2.1.2 键参数 课件-2025-2026学年高二下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）及等电子体，通过F₂、Cl₂与H₂反应的对比导入，从化学键断裂与形成的能量变化切入，衔接旧知“化学反应实质”，引出键能定量表征需求，搭建递进式学习支架。 其亮点在于以科学思维为核心，通过键能数据表分析单双键键能规律、F-F键能异常等，结合键长与分子稳定性关联的探究活动，培养证据推理能力。采用数据驱动与微观结构分析结合的教学方法，帮助学生构建“结构决定性质”的化学观念，教师可借助实例提升教学效率，学生能深化对物质性质的理解。

思考: F2、Cl2与H2反应时，较易发生的是： F2与H2 从化学键角度讲，化学反应的实质是： 旧化学键的断裂和新化学键的形成 F2、Cl2两者中较易断键的是: F2 ( )能量 吸收 成键释放能量 如何定量表征成键、断键过程中的能量 变化? 第一节 共价键 第二课时 键参数 一、键能 气态分子中( )mol化学键解离成气态 1.概念： 2.单位: 通常取298.15 K、101 kPa条件下的值。 kJ/mol 键能可通过实验测定，更多是推算获得。 (键能通常取正值) 原子吸收的能量。 1 常温常压 断开CH4中的4个C—H所需能量( ) 不相等 表2-1中的C-H键能是更多分子的C-H键能的平 ，CH4中的C—H键能只能是平均值 C—H键能平均值: 均值。 4 439.3+442+442+338.6 =415.5(KJ/mol) P37 表2-1 某些共价键的键能(kJ·mol－1) 键 键能 键 键能 F－F 157 N－O 176 Cl－Cl 242.7 N＝O 607 Br－Br 193.7 O－O 142 I－I 152.7 O＝O 497.3 C－C 347.7 C－H 413.4 C=C 615 N－H 390.8 C≡C 812 O－H 462.8 C－O 351 H－F 568 C＝O 745 H－Cl 431.8 N－N 193 H－Br 366 N＝N 418 H－I 298.7 N≡N 946 H－H 436.0 由表，你能发现哪些 规律？ 3.键能有关规律： ①相同原子间的键能： 单键 ＜三键 ＜双键 键 键能 键 键能 F－F 157 N－O 176 Cl－Cl 242.7 N＝O 607 Br－Br 193.7 O－O 142 I－I 152.7 O＝O 497.3 C－C 347.7 C－H 413.4 C=C 615 N－H 390.8 C≡C 812 O－H 462.8 C－O 351 H－F 568 C＝O 745 H－Cl 431.8 N－N 193 H－Br 366 N＝N 418 H－I 298.7 N≡N 946 H－H 436.0 碳碳键： σ键键能 ( ) π键键能 ②碳碳双键键能( )碳碳单键键能的两倍， ＞ 小于 小于 键 键能 键 键能 F－F 157 N－O 176 Cl－Cl 242.7 N＝O 607 Br－Br 193.7 O－O 142 I－I 152.7 O＝O 497.3 C－C 347.7 C－H 413.4 C=C 615 N－H 390.8 C≡C 812 O－H 462.8 C－O 351 H－F 568 C＝O 745 H－Cl 431.8 N－N 193 H－Br 366 N＝N 418 H－I 298.7 N≡N 946 H－H 436.0 碳碳叁键键能( )碳碳单键键能的三倍 氮氮键： ③氮氮双键键能( )氮氮单键键能的两倍， ＜ 大于 大于 键 键能 键 键能 Cl－Cl 242.7 N＝O 607 Br－Br 193.7 O－O 142 I－I 152.7 O＝O 497.3 C－C 347.7 C－H 413.4 C=C 615 N－H 390.8 C≡C 812 O－H 462.8 C－O 351 H－F 568 C＝O 745 H－Cl 431.8 N－N 193 H－Br 366 N＝N 418 H－I 298.7 N≡N 946 H－H 436.0 氮氮叁键键能( )氮氮单键键能的三倍 σ键键能( ) π键键能 为什么氮气化学性质稳定,而乙烯化学性质活 氮气和乙烯分子中均存在π键, 泼？ 大于 氮气分子中的 乙烯分子中的π键( )σ键的键能 ，难以断裂， 小于 故氮气化学性质稳定。 ，故乙烯化学性质活泼。 ，容易断裂 N2、乙烯的结构式分别为: N≡N 、H-C=C-H H I H I π键的键能( )σ键的键能 4.键能的应用: a.判断共价键的稳定性 共价键的键能越大，共价键越( ) 牢固 b.判断分子的稳定性 一般，结构相似的分子，共价键的键能 越大，分子越( ) 稳定 断键时所需能量较( ) 多 已知键能:E(H-F)>E(H-Br)，则HF和HBr中较 稳定的是： HF 键能是衡量共价键强弱的重要参数。 c.计算化学反应的反应热 ΔH= 反应物键能总和﹣生成物键能总和 练习1.根据下表中的H—X键的键能回答问题： 共价键 H—F H—Cl H—Br H—I 键能/kJ·mol－1 568 431.8 366 298.7 ①若使2 mol H-Cl键断裂为气态原子的能量变化是 _______ 。 ②表中共价键最难断裂的是 ，最易 断裂的是 。 吸收863.6kJ的能量 H—F H—I ③HF、HCl、HBr、HI的键能依次 ，说明四种分子的稳定性依次 ，即HF最( )分解。 共价键 H—F H—Cl H—Br H—I 键能/kJ·mol－1 568 431.8 366 298.7 减小 减弱 难 思考1：为什么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？ CH3Cl中C—H和C—Cl的长度不相同 二.键长 构成化学键的两个原子之间的核间距。 原子不断振动，键长是振动着的原子处于平 衡位置时的核间距。 1.含义: 2.决定因素： 原子半径 原子半径越小，键长越( ) 短 键长的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得 3.共价键键长规律: ①同种类型的共价键，成键原子的原子半径越大，键长( ) 越大 ②成键原子相同时，键长： 单键键长 ＞双键键长 ＞三键键长 练习.结合下表数据分析键长、键能与分子 化学性质的关系。 键 键长/pm 键能/(kJ·mol－1) HX的热分解温度/℃ H—Cl 127.4 431.8 1 000 H—Br 141.4 366 600 H—I 160.9 298.7 300 共价键的键长越短，键能( )， 越大 含该键的分子越( ) 该共价键 越( )， 稳定 稳定 键长是衡量共价键强弱的另一重要参数。 4.键长、键能与分子化学性质的关系： 一般，共价键的键长越短，键能( )， 越大 该共价键越( ) 稳定 ，含该键的分子越 ( ) 稳定 注: 由分子构成的物质,其熔、沸点与共价键的键 能和键长无关,而分子的稳定性(化学性质)由键长和键能大小决定。 F-F不符合“键长越短，键能越大”的规 【思考交流】 键 键能 （kJ·mol-1） 键长 pm 原子半径 pm F-F 157 141 64 Cl-Cl 242.7 198 99 Br-Br 193.7 228 114 律，为什么？ ( ) 两个F原子形成共价键时，原子核间的距离 F原子半径( ) 小 很小 ，F-F的键长( ), 很短 ，排斥力大 ，因此键能小。 1.从键长的角度判断,下列共价键中最稳定的是 (　　) A.H—F B.N—H C.C—H D.S—H A 2．能够用键能解释的是( ) A.氮气的化学性质比氧气稳定 B.常温常压下，溴呈液体，碘为固体 C.稀有气体一般很难发生化学反应 D.硝酸易挥发，硫酸难挥发 A 练一练 概念： 三、键角 多原子分子 CO2 H2O NH3 几种常见分子的空间结构 中，两个相邻共价键之间的夹角 180 o 104.5 o 107.3 o 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。 键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得 多原子分子的键角( ) —共价键有方向性 CO2 H2O NH3 180 o 104.5 o 107.3 o 一定 思考: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？ 不同 ；白磷分子的键角指( )之间的夹角， 的夹角 P—P 为( ) 60° ；甲烷分子的键角是指( )之间 C—H 109°28′ ) ) ，为( ) 四.小结——键参数对分子性质的影响 分子的稳定性 分子的空间构型 键能 键长 键角 分子的性质 由表，CO与N2在许多性质上( ) CO和N2的某些性质 分子 熔点/℃ 水中溶解度 分子解离能 价电子总数 CO -205.05 2.3 mL 10 N2 沸点/℃ -210.00 -190.49 -195.81 1.6 mL 1075 946 10 十分相似 (室温) (kJ/mol) CO与N2性质相似的可能原因: 价电子总数相同 五.等电子体 1.含义： ( )相同，( )相同的分 子或离子 原子总数 价电子总数 互为等电子体的微粒，有相似的化学键特 征(有相似的化学性质、相似的结构) (结构有相似性) CO与N2互为等电子体 N2( )π键 含 CO( )π键 含 2.找等电子体的方法： 一般将中心原子进行同族变换或相邻变换 如NH4与( )、N2O与( )、 SO2与( )、SO3与( )、PO4 与( )均互为等电子体 CH4 N3 、 NO2 + _ NO3、CO3 _ 2- 3- SO4、ClO4 _ _ _ 2- N P O C O S F N C 、CO2 、SCN S O F N O3 注：CO2与SiO2不互为等电子体 二氧化碳由分子构成 二氧化硅由原子构成 1个CO2与1个SiO2所含原子数( ) 相同 CO2与SiO2所含价电子数( ) 相同 六.等电子微粒 (1)10e 微粒 _ 分子： 阳离子： 阴离子： CH4、NH3、H2O、HF 都含( ) H Na、Mg、Al + 2+ 3+ + 、NH4、H3O + N、O、F 3- 2- _ 、OH、NH2 _ _ 氨基负离子 (2)18e 微粒 _ 分子： 阳离子： 阴离子： SiH4、PH3、H2S、HCl 、F2、H2O2 N2H4、CH3OH、C2H6等 K、Ca + 2+ S 、Cl 2- _ 、HS、O2 2- _ $