2.1.2 键参数 课件-2025-2026学年高二上学期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参数（键能、键长、键角），通过甲烷、乙烯、乙炔分子模型导入，提问性质差异引发思考，复习共价键本质、特征等旧知，搭建新旧知识衔接的学习支架。 其亮点在于以数据表格（如卤化氢分解率、键长键能对比）和典例剖析（如CH₃Cl空间结构判断）驱动教学，结合思考讨论引导学生自主发现键参数规律，体现科学思维与科学探究。帮助学生定量理解共价键稳定性与分子结构关系，培养严谨求实态度，助力教师高效开展结构化教学。

新人教版 化学 选必2 第二章 分子结构与性质 第一节 共价键 第2讲 共价键的键参数 1.理解键能、键长和键角等键参数的含义，能利用键参数解释物质的某些特性。 2.通过共价键理论模型的发展过程，初步体会不同理论模型的价值和局限。 3.结合教材中共价键的键能和键长数据，从定量的角度体会共价键的强弱，培养严谨求实的科学态度。 教学目标 共价键 本质：原子之间通过共用电子对（或原子轨道重叠）形成共价键 特征：具有方向性和饱和性 成键方式 σ键 特征 原子轨道“头碰头”重叠 电子云呈轴对称 π键 特征 原子轨道“肩并肩”重叠 电子云呈镜面对称 一般规律 共价单键——1个σ键 共价双键——1个σ键、1个π键 共价三键——1个σ键、2个π键 决定分子组成 决定分子空间结构 复习旧知 C60 石墨 H2O 这几种分子都是由共价键组成的，但是它们的性质却有很大差别。那么是什么决定了这些共价键在性质上的不同呢？ 我们如何用化学语言来描述不同分子的空间结构和稳定性？ 新课导入 一、键角 1.概念 多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角 2.意义 多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。键角是描述分子结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关 。 键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得。 一、键角 3.常见分子中的键角与分子空间结构 原子个数 化学式 结构式 键角 空间结构 2 H2 180° 3 CO2 H2O 105° 4 BF3 120° NH3 107° P4 60° 5 CH4 109°28′ 直线形 V形 正四面体形 三角锥形 平面三角形 观察它们的空间结构，同为三(四)原子分子，为什么键角大小不同？ 例1.(1)水分子可表示为H—O—H，分子中的键角为180°(　　) (2)多原子分子的键角是一定的，表明共价键具有方向性(　　) × √ 例2.下列能说明BF3 分子中4个原子在同一平面的理由是( @54@ )。 A.任意两个键的夹角为120° B.B-F 是非极性共价键 C.3个B-F的键能相等 D.3个 B-F的键长相等 A 典例剖析 二、键长 1.概念 构成化学键的两个原子的核间距 2.单位 pm（1 pm = 10-12 m） 分子中的原子始终处于不断振动之中，因此，键长只能是振动着的原子处于平衡位置时的核间距。 3.条件 二、键长 观察键长数据，找出其中的规律 化学键 键长/ pm 化学键 键长 / pm F-F 141 H-F 92 Cl-Cl 198 H-Cl 127 Br-Br 228 H-Br 142 I-I 267 H-I 161 C-C 154 C≡C 120 C=C 133 ①同种类型的共价键，成键原子的半径越大，键长越大 ②相同的两原子形成的共价键的键长:单键 ＞ 双键 ＞ 三键 ③一般键长越短，共价键越牢固，形成的分子越稳定 二、键长 4.比较方法 (1) 看原子半径：同种类型的共价键，成键原子的半径越大，键长越大 (2) 看共价键数目：相同的两原子形成的共价键的键长:单键 ＞ 双键 ＞ 三键 5.应用 (1) 键角和键长共同决定分子的空间结构 (2) 键长可以用于判断共价键的稳定性：一般键长越短，共价键越牢固，形成的分子越稳定 例2、已知CH4是正四面体结构，CH3Cl是不是也是四面体结构？为什么？ CH3Cl分子不是正四面体形，C-H 、C-Cl键的键长不相等 例3、C和Ge是同族元素，为什么C原子间可形成双键、三键，但Ge原子间难形成双键或三键 . Ge原子半径大，原子间形成的σ键键长较长，p轨道“肩并肩”重叠程 度很小或几乎不能重叠，难以形成π键. 例1、正误判断 (1)在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长(　　) (2)双原子分子中化学键键长越长，分子越稳定(　　) (3)键长：H—I > H—Br > H—Cl、C—C > C=C > C≡C(　　) (4)键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关(　　) × × √ √ 典例剖析 三、键能 卤化氢 分解的百分数/% HCl 0.0014 HBr 0.5 HI 33 分析下表在1000℃时卤化氢分解率，你能得出什么结论？ 结论：HCl、HBr、 HI越来越易分解 说明： ①卤化氢的热稳定性大小为：HCl＞HBr ＞ HI ②H-Cl、H-Br、H-I中的 σ键越来越易断裂。 共价键的稳定性除了可以用键长来衡量，还与什么有关？ 三、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 2.单位 kJ·mol-1 3.测定标准 键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值。 在相同条件下的同一化学键，断裂时所吸收的能量＝形成时所释放的能量 例: 断开1molN≡N键吸收的(等于 形成lmolN≡N键释放的)能量为946kJ 4.意义 键能越大，共价键越牢固，由此形成的分子越稳定 三、键能 键能(离解能)可通过实验测定，但更多的却是靠推算获得的，键能数据是平均值 如断开CH4中的4个C—H，所需能量并不相等。因此，CH4中的 C—H 只是平均值 化学键 键能 F－F 157 Cl－Cl 242.7 Br－Br 193.7 I－I 152.7 C－H 413.4 N－H 390.8 O－H 462.8 H－F 568 H－Cl 431.8 H－Br 366 H－I 298.7 Cl2＞Br2＞I2 (F2反常) （2）氢化物键能 同周期从左到右递增 (N-H反常) 同主族从上到下递减 观察表2-1，你能发现哪些规律？ （1）卤素单质键能 原因：由于F原子半径太小，因此F-F的键长太短，而由于键长太短，两个F原子形成共价键时，原子核之间的距离太小，排斥力大，因此键能比Cl-Cl键小。（物极必反） 思考讨论 反常不用在... text has been truncated due to evaluation version limitation. 化学键 键能 化学键 键能 C－C 347.7 C－O 351 C=C 615 C＝O 745 C≡C 812 N－O 176 N－N 193 N＝O 607 N＝N 418 O－O 142 N≡N 946 O＝O 497.3 ①单键＜ 双键＜ 三键(不存在倍数关系) 观察表2-1，你能发现哪些规律？ （3）成键原子相同的共价键的键能 ②拓展：一般情况下， σ键的键能比π键的大，但N2中σ键不如π键牢固。 思考讨论 不能简单加... text has been truncated due to evaluation version limitation. 观察下表数据，总结键长与键能的关系 化学键 键能 / kJ·mol-1 键长/ pm 化学键 键能 / kJ·mol-1 键长 / pm F-F 157 141 H-F 568 92 Cl-Cl 242.7 198 H-Cl 431.8 127 Br-Br 193.7 228 H-Br 366 142 I-I 152.7 267 H-I 298.7 161 C-C 347.7 154 C≡C 812 120 C=C 615 133 一般键长越短，键能越大，共价键越牢固，分子越稳定 思考讨论 不能简单加... text has been truncated due to evaluation version limitation. 三、键能 5.应用 (1) 判断共价键的稳定性：键能越大，断开化学键时需要能量越多，共价键越稳定 (2) 判断分子的稳定性：结构相似的分子中，键能越大，分子越稳定 (3) 估算化学反应的反应热：ΔH=反应物的总键能﹣生成物的总键能 / ΔH =（断-成） 例1.N2、O2、F2与氢气的反应能力依次增强，从键能的角度如何理解这一事实？ 化学键 N≡N O=O F－F 键 能 946kJ/mol 497.3kJ/mol 157kJ/mol 化学键 N－H O－H F－H 键 能 390.8kJ/mol 462.8kJ/mol 568kJ/mol N2、O2、F2的键能依次减小，说明了化学键的牢固度依次减弱。 N-H、O-H、F-H的键能依次增大，说明了化学键的牢固度依次增强，所以 N2、O2、F2与氢气的反应能力依次增强 典例剖析 例2.正误判断 (1)共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定( ) (2)N—H的键能是很多分子中的N—H的键能的平均值( ) (3)O—H的键能是指在298.15 K、100 kPa下，1 mol气态分子中1 mol O—H解离成气态原子所吸收的能量( ) (4)C=C的键能等于C—C的键能的2倍( ) (5)σ键一定比π键牢固( ) √ √ √ × × 规律：C≡C、C=C的 σ键键能 ＞ π键键能 特例：N≡N、N=N的σ键键能 ＜ π键键能 典例剖析 键参数 键能 键长 键角 决定 共价键的稳定性 形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定。 决定 分子的空间结构 决定分子的性质 课堂总结 1.关于键能、键长和键角，下列说法中不正确的是(　　) A．键能可用于估算反应热 B．键长的长短与成键原子的半径和成键数目有关 C．一般情况下，键长越长，键能越大，共价化合物越稳定 D．键角的大小与键长的长短、键能的大小无关 C 课堂练习 2.氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C－C≡N，性质与卤素相似。下列说法正确的是 A．不和氢氧化钠溶液发生反应 B．分子中N≡C的键长大于C－C的键长 C．分子中含有两个σ键和四个π键 D．分子中既有极性键又有非极性键 D 课堂练习 3.下表是从实验中测得的不同物质中的键长和键能数据： 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 B 课堂练习 4.二氯化二硫(S2Cl2)，非平面结构，常温下是一种黄红色液体，有刺激性恶臭，熔点：－80 ℃，沸点：137.1 ℃。下列对于二氯化二硫叙述正确的是( ) A.二氯化二硫的电子式为 B.分子中只有σ键 C.分子中S—Cl的键长大于S—S的键长 D.分子中S—Cl的键能小于S—S的键能 B 课堂练习 5.有关碳和硅的共价键键能如下表所示: 简要分析和解释下列有关事实。 (1)比较通常条件下，CH4和SiH4的稳定性强弱:　　 　。  (2)SiH4的稳定性小于CH4，硅更易生成氧化物，原因是：  共价键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 348 413 351 226 318 452 CH4比SiH4稳定 C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定，而Si—H的键能却远小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键。 课堂练习 6.晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。已知有关氮、磷的单键和三键的键能 如表： 193 946 197 489 从能量角度看，氮以 、而白磷以 （结构式可表示为 ）形式存在的原因是：______________ 1molN≡N 键能大于3molN-N键能之和，而1molP≡P键能小于3molP-P键能之和，键能越大物质越稳定，故氮以N2形式存在，而白磷以P4形式存在。 课堂练习 新人教版 化学 选必2 第二章 分子结构与性质 谢谢观看 $