人教版高中化学选择性必修二教案2-1-2键参数—键能键长与键角

第二章分子结构与性质第一节共价键2.1.1共价键【教材分析】本章比较系统的介绍了分子的结构和性质，内容比较丰富。

首先，在第一章有关电子云和原子轨道的基础上，介绍了共价键的主要类型σ键和π键，以及键参数——键能、键长、键角；接着，在共价键概念的基础上，介绍了分子的立体结构，并根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。

最后介绍了极性分子和非极性分子、键的极性对化学性质的影响、分子间作用力、氢键等概念，以及它们对物质性质的影响，并从分子结构的角度说明了“相似相溶”规则等。

【课程目标】课程目标学科素养1.认识共价键的本质，原子间通过原子轨道重叠形成共价键。

2.熟知共价键的概念与形成，知道共价键的特征——具有饱和性和方向性。

3.能够从不同的角度对共价键分类，会分析σ键和π键的形成及特点。

a．微观探析：微观角度探析共价键的微粒、类型。

b．模型认知：建立σ键和π键的思维模型，判断分子中存在σ键和π键的种类及个数。

【教学重难点】教学重点：σ键和π键的形成及特点教学难点：σ键和π键的形成及特点【教学过程】【情境微课堂】诺贝尔物理学奖得主理查德·费曼曾说过，假如发生了大灾难，人类全部的科学知识只能概括为一句话传诸后世，那么这句话应该是“万物皆由原子构成”。

早在19世纪中叶，化学家就已经把分子中原子之间的相互作用形象地称作化学键。

20世纪初，在原子结构理论的基础上，建立了化学键的电子理论。

共价键是现代化学键理论的核心。

分子的空间结构和分子之间的作用力是理解分子结构与性质关系的重要内容。

【新课导入】[学生活动]NaCl和HCl的性质差异大，请用电子式描述NaCl和HCl的形成过程，从微粒间相互作用的角度解释NaCl和HCl性质差异大的原因。

你能从元素的电负性差别来理解吗？填写下表。

元素Na Cl H Cl C O电负性0.9 3.0 2.1 3.0 2.5 3.5电负性差值 2.10.91[回答]元素的电负性差值很大，化学反应形成的电子对不会被共用，形成离子键，而共价键是电负性差值不大的原子间形成的共价键。

2共价键【核心素养发展目标】1．认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键，知道共价键具有饱和性和方向性2．知道根据原子轨道的重叠方式，共价键可分为σ键和π键等类型，熟练判断分子中σ键和π键的存在及个数3．知道键能、键长、键角等键参数的概念，能用键参数说明简单分子的某些性质【主干知识梳理】一、共价键1．共价键的形成(1)概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键(2)成键的粒子：一般为非金属原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子(3)成键的实质：原子间通过共用电子对(即原子轨道重叠)产生的强烈作用(4)成键条件：非金属元素的原子最外层未达到饱和状态(即8电子稳定结构)，相互间通过共用电子对形成共价键①同种或不同种非金属元素的原子的结合，如：H2、O2、CO2、H2O②部分金属元素的原子和非金属原子结合，如：AlCl3、BeCl2(5)存在范围①非金属单质分子(稀有气体除外)，如：H2、O2、N2、Cl2②非金属形成的化合物中，如：CO2、H2O、H2SO4、NH3、CH4③部分离子化合物中，如：NaOH、Na2SO4、NH4NO3④某些金属和非金属形成的化合物中，如：AlCl3、BeCl2(6)共价键表示方法①用电子式表示：用小黑点(或×)表示最外层电子，如：②用结构式表示：用一根短线来表示一对共用电子对，如：H－H(7)共价键的形成过程①用电子式表示H2②用原子轨道描述氢原子形成氢分子的过程原子轨道在两个原子核间重叠，意味着电子出现在核间的概率增大，电子带负电，的说，核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核2(1)饱和性：按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋状态相反的电子配对成键，这就是共价键的饱和性，如：H 原子、Cl原子都只有一个未成对电子，因而只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子，水的分子式是H2O而不能是OH或H3O或HO2等①用电子排布图表示HF分子中共用电子对的形成如下：②氢、卤原子只有一个未成对电子，只形成1个价键：－H、－X③氧、硫原子有2个未成对电子，总是形成两个价键：＝O或－O－④氮原子有3个未成对电子，与C、H等电负性比氮小的元素的原子成键时总是形成三个价键⑤共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系(2)方向性：除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。

第一节共价键
第二课时
一、教学目标
1. 认识键能、键长、键角等键参数的概念
2. 能用键参数――键能、键长、键角说明简单分子的某些性质
3. 知道等电子原理，结合实例说明“等电子原理的应用”
二、教学难点、重点
键参数的概念，等电子原理
三、教学过程
【引入】方向性决定了分子的空间构型，我们通过下面知识的学习，更好的理解共价
键的方向性。

下面我们主要研究共价键的参数。

【学生活动】引导学生利用表格与数据学习键能与键长，理解它们的含义。

阅读与思考：认真阅读教科书中的表2—1，2－2了解一些共价键的键能、键长，并思考下列问题：
【提出问题】
(1)键能是共价键强度的一种标度，键能的大小与键的强度有什么关系?
(2)键能与化学反应的能量变化有什么联系?怎样利用键能的数据计算反应的热效应?
【归纳总结】：在上述学习活动的基础上，归纳
1.键能的概念及其与分子性质的关系，即键能是气态基态原子形成1mol共价键释放的最低能量。

键能通常取正值键能越大，化学键越稳定。

2.分子内的核间距称为键长，它是衡量共价键稳定性的另一个参数，键长越短，往往键能越大，共价键越稳定。

知识应用：
【学生活动】完成“思考与交流”中的第1、2、3题。

1．试利用表2—1局数据进行计算，l mol H2分别跟 1 molC12、1molBr2 (蒸气)反应，分别形成2mo1HCl分子和2molHBr分子，哪一个反应释放的能量更多?如何用计算的结果说明氯化氢分子和溴化氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质?。

第一节原子结构
第1课时能层与能级基态与激发态
第2课时构造原理与电子排布式电子云与原子轨道
第3课时泡利原理、洪特规则、能量最低原理
微专题1核外电子排布的规范书写与应用
第二节原子结构与元素的性质
第1课时原子结构与元素周期表
第2课时元素周期律
微专题2元素推断与元素周期律的综合应用
阶段重点突破练(一)
体系构建体验高考
章末检测试卷(一)
第二章分子结构与性质
第一节共价键
第1课时共价键
第2课时键参数——键能、键长与键角
第二节分子的空间结构
第1课时分子结构的测定和多样性价层电子对互斥模型第2课时杂化轨道理论
微专题3分子(或离子)空间结构与杂化轨道理论
阶段重点突破练(二)
研究与实践制作分子的空间结构模型
第三节分子结构与物质的性质
第1课时共价键的极性
第2课时分子间的作用力分子的手性
第3课时分子结构对物质性质的影响
体系构建体验高考
章末检测试卷(二)
第一节物质的聚集状态与晶体的常识
微专题4关于晶胞结构的三个常考点
第二节分子晶体与共价晶体
第1课时分子晶体
第2课时共价晶体
阶段重点突破练(三)
第三节金属晶体与离子晶体
第1课时金属晶体离子晶体
第2课时过渡晶体与混合型晶体、晶体类型的比较
第3课时晶体结构的计算常见晶体结构的比较与分析阶段重点突破练(四)
研究与实践明矾晶体的制备
第四节配合物与超分子
实验活动简单配合物的形成
体系构建体验高考
章末检测试卷(三)
模块综合试卷。

第2课时键参数——键能、键长与键角因此，原子形成共价键相互结合，放出能量，由此形成了键能的概念。

键能是气态基态原子形成l mol化学键释放的最低能量。

例如，形成l mol H—H键释放的最低能量为436．0 kJ，形成1 mol N≡N键释放的最低能量为946 kJ，这些能量就是相应化学键的键能，通常取正值。

[板书]1.键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。

通常取正值。

［讲］单位kJ/mol，大家要注意的是，应为气态原子，以确保释放能量最低。

[投影]表2-1某些共价键键能[思考与交流]键能大小与化学键稳定性的关系？[讲]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，越不容易被打断。

结构相似的分子中，化学键键能越大，分子越稳定。

[板书] 键能越大，化学键越稳定。

[讲]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。

学生观察教材表2-1，对表2-1进行总结：键能越大，化学键越稳定。

[板书]2.键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。

[投影]表2-2 某些共价键的键长[讲]1 pm=10－12 m。

因成键时原子轨道发生重叠，键长小于成键原子的原子半径各。

是衡量共价键稳定性的另一个参数。

［投影］共价半径：相同原子的共价键键长的一半称为共价半径。

[思考与交流]键长与键能的关系？[板书]键长越短，键能越大，共价键越稳定。

[过渡]分子的形状有共价键之间的夹角决定，下面我们学习键角。

[板书]3.键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键间的夹角称为键角。

[讲]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。

例如，三原子分子CO2的结构式为O＝C＝O，它的键角为180°，是一种直线形分子；又如，三原子分学生观察教材表2-2，对表2-2进行总结：键长越短，键能越大，共价键越稳定。

学生总结：键能和键长都是表述化学键稳定性的参数。

第2课时键参数——键能、键长与键角知识点键参数——键能、键长、键角的考查1.根据键能数据(H—Cl 431 kJ·mol-1,H—I 297 kJ·mol-1),可得出的结论是( )A.溶于水时,HI比HCl更容易电离,所以氢碘酸是强酸B.HI比HCl的熔、沸点高C.HI比HCl稳定D.断裂等物质的量的HI和HCl中的化学键,HI消耗的能量多2.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.稀有气体一般难于发生化学反应D.空气中氮气的化学性质比氧气稳定3.在下列的比较中错误的是( )A.强度:σ键>π键B.键角:H2O<CO2C.键长:H—F>F—FD.键能:C—C>C—Si4.三氯化磷分子的空间结构是三角锥形而不是平面正三角形,下列关于三氯化磷分子空间结构理由的叙述,正确的是( )A.PCl3分子中P—Cl三个共价键的键长、键角都相等B.PCl3分子中P—Cl三个共价键键能、键角均相等C.PCl3分子中的P—Cl键属于极性共价键D.PCl3分子中P—Cl键的三个键角都是100.1 °,键长相等5.下列说法正确的是( )A.氯化氢的分子式是HCl而不是H2Cl,是由共价键的方向性决定的B.CH4分子的空间结构是正四面体形,是由共价键的饱和性决定的C.电子云在两个原子核间重叠后,电子在两核间出现的概率增大D.分子中共价键键长越长,键能越大,则分子越稳定6.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键是非极性共价键C.三个B—F键的键能相同D.三个B—F键的键长相等7.由短周期前10号元素组成的物质T和X,有如图L2-1-3所示的转化。

X不稳定,易分解。

下列有关说法正确的是( )图L2-1-3A.为使该转化成功进行,Y可以是酸性KMnO4溶液B.等物质的量的T、X分子中含有π键的数目均为N AC.X分子中含有的σ键个数是T分子中含有的σ键个数的2倍D.T分子中只含有极性键,X分子中既含有极性键又含有非极性键8.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H—O键的键能小于H—F键的键能,所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱C.水分子可表示为H—O—H,分子中的键角为180°D.H—O键的键能为463 kJ·mol-1,即18 g H2O分解成H2和O2时,消耗的能量为2×463 kJ9.氰气的化学式为(CN)2,结构式为N≡C—C≡N,性质与卤素相似。