高中化学(人教版,选修3)第二章 分子结构与性质 2.1.2

第2课时键参数等电子体

[目标要求] 1.掌握键能、键长、键角的概念。2.会用键参数说明简单分子的某些性质。

3.知道等电子体、等电子原理的含义。

一、键参数

1．键能

(1)定义：键能是指____________形成________ mol化学键释放的________能量。

(2)键能与共价键的稳定性之间的关系：化学键的键能越大，化学键________，越不容易______________。

2．键长

(1)定义：键长是指形成共价键的两个原子之间的________，因此____________决定化学键的键长，____________越小，共价键的键长越短。

(2)键长与共价键的稳定性之间的关系：共价键的键长越短，往往键能________，这表明共价键____________，反之亦然。

3．键角

定义：是指________________________。在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有________性，因此键角决定着共价分子的__________。

二、等电子原理

1．等电子原理是指__________相同、________________相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质(主要是物理性质)是________的。

2．仅第二周期元素组成的共价分子中，为等电子体的是：____________、

________________。

1．下列说法中正确的是()

A．双原子分子中化学键键能越大，分子越稳定

B．双原子分子中化学键键长越长，分子越稳定

C．双原子分子中化学键键角越大，分子越稳定

D．在双键中，σ键的键能要小于π键的键能

2．根据π键的成键特征判断CC的键能与键能的关系是()

A．双键的键能等于单键的键能的2倍

B．双键的键能大于单键的键能的2倍

C．双键的键能小于单键的键能的2倍

D．无法确定

3．下列说法正确的是()

A．键能越大，表示该分子越容易受热分解

B．共价键都具有方向性

C．在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长

D．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

4．已知H—H键能为436 kJ·mol－1，H—N键能为391 kJ·mol－1，根据化学方程式N2＋

3H22NH3,1 mol N2与足量H2反应放出的热量为92.4 kJ·mol－1，则N≡N键的键能是()

A．431 kJ·mol－1B．945.6 kJ·mol－1

C．649 kJ·mol－1D．896 kJ·mol－1

5．依据等电子体原理在下表中填出相应的化学式。

CH4CO2－3C2O2－4

NH＋4N2H2＋6NO＋2N2

练基础落实

知识点1键参数及其应用

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．金刚石晶体中任意两个相邻的碳原子核间的距离

D．氯化钠晶体中相邻的氯离子和钠离子的核间距离

2．关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是()

A．键角是描述分子立体结构的重要参数

B．键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关

C．键能越大，键长越长，共价化合物越稳定

D．键角的大小与键长、键能的大小无关

3．已知通常分子中所含的键能越大，分子越稳定。参考下表中化学键的键能数据，判断

化学键H—H H—Cl H—Br H—I

键能kJ·mol－1436.0 431.8 366 298.7

A.氢气

C．溴化氢D．碘化氢

4．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．稀有气体一般难发生化学反应

D．空气中氮气的化学性质比氧气稳定

知识点2等电子原理及应用

5．根据等电子原理，下列各对粒子中，空间结构相似的是()

A．SO2与O3B．CO2与NO2

C．CS2与NO2D．PCl3与BF3

6．通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是()

A．CH4和NH＋4是等电子体，键角均为60°

B．NO－3和CO2－3是等电子体，均为平面正三角形结构

C．H3O＋和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构

D．B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道

练方法技巧

键能与反应热的互求方法

7．化学反应可视为旧键的断裂和新键的形成过程。化学键的键能是形成化学键时释放的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJ·mol－1)：P—P：198 P—O：360O===O：498，则反应P4(白磷)＋3O2===P4O6的反应热ΔH为()

A．－1 638 kJ·mol－1B．＋1 638 kJ·mol－1

C．－126 kJ·mol－1D．＋126 kJ·mol－1

8．已知N2＋O2===2NO为吸热反应，ΔH＝＋180 kJ·mol－1，其中N≡N、O===O键的键能分别为946 kJ·mol－1、498 kJ·mol－1，则N—O键的键能为()

A．1 264 kJ·mol－1B．632 kJ·mol－1

C．316 kJ·mol－1D．1 624 kJ·mol－1

运用键能比较分子性质的技巧

9．从实验测得不同物质中氧氧之间的键长和键能的数据：

O—O键

O2－2O－2O2O＋2

数据

键长(10－12m) 149 128 121 112

键能(kJ·mol－1) x y z＝494 w＝628 其中x、y>z>y>x；该规律性是()

A．成键的电子数越多，键能越大

B．键长越长，键能越小

C．成键所用的电子数越少，键能越大

D．成键时电子对越偏移，键能越大

练综合拓展

10．下列说法中正确的是()

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键的键长、键角均相等

D．H2O分子中两个O—H键的键角为180°

11．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

12.某些化学键的键能如下表所示。(单位kJ·mol－1)

键H—H Br—Br I—I Cl—Cl H—Cl H—I H—Br

键能436.0 193.7 152.7 242.7 431.8 298.7 366

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(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是________。

A．Cl2>Br2>I2B．I2>Br2>Cl2

预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在足量Cl2中燃烧放热________。

13．1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、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：________和________；________和__________。

(2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO－2互为等电子体的分子有：________、________。

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