第二章　第一节　第二课时　键参数——键能、键长与键角 2025年高中化学选择性必修2课件（人教版）

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键参数——键能、键长与键角第2课时第二章　第一节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”)。多a 应用体验由表中数据计算知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。返回键长二二、键长1.概念构成化学键的两个原子的 。因此原子半径决定共价键的键长，原子半径越小，共价键的键长越 。核间距短2.应用键长是衡量共价键强弱的另一重要参数，共价键的键长越短，往往键能越 ，表明共价键越 。大稳定 1.根据表中的HCl、HBr和HI的键长、键能的数据和热分解温度，考察它们之间的相关性。通过这个例子说明分子的结构如何影响分子的化学性质？深度思考 深度思考提示　数据表明：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，越不容易分解。 2.为什么F—F的键长比Cl—Cl的键长短，但键能却比Cl—Cl的键能小？深度思考提示　氟原子的半径很小，因而F—F的键长比Cl—Cl的键长短，但也是由于F—F的键长短，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Cl—Cl的键能小。 应用体验1.正误判断(1)双原子分子中化学键键长越长，分子越稳定(2)键长：H—I>H—Br>H—Cl、C—C>C==C>C≡C(3)键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关(4)键长是振动着的原子处于平衡位置时的核间距√√×√ 应用体验2.已知X—X、Y—Y、Z—Z的键长分别为198 pm、74 pm、154 pm，则它们单质分子的稳定性： 。Y2>Z2>X2 应用体验3.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_________，该规律性是 。b>a>y>x键长越短，键能越大 应用体验4.已知某些共价键的键能、键长数据如表所示： 应用体验(1)下列推断正确的是　　　(填字母)。 A.热稳定性：HF>HCl>HBr>HIB.氧化性：I2>Br2>Cl2C.沸点：H2O>NH3D.还原性：HI>HBr>HCl>HFACD 应用体验根据表中数据知，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；还原性与失电子能力有关，还原性：HI>HBr>HCl>HF，D项正确。 应用体验(2)在HX(X=F、Cl、Br、I)分子中，键长最短的是　　　，最长的是　　；O—O的键长　　 (填“大于”“小于”或“等于”)O==O的键长。 HFHI大于 归纳总结返回定性判断键长的方法(1)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。(2)根据共用电子对数判断。就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。键角三三、键角1.概念在多原子分子中，两个 之间的夹角。2.数据键角的数值可通过晶体的 获得，部分键角图解：相邻共价键X射线衍射实验CO2为 形分子，H2O为 形(或称 形)分子，NH3为三角锥形分子。直线V角3.应用(1)键角是描述 的重要参数， 和 决定分子的空间结构。多原子分子的键角一定，表明共价键具有 性。(2)分子的许多性质都与键角有关。分子空间结构键长键角方向 如图白磷和甲烷均为正四面体结构：深度思考提示　不同，白磷分子的键角是指P—P之间的夹角，为60°；而甲烷分子的键角是指C—H之间的夹角，为109°28'。它们的键角是否相同，为什么？ 应用体验1.下列说法正确的是A.分子的结构是由键角决定的B.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C.CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X的键长、键角均相等D.NH3分子中两个N—H的键角为120°√ 应用体验CF4、CCl4、CBr4、CI4中卤素原子的半径不同，所以C—X的键长不等，但键角均相等，故C错误；NH3分子中两个N—H的键角为107°，故D错误。 应用体验2.能说明BF3分子中四个原子在同一平面的理由是A.任意两个键的夹角为120°B.B—F是非极性共价键C.三个B—F的键能相同D.三个B—F的键长相等√ 应用体验当键角为120°时，BF3的空间结构为平面三角形，故分子中四个原子共面。 应用体验3.下列说法正确的是A.分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定B.元素周期表中的第ⅠA族(除H外)和第ⅦA族元素的原子间不能形成 共价键C.水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180°D.H—O的键能为463 kJ·mol-1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能 量为2×463 kJ√ 应用体验分子中键长越短，键能越大，则分子越稳定，A不正确；元素周期表中的第ⅠA族(除H外)和第ⅦA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；H—O的键能为463 kJ·mol-1，18 g H2O即1 mol气态H2O分解成2 mol气态H和1 mol气态O时消耗的能量为2×463 kJ，故D错误。 应用体验4.下列有关说法不正确的是A.CH4、NH3、CO2分子中的键角依次增大B.HCl、HBr、HI分子中的键长依次增大C.H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小D.H2O、PH3、SiH4分子的稳定性依次减弱√ 应用体验CH4、NH3、CO2分子中的键角分别为109°28'、107°、180°，故A错误；原子半径越大，形成的共价键的键长越长，Cl、Br、I的原子半径依次增大，所以与H形成的共价键的键长依次增大，故B正确；元素的非金属性越强，形成的共价键越稳定，共价键的键能越大，则H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小，故C正确；非金属性：O>P>Si，则简单氢化物的稳定性：H2O>PH3>SiH4，故D正确。 归纳总结返回共价键稳定性强弱的判断方法(1)根据原子半径和共用电子对数目判断：成键原子的原子半径越小，共用电子对数越多，共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。(2)根据键能判断：共价键的键能越大，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越多。(3)根据键长判断：共价键的键长越短，共价键越牢固，破坏共价键所消耗的能量越多。课时对点练题组一　键参数——键能、键长与键角1.下列说法错误的是A.键能是衡量化学键稳定性的参数之一，键能越大，则化学键就越牢固B.键长与共价键的稳定性没有关系C.键角是两个相邻共价键之间的夹角，说明共价键有方向性D.共价键是通过原子轨道重叠并共用电子对而形成的，所以共价键有饱 和性√123456789101112131415123456789101112131415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，键能越大，意味着化学键越稳定，越不容易断裂，A正确；键长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，B错误；相邻两个共价键之间的夹角称为键角，多原子分子的键角一定，说明共价键具有方向性，C正确；123456789101112131415元素的原子形成共价键时，当一个原子的所有未成对电子和另一些原子中的未成对电子配对成键后，就不再跟其他原子的未成对电子配对成键，因此，共价键具有饱和性，D正确。2.(2023·广东汕头期末)下列说法正确的是A.p轨道与p轨道不能形成σ键B.分子中若有共价键，则一定存在σ键C.H2O分子含有非极性共价键，空间结构为平面正三角形D.非极性键的键能大于极性键的键能√1234567891011121314153.根据π键的成键特征判断C==C的键能与C—C的键能之间的数量关系A.双键的键能等于单键的键能的2倍B.双键的键能大于单键的键能的2倍C.双键的键能小于单键的键能的2倍D.双键的键能等于单键的键能√123456789101112131415由于π键键能小于σ键，双键中有1个σ键和1个π键，故双键键能小于单键键能的2倍。4.(2023·清远高二月考)人们常用HX表示卤化氢(X代表F、Cl、Br、I)。下列说法正确的是A.键长的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得B.HCl中含有离子键C.H—F是p⁃p σ键D.H—F的键能是H—X中最小的√123456789101112131415H—F是H原子的1s轨道与F原子的2p轨道“头碰头”重叠形成的，是s⁃p σ键，C错误；一般情况下，键长越短，键能越大，H—F的键长是H—X中最短的，故其键能是H—X中最大的，D错误。123456789101112131415题组二　键参数的应用5.关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是A.通过反应物和生成物分子中键能数据可以粗略预测反应热的大小B.键长越长，键能越小，共价化合物越稳定C.键角是确定多原子分子空间结构的重要参数D.同种原子间形成的共价键键长长短总是遵循：三键单键，则键长：三键NCl3 B.NCl3>NF3>NH3C.NH3>NCl3>NF3 D.NF3>NCl3>NH3√123456789101112131415因电负性：F>Cl>H，故键角大小为NH3>NCl3>NF3。10.意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的气态N4分子，其分子结构如图所示。已知断裂1 mol N—N吸收167 kJ热量，生成1 mol N≡N放出942 kJ热量，根据以上信息和数据，判断下列说法正确的是A.N4属于一种新型的化合物B.N4分子中存在非极性键C.N4分子中N—N的键角为109°28'D.1 mol N4转变成N2将吸收882 kJ热量√123456789101112131415N4是由氮元素组成的一种单质，不是新型的化合物，A错误；N4分子中氮原子与氮原子之间形成的是非极性键，B正确；N4分子是正四面体结构，键角是60°，C错误；已知断裂1 mol N—N吸收167 kJ热量，生成1 mol N≡N放出942 kJ热量，则N4(g) 2N2(g)　ΔH=6×167 kJ·mol-1-2×942 kJ·mol-1=-882 kJ·mol-1，即该反应是放热反应，因此1 mol N4转变成N2将放出882 kJ热量，D错误。12345678910111213141511.(2024·武汉高二月考)如图为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是A.W、R元素单质分子内都存在非极性键B.X、Z元素都能形成双原子分子C.第一电离能：X>Y>WD.键长：X—HS，C错误；原子半径：W>X，故键长：W—H>X—H，键长越短，键能越大，故键能：W—HE(H—Br)>298 kJ·mol-1B.表中最稳定的共价键是H—FC.键的极性：H—F>H—Cl>H—ID.H2(g)+F2(g)===2HF(g)　ΔH=+25 kJ·mol-1√123456789101112131415A项，键长越短，键能越大，共价键越稳定，键长可以通过原子半径进行比较，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则H—Br的键能在H—Cl和H—I之间，正确；B项，键能越大，共价键越稳定，表中H—F的键能最大，因此H—F最稳定，正确；C项，元素非金属性越强，得电子能力越强，电子对越偏向此元素原子，形成共价键的极性越强，即极性：H—F>H—Cl>H—I，正确；123456789101112131415D项，根据反应热和键能的关系，ΔH=(436+157-2×568)kJ·mol-1=-543 kJ·mol-1，错误。13.硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。碳和硅的有关化学键键能如表所示，简要分析和解释下列有关事实：123456789101112131415(1)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是___________________________________________________________________________________________________________。  C—C和C—H的键能较大，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si和Si—H的键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以生成123456789101112131415(2)SiH4的稳定性小于CH4，硅更易生成氧化物，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 C—H键能，故SiH4的稳定性小于CH4。C—H的键能大于C—O，C—H比C—O稳定；而Si—H的键能却小于Si—O，所以Si—H不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—OSi—H键能小于14.已知下列化学键的键能：123456789101112131415回答下列问题：(1)过氧化氢不稳定，易发生分解反应：2H2O2(g)===2H2O(g)+O2(g)，利用键能数据计算该反应的反应热为　　　 　　。 -213.3 kJ·mol-1123456789101112131415反应2H2O2(g)===2H2O(g)+O2(g)的反应热ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(462.8×4+142×2)kJ·mol-1-(462.8×4+497.3)kJ·mol-1=-213.3 kJ·mol-1。123456789101112131415(2)O—H、S—H、Se—H的键能逐渐减小，原因是__________________________________________________________________________________________________，据此可推测P—H的键能范围为