1、-1-第2课时共价键的键参数-2-知道键能、键长、键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构。认识微观粒子间的相互作用与物质性质的关系,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。-3-课前篇素养初探必备知识正误判断一、三个重要的键参数1.三个重要键参数的定义及意义键参数定义意义键长两个成键原子的原子核间的距离两原子间的键长越短,化学键越强,键越牢固。键长是影响分子空间结构的因素之一键角在多原子分子中,两个化学键的夹角键角是影响分子空间结构的重要因素键能在1105 Pa、298 K条件下,断开1 mol AB(g)分子中的化学键,使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量,常用EAB表示键能的大小可定
2、量地表示化学键的强弱程度。键能越大,共价键越牢固。含有该键的分子越稳定-4-课前篇素养初探必备知识正误判断2.常见分子的键角及空间结构 分子键角空间结构CO2180直线形H2O104.5角形NH3107.3三角锥形【微思考1】有同学认为C=C键的键能等于CC键键能的2倍,这种说法是否正确?提示:不正确。C=C键中含有1个键,由于键原子轨道重叠程度小,不如键稳定,所以C=C键的键能小于CC键键能的2倍。-5-课前篇素养初探必备知识正误判断二、键能、键长和键角的应用1.键能的应用(1)表示共价键的强弱。键能的大小可以定量地表示化学键的强弱程度。键能愈大,断开时需要的能量就愈多,化学键就愈牢固。(2
3、)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)判断物质在化学反应过程中的能量变化。在化学反应中,旧化学键的断裂吸收能量,新化学键的形成放出能量,因此反应焓变与键能的关系为H=E反应物-E生成物。-6-课前篇素养初探必备知识正误判断2.键长的应用(1)键长与键的稳定性有关。一般来说,键长愈短,化学键愈强,键愈牢固。(2)键长与分子空间结构有关。(3)键长的比较方法。根据原子半径比较:在其他条件相同时,成键原子的半径越小,键长越短。根据共用电子对数比较:相同的两原子形成共价键时,单键键长双键键长三键键长。3.键角的应用键角常用于描述多原子分子的空间结构。-7-课前篇素养
4、初探必备知识正误判断【微思考2】比较HF、HCl、HBr、HI分子中键能的大小。提示:原子半径:FClBrI,键长:HFHClHBrHClHBrHI。【微思考3】为什么N2通常情况下很稳定?提示:因为N2分子中存在NN键,该键键能大,破坏该共价键需要很大的能量。-8-课前篇素养初探必备知识正误判断判断下列说法是否正确,正确的打“”,错误的打“”。1.键长越短,键能一定越大。()2.双原子分子中化学键键能越大,分子越牢固。()3.双原子分子中化学键键长越长,分子越牢固。()4.双原子分子中化学键键角越大,分子越牢固。()答案:1.2.3.4.-9-课堂篇素养提升探究素养脉络随堂检测共价键键参数与
5、分子的性质共价键键参数与分子的性质问题探究1.键长、键能对分子的化学性质有什么影响?提示:一般地,形成的共价键的键能越大,键长越短,共价键越稳定,含有该键的分子越稳定,化学性质越稳定。2.如何判断键能大小?提示:一般来说,键长越短,键能越大,即成键原子间的核间距越短,成键原子的原子半径越小,键能越大。3.分子的空间结构与哪些键参数有关?提示:键长和键角。-10-课堂篇素养提升探究素养脉络随堂检测深化拓展1.共价键键参数与分子性质的关系键能越大,键长越短,分子越稳定。 -11-课堂篇素养提升探究素养脉络随堂检测2.共价键强弱的判断(1)由原子半径和共用电子数判断:成键原子的原子半径越小,共用电子
6、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。(3)由键长判断:共价键的键长越短,共价键越牢固。(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的吸引力越大,形成的共价键越稳定。【微点拨】分子的稳定性与键能和键长有关,而由分子构成的物质的熔、沸点高低与键能和键长无关。-12-课堂篇素养提升探究素养脉络随堂检测素能应用典例碳和硅的有关化学键的键能如下表所示,简要分析和解释下列有关事实:化学键CCCHCO SiSi SiH SiO356413336226318452(1)通常条件下,比较CH4和SiH4的稳定性强弱:。 (2)硅与碳
7、同族,硅也有一系列氢化物,但硅的氢化物在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是。 (3)SiH4的稳定性小于CH4,Si更易生成氧化物,原因是。 -13-课堂篇素养提升探究素养脉络随堂检测答案:(1)CH4比SiH4稳定(2)CC键和CH键较强,所形成的烷烃稳定,而硅烷中SiSi键和SiH键较弱,易断裂,导致长链硅烷难以生成(3)CH键的键能大于CO键,CH键比CO键稳定,而SiH的键能却远小于SiO键,所以SiH键不稳定,因此Si倾向于形成稳定性更强的SiO键-14-课堂篇素养提升探究素养脉络随堂检测解析:(1)因为CH键的键能大于SiH键的键能,所以CH4比SiH4稳定。(2)CC键和CH键的
8、键能比SiH键和SiSi键的键能都大,因此烷烃比较稳定,而硅烷中SiSi键和SiH键的键能较小,易断裂,导致长链硅烷难以生成。(3)CH键的键能大于CO键,CH键比CO键稳定,而SiH键的键能却远小于SiO键,所以SiH键不稳定,则Si倾向于形成稳定性更强的SiO键。规律技巧许多物质的化学性质不活泼,都与键能有关,如N2和SiO2。-15-课堂篇素养提升探究素养脉络随堂检测变式训练1HBr气体的热分解温度比HI气体的热分解温度高的原因是()A.HBr分子中的键长比HI分子中的键长短,键能大B.HBr分子中的键长比HI分子中的键长长,键能小C.HBr的相对分子质量比HI的相对分子质量小D.HBr
9、分子间作用力比HI分子间作用力大答案:A解析:HBr和HI均是共价化合物,含有共价键。由于HBr分子中的键长比HI分子中的键长短,键能大,破坏HBr中的共价键消耗的能量多,所以HBr气体的热分解温度比HI气体的热分解温度高。-16-课堂篇素养提升探究素养脉络随堂检测变式训练2(2020山东泰安第一中学高二检测)下列说法中正确的是()A.在分子中,两个原子间的距离叫键长B.非极性键的键能大于极性键的键能C.键能越大,表示该分子越容易受热分解D.HCl的键能为431 kJmol-1,HI的键能为297 kJmol-1,这可说明HCl分子比HI分子稳定答案:D解析:形成共价键的两个原子核间的距离为键
10、长,A项不正确;键能的大小取决于成键原子的半径和共用电子数,与键的极性无必然联系,B项不正确;键能越大,分子越稳定,受热时越不易分解,C项不正确;D项正确。-17-课堂篇素养提升探究素养脉络随堂检测变式训练3NN键的键能为945 kJmol-1,NN键的键能为160 kJmol-1,计算说明N2中的(填“”或“”,下同)键比键稳定。 答案: 解析:NN键中有一个键和两个键,其中键的键能约是160 kJmol-1,则键键能= kJmol-1=392.5 kJmol-1,键能越大,共价键越稳定,故NN键中键比键稳定。-18-课堂篇素养提升探究素养脉络随堂检测-19-课堂篇素养提升探究素养脉络随堂检
11、测1.(2020山东济宁嘉祥第一中学高二检测)下列分子最难断裂为原子的是()A.HClB.HIC.H2SD.PH3答案:A解析:元素的电负性越大,元素原子吸引共用电子的能力越强,键能越大,分子越稳定,分子越难分解。Cl元素的电负性最大,所以HCl最难断裂为原子。-20-课堂篇素养提升探究素养脉络随堂检测2.(2020江苏苏州中学高二检测)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.CCl4中键长相等,键角不同D.C=C键的键能是CC键键能的两倍答案:B解析:分子结构是由键角和键长共同决定的,A项错;CCl4分子结构与CH4相似,为正四
12、面体形,分子中的键角相同,键长相等,C错;C=C键中有一个键和一个键,通常而言,键键能大于键键能,故C=C键的键能应小于CC键键能的两倍,D错。-21-课堂篇素养提升探究素养脉络随堂检测3.(2020天津第一中学高二检测)根据键的成键特征,判断C=C键的键能和CC键的键能的关系是()A.碳碳双键的键能等于碳碳单键的键能的2倍B.碳碳双键的键能大于碳碳单键的键能的2倍C.碳碳双键的键能小于碳碳单键的键能的2倍D.无法确定答案:C解析:碳碳双键中含有1个键,由于键电子云重叠程度小,不如键稳定,所以碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的2倍,选项C正确。-22-课堂篇素养提升探究素养脉络随堂检测4.(20
13、20北京理工大学附中高二检测)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.F2比O2更容易与H2反应答案:B解析:由于N2分子中存在NN键,键能很大,破坏该共价键需要很多的能量,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,其对应氢化物化学键的键长逐渐变长,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,所以更容易生成HF。-23-课堂篇素养提升探究素养脉络随堂检测5.用“”或“(2)(3)解析:(1)由于C、N、O原子的半径依次减小,所以CH、NH、HO键的键长依次减小;F原子的半径小于Cl原子,因此HF键的键长小于HCl键。(2)由于CH、NH、HO键的键长依次减小,因此键能依次增大;由于HF键的键长小于HCl键,因此HF键的键能大于HCl键。(3)CO2为直线形分子,NH3为三角锥形分子,故键角CO2大于NH3。H2O分子中键角小于NH3分子。
