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第一节 共价键　
第2课时 键参数——键能、键长与键角
人教版选择性必修2
学习目标
1.通过认识共价键的键能、键长和键角,从微观角度模型化解释分子的空间结构。
2.掌握用共价键的强弱解释物质稳定性的方法。
学习目标
结合共价键的键长、键能和键角等数据,理解分子的性质与键参数的关系,培养证据推理与模型认知的核心素养。
素养目标
情境引入
1. HCl、HBr和HI中的化学键均为共价键，其稳定性存在一定的差异，那么，如何进行比较呢
2. CO2和H2O都是三原子分子，CO2分子是直线形结构，而H2O分子是V形结构，这是什么原因呢？
思考：
键参数——键能、键能、键角
教学过程
一、键能
1.概念：气态分子中 1 mol 化学键解离成气态原子所吸收的能量
2.单位：kJ mol-1
3.测定条件：298.15K、100kPa
4.意义：键能越大，共价键越牢固，由此形成的分子越稳定。
注意：断开CH4中的4个C—H，所需能量并不相等，因此，CH4中的C—H只能是平均值，而表2-1中的C—H键能是更多分子中的C—H键能的平均值。
5.应用：键能可以用于计算反应的热效应
教学过程
键 键能 键 键能
H－H 436.0 N≡N 946
F－F 157 N－O 176
Cl－Cl 242.7 N＝O 607
Br－Br 193.7 O－O 142
I－I 152.7 O＝O 497.3
C－C 347.7 C－H 413.4
C=C 615 N－H 390.8
C≡C 812 O－H 462.8
C－O 351 H－F 568
C＝O 745 H－Cl 431.8
N－N 193 H－Br 366
N＝N 418 H－I 298.7
思考：
1、对比卤素单质的键能，与卤素氢化物的键能，你能发现什么规律？
从上到下，卤素原子半径越大，键能越小（F除外）
教学过程
键 键能 键 键能
H－H 436.0 N≡N 946
F－F 157 N－O 176
Cl－Cl 242.7 N＝O 607
Br－Br 193.7 O－O 142
I－I 152.7 O＝O 497.3
C－C 347.7 C－H 413.4
C=C 615 N－H 390.8
C≡C 812 O－H 462.8
C－O 351 H－F 568
C＝O 745 H－Cl 431.8
N－N 193 H－Br 366
N＝N 418 H－I 298.7
思考：
2、对于同种元素形成的单键、双键、三键的键能有何差异？
同种元素:单键<双键<三键(键能)
3、双键键能不等于单键键能的两倍，说明了什么？
σ键 和 π键 键能不相等：
C与C之间：σ键＞ π键
N与N之间：σ键< π键
教学过程
二、键长
1.概念：键长是衡量共价键强弱的另一重要参数。简单地说，键长是构成化学键的两个原子的核间距。
2.单位：pm（1 pm＝10-12 m）
教学过程
请同学们观察下表，并找出键能数据中存在的规律 (从成键个数，成键原子的半径分析)
规律1：
规律2：
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
规律3：
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。
教学过程
思考：F-F不符合“键长越短，键能越大”的规律，为什么？
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。
教学过程
思考与讨论：
教学过程
（1）对于反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)　
ΔH＝（436.0＋242.7 －2×431.8） kJ·mol－1＝－184.9 kJ·mol－1。
对于反应H2(g)＋Br2(g) =2HBr(g)　
ΔH＝（436.0 ＋193.7 －2×366 ）kJ·mol－1＝－102.3 kJ·mol－1。
（2）通过计算 1 mol H2与 1 mol Cl2反应生成 2 mol HCl时，放出184.9 kJ 的热量；1 mol H2与 1 mol Br2(蒸气)反应生成 2 mol HBr时，放出 102.3 kJ 的热量。说明 2 mol HBr 分解需要吸收的能量比 2 mol HCl低，故HBr更易分解。
解析：
教学过程
（3）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。而N-H、O-H、F-H键的键能依次为390.8kJ·mol-1、462.8kJ·mol-1、568kJ·mol-1，键能越来越大，共价键越来越容易生成。
教学过程
三、键角
1.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。
2.意义：键角可反映分子的立体构型，是描述分子立体结构的重要参数，可进一步帮助我们判断分子的极性。
3.常见分子的键角
二氧化碳分子中两个碳氧双键(C=O间的夹角为180°，所以CO2分子呈直线形；水分子中两个氢氧键(H—O)间的夹角为105°，所以H2O分子呈V形；氨分子中每两个氮氢键(N—H)间的夹角均为107°，所以NH3分子呈三角锥形。
教学过程
多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。键角是描述分子空间结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。
键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得。
键能、键长、键角的关系
下列叙述中正确的是(　　)
A．两个原子间形成的共价键键能越大，键长越短，键越牢固
B．两个原子半径之和就是所形成的共价键键长
C．两个原子间键长越长，键越牢固
D．键的强度与键长无关
典例1．
【答案】A　
课堂练习
典例2．
【答案】C　
课堂练习
下列说法中正确的是(　　)
A．分子的结构仅由键角决定
B．H2O分子可以表示为H—O—H，其键角为180°
C．键角可以描述多原子分子的结构
D．CO2和SO2中的键角是相同的
典例3．
【答案】B　
课堂练习
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．元素周期表中第ⅠA族(除H外)和第ⅦA族元素间不能形成共价键
C．NH3、H2O、CCl4和C2H2四种分子中共价键的键角最小的为NH3
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926 kJ
课堂小结
感 谢 倾 听　

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