2022届高中化学新教材同步选择性必修第二册 第2章 第一节 第2课时 键参数-键能、键长与键角.pptx

1、20222022人教版高中化学新教材同步人教版高中化学新教材同步 精品课件精品课件 键参数键能、键长与键角 1.了解共价键键参数的含义，能用键能、键长、键角说明简单分子的 某些性质。 2.通过认识共价键的键参数对物质性质的影响，探析微观结构对宏观 性质的影响。 核心素养发展目标 一、键能 随堂演练知识落实 课时对点练 二、键长和键角 内 容 索 引 1.概念 气态分子中 化学键解离成气态原子所 的能量。它通常是298.15 K、 100 kPa条件下的标准值，单位是 。 2.应用 (1)判断共价键的稳定性 原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度 ，释放能量 ，所形成 的共价键键能越大，共价键越

2、。 一、键能 1 mol吸收 kJmol1 越大越多 稳定 (2)判断分子的稳定性 一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越 。 (3)利用键能计算反应热 H 总键能 总键能 稳定 反应物生成物 (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)NH键能是很多分子中的NH键能的平均值() (3)OH键能是指在298.15 K、100 kPa下，1 mol气态分子中1 mol OH 键解离成气态原子所吸收的能量() (4)C=C键能等于CC键能的2倍() 判断正误判断正误 1.根据价键理论分析氮气分子中的成键情况，并解释N2通常很稳定的原因。 深度思考深度思考 提

3、示两个氮原子各自用三个p轨道分别形成一个键和两个键。N2分子 中存在NN，键能大，破坏它需要消耗较高的能量，因而N2通常很稳定。 2.N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强，从键能的角度如何理解这一化 学事实。(利用课本表21的相应数据分析) 提示从表21的数据可知，NH、OH与HF的键能依次增大，意 味着形成这些键时放出的能量依次增大，化学键越来越稳定。所以N2、 O2、F2与H2的反应能力依次增强。 3.某些化学键的键能(kJmol1)如下表所示。 (1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出热量_ kJ。 184.9 化学键HHClClBrBrIIHClHBrHI 键能436

4、242.7193151431.8363297 解析根据键能数据可得，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H436 kJmol1 242.7 kJmol1431.8 kJmol12184.9 kJmol1，1 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)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.Cl2Br2I2 b.I2Br2Cl2c.Br2I2Cl2 预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热_(填“多”或

5、“少”)。 解析由表中数据计算知1 mol H2在Cl2中燃烧放热最多，在I2中燃烧放热 最少；由以上结果分析，生成物越稳定，放出热量越多。因稳定性：HF HCl，故1 mol H2在F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热多。 返回 a 化学键HHClClBrBrIIHClHBrHI 键能436242.7193151431.8363297 多 1.键长 (1)概念：构成化学键的两个原子的 ，因此 决定共价键的 键长， 越小，共价键的键长越短。 (2)应用：共价键的键长越短，往往键能越 ，表明共价键越 ，反之 亦然。 2.键角 (1)概念：在多原子分子中， 之间的夹角。 (2)应用：在多原子分子中键角是

6、一定的，这表明共价键具有 性，因 此键角影响着共价分子的 。 二、键长和键角 核间距原子半径 原子半径 大稳定 两个相邻共价键 方向 空间结构 分子的空间结构键角实例 正四面体形_CH4、CCl4 平面形_苯、乙烯、BF3等 三角锥形107NH3 V形(角形)_H2O 直线形_CO2、CS2、CHCH (3)试根据空间结构填写下列分子的键角 10928 120 105 180 (4)部分键角图解 (1)分子中通常键能越大，键长越短，分子越稳定() (2)键角是描述分子空间结构的重要参数() (3)键长HIHBrHCl；CCC=CCC() 判断正误判断正误 1.为什么FF键长比ClCl键长短，但

7、键能却比ClCl键能小？ 深度思考深度思考 提示氟原子的半径很小，因而FF键长比ClCl键长短，但也是由于 FF键长短，两个氟原子在形成共价键时，原子核之间的距离就小，排 斥力大，因此键能比ClCl键能小。 2.(2019山西省实验中学高二月考)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 bayx，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 OO键O2 键长/(1012m)149128121112 键能/(kJmol1)xya

8、494 b628 OO键O2 键长/(1012m)149128121112 键能/(kJmol1)xya494 b628 3.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？ 提示不同，白磷分子的键角是指PP之间的夹角，为60；而甲烷分 子的键角是指CH的夹角，为10928。 归纳总结 (1)键长与分子空间结构的关系：键长是影响分子空间结构的因素之一。 如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， 原因是CH和CCl的键长不相等。 (2)定性判断键长的方法 根据原子半径进行判断。在其他条件相同时，成键原子的半径越小， 键长越短。 根据共用电子对数判断。就

9、相同的两原子形成的共价键而言，当两个 原子形成双键或者三键时，由于原子轨道的重叠程度增大，原子之间的 核间距减小，键长变短，故单键键长双键键长三键键长。 返回 1.(2020云南省禄丰县第一中学高二月考)下列各说法中正确的是 A.分子中键能越高，键长越长，则分子越稳定 B.元素周期表中的A族(除H外)和A族元素的原子间不能形成共价键 C.水分子可表示为HOH，分子中键角为180 D.HO的键能为463 kJmol1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能量 为2463 kJ 123 随堂演练知识落实 45 解析分子中键长越短，键能越高，则分子越稳定，键长越长，键能越 低，则分子越不稳定，

10、A不正确； 元素周期表中的A族(除H外)和A族元素都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不正确； HO的键能为463 kJmol1，18 g H2O即1 mol H2O分解成2 mol H和 1 mol O时消耗的能量为2463 kJ，故D错误。 12345 2.(2019四川雅安中学高二月考)键长、键角和键能是描述共价键的三个 重要参数，下列叙述正确的是 A.键角是描述分子空间结构的重要参数 B.因为HO的键能小于HF的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐 减弱 C.HF的键长是HX中最长的 D.碳碳三键和碳碳双键的键能分别

11、是单键键能的3倍和2倍 12345 解析当物质分子内有多个化学键时，化学键之间的夹角叫键角，它反 映了分子内原子的空间分布情况，因此键角是描述分子空间结构的重要 参数，A正确； O2分子内两个O原子形成2对共用电子对，结合力强，断裂吸收的能量高， 而F2内的2个F原子形成1对共用电子对，结合力相对O2来说弱，断裂吸收 的能量低，因此与H2反应F2更容易发生反应，而O2相对来说弱，即F2比 O2与H2反应的能力强，B错误。 12345 3.已知HH的键能为436 kJmol1，O=O的键能为497.3 kJmol1，Cl Cl的键能为242.7 kJmol1，NN的键能为946 kJmol1，则

12、下列叙述中 正确的是 A.NN的键能为 946 kJmol1315.3 kJmol1 B.氮气分子中的共价键的键长比氢气分子中的短 C.氧气分子中氧原子是以共价单键结合的 D.氮气分子比氯气分子稳定 12345 解析在N2分子中，N原子间以NN结合，其中有一个键和两个键， 但键的键能大于键的键能，故A项错误； 共价键的键长和成键原子的半径有关，由于原子半径r(H)HClHBrHIB.氧化性：I2Br2Cl2 C.沸点：H2ONH3D.还原性：HIHBrHClHF ACD 解析根据表中数据知，同主族元素从上至下气态氢化物的键能逐渐减 小，热稳定性逐渐减弱，A项正确； 从键能看，氯气、溴单质、碘单

13、质的热稳定性逐渐减弱，由原子结构知， 氧化性也逐渐减弱，B项错误； H2O在常温下为液态，NH3在常温下为气态，则H2O的沸点比NH3的高， C项正确； 还原性与得失电子能力有关，还原性：HIHBrHClHF，D项正确。 12345 (2)在HX(XF、Cl、Br、I)分子中，键长最短的是_，最长的是_； OO的键长_ (填“大于”“小于”或“等于”)O=O的键长。 12345返回 HFHI 大于 123456789 10111213 课时对点练 对点训练 题组一键参数的理解题组一键参数的理解 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

14、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 123456789 10111213 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；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，所以热稳定性逐渐减弱；由于HF的键能大于 HO，所以二者相比较，更容易生成HF。 2.根据键的成键特征判断C=C的键能是CC的键能的 A.2倍 B.大于2倍 C.小于2倍 D.无法确定 123456789 10111213 解析由于键的键能

15、比键键能小，双键中有一个键和一个键，所以 双键的键能小于单键的键能的2倍。 3.下列单质分子中，键长最长，键能最小的是 A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2 123456789 10111213 解析键长与原子的半径有关，原子半径越大，形成的分子的键长越长； 键能与得失电子的难易有关，得电子越容易，键能越大。四种原子中，I 的原子半径最大，且得电子最难，故D项正确。 4.关于键长、键能和键角，下列说法错误的是 A.键角是描述分子空间结构的重要参数 B.键长是形成共价键的两原子间的核间距 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 123456789 1

16、0111213 解析键角是描述分子空间结构的重要参数，如CO2中的2个C=O的键 角为180，故分子为直线形分子，A正确； 键长是形成共价键的两个原子间的核间距，B正确； 键能越大，键长越短，共价键越强，共价化合物越稳定，故C错误； 键角的大小取决于成键原子轨道的夹角，D正确。 123456789 10111213 题组二键参数的应用题组二键参数的应用 5.H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)I2(g)2HI(g)Ha kJ mol1，下列说法正确的是 已知： (a、b、c均大于零) A.H2、I2和HI分子中的化学键都是非极性共价键 B.断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为

17、(cba) kJ C.相同条件下，1 mol H2(g)和1 mol I2(g)总能量小于2 mol HI (g)的总能量 D.向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，充分反应后放出的热量为2a kJ 123456789 10111213 解析HI分子中共价键是由不同种非金属形成的，属于极性共价键，A 错误； 反应热等于断键吸收的能量与形成化学键放出的能量的差值，则ab c2x，解得x ，所以断开2 mol HI分子中的化学键所需能量 约为(cba) kJ，B正确； 该反应是放热反应，则相同条件下，1 mol H2(g)和1 mol I2(g)总能量大于 2 mol H

18、I (g)的总能量，C错误； 该反应是可逆反应，则向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，充分 反应后放出的热量小于2a kJ，D错误。 123456789 10111213 6.已知N2O2=2NO为吸热反应，H180 kJmol1，其中NN、 O=O的键能分别为946 kJmol1、498 kJmol1，则NO的键能为 A.1 264 kJmol1 B.632 kJmol1 C.316 kJmol1 D.1 624 kJmol1 解析反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值， 即946 kJmol1498 kJmol12x180 kJmol1，解得x6

19、32 kJmol1。 123456789 10111213 7.三氯化磷分子的空间结构不是平面正三角形，其理由叙述中正确的是 A.PCl3分子中3个共价键的键角均相等 B.PCl3分子中PCl属于极性共价键 C.PCl3分子中3个共价键的键长均相等 D.PCl3分子中PCl的3个键角都是100.1 解析PCl3分子若是平面正三角形，键角应为120。 123456789 10111213 8.氨分子、水分子、甲烷分子中共价键的键角分别为a、b、c，则a、b、 c的大小关系为 A.abc B.cba C.bca D.bac 123456789 10111213 解析甲烷是正四面体形分子，键角为10

20、928，氨分子是三角锥形分 子，键角为107，水分子是V形分子，键角为105，若氨分子、水分 子、甲烷分子中共价键的键角分别为a、b、c，则baYW D.键长：XHWH，键能：XHPS，C错误； 原子半径：WX，故键长：WHXH，键长越短，键能越大，故键 能：WHab 123456789 10111213 化学键FD FF BB B=D D=D 键能/(kJmol1)452226347.7745497.3 解析反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和：H 2ESiSiEO=O4ESiO2226 kJmol1497.3 kJmol14452 kJ mol1858.7 kJmol1。 123

21、456789 10111213 试计算1 mol F单质燃烧时的反应热H_(已知1 mol F 原子可以形成2 mol FF)。 858.7 kJmol1 12.下表是一些键能数据(单位：kJmol1)： 123456789 10111213 化学键键能化学键键能化学键键能化学键键能 HH436ClCl243HCl432HO467 S=S255HS339CF427CO347 CCl330CI218HF565 回答下列问题： (1)由表中数据能否得出下列结论：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”，下同)；非金属性越强的原 子形成的共价键越牢固_。 不能 不能 能

22、否从数据中找出一些规律，请写出一条：_ _； 试预测CBr的键能范围：_ kJmol1CBr键能_ kJmol1。 123456789 10111213 与相同原子结合时同主族 元素形成的共价键，原子半径越小，共价键越牢固(其他合理答案也可) 218330 化学键键能化学键键能化学键键能化学键键能 HH436ClCl243HCl432HO467 S=S255HS339CF427CO347 CCl330CI218HF565 (2)由热化学方程式H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H185 kJmol1并结 合上表数据可推知一个化学反应的反应热(设反应物和生成物均为气态) 与反应物和生成物的键能

23、之间的关系是_ _，由热化学方程式2H2(g)S2(s)= 2H2S(g)H224.5 kJmol1和表中数值可计算出1 mol S2(s)气化时将 _(填“吸收”或“放出”)_ kJ的热量。 化学键键能化学键键能化学键键能化学键键能 HH436ClCl243HCl432HO467 S=S255HS339CF427CO347 CCl330CI218HF565 化学反应的反应热等于反应物的 键能之和与生成物的键能之和的差 吸收4.5 123456789 10111213 (3)卤代烃RX在同样条件下发生碱性水解反应时，RF、RCl、RBr、RI(R 相同)的反应活性由大到小的顺序是_。 1234

24、56789 10111213 RIRBrRClRF 化学键键能化学键键能化学键键能化学键键能 HH436ClCl243HCl432HO467 S=S255HS339CF427CO347 CCl330CI218HF565 13.根据氢气分子的形成过程示意 图(如图)回答问题： (1)HH的键长为_， 中，体系能量由高到低的顺序是 _。 123456789 10111213 74 pm 解析可以直接从题图上有关数据得出，HH的键长为74 pm；体系能 量由高到低的顺序是。 (2)下列说法中正确的是_(填字母)。 A.氢气分子中含有一个键 B.由到，电子在核间出现的几 率增大 C.由到，必须消耗外界

25、的能量 D.氢气分子中含有一个极性共价键 123456789 10111213 BC 123456789 10111213 解析氢气分子中含有1个键，A错； 共价键的本质就是高概率地出现在原 子间的电子与原子间的电性作用，B 正确； 已经达到稳定状态，C正确； 氢气分子中含有一个非极性共价键， D错。 (3)几种常见化学键的键能如下表： 123456789 10111213 解析SiSi的键长比SiC的键长长、键能小。 化学键SiOHOO=OSiSiSiC 键能/(kJmol1)460464498176x 请回答下列问题： 比较SiSi与SiC的键能大小：x_(填“”“ 123456789 1

26、0111213 化学键SiOHOO=OSiSiSiC 键能/(kJmol1)460464498176x H2被称为21世纪人类最理想的燃 料，而更有科学家提出硅是“21世 纪的能源”“未来的石油”的观点。 试计算：每千克H2燃烧(生成水蒸 气)放出的热量约为_； 每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为 _。 121 500 kJ 990 kJ 123456789 10111213 解析由题图可知HH的键能为436 kJmol1，每千克H2燃烧(生成水蒸 气)放出的热量约为1 000 g2 gmol1(464 kJmol12436 kJmol1 498 kJmol1 )121 500 kJ；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为 460 kJmol14 mol498 kJmol11 mol176 kJmol12 mol990 kJ。 返回