第二章 第一节 第2课时 键参数——键能、键长与键角-【金版新学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步课堂高效讲义教师用书word（人教版，单选）

本高中化学讲义聚焦共价键的键能、键长与键角三大键参数，系统梳理键能的概念、意义及应用（如判断键稳定性、分子稳定性、反应能量变化），进而衔接键长（与原子半径、键能关系）和键角（影响分子空间结构），构建从键参数到分子性质的知识支架。 该资料通过“交流研讨”（如碳硅化学键键能比较）和数据表格分析，培养学生基于证据推理的科学思维，结合正误判断与练习题助力模型建构。课中辅助教师引导学生深化理解，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺，体现科学探究与实践素养。

第2课时　键参数——键能、键长与键角 [学习目标]　1.知道共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构。　2.能根据共价键的结构特点说明简单分子的某些性质。 任务一　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.意义：共价键的键能越大，共价键就越不容易断裂，成键原子间的结合就越牢固。结构相似的分子，键能越大，分子越稳定。 3.键能的应用 (1)判断共价键的稳定性：键能越大，断开化学键时需要的能量越多，化学键越稳定。 (2)判断分子的稳定性：结构相似的分子中，共价键的键能越大，分子越稳定。 (3)判断化学反应的能量变化：在化学反应中，旧化学键的断裂吸收能量，新化学键的形成释放能量，因此反应焓变与键能的关系为ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和，ΔH＜0时，为放热反应；ΔH＞0时，为吸热反应。 [交流研讨]　碳和硅的有关化学键键能如表所示，简要分析和解释下列有关事实： 化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能/(kJ·mol－1) 347 413 358 226 323 368 (1)通常条件下，CH4和SiH4的稳定性谁强谁弱？ (2)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是什么？ (3)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是什么？ 提示：(1)因为C—H键的键能大于Si—H键的键能，所以CH4比SiH4稳定。 (2)C—C键和C—H键的键能比Si—Si键和Si—H键的键能都大，因此烷烃比较稳定，而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成。 (3)C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定，而Si—H键的键能却小于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。 题后总结 共价键强弱的判断 1.由原子半径和共用电子对数判断：成键原子的原子半径越小，共用电子对数越多，则共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。 2.由键能判断：共价键的键能越大，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越大。 3.由键长判断：共价键的键长越短，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越大。 4.由电负性判断：元素的电负性越大，该元素的原子对共用电子对的吸引力越大，形成的共价键越稳定。 1.正误判断 (1)只有非金属元素原子之间才能形成共价键。 提示：×，有些金属元素原子和非金属元素原子之间也能形成共价键。 (2)共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定。 提示：√。 (3)N中4个N—H键的键能不同。 提示：×，N中4个N—H键的键能相同。 (4)C—C键的键能为347.7 kJ·mol－1，但C==C键的键能小于347.7×2 kJ·mol－1。 提示：√。 (5)H—Cl键的键能为431.8 kJ·mol－1，故HCl分解成1 mol H2和1 mol Cl2时，消耗的能量为863.6 kJ。 提示：×，H—Cl键的键能为431.8 kJ·mol－1，2 mol HCl分解成2 mol H和2 mol Cl时，消耗的能量为863.6 kJ，2 mol H和2 mol Cl结合成1 mol H2和1 mol Cl2时，还要释放能量。 2.某些化学键的键能如下表： 键 H—H H—I H—F H—Cl H—Br I—I Cl—Cl Br—Br 键能 436 299 568 432 366 153 243 194 根据表中数据回答问题： 学生用书⬇第27页 (1)下列物质本身具有的能量最低的是　　　　(填字母，下同)。 A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2 (2)下列氢化物中，最稳定的是　　　　。 A.HF B.HCl C.HBr D.HI (3)X2＋H22HX(X代表F、Cl、Br、I，下同)的反应是　　　　　(填“吸热”或“放热”)反应。 (4)1 mol Cl2在一定条件下与等物质的量的H2反应，放出的热量是　　　　　kJ。相同条件下，X2分别与H2反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出的热量最多的是　　　　　　　　。 答案：(1)A　(2)A　(3)放热　(4)185　F2 解析：能量越低越稳定，破坏其中的化学键需要的能量就越多，形成其中的化学键时放出的能量也越多。 任务二　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键长，原子半径越小，共价键的键长越短。 (2)键长与共价键的稳定性之间的关系：共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定。 (3)键长的应用 ①一般键长越短，键能越大，共价键越稳定，分子越稳定。 ②键长的比较方法 a.根据原子半径比较，同类型的共价键，成键原子的原子半径越小，键长越短。 b.根据共用电子对数比较，相同的两个原子间形成共价键时，单键键长＞双键键长＞三键键长。 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，这表明共价键具有方向性，因此键角影响着共价分子的空间结构。 [交流研讨]　(1)键长与键能有什么关系？ (2)键长与成键原子半径有什么关系？ (3)常见分子的键角及分子的空间结构填表。 化学式 结构式 键角 空间结构 CO2 　　　 　 　　　 NH3 　　　 　 　　　 H2O 　　　 　 　　　 BF3 　　　 　 　　　 CH4 　　　 　 　　　 提示：(1)键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定。 (2)在其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。 (3)OCO　180°　直线形　　107°　三角锥形　　105°　V形　　120°　平面三角形　　109°28'　正四面体形 1.正误判断 (1)在分子中，两个成键原子间的距离叫做键长。 提示：×，键长是指两个成键原子的核间距。 (2)N—O键的键长比C—O键的键长长。 提示：×，N—O键的键长比C—O键的键长短。 (3)键长：I—I＞Br—Br＞Cl—Cl。 提示：√。 (4)分子中的键角：H2O＞CO2。 提示：×，H2O分子中键角是105°，CO2分子中键角是180°。 2.下列有关说法不正确的是(　　) A.CH4、NH3、CO2分子中的键角依次增大 B.HCl、HBr、HI分子中的键长依次增大 C.H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小 D.H2O、PH3、SiH4分子的稳定性依次减弱 答案：A 解析：CH4、NH3、CO2分子中的键角分别为109°28'、107°、180°，故A错误；原子半径越大，形成的共价键的键长越长，Cl、Br、I的原子半径依次增大，所以与H形成的共价键的键长依次增大，故B正确；元素的非金属性越强，形成的共价键越稳定，共价键的键能越大，则H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小，故C正确；非金属性：O＞P＞Si，则简单氢化物的稳定性：H2O＞PH3＞SiH4，故D正确。 学生用书⬇第28页 1.下列事实不能用键能的大小来解释的是(　　) A.N元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定 B.稀有气体一般难发生化学反应 C.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱 D.F2比O2更容易与H2反应 答案：B 解析：由于N2分子中存在三键，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，所以N2的化学性质很稳定，A不符合题意；稀有气体都为单原子分子，分子内部没有化学键，B符合题意；卤族元素从F到I原子半径逐渐增大，其氢化物中的化学键键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以热稳定性逐渐减弱，C不符合题意；由于H—F键的键能大于H—O键的键能，所以二者相比较，更容易生成HF，D不符合题意。 2.下列说法正确的是(　　) A.键角越大，该分子越稳定 B.共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定 C.CH4、CCl4中键长相等，键角不同 D.CC键的键能是C—C键的2倍 答案：B 解析：A项，键角是决定分子空间结构的参数，与分子的稳定性无关；C项，CH4、CCl4中C—H键长小于C—Cl键长，键角均为109.5°；D项，C==C键由σ键和π键组成，C—C键为σ键，故C==C键的键能小于C—C键的2倍。 3.下列说法正确的是(　　) A.分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定 B.元素周期表中的第ⅠA族(除H外)和第ⅦA族元素的原子间不能形成共价键 C.水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180° D.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：B 解析：分子中键长越短，键能越大，则分子越稳定，A错误；元素周期表中的第ⅠA族(除H外)和第ⅦA族元素分别是典型的金属和非金属元素，所以形成的化学键是离子键，B正确；水分子的结构是V形，键角是105°，C错误；H—O的键能为463 kJ·mol－1，18 g H2O即1 mol气态H2O分解成2 mol气态H和1 mol气态O时消耗的能量为2×463 kJ，故D错误。 4.下表是一些键能数据(单位：kJ/mol)： 化学键 H—H S—S C—Cl C—O Cl—Cl H—S 键能 436 255 330 351 243 339 化学键 C—I H—O H—Cl C—F H—F 键能 218 463 432 427 568 阅读上述信息，回答下列问题： (1)结合表中数据和热化学方程式H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)　ΔH＝Q kJ/mol，该反应是　　　　反应(填“放热”或“吸热”)，则热化学方程式中Q的值为　　　　。 (2)由表中数据能否得出这样的结论：同主族元素的氢化物中，半径越小的原子形成的共价键越牢固(即键能越大)　　　　(填“能”或“不能”)。 答案：(1)放热　－185　(2)能 解析：(1)反应物断裂化学键吸收能量，生成物形成化学键放出能量，可得ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1－2×432 kJ·mol－1＝－185 kJ·mol－1；ΔH＜0，则该反应为放热反应，Q＝－185。 (2)由表中数据可得，同主族元素的氢化物中，半径越小的原子形成的化学键键能越大。 学科网（北京）股份有限公司 $