《共价键模型 第2课时》示范课教学设计【高中化学】

第1节共价键模型
第2课时
一、教学目标
1.理解键能、键长和键角等键参数的含义。

2.通过对结构十分相似而稳定性却大不相同的典型分子的分析，掌握利用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质的思路与方法。

二、教学重难点
用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质
三、教学准备
教师准备：多媒体课件、某些共价键的键能表、某些共价键的键长表
四、教学过程
活动一、认识键长
【讲解】我们将两个成键原子的原子核间的距离(简称核间距)叫作该化学键的键长。

键长是共价键的三个键参数之一。

注意：分子中的原子始终处于不断振动之中，键长只是振动着的原子处于平衡位置时的核间距。

这里给出了氢气分子中H—H键键长示意图，表格中展现了某些共价键的键长，键长的数值可以通过晶体X射线衍射实验获得。

【提问】请同学从表格中找出键长的规
越小，键长越短。

问题2：碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键的键长变化趋势如何？
共价键C-C C=C C≡C
键长/nm0.1540.1340.096
【总结】对于相同的两原子形成的共价键而言，当两个原子间形成双键、三键，由于原子轨道的重叠程度增大，原子之间核间距减小，键长变短，故单键键长>双键键长>三键键长。

问题3：为何CH4分子的空间结构为正四面体，而CH3Cl分子的空间结构是四面体？
【展示】
【总结】键长是影响分子空间结构的因素之一。

师生共同总结键长的相关知识：
活动二、认识键角
【过渡】除了键长还有什么因素会影响分子的空间结构呢？为什么同为三原子分子，二氧化碳分子的空间结构为直线型，而水分子的空间结构为v型？从哪个角度可以对此作出解释？
【展示】
【讲解】在多原子分子中，两个化学键的夹角叫作键角。

可通过晶体X射线衍射实验测定。

二氧化碳分子中两个碳氧键的夹角为180°，所以二氧化碳分子呈直线形；水分子中两个氢氧键的夹角为104.5°，所以水分子不呈直线形而呈角形；氨分子中每两个氮氢键的夹角均为107.3°，所以氨分子呈三角锥形。

键角可反应多原子分子的空间结构，是描述分子空间结构的重要参数，多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。

活动三、认识键能
个问题。

【展示】
卤化氢HCl HBr HI
在1000℃分解
0.00140.533
百分数/%
键能/（kJ·mol-1）431363297
键长/nm0.1270.1410.161
【讲解】如何解释HCl、HBr和HI稳定性的差异，猜想3提出还可以从H2与Cl2、Br2和I2反应放出的热量的多少来衡量HCl、HBr和HI的稳定性。

由于化学反应是旧键的断裂和新建的形成过程，所以键能与化学反应的能量变化之间肯定有联系。

【提问】是什么联系呢？怎样利用键能的数据计算H2与Cl2，Br2和I2反应放出的热量呢？
共价键键能/（kJ·mol-
1）
H—H436
H—Cl431
Cl—Cl243
【展示】氢气与氯气反应生成氯化氢过程中的断键和成键过程
【讲解】断开1mol H2分子中的化学键，要吸收436 kJ的能量，断开1mol Cl2分子中的化学键，要吸收243 kJ的能量。

反应中1mol H2分子和1mol Cl2分子中的
五、板书设计
第1节共价键模型
第2课时
键参数：
1.键长
定义：两个成键原子的原子核间的距离(简称核间距)叫作该化学键的键长
规律：化学键的键长愈短，化学键就愈强
成键原子的原子半径越小，键长越小
单键键长>双键键长>三键键长
2.键角
定义：在多原子分子中，两个化学键的夹角叫作键角
应用：常用于描述多原子分子的空间结构
3.键能
定义：在1×105 Pa、298 K条件下，断开1 mol AB(g)分子中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A-B键的键能。

规律：共价键的键能越大，分子越稳定
单键的键能<双键的键能<三键的键能。