第一节 共价键(第2课时)
学案 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第2课时键参数——键能、键长与键角学习目标1．知道共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构。
2．能根据共价键的结构特点说明简单分子的某些性质。
核心素养宏观辨识与微观探析：通过键参数对共价键的描述以及对物质化学性质、结构的影响，探析微观结构对宏观性质的影响，从宏观和微观相结合的视角分析解决实际问题。
证据推理与模型认知：结合键参数对物质结构与性质的影响，运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。
知识梳理一、共价键的三个键参数1．键能(1)概念：气态分子中1 mol化学键解离成所吸收的能量。
单位是kJ·mol－1。
(2)条件：键能通常是298.15 K，101 kPa条件下的标准值。
(3)实例：气态氢原子形成1 mol H—H释放的最低能量为436.0 kJ，则H—H的键能为。
(4)应用：下表中是H—X的键能数据①若使2 mol H—Cl断裂为气态原子，则发生的能量变化是吸收的能量。
②表中共价键最难断裂的是，最易断裂的是。
③由表中键能数据大小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，即HF分子很稳定，最分解，HI分子最不稳定，最分解。
2．键长(1)概念：构成化学键的两个原子的核间距。
如在Cl2分子中，两个氯原子的核间距就是Cl—Cl的键长。
(2)应用①判断共价键的稳定性键长越短，往往键能，表明共价键越。
②判断分子的空间结构键长是影响分子空间结构的因素之一。
如CH4分子的空间结构是正四面体形，而CH3Cl的空间结构是四面体形，即不是正四面体形，其原因是。
(3)实例：下列三种分子：①H2、②Cl2、③Br2，共价键的键长最长的是，键长最短的是，键能最大的是。
3．键角(1)概念：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。
(2)意义：键角可反映分子的空间结构，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。
第二章第一节共价键第二课时-2024-2025学年高中化学选择性必修二课件
课堂练习2：下列说法正确的是（ C ） A.在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长 B.键长：N—H>P—H C.H—Cl的键能为431.8 kJ·mol－1，H—Br的键能为366 kJ·mol－1，这可以说明
HCl比HBr分子稳定 D.键能越大，表示该分子越容易受热分解
3.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）数据：键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得
旧化学键断裂时需要吸收一定的能量，键能是指气态分子中 1 mol化 学键解离成气态原子所吸收的能量。
二、键参数
1.键能 （1）概念：指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 （2）数据： ①通常是298.15 K(25 ℃)、101 kPa条件下的标准共价值键，单位kJ键·m能o（l-k1J。·mol-1） ②可通过实验测定，更多的却是推算获得的H(-如CH盖3 →斯·定CH律3 ＋)。H· 439.3 ③④C-键同H键能样键通的能常共不为价严一键格个在相不平等同均的值分。子中键能也略有HHH区---···CC·C·别HH·2，→→→···如·····CCC甲H·H2＋烷＋＋HHH中···的C-34H4344822键...600和乙烯中
（3）键能规律 ③同主族的卤原子与H之间的共价键键能 的变化规律如何？同周期的C、N、O、F 与H之间的共价键键能的变化规律如何？
卤化氢中X-H键键能自上而下逐渐减 小；同周期的C、N、O、F与H之间的共 价键键能自左向右呈逐渐增大（N-H略小 于C-H）
（3）键能规律 ④卤素单质的共价键键能的变化规律如何？
102.3 kJ/mol
生成物越稳定！
由计算结果可知：生成2 mol HCl比生成2 mol HBr释放的
共价键(2)高二化学(人教版2019选择性必修2)
某些共价键的键能和键长
键长pm
键
键能（kJ·mol-1）
141
H-F
568
198
H-Cl
431.8
228
H-Br
366
267
H-I
298.7
154
C≡C
812
133
键长pm 92 127 142 161 120
键参数——键长和键角
知识梳理
键 F-F Cl-Cl Br-Br I-I C-C C=C
知识梳理
键 F-F Cl-Cl Br-Br I-I C-C C=C
键能（kJ·mol-1） 157 242.7 193.7 152.7 347.7 615
某些共价键的键能和键长
键长pm
键
141
H-F
198
H-Cl
228
H-Br
267
H-I
154
C≡C
133
键能（kJ·mol-1） 568 431.8 366 298.7 812
H-Br
267
H-I
154
C≡C
133
键能（kJ·mol-1） 568 431.8 366 298.7 812
规律1：同种类型的共价键，成键原子的原子半径越小，键长越小。 规律2：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
键长pm 92 127 142 161 120
键参数——键长和键角
规律1：同种类型的共价键，成键原子的原子半径越小，键长越小。 规律2：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。
2.1.2《共价键的键参数 等电子原理》导学案(含解析)
第二章《原子结构与性质》导学案第一节共价键（第二课时共价键的键参数等电子原理）【学习目标】1.通过阅读思考、数据分析，认识键能、键长、键角等键参数的概念，能用键参数――键能、键长、键角说明简单分子的某些性质。
2通过讨论交流、问题探究等活动，知道等电子原理，会判断简单的等电子体，能结合实例说明“等电子原理的应用。
【学习重点】键参数的概念、“等电子原理”及应用【学习难点】用键参数说明简单分子的结构和某些性质【自主学习】旧知回顾：1.化学反应的实质是反应物分子内旧键的断裂和生成物分子内新键的形成。
当物质发生化学反应时，断开反应物的化学键要_吸收_(放出或吸收)能量；而形成生成物的化学键要__放出__(放出或吸收)能量。
2.s轨道与s轨道形成σ键时，电子并不是只在两核间运动，只是电子在两核间出现的概率大。
因s轨道是球形的，故s轨道与s轨道形成σ键时，无方向性。
两个s 轨道只能形成σ键，不能形成π键。
两个原子间可以只形成σ键，但不能只形成π键。
新知预习：1.键能、键长和键角是共价键的三个键参数。
键能是气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。
键能的单位是 kJ·mol－1 。
键长是指形成共价键的两个原子之间的核间距，因此原子半径决定化学键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。
键角是指在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。
在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性。
键角是描述分子立体结构的重要参数。
2.等电子原理是原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的。
如 CO和N2 等。
【同步学习】情景导入：N2与H2在常温下很难反应，必须在高温下才能发生反应，而F2与H2在冷暗处就能发生化学反应，为什么？要解决这个问题就要了解这些分子中共价键的构成和共价键的键参数。
活动一、共价键的价参数1.阅读思考：（1）阅读教材P30页内容，结合表2-1，思考键能的概念是什么？键能与分子的稳定性有何关系？【温馨提示】①键能是气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。
共价键的键参数 高二化学人教版(2019)选择性必修2
二、键参数——键能、键长与键角 3.键角 → 在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角称为键角。
键角决定分子的空间构型
CH4 109°28′ 正四面体形
H2O 约为105° V形(角形)
NH3 约为107° 三角锥形
CO2 180° 直线形
一些典型分子的键角
分子的空间结构 正四面体形 平面形 三角锥形 V形(角形) 直线形
一般地，σ键比π键更稳定，但N2例外
应用体验
解题规律：
正误判断
键能越大→共价键越牢固→分子越稳定
√ (1)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( )
√ (2)N—H的键能是很多分子中的N—H的键能的平均值( )
(3)O—H的键能是指在298.15 K、100 kPa下，1 mol气态分子中1 mol
键
键能
键长
（kJ·mol-1） pm
F-F
157
141
Cl-Cl 242.7
198
Br-Br 193.7
228
I-I
152.7
267
C-C
347.7
154
C=C
615Βιβλιοθήκη 133请找出数据中的规律。
键
键能
键长
（kJ·mol-1） pm
H-F
568
92
H-Cl 431.8
127
H-Br
366
142
H-I 298.7
第一节 共价键
第2课时 键参数
新教材分析：
本节课内容从定量的角度来研究共价键，键能和键长可以用来描述键的强弱，键角可以用来描述分子的空间结构。 教材直接给出键能和键长的概念，并很简洁地用表格形式列出了某些共价键的锁键能和键长，表格中的这些参数 对分子性质是有影响的，教材通过"思考与讨论"中的具体问题让学生运用这些键参数解释对分子性质的影响。化学 键的键长与键能是相关的，教材列举实例说明了它们的相关性。教材中的表2-1和表2-2的信息是比较多的，教学中 可以利用。例如，可以比较同主族元素单质中各物质的键长和键能的差异; 可以比较同种元素形成的单键、双键和 三键的键长和键能的差异; 可以比较同主族元素的氢化物的键长和键能的差异;等等。再如，在《化学反应原理》 模块中，介绍有关化学反应的能量变化时，用到了键能数据，但在本节中没有列举具体例子来说明键能数据的应用 ，只说明了从键能数据表里查出相关化学键的键能，通过计算相关物质的键能变化可知化学反应的热效应。教学时 ，可以增加一些利用表2-1的数据进行计算的具体例子。键角是描述分子空间结构的重要参数。本节教材的最后句 话∶"键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得"。既表达了键长和键角的数据可由实验获得，又为教材 后续介绍晶体的X射线衍射实验打下伏笔。
人教版高中化学选修3：第二章 第一节 第2课时
CH4、CCl4 苯、乙烯、BF3等
NH3 H2O CO2、CS2、CH≡CH
归纳总结
共价键参数
活学活用
1.N—H键键能的含义是 A.由N和H形成1 mol NH3所放出的能量 B.把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的热量
√C.拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的热量
D.形成1个N—H键所放出的热量
H—F 568
H—Cl 431.8
H—Br 366
H—I 298.7
①若使2 mol H—Cl键断裂为气态原子,则发生的能量变化是吸__收__8_6_3_._6_k_J_ 的能量 。 ②表中共价键最难断裂的是 H—F ，最易断裂的是 H—I 。 ③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的键能依次减小，说明四种分子的稳定性依次减弱，即HF分子很稳定， 最 难 分解，HI分子最不稳定，易 分解。
五原子32电子的等电子体 SiF4、CCl4、BF－ 4 、SO24－、PO34－ 正四面体形
活学活用 3.1919年，Langmuir提出等电子原理：原子总数相同、电子总数相同的 分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。 (1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子 体的是 N2 和 CO ； CO2 和 N2O 。 解析 仅由第二周期元素组成的共价分子中，即C、N、O、F组成的共 价分子，如：N2与CO电子总数均为14，CO2与N2O电子总数均为22。
实例
空间构型
双原子10电子的等电子体
N2、CO、NO＋、C22－、CN－
直线形
三原子16电子的等电子体 CO2、CS2、N2ONO＋2 、N－ 3 、BeCl2(g) 直线形
共价键(第2课时 键参数——键能、键长与键角)高二化学(人教版2019选择性必修2)
01、键能
键能的应用
1.判断共价键的稳定性（键能越大，共价键越稳定） 从键能的定义可知，破坏1mol化学键所需能量越多，即共价 键的键能越大，则共价键越稳定。
2.判断分子的稳定性（键能越大，分子越稳定） 一般来说，结构相似的分子中，共价键的键能越大，分子越 稳定。如分子的稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI。
不同，白磷分子的键 角是指P—P之间的夹角， 为60°；而甲烷分子的键角 是 指 C—H 的 夹 角 ， 为 109°28′。
课堂总结
课堂练习
B 1.可以反映共价键强弱的物理量是(
)
A.键能
B.键能、键长
C.键能、键长、键角
D.键长、键角
A 2.从键长的角度判断,下列共价键中最稳定的是( ) A.H—F B.N—H C.C—H D.S—H
02、键长
【思考与讨论】
乙烯、乙炔为什么比乙烷活泼？
虽 然 键 长 C≡C ＜ C=C ＜ C － C ， 键 能 C≡C ＞ C=C＞C－C，但乙烯、乙炔在发生加成反应时， 只有π键断裂(π键的键能一般小于σ键的键能)， 即共价键部分断裂。
02、键长
【思考与讨论】
为 什 么 CH4 分 子 的 空 间 结 构 是 正 四 面 体 ， 而 CH3Cl只是四面体而不是正四面体？
D kJ•mol-1。根据图示的分子结构和有关数据，下列推断正确的是
A．6a+5d < 4c + 10bB．△H = (4c+12Байду номын сангаас －6a－5d) kJ•mol-1C．6a+5d > 4c + 12bD．△H = (6a+5d－4c－12b) kJ•mol-
《共价键》课件ppt1
特点： ①键长的单位都是pm=10-12m ②键长越短往往键能就越大，共价键越稳定
③键长的比较方法 a．根据原子半径比较，同类型的共价键，成键原子的 原子半径越小，键长越短。 b．根据共用电子对数比较，相同的两个原子间形成共 价键时，单键键长>双键键长>三键键长。
的反应热ΔH＝________kJ·mol－1。
ΔH＝3ECl－Cl＋6EN－H－EN≡N－6EH－Cl ＝3×243 kJ·mol－1＋6×391 kJ·mol－1－946 kJ·mol－1－6×432 kJ·mol－1＝－463 kJ·mol－1。 注意：ΔH<0,体系能量降低，该反应放热
ΔH>0,体系能量升高，该反应吸热
键，又含有非极性键的化合物有__②__⑥___⑦_。⑧⑨ (3)含有双键的有__⑤__⑦__⑩__，含有三键的有__③__⑧____。
学习目标
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、知道等电子原理的含义，学会等电子体 的判断和应用。
重难点： 等电子体的判断和书写
选修3 2.1共价键(第2课时)
选修3 2.1共价键(第2课时)
练习:由下表的数据判断,下列分子的稳定性
A.H2 , Cl2
B.HCl, HBr ,HI
键 H-H Cl-Cl H-Br
键能 436 242.7 362.0
键长 74 198 141
键 H－F H-Cl H-I
键能 565.0 428.0 295.0
键类型
σ键
π键
原子轨道重叠方式 沿键轴方向 头碰头
电子云形状
轴对称，可旋转
原子轨道重叠程度
2.1 共价键(第2课时 键参数—键能、键长与键角)高二化学课件(人教版2019选择性必修2)
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
解析： （1）对于反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)
教学过程
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
键
H－H F－F Cl－Cl Br－Br I－I C－C C=C C≡C C－O C＝O N－N N＝N
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。
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
课件 键参数——键能、键长与键角
知识总结
键能 键参数 键长
键角
决定 分子的稳定性 决定
分子的空间结构
决定 分子的性质
键参数对分子性质的影响： 相同类型的共价化合物分子，成键原子半径 越小，键长越短，键能越大，分子越稳定。
效果反馈
1．下列说法中，错误的是 ( B ) A．键能是衡量化学键稳定性的参数之一，键能越大，化学键越牢固 B．键长与共价键的稳定性没有关系 C．键角是两个相邻共价键之间的夹角 D．共价键是通过原子轨道重叠并共用电子对而形成的，所以共价键有饱和性
3．定性判断键长的方法 (1)根据原子半径进行判断。在其他条件相同时，成键原子的半径越小，键 长越短。
(2)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>三键键长。
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 键角可反映分子的空间结构，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。 多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。
3．氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，性质与卤素相似。下列叙述 正确的是 ( A ) A．分子中既有极性键，又有非极性键 B．分子中N≡C键的键长大于C—C键的键长 C．分子中含有2个σ键和4个π键 D．不和氢氧化钠溶液发生反应
4．下列说法正确的是 ( B ) A．分子的结构是由键角决定的 B．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 C．CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X(X＝F、Cl、Br、I)的键长、键角均相等 D．H2O分子中两个O—H的键角为180°
6．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：
化学键 键能kJ·mol－1
)高中化学选择性必修2第二章 分子结构与性质第一节 共价键第2课时 键参数——键能、键长与键角
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。
第一节 共价键第2课时作业答案
第一节共价键第2课时键参数——键能、键长和键角学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．N—H键键能的含义是（）A．由N和H形成1molNH3所放出的能量B．把1molNH3中的共价键全部拆开所吸收的能量C．拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的能量D．形成约1个N—H键所放出的能量【答案】C【详解】N—H键能的含义是：1molN和1molH原子形成1mol N—H键所释放的能量，或者说是1mol N—H键断裂成为1molN和1molH原子所吸收的能量，C正确；答案选C。
2．能够用键能的大小解释的是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，硫酸是难挥发性的酸C．稀有气体一般难发生化学反应D．氮气在常温下很稳定，化学性质不活泼【答案】D【详解】A．氯气的相对分子质量比溴单质小，所以氯气的沸点比溴单质低，在常温常压下氯气呈气态而溴单质呈液态，与键能无关，故A不符合题意；B．硝酸的分子间作用力小，沸点低，是挥发性酸，硫酸的分子间作用力大，沸点高，是难挥发性酸，挥发性属于物理性质，与键能的大小无关，故B不符合题意；C．稀有气体为单原子分子，原子都形成稳定结构，稀有气体一般难于发生化学反应，与键能无关，故C不符合题意；D．氮气分子中N≡N的键能高，故在常温下很稳定，化学性质不活泼，故D符合题意；答案选D。
3．根据下表中所列的键能数据，判断下列分子中最不稳定的是()A ．HClB ．HBrC ．H 2D ．Br 2 【答案】D 【详解】键能越大，即形成化学键时放出能量越多，这个化学键越稳定，越不容易被打断；键能越小，化学键越容易被打断，选项所给四种物质中，Br 2因所含Br—Br 键键能最小而最不稳定，故选：D 。
4．下列事实不能．．用键能的大小来解释的是 A ．N 元素的电负性较大，但2N 的化学性质很稳定B ．2H O 比2H S 沸点高C ．HF 、HCl 、HBr 、HI 的稳定性逐渐减弱D ．2F 比2O 更容易与2H 反应 【答案】B【详解】A ．由于2N 分子中存在N N ≡键，键能较大，故2N 的化学性质很稳定，A 不符合题意；B ．2H O 分子间存在氢键，导致2H O 比2H S 沸点高，与键能无关，B 符合题意；C ．卤族元素从F 到I ，原子半径逐渐增大，其氢化物中化学键的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱，C 不符合题意；D ．由于H-F 键的键能大于H O -键，所以2F 更容易与2H 反应生成HF ，D 不符合题意； 答案选B 。
第二章分子结构与性质第一节共价键第2课时 共价键的键参数 等电子原理(导学案)
第2课时共价键的键参数等电子原理▍课标要求▍能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。
要点一键参数——键能、键长与键角1．键参数概念意义键能气态基态原子形成1 mol化学键的键能越大，键越，越不易键长形成共价键的两个原子之间的键长越短，键能，键越键角两个共价键之间的夹角表明共价键有，决定分子的空间构型思考1：如何比较不同分子中相同类型共价键的键能的大小？要点二等电子原理思考2：根据所学知识和等电子原理，试举出几种等电子体。
考点一键参数意义及应用1．键能的应用(1)判断共价键的稳定性。
共价键的键能越大，共价键越牢固。
原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，体系能量降低越多，释放能量越多。
(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，分子越稳定。
(3)判断物质反应活性的大小。
H—F键、O—H键、N—H键的键能依次是568 kJ/mol、462.8 kJ/mol、390.8 kJ/mol，N—H键、O—H键、H—F键键能依次增大，形成这些键时放出的能量依次增多，化学键稳定性依次增强，所以N2、O2、F2与H2的反应的难易程度为由难到易。
(4)利用键能计算反应热。
键能与反应热的关系为ΔH＝E(反应物总键能)－E(生成物总键能)。
若反应物总键能>生成物总键能即ΔH>0，则反应吸热；若反应物总键能<生成物总键能即ΔH<0，则反应放热。
2．键长的影响因素及意义(1)影响因素影响共价键键长的因素是成键原子的半径。
原子半径越小，键长越短。
例如，H—H键的键长是0.74×10－10m，Cl—Cl键的键长是1.98×10－10m。
(2)意义一般来说，形成共价键的键长越短，则键能越大，共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。
如HF、HCl、HBr、HI中，H—F键、H—Cl键、H—Br键、H—I键的键长逐渐增大，键的稳定性逐渐减弱，从HF、HCl、HBr到HI，分子越来越不稳定；无氧酸水溶液酸性：HF<HCl<HBr<HI；同理，氧族元素氢化物的稳定性：H2O>H2S>H2Se>H2Te，而水溶液的酸性：H2S<H2Se<H2Te。
第一节共价键(第二课时)
2、键长：形成共价键的两个原子之 间的核间距。
键 H—H 键长/Pm 74 C=C 键 键长/Pm 120
F—F
Cl—Cl
141
198
C—H
O—H
109
96
讨论：对比表2-1和表2-2找出键长与键能 及稳定性的关系。
思考与交流： 3.键长、键能对分子的化学性质 有什么影响？ 一般地，形成的共价键的键能越大， 键长越短，共价键越稳定，含有该键 的分子越稳定，化学性质越稳定。
[观察]P35页中表2-3的数据
从表中可以看出，CO分子与N2分子在 许多性质上十分相似，这些相似性， 可以归结为它们具有相等的价电子数， 导致它们具有相似的化学结构。
出能量多。相反，H—Br的键能比H— H2 + Cl2 = 2HCl Cl的键能小，所以HBr分子比HCl更容 ΔH=436.0Kj · mol-1 + 242.7Kj· mol-1 —2×431.8Kj· mol-1 易发生热分解生成相应的单质。说明稳 = —184.9Kj 定性比HCl差。
H2 + Br2 = 2HBr
[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?
规律: 键能越大,化学键越牢固,由该键 形成的分子越稳定.
练习: 由表2-1-1的数据判断,下列分子 的稳定性 A.Cl2, Br2, I2 B.NH3 ,H2O
三、等电子原理：原子总数相同、价
电子总数相同的分子具有相似的化学键特 征，它们的许多性质是相似的。
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键特点:两个原子轨道以平行或“肩并肩” 方
由于π键重叠程度要比σ键小,所以σ键的强度要比 π键大。
σ键与π键的对比
键型
项目
以上原子轨道相互重叠形成的σ 键和π键 ，总称价键轨道
σ键
π键
成键方向 电子云形状
沿轴方向“头碰头” 平行或“肩并肩” 轴对称 σ键强度大, 不容易断裂 镜像对称 π键强度较小, 容易断裂
课前练习
判断下列说法是否正确。 1、任何物质中都存在化学键。 ╳ 2、离子键一定只存在于活泼金属阳离子和阴离子之间。 ╳ 3、离子化合物中可以存在非极性键。 √ 4、共价化合物中可能存在离子键。 ╳
5、含有共价键的物质一定是共价化合物。 ╳
第 2 课 时
你能用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程吗？
2、共价键的特征： (1)饱和性
为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？
由共价键理论，一个原子有几个未成对电子，便可和 几个自旋相反的电子配对成键，即共价键的“饱和性”。 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分子。 (2)方向性 当原子通过原子轨道重叠形成共价键时，两原子轨 道重叠的越多，两核间电子云越密集，形成的共价键就越 牢固，这称为原子轨道的最大重叠原理。因此，共价键具 有方向性。
牢固程度 成键判断 规律
共价单键是σ键,共价双键中一 个是σ键,另一个是π键,共价三键 中一个是σ键,另两个为π键
一、共价键
4、共价键的本质： 成键原子相互接近时，原子轨道发生 重叠 ，自旋方 向 相反 的未成对 电子形成 共用电子对 ，两原子核 间的电子出现的概率 增加 ，体系的能量 降低 。 高概率地出现在两个原子核间的电子与两个原子核之 间的电性作用是共价键的本质。
5、共价键的形成条件： A、电负性 相同 或 相近 的非金属元素原子之间。 B、一般成键原子有 未成对 电子。
C、成键原子的原子轨道 重叠 。
科学探究
1.已知氮分子的共价键是三键，你能模仿图 2-1、图2-2、 图2-3，通过画图来描述吗？（提示：氮原子各自 用三个 p轨道分别跟另一个氮原子形成一个σ键和两个π键。 利用所学知识分析一下N2的结构，解释氮气化学性质 稳定的原因。 N原子的价电子排布式： N原子的价电子轨道表 示式： N2的结构式：
课堂练习
1. A. B. C. D. 2. A. C. 3. A. B. C. D. 下列说法正确的是（ B ） 含有共价键的化合物一定是共价化合物 分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物 由共价键形成的分子一定是共价化合物 只有非金属原子间才能形成共价键 氮分子中的化学键是（ B ） 3个σ键 B. 1个σ键，2个π键 个π键 D. 1个σ键，1个π键 下列说法中正确的是（ C ） p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成σ键 p轨道之间以“头对头”重叠可形成π键 s和p轨道以“头对头”重叠可形成σ键 共价键是两个原子轨道以“头对头”重叠形成的
Cl Cl Cl Cl
小结: σ键成键方式 “头碰头”
S-S重叠
无方向
S-P重叠
P-P重叠
一、共价键
3、原子轨道重叠法解析分子形成过程： (4) p-p π键形成过程 “肩并肩”
形成π键的 电子称为π 电子。
注:两个s 轨道不能 成π键
式重叠；原子重叠的部分分别位于两原子核构成平 面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜 面，它们互为镜像，称为镜像对称
一、共价键
1、现代价键理论的要点： 两原子各自提供1 (1)电子配对原理 个自旋方向相反 的电子彼此配对。
(2)最大重叠原理
现代物质结构理论认为: 共价键的形 成是由于成键原子电子云的重叠. 两个原子轨道重叠部分越大，两核间 电子的概率密度越大，形成的共价键 越牢固，分子越稳定。——方向性
一、共价键
课堂练习
4. A. B. C. D. 在氯化氢分子中，形成共价键的原子轨道是（ C ） 氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道 氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道 氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道 氯原子的3p轨道和氢原子的3p轨道
5.下列说法正确的是（ CD ） A、非金属元素之间只能形成共价键，而不能形成离子键 B、共价键的方向性决定了原子形成分子时相互结合的数 量关系 C、烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中只含σ键， 而烯烃中含有π键 D、乙醇分子中不存在π键
一、共价键
3、原子轨道重叠法解析分子形成过程：
电子云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，因而 可以形象的说，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 “黏结”在一起了(体系能量降低)。
一、共价键
3、原子轨道重叠法解析分子形成过程： (1) H2分子的形成过程 （s-s σ键）
课堂练习
7
3
0.9 1.0 1.7 结论：当原子的电负性相差很大，化学反应形成的电子 共价 键是电负 离子键；而_____ 对不会被共用，形成的将是_____ 性相差不大的原子之间形成的化学键。
科学探究
3、乙烷、乙烯、乙炔分子中的共价键分别是由几个σ 键 和几个π 键组成。
乙烷分子中由7个σ键组成；乙烯分子中由5个σ键和1 个π键组成；乙烯分子中由3个σ键和2个π键组成。
N 三N 2S 2P ↑↓ 2S
2 3
↑
↑ 2P
↑
原子轨道的重叠方式？
科学探究
N2中p-pσ键和p-pπ键的形成过程
πz
πy
N πy σ N
πz
z
z
z
z x x
y
y
x
N2
科学探究
2.钠和氯通过得失电子同样也是形成电子对，为什么这 对电子不被钠原子和氯原子共用形成共价键而形成离子键 呢？你能从原子的电负性差别来理解吗？请填写下表: 原子 电负性 电负性之差 （绝对值） Na 0.9 2.1 Cl 3.0 H 2.1 Cl 3.0 C 2.5 O 3.5
H ·＋ · H
→
H H · · · ·
· · · · ： Cl → H Cl H ·＋ · · · · ·
· · · · · · · · ： ： ： ： ＋· Cl· Cl → Cl Cl： · · · · · ·· ·
为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？
· ·
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 代化学键的理论核心。
课堂小结
第一节 共价键
1. σ键：以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操 作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。 如H-H键。 类型：s—sσ、s—pσ、p—pσ等。 2. π键：由两个原子的p电子“肩并肩”重叠形成。 特点：肩并肩、两块组成、镜像对称、容易断裂。 3. 由原子轨道相互重叠形成的σ键和π键总称价键轨道。 4. 判断共价键类型规律： 共价单键是σ键；而共价双键中有一个σ键，另一个是 π键；共价三键由一个σ键和两个π键组成。
H H
H
σ键的特征：以形成化学键的两原子核的连线 做为轴旋转操作，共价键电子云的图形不变,称 为轴对称。
一、共价键
3、原子轨道重叠法解析分子形成过程： (2) HCl分子的形成过程 （s-p σ键）
H Cl
H
Cl
—共价键的方向性
一、共价键
3、原子轨道重叠法解析分子形成过程： (3) Cl2分子的形成过程