;3个键角120°应为平面结构,D错误
【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
【答案】B
【解析】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,键能越大,意味着化学键越稳定,越不容易断裂,A正确;键长是形成共价键的两个原子之间的核间距,键长越短,往往键能越大,共价键越稳定,B错误;相邻两个共价键之间的夹角称为键角,多原子分子的键角一定,说明共价键具有方向性,C正确;元素的原子形成共价键时,当一个原子的所有未成对电子和另一些原子中的未成对电子配对成键后,就不再跟其他原子的未成对电子配对成键,因此,共价键具有饱和性,D正确。
【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
【答案】D
【解析】形成共价键的两个原子的核间距为键长,A项不正确;键能的大小取决于成键原子的电负性,与键的极性无必然联系,B项不正确;键能越大,分子越稳定,C项不正确、D项正确。
【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
【答案】A
【解析】题干未告知成键元素的种类,无法比较双键和单键的键能相对大小,但成键原子相同的双键的键能比单键的键能要大,A错误。
一、键能
(1)概念:气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量称为键能。
(2)条件和单位:键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值,单位为kJ·mol-1。
(3)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,体系能量降低越多,释放能量越多,形成共价键的键能越大,共价键越牢固。
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。例如分子的稳定性:HF>HCl>HBr>HI。
③利用键能计算反应热:△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和。
(4)测定方法:键能通常是298.15K,100kPa条件下的标准值,可以通过实验测定,更多的却是推算获得的
注:同种类型的共价键,键能大小为:单键<双键<三键
二、键长
(1)概念:构成化学键的两个原子的核间距叫做该化学键的键长。由于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)应用:
①判断共价键的稳定性:键长是衡量共价键稳定性的另一个重要参数。键长越短,往往键能越大,表明共价键越稳定。
②判断分子的空间构型:键长是影响分子空间结构的因素之一。
(3)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。相同的两原形成共价键时,单键键长>双键键长>三键键长。
三、键角
(1)概念:在多原子分子中,两个相邻共价键之间的夹角称为键角。
(2)意义:键角可反映分子的空间结构,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。
多原子分子的键角一定,表明共价键具有方向性。
(3)常见分子的键角及分子空间结构:
分子
键角
空间结构
CO2
(O=C=O)180°
直线形
H2O
(H-O)105°
V形(或称角形)
NH3
(N-H)107°
三角锥形
CH4
(C-H)109º28´
正四面体形
P4
(P-P)60º
正四面体形
(4)测定方法:键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得
小结:键参数对分子性质的影响:相同类型的共价化合物分子,成键原子半径越小,键长越短,键能越大,分子越稳定。
考点1 键能
1.已知各共价键的键能(一定条件下,气态原子生成1mol化学键放出的热量)如表所示,下列说法不正确的是
共价键
H-H
F-F
H-F
H-Cl
H-I
键能E/(kJ•mol-1)
436
157
568
431
298
A.化学键的稳定性:H-I<H-Cl<H-F
B.表中最易断裂的共价键是F-F键
C.H2(g)+F2(g)═2HF(g) △H=+25kJ•mol-1
D.431kJ•mol-1>E(H-Br)>298kJ•mol⁻1
【答案】C
【详解】A.键能越大越稳定,化学键的稳定性:H-I<H-Cl<H-F,故A正确;
B.表中,F-F键能最小,最易断裂的共价键是F-F键,故B正确;
C.焓变=反应物总键能-生成物总键能,H2(g)+F2(g)═2HF(g) △H=436+157-568×2=-543kJ•mol-1,故C错误;
D.由H-F、H-Cl、H-I的键能可知,卤素的非金属性越强,对应氢卤键的键能越大,431kJ•mol-1>E(H-Br)>298kJ•mol⁻1,故D正确;
选C。
2.下列事实不能用键能的数据解释的是
A.的化学性质很稳定
B.的沸点小于的沸点
C.、、、的稳定性逐渐减弱
D.金刚石的熔点大于晶体硅的熔点
【答案】B
【详解】A.氮气分子中含有氮氮三键,氮氮三键的键能大,化学性质稳定,则氮气的化学性质稳定能用键能的大小来解释,故A不符合题意;
B.的沸点小于的沸点是因为氯气的相对分子质量较大,氯气分子间的作用力较大,其的沸点高于溴单质不能用键能的大小来解释,故B符合题意;
C.氟、氯、溴的电负性依次减小,氢氟键、氢氯键、氢溴键的键能依次减小,则氟化氢、氯化氢、溴化氢的稳定性逐渐减弱,所以氟化氢、氯化氢、溴化氢的稳定性逐渐减弱能用键能的大小来解释,故C不符合题意;
D.碳元素的电负性大于硅元素,金刚石中碳碳键的键能大于晶体硅中的硅硅键,碳碳键强于硅硅键,则金刚石的熔点高于晶体硅,所以金刚石比晶体硅的熔点高能用键能的大小来解释,故D不符合题意;
故选B。
3.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 。
(3)计算反应热
ΔH= 的总键能- 的总键能。
【答案】(1) 越大 越多
(2)稳定
(3) 反应物 生成物
【详解】(1)原子轨道重叠程度越大,形成的共价键越稳定,释放的能量也会越多。
(2)共价键的键能越大,断裂时需要吸收的能量越多,分子越稳定。
(3)焓变等于断键时吸收的能量总和减去成键时释放的能量总和,反应物的键能总和是断键需要吸收的能量总和,生成物的键能总和是成键时释放的能量总和。
考点2 键长
1.键长是描述共价键的物理量之一,下列各项中的距离属于键长的是
A.水分子中两个氢原子核之间的距离
B.氯气分子中两个氯原子核之间的距离
C.氩气中两个相邻氩原子核间的距离
D.分子中两个氧原子核之间的距离
【答案】B
【详解】A.键长是成键原子间的核间距,水分子中两个氢原子不成键,A错误;
B.氯气分子中两个氯原子间形成共价键,两个氯原子核之间的距离属于键长,B正确;
C.氩气中两个相邻氩原子不成键,C错误;
D.分子中两个氧原子不成键,D错误;
故答案选B。
2.参考下表中化学键的键能与键长数据,判断下列分子最稳定的是
化学键
键能/()
413.4
390.8
462.8
568
键长/
109
101
96
92
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】物质中的化学键键能越大,断裂时吸收的能量越多,则化学键越稳定,分子也越稳定,从图中可知,H-F键的键能最大,最难断裂,因此最稳定的分子为HF,故答案选D。
3.下列表述正确的是
A.共价键的成键原子只能是非金属原子
B.所有σ键都比π键强度大
C.所有分子中均存在共价键
D.键长是构成化学键两个原子的核间距
【答案】D
【详解】A.共价键的成键原子可以是金属原子,如AlCl3中Al原子和Cl原子之间是共价键,A错误;
B.在N2中,σ键的强度比π键的小,B错误;
C.分子晶体中不一定都存在共价键,如稀有气体为单原子分子,分子中不存在共价键,所以形成的晶体中不存在共价键,C错误;
D.键长是构成化学键两个原子的核间距,D正确;
故答案为:D。
考点3 键角
1.下列分子中,键角最小的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.中C为sp杂化,直线型结构,键角为180°;
B.H2O中O原子含有2个孤电子对,为sp3杂化,键角约为105°;
C.CH4中C为sp3杂化,为正四面体结构,键角为109°28′;
D.NH3是三角锥型分子,键角是107°;
故选B。
2.比较、、和的键角大小,下列排序正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】二氧化硫、三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数均为3,孤对电子对数分别为1、0,分子的空间构型分别为V形和平面正三角形,硫酸根离子和亚硫酸根离子中硫原子的价层电子对数均为4,孤对电子对数分别为0、1,分子的空间构型分别为正四面体形和三角锥形,则四种微粒的键角大小顺序为,故选B。
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
【答案】 109°28′ 120° 107° 105° 180°
【分析】根据常见的分子结构模型的键参数进行作答即可
【详解】常见的分子结构模型中,正四面体结构的键角为109°28′;平面形结构的键角为120°;以氨分子为代表的三角锥形结构的键角为107°,这是因为孤电子对的排斥作用大于成键电子对,故使得氨分子的键角小于109°28′;以水分子为代表的V形结构的键角为105°,这是因为水分子中有两对孤电子对,排斥力更大;直线形结构的键角为180°。
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1.1 共价键
第2课时 键参数
一、知识目标
1.理解键能、键长、键角的概念、特征及其物理意义。
2.掌握键能与反应热估算的基本方法。
3.认识键长、键能与分子稳定性的关系,以及键角对分子空间构型的影响。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:通过分子内部原子半径、键长、键能、键角等实际参数,理解微观结构如何决定宏观性质。
2.证据推理与模型认知:利用键能数据估算反应热,构建键参数与分子稳定性、空间构型的认知模型。
3.科学态度与社会责任:了解键参数在材料设计、环境催化等领域的应用,体会化学对科技发展的推动作用。
一、学习重点
1、键能、键长、键角的定义与物理意义
2、利用键能数据估算化学反应的热效应
3、键角与分子空间构型的关系
二、学习难点
1、理解键能的平均值概念及其在反应热计算中的应用
2、从原子振动角度认识键长的动态平衡特性
3、结合多原子分子实例辨析键角与分子几何形状的关系
一、共价键的基本概念
1.键能
(1)概念:气态分子中1mol化学键解离成气态原子所______的能量称为键能。
(2)条件和单位:键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值,单位为______。
(3)测定方法:键能通常是298.15K,100kPa条件下的标准值,可以通过实验测定,更多的却是推算获得的
2.键长
(1)概念:构成化学键的两个原子的______叫做该化学键的键长。由于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______。
3.键角
(1)概念:在多原子分子中,两个相邻共价键之间的______称为键角。
(2)意义:键角可反映分子的______结构,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。
多原子分子的______一定,表明共价键具有______。
(一) 认识键能
1. 键能的基本概念与意义
引入:同学们,你们有没有注意到,钻石被誉为“永恒的象征”,坚硬无比,而石墨却软得能在纸上留下痕迹?可它们都是由碳原子组成的!为什么同样是碳,性质却天差地别?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?
问题:什么是键能?引入“键能”这一概念有什么意义?
2. 共价键的饱和性
问题1:键能与原子半径有什么关系?
问题2:键能与成键数目有什么关系?
问题3:单键键能与双键键能有什么关系?
问题4:N原子成键有什么特殊性?
例题: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
(二) 认识键长
1. 归纳键长的基本概念
问题探究:什么是键长,如何测定共价键的键长
2. 探究键长的规律特征
问题1:试分析:键长、原子半径与键能的关系,成键数目与键长的关系
问题2:如何判断共价键稳定性强弱
例题: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
(三) 认识键角
1. 归纳键角的基本概念
问题:什么是键角,键角与分子结构有什么关系?
2. 深入理解键角与分子构型之间的关系
问题1:根据图示分析,二氧化碳、水、氨气、甲烷分子的键角与分子构型
问题2:键参数与分子性质之间有什么关系?
例题: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( )
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°
【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
【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
【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
一、键能
(1)概念:气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量称为键能。
(2)条件和单位:键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值,单位为kJ·mol-1。
(3)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,体系能量降低越多,释放能量越多,形成共价键的键能越大,共价键越牢固。
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。例如分子的稳定性:HF>HCl>HBr>HI。
③利用键能计算反应热:△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和。
(4)测定方法:键能通常是298.15K,100kPa条件下的标准值,可以通过实验测定,更多的却是推算获得的
注:同种类型的共价键,键能大小为:单键<双键<三键
二、键长
(1)概念:构成化学键的两个原子的核间距叫做该化学键的键长。由于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)应用:
①判断共价键的稳定性:键长是衡量共价键稳定性的另一个重要参数。键长越短,往往键能越大,表明共价键越稳定。
②判断分子的空间构型:键长是影响分子空间结构的因素之一。
(3)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。相同的两原形成共价键时,单键键长>双键键长>三键键长。
三、键角
(1)概念:在多原子分子中,两个相邻共价键之间的夹角称为键角。
(2)意义:键角可反映分子的空间结构,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。
多原子分子的键角一定,表明共价键具有方向性。
(3)常见分子的键角及分子空间结构:
分子
键角
空间结构
CO2
(O=C=O)180°
直线形
H2O
(H-O)105°
V形(或称角形)
NH3
(N-H)107°
三角锥形
CH4
(C-H)109º28´
正四面体形
P4
(P-P)60º
正四面体形
(4)测定方法:键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得
小结:键参数对分子性质的影响:相同类型的共价化合物分子,成键原子半径越小,键长越短,键能越大,分子越稳定。
考点1 键能
1.已知各共价键的键能(一定条件下,气态原子生成1mol化学键放出的热量)如表所示,下列说法不正确的是
共价键
H-H
F-F
H-F
H-Cl
H-I
键能E/(kJ•mol-1)
436
157
568
431
298
A.化学键的稳定性:H-I<H-Cl<H-F
B.表中最易断裂的共价键是F-F键
C.H2(g)+F2(g)═2HF(g) △H=+25kJ•mol-1
D.431kJ•mol-1>E(H-Br)>298kJ•mol⁻1
2.下列事实不能用键能的数据解释的是
A.的化学性质很稳定
B.的沸点小于的沸点
C.、、、的稳定性逐渐减弱
D.金刚石的熔点大于晶体硅的熔点
3.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 。
(3)计算反应热
ΔH= 的总键能- 的总键能。
考点2 键长
1.键长是描述共价键的物理量之一,下列各项中的距离属于键长的是
A.水分子中两个氢原子核之间的距离
B.氯气分子中两个氯原子核之间的距离
C.氩气中两个相邻氩原子核间的距离
D.分子中两个氧原子核之间的距离
2.参考下表中化学键的键能与键长数据,判断下列分子最稳定的是
化学键
键能/()
413.4
390.8
462.8
568
键长/
109
101
96
92
A. B. C. D.
3.下列表述正确的是
A.共价键的成键原子只能是非金属原子
B.所有σ键都比π键强度大
C.所有分子中均存在共价键
D.键长是构成化学键两个原子的核间距
考点3 键角
1.下列分子中,键角最小的是
A. B. C. D.
2.比较、、和的键角大小,下列排序正确的是
A. B.
C. D.
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
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