第2章 第1节 第2课时 键参数——键能、键长与键角-【新课程学案】2026-2027学年高中化学选择性必修第二册教师用书word(人教版)
第2课时 键参数——键能、键长与键角
新知探究(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,单位是kJ·mol-1。
2.数据特点
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。
3.应用
应用 | 解释 |
衡量共价键的强弱 | 键能越大,断开化学键时需要的能量越多,化学键越稳定 |
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 |
利用键能估算 化学反应的热效应 | ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能 |
应用化学
1.已知,波长为300 nm的紫外光的光子所具有的能量约为399 kJ·mol-1,C—C、C—N、C—S的键能分别是347.9 kJ·mol-1、305 kJ·mol-1、272 kJ·mol-1,从键能角度解释紫外光对人体有害的原因。
提示:波长为300 nm的紫外光的光子所具有的能量比蛋白质分子中重要的化学键C—C、C—N、C—S的键能都大,紫外光的能量足以使这些化学键断裂,从而破坏蛋白质分子。
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2.防晒霜之所以能有效地减轻紫外光对人体的伤害,其原因之一是它的有效成分的分子中有π 键。这些分子中的 π键的电子在吸收紫外光后被激发,从而能阻挡部分紫外光。由此说明其中键能:π 键 σ键。
提示:<
[题点多维训练]
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(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)C==C的键能等于C—C的键能的2倍 (×)
(3)σ键一定比π键牢固 (×)
2.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反应
C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D.O2比N2更容易与H2反应
解析:选B 由于N2分子中存在N≡N,键能很大,破坏共价键需要较多的能量,N2的化学性质很稳定,A正确;稀有气体都为单原子分子,分子内部没有化学键,B错误;卤族元素从F到I原子半径逐渐增大,其氢化物中的键长逐渐变长,键能逐渐变小,所以稳定性逐渐减弱,C正确;由于N≡N的键能大于OO的键能,D正确。
3.已知各共价键的键能如表所示,下列说法不正确的是 ( )
共价键 | H—H | F—F | H—F | H—Cl | H—I |
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键能/(kJ·mol-1) | 436.0 | 157 | 568 | 431.8 | 298.7 |
A.键的极性大小顺序:H—I>H—Cl>H—F
B.表中最稳定的共价键是H—F
C.431.8 kJ·mol-1>E(H—Br)>298.7 kJ·mol-1
D.上述键能可以说明稳定性的顺序是HF>HCl>HI
解析:选A 电负性的差值越大,键的极性越强,F、Cl、I与H的电负性差值逐渐减小,因此键的极性大小顺序:H—I<H—Cl<H—F,故A错误;键能越大,共价键越稳定,因此表中最稳定的共价键是H—F,故B正确;根据表格中数据得到E(H—Br)介于H—I和H—Cl之间,即431.8 kJ·mol-1>E(H—Br)>298.7 kJ·mol-1,故C正确;键能越大,分子越稳定,因此键能可以说明稳定性的顺序是HF>HCl>HI,故D正确。
4.某些化学键的键能(kJ·mol-1)如表所示:
化学键 | H—H | Cl—Cl | Br—Br | I—I | H—Cl | H—Br | H—I |
键能 | 436.0 | 242.7 | 193.7 | 152.7 | 431.8 | 366 | 298.7 |
(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧,放出热量 kJ。
(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”)。
解析:(1)根据键能数据可得,H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g) ΔH=436.0 kJ·mol-1+242.7 kJ·mol-1-431.8 kJ·mol-1×2=-184.9 kJ·mol-1,1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧,参加反应的H2和Cl2都是1 mol,生成2 mol HCl,故放出的热量为184.9 kJ。(2)由表中数据计算知1 mol H2
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