键参数——键能、键长与键角

第2课时键参数——键能、键长与键角题组一键参数——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2．下列说法正确的是()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．H—Cl的键能为431 kJ·mol－1，H—I的键能为297 kJ·mol－1，这可说明HCl分子比HI分子稳定3．(2022·长沙高二检测)下列关于键参数的说法错误的是()A．双键的键能比单键的键能大B．一般来说，原子半径越小的原子形成的共价键键长越短C．H—F的键长是H—X中最短的D．可以利用X射线衍射实验测定共价键的键长等参数4．(2022·海南国兴中学高二检测)NH3分子的空间结构是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，解释该事实的充分理由是()A．NH3分子中的共价键为极性键B．分子内3个N—H的键长相等，键角相等C．NH3分子内3个N—H的键长相等，3个键角都等于107°D．NH3分子内3个N—H的键长相等，3个键角都等于120°题组二键参数的应用5．(2022·西安高二检测)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＜双键＜单键。

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1．知道共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构。

2．能根据共价键的结构特点说明简单分子的某些性质。

核心素养宏观辨识与微观探析：通过键参数对共价键的描述以及对物质化学性质、结构的影响，探析微观结构对宏观性质的影响，从宏观和微观相结合的视角分析解决实际问题。

证据推理与模型认知：结合键参数对物质结构与性质的影响，运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。

知识梳理一、共价键的三个键参数1．键能(1)概念：气态分子中1 mol化学键解离成所吸收的能量。

单位是kJ·mol－1。

(2)条件：键能通常是298.15 K，101 kPa条件下的标准值。

(3)实例：气态氢原子形成1 mol H—H释放的最低能量为436.0 kJ，则H—H的键能为。

(4)应用：下表中是H—X的键能数据①若使2 mol H—Cl断裂为气态原子，则发生的能量变化是吸收的能量。

②表中共价键最难断裂的是，最易断裂的是。

③由表中键能数据大小说明键能与分子稳定性的关系：HF、HCl、HBr、HI的键能依次，说明四种分子的稳定性依次，即HF分子很稳定，最分解，HI分子最不稳定，最分解。

2．键长(1)概念：构成化学键的两个原子的核间距。

如在Cl2分子中，两个氯原子的核间距就是Cl—Cl的键长。

(2)应用①判断共价键的稳定性键长越短，往往键能，表明共价键越。

②判断分子的空间结构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形，而CH3Cl的空间结构是四面体形，即不是正四面体形，其原因是。

(3)实例：下列三种分子：①H2、②Cl2、③Br2，共价键的键长最长的是，键长最短的是，键能最大的是。

3．键角(1)概念：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。

(2)意义：键角可反映分子的空间结构，是描述分子空间结构的重要参数，多原子分子的键角一定，表明共价键具有。

第2课时键参数——键能、键长与键角基础巩固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(X===F、Cl、Br、I)键的键长、键角均相等D.H2O分子中两个O—H键的键角为180°解析分子的结构是由键参数——键角、键长决定的，A项错误；由于F、Cl、Br、I的原子半径不同，故C—X(X＝F、Cl、Br、I)键的键长不相等，C项错误；H2O分子中两个O—H键的键角为105°，D项错误。

答案B2.根据π键的成键特征判断C===C的键能与C—C键能的数量关系()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.无法确定解析由于π键的键能比σ键键能小，双键中有一个π键和一个σ键，所以双键的键能小于单键的键能的2倍。

答案C3.右表为元素周期表前4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.键长W—H<Y—H，键的极性Y—H>W—HD.键长X—H<W—H，键能X—H<W—H解析由元素在周期表中的位置可知，X为N、W为P、Y为S、R为Ar、Z为Br。

白磷单质中存在非极性键，但稀有气体分子为单原子分子，分子中没有化学键，A错误；氮气、溴单质都是双原子分子，B正确；原子半径W>Y，故键长W—H>Y—H，电负性W<Y，元素电负性越大，对键合电子吸引力越大，与H元素形成的化学键极性越大，故键的极性Y—H>W—H，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—H<X—H，D错误。

答案B4.下列说法中正确的是()A.分子中键能越大，键长越小，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H—O—H，分子中键角为180°D.H—O键键能为463 kJ/mol，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能量为(2×463) kJ解析在分子中键能越大，键长越小，分子越稳定，A正确；有些金属和非金属之间也能形成共价键，如AlCl3，B错误；水分子中两个H—O键的键角为105°，C错误；H—O键键能为463 kJ/mol指的是拆开1 mol H—O键形成气态氢原子和氧原子所吸收的能量为463 kJ，1 mol H2O中含2 mol H—O键，需吸收(2×463) kJ的能量形成气态氢原子和氧原子，但氢原子和氧原子进一步形成H2和O2时释放能量，即需知H—H键和O===O键的键能方能计算，故D错。

规律：成键原子相同的共价键的键能:单键的键能＜双键的键能＜三键的键能形成共价键的原子的原子半径越大，键能越小。

2.键长概念：构成化学键的两个原子的核间距。

单位：pm（1 pm＝10-12m）原子半径决定化学键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。

【展示】展示常见化学键的键长。

【学生活动】请找出数据中的规律。

规律：同种类型的共价键，成键原子的原子半径越小，键长越小。

成键原子相同的共价键的键长:单键键长＞双键键长＞三键键长一般地，键长越短, 键能越大，共价键越牢固,由此形成的分子越稳定。

【思考交流】F-F不符合“键长越短，键能越大”的规律，为什么？【讲解】F原子半径很小，因此F-F的键长短，而由于键长短，两个F原子形成共价键时，原子核之间的距离小，排斥力大，因此键能小。

【思考交流】同为三原子分子，为什么CO2的空间结构是直线形，而H2O的空间结构是V形（角形）？【讲授】3.键角概念：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角称为键角。

【展示】CO2、H2O、NH3分子的键角。

【讲解】二氧化碳分子键角呈180°，分子呈现直线形；水分子键角呈105°，分子呈现V形，氨分子键角是107°，分子呈现三角锥形。

键角可反映分子的空间构型，是描述分子结构的重要参数，多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。

【讲授】键参数的应用1、键能的应用①判断共价键的稳定性从键能的定义可知，破坏1mol化学键所需能量越多，即共价键的键能越大，则共价键越牢固。

②判断分子的稳定性一般来说，结构相似的分子中，共价键的键能越大，分子越稳定。

如分子的稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI。

③估算化学反应的反应热同一化学键解离成气态原子所吸收的能量与气态原子结合形成化学键所释放的能量在数值上是相等的，故根据化学键的键能数据可计算化学反应的反应热，即ΔH=反应物中化学键键能之和﹣生成物中化学键键能之和。

【思考交流】N2、O2、F2分别与H2的能力依次增强,从键能的角度应如何理解这一化学事实？【讲解】N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强,其原因是N≡N键、O=O键、F—F键的键能依次为946 kJ·mol-1、497.3 kJ·mol-1、157 kJ·mol-1,键能越来越小,共价键越来越容易断裂。