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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二章分子结构与性质,第一节共价键,第,2,课时键参数,键能、键长与键角,学习目标,核心素养,1,通过数据认识键能、键长、键角等键参数的概念，树立数据观。,2,能利用键能、键长、键角三个键参数推断某些简单分子的性质。,3,了解等电子原理及其常见应用。,课堂素能探究,名师博客呈现,课堂达标验收,课前素能奠基,新课情境呈现,新课情境呈现,在研究分子结构时发现，,CO,分子与,N,2,分子结构非常相似，它们的分子中价电子总数都是,10,，键能都较大，物理性质也非常相似，你知道为什么吗？,课前素能奠基,概念,特点,键能,_,原子形成,1 mol,化学键,_,的最低能量,键能越大，键越,_,键参数,键能、键长与键角,1,概念和特点,气态基态,新知预习,释放,稳定,概念,特点,键长,形成共价键的两个原子之间的,_,键长越短，键能,_,，键越,_,键角,分子内两个,_,之间的夹角,表明共价键有,_,，决定分子的,_,核间距,越大,稳定,共价键,方向性,立体结构,2.,对分子性质的影响,1,NH,键键能的含义是,(,),A,由,N,和,H,形成,1 mol NH,3,所放出的能量,B,把,1 mol NH,3,中的共价键全部拆开所吸收的热量,C,拆开约,6.02,10,23,个,NH,键所吸收的热量,D,形成,1,个,NH,键所放出的热量,解析：,NH,键的键能是指形成,1 mol NH,键放出的能量或拆开,1 mol NH,键所吸收的能量，不是指形成,1,个,NH,键释放的能量；,1 mol NH,3,中含,3 mol NH,键，拆开,1 mol NH,3,或形成,1 mol NH,3,吸收或放出的能量是,1 mol NH,键键能的,3,倍，故选,C,。,C,预习自测,2,从键长的角度来判断下列共价键中最稳定的是,(,),A,HFB,NH,C,CHD,SH,解析：,HF,、,HN,、,CH,、,SH,，它们都是与氢原子形成的共价键，所以只需要判断其他原子的半径大小，电子层越多半径越大，电子层数相同的原子，原子序数越大半径越小，所以,4,种原子中,F,的半径最小，,HF,核间距最小，共价键最稳定，故选,A,。,A,3,反映共价键强弱的物理量是,(,),A,键能,B,键能、键长,C,键能、键长、键角,D,键长、键角,解析：,键能可看做是断开共价键所需的能量，键能越大，断开键时所需的能量越多，含该键的分子就越稳定，键长越长键能反而越小，故反映键的强弱的物理量是键能和键长，故选,B,。,B,4,下列说法不正确的是,(,),A,键能越小，表示化学键越牢固，越难以断裂,B,成键的两原子核越近，键长越短，化学键越牢固，性质越稳定,C,破坏化学键时消耗能量，而形成化学键时释放能量,D,键能、键长只能定性地分析化学键的强弱,解析：,键能越大，断开该键所需的能量越多，化学键越牢固，性质越稳定，故,A,错误；,B,、,C,、,D,均正确。,A,5,下列分子中，最难分裂成原子的是,(,),A,HFB,HCl,C,HBrD,HI,解析：,一般来说，原子半径越小，其原子形成的共价键越短，键能越大，就越难断键。原子半径：,FClBrI,，所以键长：,HFHClHBr,E,(HCl),E,(HBr),E,(HI),，即,HF,最难分裂成氟原子和氢原子。,A,6.,某些共价键的键能数据如下表,(,单位：,kJmol,1,),：,(1),把,1 mol Cl,2,分解为气态原子时，需要,_,(,填,“,吸收,”,或,“,放出,”,),_,kJ,能量,。,吸收,共价键,HH,ClCl,BrBr,HCl,HI,II,N,N,HO,HN,键能,/,kJmol,1,436,243,194,432,299,153,946,463,391,243,(2),由表中所列化学键形成的单质分子中，最稳定的是,_,，最不稳定的是,_,；形成的化合物分子中最稳定的是,_,。,(3),试通过键能数据估算下列反应的反应热：,H,2,(g),Cl,2,(g),2HCl(g),H,_,。,N,2,I,2,H,2,O,185 kJmol,1,解析：,(l),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。,(2),键能越大，化学键越稳定，越不容易断裂，化学性质越稳定，因此最稳定的单质为,N,2,，最不稳定的单质是,I,2,，最稳定的化合物是,H,2,O,，最不稳定的化合物是,HI,。,(3),H,E,(,反应物键能之和,),E,(,生成物键能之和,),436,243,2,432 kJmol,1,185 kJmol,1,。,课堂素能探究,问题探究：,1,什么是键能？通常为正值还是负值？键能越大，化学键越稳定吗？,2,什么是键长？键长越长，物质越稳定吗？,3,什么是键角？,CO,2,和,H,2,O,的键角分别是多少？分子的立体构型是什么形状？,知识,点,键参数及其应用,探究提示：,1,提示：键能是气态基态原子形成,1 mol,化学键释放的最低能量。通常为正值。键能越大，即形成化学键时放出的能量越多，意味着这个化学键越稳定，越不容易被破坏。,2,提示：键长是衡量共价键稳定性的另一个参数，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。,3,提示：在原子数超过,2,的分子中，两个共价键之间的夹角称为键角。,CO,2,、,H,2,O,的键角分别是,180,、,105,；,CO,2,是直线形分子，水是,V,形分子。,知识归纳总结：,1,键参数与分子性质的关系,(1),共价键强弱的判断,由原子半径和共用电子对数判断。,一般来说，形成共价键的两原子半径之和越小，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。,如,HF,、,HCl,、,HBr,、,HI,中，分子的共用电子对数相同,(1,对,),，因,F,、,Cl,、,Br,、,I,的原子半径依次增大，故共价键牢固程度,HFHClHBrHI,，因此，稳定性,HFHClHBrHI,。,由键能判断。,共价键的键能越大，表示破坏共价键消耗的能量越多，则共价键越牢固。,由键长判断。,共价键键长越短，破坏共价键消耗的能量越多，则共价键越牢固。,(2),键长和键角是描述分子立体构型的参数。一般来说，如果知道分子中的键长和键角，这个分子的几何构型就确定了。如,NH,3,分子的,HNH,键角是,107,，,NH,键的键长是,101 pm,，就可以断定,NH,3,分子是三角锥形分子。如图：,2,共价键的键能与化学反应热,(1),化学反应的实质,化学反应的实质就是反应物分子内旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成。,(2),化学反应过程有能量变化,(,3),反应热,(,H,),与键能的关系,H,反应物的键能总和生成物的键能总和,注意：,H,0,时，为吸热反应。,关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是,(,),A,键角是描述分子立体结构的重要参数,B,键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关,C,键能越大，键长越长，共价化合物越稳定,D,键角的大小与键长、键能的大小无关,典例,C,解析：,键长和键角常被用来描述分子的空间结构，键角是描述分子立体结构的重要参数，,A,正确；形成共价键的两原子半径之和越小，共用电子对数越多，则共价键越牢固，键长越短，,B,正确；键能越大，键长越短，共价化合物越稳定，,C,错误；在原子数超过,2,的分子中，两个共价键之间的夹角称为键角，其与分子结构有关，与键长、键能无关，,D,正确。,规律方法指导：,(1),键长越短，键能越大，共价键越稳定，共价分子的性质也就越稳定。,(2),键长和键角决定分子的立体构型。,变式训练,1,下列说法中正确的是,(,),A,分子中键能越大，表示分子拥有的能量越高，共价键越难断裂,B,分子中键长越长，表示成键原子轨道重叠越大，键越牢固,C,化学键形成的过程是一个吸收能量的过程,D,化学键形成的过程是一个放出能量的过程,解析：,键能越大，表示破坏该键需要的能量越大，并不是分子拥有的能量；键长越长，表示成键的两原子的核间距越长，分子越不稳定；化学键的形成是原子由高能量状态向稳定状态,(,低能量,),转变的过程，所以是一个放热过程。,D,变式训练,2,下列说法中正确的是,(,),A,分子中键能越大，键长越短，则分子越稳定,B,只有非金属原子之间才能形成共价键,C,水分子可表示为,HOH,，分子中键角为,180,D,HO,键键能为,462.8 kJmol,1,，即,18 g,水分解生成,H,2,和,O,2,时，放出能量为,(2,462.8)kJ,A,解析：,分子中键能越大，键长越短，分子越稳定，所以,A,项正确；,B,项中有些不活泼金属与非金属形成的化学键可能是共价键；,C,项中水分子的两个,OH,键的键角为,105,；,HO,键的键能是破坏,1 mol HO,键所吸收的能量，在一个,H,2,O,分子中有两个,HO,键，故应吸收能量,2,462.8 kJ,，而当,H,、,O,形成,H,2,和,O,2,，在成键时需放出能量，故应根据公式,“,H,反应物的总键能生成物的总键能,”,计算，,D,项错误。,名师博客呈现,等电子原理,1919,年，美国物理化学家朗缪尔提出等电子原理：原子总数相同、价电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素原子构成的粒子，只要其原子总数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称等电子体，它们也具有相似的结构特征。,即时训练,1,等电子原理是指两个或两个以上的分子,(,或离子,),，它们的原子数相同，分子,(,或离子,),中价电子数也相同，等电子体具有相似的电子结构、几何构型和性质。,(1)C,2,O,和,_,是等电子体，,C,2,O,具有较强的还原性，它能使酸性,KMnO,4,溶液褪色，,Mn,在元素周期表中的位置,是,_,，外围电子排布图,为,_,。,N,2,O,4,第四周期,B,族,(2),二原子,14,个电子的等电子体共同特点是物质中都具有共价三键，请举出相应的,3,个例子,_,_,_,(,分子或离子,),。每个分子或离子中含,_,个,键，,_,个,键。,1,2,2,由短周期元素原子构成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，可互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。根据上述原理，下列各对粒子中，立体结构相似的是,(,),A,SO,2,与,O,3,B,CO,2,与,NO,2,C,CS,2,与,NO,2,D,PCl,3,与,BF,3,解析：,各项中原子数均相同，最外层电子数之和分别为,A,项，,18,和,18,；,B,项，,16,和,17,；,C,项，,16,和,17,；,D,项，,26,和,24,。,A,课堂达标验收,1,下列说法正确的是,(,),A,键角决定了分子的结构,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,CH,4,、,CCl,4,中键长相等，键角不同,D,C,C,键的键能是,CC,键的键能的两倍,解析：,分子结构是由键角和键长共同决定的，,A,项错误；,CH,4,、,CCl,4,分子均为正四面体形，它们的键角相同，键长不等，,C,错误；,C,C,中的双键由一个,键和一个,键构成，通常而言,键键能大于,键键能，因此,C,C,键的键能应小于,CC,键键能的两倍，,D,错误。,B,2,下列说法中正确的是,(,),A,乙烯中碳碳双键的键能是乙烷中碳碳单键的键能的,2,倍,B,NO,键的极性比,CO,键的极性大,C,氮气分子中含有,1,个,键和,2,个,键,D,NH,中,4,个,NH,键的键能不同,C,3,能够用键能的大小作为主要依据来解释的是,(,),A,常温常压下氯气呈气态，而溴单质呈液态,B,硝酸是挥发性酸，而硫酸、磷酸是不挥发性酸,C,稀有气体一般难发生化学反应,D,空气中氮气的化学性质比氧气稳定,D,解析：,共价分子构成物质的状态取决于分子间作用力的大小，与分子内共价键的键能无关；物质的挥发性与分子内键能的大小无关；稀有气体是单原子分子，无化学键，难发生化学反应的原因是它们的价电子已形成稳定结构；氮气比氧气稳定，是由于,N,2,分子中共价键的键能,(946 kJmol,1,),比,O,2,分子中共价键的键能,(497.3 kJmol,1,),大，在化学反应中更难断裂。,4,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,N,2,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,F,2,比,O,2,更容易与,H,2,反应,B,解析：,本题主要考查键参数的应用。由于,N,2,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,N,2,的化学性质很稳定；稀有气体都为单原子分子，分子内部没有化学键；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，所以稳定性逐渐减弱；由于,HF,键的键能大于,HO,键，所以二者相比较，更容易生成,HF,。,5,下列说法中正确的是,(,),A,双原子分子中化学键键能越大，分子越稳定,B,双原子分子中化学键键长越长，分子越稳定,C,双原子分子中化学键键角越大，分子越稳定,D,在双键中，,键的键能要小于,键,解析：,在双原子分子中没有键角，,C,错误；当共价键键能越大、键长越短时，分子越稳定，,A,正确，,B,错误；一般,键的重叠程度要大于,键，,键的键能大于,键，,D,错误。,A,6,NH,3,分子的空间构型是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，解释该事实的充分理由是,(,),A,NH,3,分子是极性分子,B,分子内,3,个,NH,键的键长相等，键角相等,C,NH,3,分子内,3,个,NH,键的键长相等，,3,个键角都等于,107,D,NH,3,分子内,3,个,NH,键的键长相等，,3,个键角都等于,120,解析：,A,、,B,项解释事实的理由不充分；,D,项说明的,NH,3,为平面三角形。,C,
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