1、第2课时 共价键的键参数,第2章 第1节 共价键模型,学习目标定位,1.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。 2.学会键能与反应热相互求算的方法。,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,1.键能 (1)键能是在101.3 kPa、298 K条件下，断开1 mol AB(g)分子中的化学键，使其分别生成 所吸收的能量。常用EAB表示。键能的单位是 。如：断裂1 mol HH键吸收的最低能量为436 kJ，即HH键的键能为436 kJmol1。,一、共价键参数,kJmol1,气态A原子和气态B原子,(2)根据下表中的HX键的键能回答下列问题：,若使2 mol H
2、Cl键断裂为气态原子，则发生的能量变化是_。 表中共价键最难断裂的是 键，最易断裂的是 键。 由表中键能大小数据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 。,吸收862 kJ,的能量,HF,HI,减小,减弱,2.键长 (1)两个成键原子的 间的距离叫做该化学键的键长。 (2)键长与共价键的稳定性之间的关系：一般来说，共价键的键长越短，往往键能 ，这表明共价键 ，反之亦然。 (3)下列三种分子中：H2、Cl2、Br2，共价键的键长最长的是 ，键能最大的是 。 3.键角 (1)键角是指 。在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性，因此键
3、角决定着共价分子的。,原子核,越稳定,越大,在多原子分子中，两个化学键的夹角,空间构型,(2)根据空间构型分析下列分子的键角,109.5,60,120,107.3,104.5,180,(1)共价键参数与分子性质的关系,键能越大，键长越短，分子越稳定。,(2)共价键强弱的判断 由原子半径和共用电子对数判断：成键原子的原子半径越小，共用电子对数越多，则共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。 由键能判断：共价键的键能越大，共价键越牢固。 由键长判断：共价键的键长越短，共价键越牢固。 由电负性判断：元素的电负性越大，该元素的原子对共用电子对的吸引力越大，形成的共价键越稳定。,关键提醒 分子的稳定性与
4、键能和键长有关，而由分子构成的物质的熔、沸点高低与键能和键长无关。 (3)键长的判断方法 根据原子半径判断：在其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。 根据共用电子对数判断：相同的两原子形成共价键时，单键键长双键键长叁键键长。,例1 下列叙述中的距离属于键长的是 A.氨分子中两个氢原子间的距离 B.氯分子中两个氯原子间的距离 C.金刚石中任意两个相邻的碳原子核间的距离 D.氯化钠中相邻的氯离子和钠离子核间的距离,答案,解析,解析 键长是指形成共价键的两个原子核间的距离，仅仅说成是原子间的距离是错误的。 A项，NH3分子中的两个H原子间不存在化学键，错误； B项，未指出是核间距离，错误；
5、C项，金刚石中只要两个碳原子相邻，它们之间就有共价键，正确； D项，NaCl中的阴、阳离子之间形成离子键，没有键长，错误。,例2 下列分子中的键角最大的是 A.CO2 B.NH3 C.H2O D.CH2=CH2,答案,解析,解析 CO2为直线形分子，键角为180；NH3为三角锥形结构，键角为107.3；H2O分子空间构型为V形，键角为104.5；CH2=CH2为平面结构，键角为120，故键角最大的是CO2，A正确。,例3 碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：,答案,解析,回答下列问题： (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_ _。
6、,CC键和CH键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中SiSi键和SiH键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成,解析 CC键和CH键的键能比SiH键和SiSi键都大，因此烷烃比较稳定，而硅烷中SiSi键和SiH键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成。,(2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是_ _。,答案,解析,CH键的键能大于CO键，CH键比CO键稳定，而SiH的键能却远小于SiO键，所以SiH键不稳定而倾向于形成稳定性更强的SiO键,解析 CH键的键能大于CO键，CH键比CO键稳定，而SiH键的键能却远小于SiO键，所以SiH键不稳定而倾向于形成稳定性更强的SiO键。,根
7、据已学知识回答下列问题： (1)化学反应的实质是 。 (2)化学反应过程中，旧键断裂所吸收的总能量大于新键形成所放出的总能量，反应为 反应，反之则为 反应。 (3)已知HH、ClCl、HCl键的键能分别为436 kJmol1、243 kJmol1、431 kJmol1。试通过键能数据估算H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)反应的反应热是 。,二、键能与反应焓变的关系,反应物分子中旧化学键的断裂和生成物分子中新化学键的形成,吸热,放热,183 kJmol1,(1)化学反应中的能量变化是H反应物键能总和生成物键能总和。 (2)反应热H0时，为吸热反应。,例4 已知1 g H2(g)完全燃烧生成水
8、蒸气时放出热量121 kJ，且O2(g)中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，H2O(g)中1 molHO键形成时放出热量463 kJ，则H2(g)中1 mol HH键断裂时吸收热量为 A.920 kJ B.557 kJ C.436 kJ D.188 kJ,答案,解析,例5 氟在自然界中常以CaF2的形式存在。 F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)3F2(g)=2ClF3(g) H313 kJmol1，FF键的键能为159 kJmol1，ClCl键的键能为242 kJmol1，则ClF3中ClF键的平均键能为_kJmol1。,
9、解析 根据H与键能的关系可得：242 kJmol1159 kJmol13EClF 6313 kJmol1，解得ClF键的平均键能EClF172 kJmol1。,答案,解析,172,利用键能计算化学反应的H时，要准确计算每摩尔各物质中含有的共价键的数目。,易错提醒,学习小结,达标检测,1.下列说法正确的是 A.键角决定了分子的结构 B.CH4、CCl4中键长相等，键角不同 C.C=C键的键能是CC键的键能的两倍 D.共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定,1,2,3,4,5,答案,解析,6,解析 分子结构是由键角和键长共同决定的，A项错； CH4、CCl4分子均为正四面体形，它们的
10、键角相同，键长不等，B项错； C=C双键由一个键和一个键构成，通常而言键键能大于键键能，故C=C键键能应小于CC键键能的两倍，C项错。,1,2,3,4,5,6,2.下列分子最难分裂为原子的是 A.HCl B.HI C.H2S D.PH3,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 元素的电负性越大，元素原子吸引共用电子对的能力越强，键能越大，分子越稳定，分子越难分解，Cl元素的电负性最大，所以HCl最难分裂为原子。,3.下列说法中正确的是 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.HCl键的键能为431 kJmol1，H
11、I键的键能为297 kJmol1，这可说明HCl分子比HI分子稳定,解析 形成共价键的两个原子核间的距离为键长，A项不正确； 键能的大小取决于成键原子的电负性，与键的极性无必然联系，B项不正确； 键能越大，分子越稳定，C项不正确，D项正确。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,4.下列事实不能用键能的大小来解释的是 A.N2的化学性质很稳定 B.稀有气体一般难发生反应 C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱 D.F2比O2更容易与H2反应,解析 由于N2分子中存在NN键，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，所以N2的化学性质很稳定；稀有气体都为单原子分子，分子内部没有化学键；卤族元素从
12、F到I原子半径逐渐增大，其氢化物中的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱；由于HF键的键能大于HO键的键能，所以更容易生成HF。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,5.能说明BF3分子的4个原子在同一平面的理由是 A.任意两个BF键之间的夹角为120 B.BF键为极性共价键 C.3个BF键的键能相同 D.3个BF键的键长相等,1,2,3,4,5,答案,解析,解析 BF3分子中键能、键长与分子的空间构型无关，只有键间夹角是120 决定了BF3分子中的4个原子在同一平面内，A项符合题意。,6,6.某些共价键的键能数据如右表所示(单位：kJmol1)： (1)由表中所列化学键所形成的分子
13、中，最稳定的是_，最不稳定的是_ (写化学式)。,1,2,3,4,5,答案,解析,6,N2,I2,解析 比较这些共价键键能的数值可知，NN键的键能最大，II键的键能最小，所以N2分子最稳定，I2分子最不稳定。,(2)把1 mol I2(g)分子中化学键断裂为气态原子时，需要_(填“吸收”或“放出”)_ kJ能量。已知反应2HI(g)=H2(g)I2(g)的H为 11 kJmol1，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_ kJ。,1,2,3,4,5,答案,解析,6,吸收,151,解析 根据键能的定义可知把1 mol I2(g)分解为I(g)原子需吸收151 kJ能量，根据H反
14、应物总键能生成物总键能知：2EHI436 kJmol1151 kJmol111 kJmol1，EHI299 kJmol1。,299,(3)试通过键能数据估算下列反应的反应热H2(g)Cl2(g)=2HCl(g) H_。,1,2,3,4,5,答案,解析,6,183 kJmol1,解析 在反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)中，有1 mol HH键和1 mol ClCl键断裂，共吸收能量436 kJ243 kJ679 kJ，形成2 mol HCl键共放出能量431 kJ2862 kJ。放出的能量大于吸收的能量，所以该反应为放热反应，H679 kJmol1862 kJmol1183 kJmol1。,
