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一、 共价键
导学2　键参数——键能、键长与键角
分子结构与性质
第二章
知 识 点 一
知识点一　键能
1. 键能的概念
(1)键能是指气态分子中__________化学键解离成气态原子所__________的能量，单位是_____________。　
(2)键能通常是298.15 K(25 ℃)、101 kPa条件下的标准值，可通过实验测定，更多的却是推算获得的，键能数据是平均值。
1 mol
吸收
kJ·mol－1
2. 具体应用
(1)定量衡量共价键强弱：
键能越大，气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量越多，共价键越__________。
(2)判断分子的稳定性：
一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越__________。
(3)利用键能估算化学反应热效应：
ΔH=__________的总键能减去__________的总键能。
牢固
稳定
反应物
生成物
[判断正误]
(1)甲烷分子中C—H的键能是4个C—H的键能的平均值。(　　)
(2)O—H的键能是指在25 ℃、101 kPa下，1 mol气态分子中
1 mol O—H解离成气态原子所吸收的能量。(　　)
(3)一般来说，σ键比π键更牢固。(　　)
(4)通常情况下，N2比O2更稳定，其原因是N≡N 键的键能更
大。(　　)
√
√
√
√
例1　(2024·义乌中学高二检测)有关碳和硅的化学键的键能见下表。
化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O
键能/(kJ·mol－1) 347.7 413.4 351 226 318 452
分析数据，下列说法中，错误的是(　　)
A. C==O的键能为702 kJ·mol－1
B. SiH4的稳定性小于CH4
C. 一般原子半径越大，键能越小
D. C与C之间比Si与Si之间更易形成π键
A
知 识 点 二
知识点二　键长
1. 键长的概念
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__________。
2. 具体应用
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__________。
核间距
短
大
稳定
[判断正误]
(1)双原子分子中化学键键长越长，分子越稳定。(　　)
(2)键长：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。(　　)
×
√
√
√
例2　(2024·温州中学高二检测)已知某些共价键的键能、键长数据见下表：
共价键 Cl—Cl Br—Br I—I H—F H—Cl H—Br H—I H—O
键能
/(kJ·mol－1) 242.7 193.7 152.7 568 431.8 366 298.7 462.8
键长/pm 198 228 267 96
共价键 C—C C==C C≡C C—H N—H N==O O—O O==O
键能
/(kJ·mol－1) 347.7 615 812 413.4 390.8 607 142 497.3
键长/pm 154 133 120 109 101
(1)下列说法中，正确的是__________(多选，填字母)。
A. 热稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI
B. 氧化性：I2＞Br2＞Cl2
C. 沸点：H2O＞NH3
D. 还原性：HI＞HBr＞HCl＞HF
(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。
ACD
HF
HI
大于
知 识 点 三
知识点三　键角
1. 键角的概念
在多原子分子中，两个______________之间的夹角。
相邻共价键
2. 键角的数据
键角的数值可通过晶体的________________获得，部分键角图示如下：
CO2为_________形分子，H2O为_________形(或称_________形)分子，NH3为三角锥形分子。
X射线衍射实验
直线
V
角
3. 具体应用
(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
[判断正误]
(1)分子的结构是由键能和键角共同决定的。(　　)
(2)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。(　　)
(3)CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X的键长、键角均相等。(　　)
(4)NH3分子呈平面三角形，两个N—H的键角为120°。(　　)
×
√
×
×
例3　下列说法中，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族元素的原子间通常不能形成共价键
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，消耗的能量为2×463 kJ
B
例4　(2024·诸暨中学高二检测)下列说法中，错误的是(　　)
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
A
随 堂 检 测
1. 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
A
2. (2024·丽水中学高二检测)能用键能大小来解释的是(　　)
A. N2的化学性质比O2更稳定
B. 相同状况下，氯气的密度比空气的大
C. 稀有气体一般难发生化学反应
D. HI的沸点比HCl的沸点高
A
3. 某些化学键的键能(kJ·mol－1)见下表：
化学键 H—H Cl—Cl Br—Br I—I
键能 436 242.7 193.7 152.7
化学键 H—Cl H—Br H—I —
键能 431.8 366 298.7
(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出热量__________kJ。
184.9
(2)在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的顺序是__________(填字母)。
a. Cl2＞Br2＞I2
b. I2＞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”)。
a
多
4. (1)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：_______________。
(2)下表是从实验中测得的不同物质中的键长和键能数据：
Y2＞Z2＞X2
O—O O2
键长/(10－12 m) 149 128 121 112
键能/(kJ·mol－1) x y a=494 b=628
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_____________，该规律是_____________________。
b＞a＞y＞x
键长越短，键能越大

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